德國天然氣輸配現狀—安全、材料、管網管理

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　　壓力大于4bar的高壓鋼管除廠進行被動的防腐(外加涂層)外，還要實施主動的防腐(即陰極保護防腐措施)。
　　鋼管和配件之間的連接一般是用電弧焊接。安裝時，特殊的地方也常使用氣熔焊。在安裝配件和一些特殊的設備時，也使用法蘭連接，特別是在經常拆卸的地方更要使用法蘭連接。在必須使用法蘭連接的地方，任何情況下都要注意仔細的用轉矩扳手將法蘭擰緊，然后認真的進行防腐涂層的涂刷。為了防止產生彎曲應力，管溝應平整，墊層應結實，回填物要均勻。
3．2．3 聚乙烯管道和管件
　　德國從60年代初開始使用PFC塑料管輸送燃氣，從70年代開始應用聚乙烯管道。今天高密度聚乙烯管道(PE-HD)全世界都在使用。
　　聚乙烯管基于它的良好的物質特性在所有能源供應公司中可以承受壓力為1bar(SDR17，5：Reihe 4)，更確切的說為4bar(SDR 11：Reihe 5)。(SDR=標準尺寸率=管外徑／管壁的厚度)
　　聚乙烯管與金屬管材相比有如下的優點：
　　—防腐蝕性高
　　—重量輕，便于加工和安裝
　　—柔韌性和彈性好
　　—購買和安裝的費用低
　　—非螺紋連接技術
　　—軸向力穩固
　　—壽命長
　　—降低埋深和安裝贊用
　　—減少材料費用
　　—可以環行的鋪設
　　—可以銑刀開挖或者用犁頭開挖管溝
　　—可以采用不開挖的方式
　　聚乙烯管與金屬管材相比有如下的缺點：
　　—機械穩定性差
　　—PE管不易定位
　　—不宜露天存放
　　—對鋪設的質量和材料要求高(回填沙，回填科，連接壓力等)
　　過去的PE管的連接技術一般是加熱元件對接焊或者用電焊配件進行焊接。在我們中部萊茵能源供應公司只用管徑大于125mm的對焊。原因是，管徑小的管道在實際工地現場很難保證壁厚小于10％的允許填充的橢圓度。對于管徑小于125mm的PE管道采用電焊。只有在對老的灰鐵管做PE襯管時例外，PE襯管要求使用對焊并在襯前進行特別檢查。目前天然氣供應中使用的大多為管徑100的PE管，壓力可以達到10bar。
3．3 天然氣壓力調節和計量設備
　　使用天然氣調壓裝置是將高壓一次或分級降壓，以滿足后續設備和客戶的使用壓力。在德國氣、水科學技術聯合會《工作手冊》G490／Ⅰ和G491中有相應的規定。
??? 遠程輸送的高壓管網到達用氣地后就變成了中壓或低壓管網，在這里就需要設置調壓站。調壓站不僅可以調節壓力和進行計量，還可以完成以下的任務：
　　—凈化和過濾天然氣中雜質
　　—預熱天然氣
　　—保護后續的設備，避免后續的設備承受不合適的壓力
　　—收集重要的數據外傳輸到控制中心
　　從遠程輸送的管網接收之后，當地的天然氣供應公司要對天然氣進行加臭，使得人們在燃氣泄漏未達到點燃濃度就能嗅到異味，及時求助處理辦法，以免發生事故。
3．3．1 天然氣壓力調節和計量設備的安裝方式
　　天然氣壓力調節和計量設備安裝在用戶的房間里或安裝在儀表柜中。當管道的入口壓力為4bar時，壓力調節和計量設備可以安裝在一個封閉的房間內，例如在地下室中。當壓力調節和計量設備只為該建筑物使用時，也可以安裝在住宅中。當管道的入口壓力超過4bar到100bar時，壓力調節和計量設備不允許安裝在住宅中。
　　將設備連接到獨立的建筑物最易于保護。對于小設備，安裝在設備柜中是經濟的。露天布置也優先考慮這種方式。盡管允許安裝在地下，但我們認為這不是好方法，在中部萊茵能源供應公司也不采用。
3．3．2 天然氣壓力調節和計量設備的組成
　　壓力調節和計量設備箱一般由一個過濾器、預熱器、安全設備、調節器、計量器、加臭裝置和數據記錄儀表組成。
　　作為阻斷設備在對粉塵要求不高的裝置中，應使用閘閥、球閥和碟閥。對供氣管網使用陰極保護必須聯接一個絕緣塊，以防止管網的防護電流通過調節器漏電。
　　壓力調節和計量設備的入口處必須安裝一個粉塵過濾器，將由于管道內不腐蝕產生的粉塵清除掉。
　　因為天然氣在降壓的過程中冷卻了(焦耳-湯姆森-效應)，因此在進入調節器的閥門之前必須進行預熱。預熱是通過燃氣鍋爐提供的溫水來進行，燃氣鍋爐必須安裝在另外一個房間里。
3．3．3 計量設備
　　計量設備可以單獨安裝也可以與壓力調節設備安裝在一起。德國氣、與水科學技術聯合會《工作手冊》的G492／Ⅰ中給出了權威性的規定。根據需要也可將計量設備與壓力調節設備組合裝置，這樣最經濟。
　　作為計量儀表有不同種類的燃氣表可供使用：
　　對于中部萊茵能源供應公司來說，使用的是旋轉活塞流量計、旋轉閥式刮板流量計和皮膜式燃氣表。這些都屬于所謂的排擠式流量計，燃氣流推動旋轉活塞、旋轉葉片運動，震動的測量室壁將計數脈沖傳輸到計數器上。
　　燃氣流量計有渦輪流量計、轉子流量計、旋流式流量計和超聲流量計。中部萊茵能源供應公司EVM使用的是不需經常保養而且相對簡單的渦輪流量計。
　　在考慮燃氣溫度和氣體壓力情況下，利用計算器可精確記錄燃氣量。用容積式燃氣表顯示的是運行狀態下的數據。為了得到精確的燃氣量必須換算成標準狀態下的數值。計算器要考慮燃氣的壓力和溫度，并顯示修正和校準的測量數據。
3．3．4 天然氣壓力調節和計量設備的安全裝置
　　在天然氣進入調節設備之前，先經過一個安全切斷閥，萬一出口壓力高于允許的壓力時，安全切斷閥就會關閉。安全切斷閥可以獨立的安裝在調節設備之前，也可以與調節設備裝在—起。另外在調節設備后還需安裝一個安全排氣閥。當氣體突然回流時會引起超出允許范圍的高壓，使安全切斷閥打開，安全排氣閥將短期內升高的壓力通過排氣管釋放，以防安全切斷閥不必要的啟動。

4．管網管理
4．1 燃氣市場自由化
　　1935年頒布的聯邦德國能源經濟法提出了關于天然氣供應的能源經濟框架，并一直執行到1998年。該法保障管道供應的能源具有壟斷性質，按照條約規定，管網有固定的供應區域(邊界合同)而且享有使用街道、公路和公共場所的特權。近10年來，按照歐盟規范推動能源管道建設的自由化，主要涉及到供電和天然氣的供應。
　　自由化的真正目的是使國內的管網運營商與歐洲的運營商在市場上競爭，其結果是終端用戶可以得到更低價的能源。
　　2005年7月13日調整后的新能源經濟法生效。德國按照歐洲議會加速改革的方針要求已經修正了國內的法律。
　　然后能源供應公司又將輸送和分配管網的運營商與其余的能源供應商分開，特別是與推銷和貿易企業分開。
　　為了能夠進行公平的競爭，新能源法就工作程序、經營的合法性、注冊登記和財務等各方面都作了規定。
　　新法律通過四項規定細化了燃氣和電的入網及費用。管網運營商必須公布大量的運行數據，并且上報給負責協調的官方當局。為了達到管網運營的競爭的目的，管網運營應該是透明的。
4．2 燃氣管網補償費的規定
　　按照天然氣管網補償費的規定，末端分配管網運營商必須按照支出確定管網的補償費。實際成本包括人員費用、材料費、貸款、貸款利息和折舊費及私有資金利息。管網的使用補償費必須經上級主管部門批準。
　　上級主管部門監督管網的收費并且和其他的能源供應者進行比較。因此上級主管部門擁有各個企業的廣泛的數據。
4．3 天然氣管網接入的規定
　　按照天然氣管網建設規定，在簽署了管網使用合同的前提下，可以調整管網的建設方案。它闡明了所有供應級別的管網的接入條件。遠程輸送管網和地入的分配管網是不同的。同時詳細說明了為客戶提供的服務項目。終端分配的管網運營商必須提供獨立的可使用和可貿易的輸入和輸出能力。
　　為了擴大輸送能力，輸送企業必須利用多條管網完成輸出和輸入任務。在轉換時管網運營商還必須和其他管網運營商合作。

5 總結
　　受法律法規的制約，德國的天然氣供應是高效和安全的。
　　能源供應企業進入改革階段后實施了新能源法。為了在競爭中立于不敗之地，燃氣企業必須開發新的模式。只有在保證安全的情況下，盡可能的降低運營成本，才可能在競爭中取勝。德國天然氣領域安全技術的高水平是德國天然氣經濟取得成果的保證。
　　德國天然氣供應以發展成為持續安全的能源系統。
　　使用管道輸送氣體、液體、熱和各種固體物質是最經濟和最安全的輸送方式。當使用的設備都具備可靠的安全性，這種方式的經濟性優點更加突出。不僅要考慮供氣的可靠性，更不能忽視對人和環境的危險性。
　　由DVGW、FIGAWA、RBV等專業協會制定和執行的專業技術規范和德國工業標準中，安全是首要的。
　　在各種研討會、報告會、講座和專業雜志上，質量管理、技術安全管理、企業和產品的認證以及管道鋪設施工，直至管道建設中人員的安排等是經常講解和宣傳的題目。