王秀海
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摘要：天然气与管道液化石油气的转换具有高度的复杂性与专业性，应兼顾输配、储存等多重需求，满足安全可靠、经济效益等方面的要求，生成行之有效的转换技术方案，合理完成天然气与管道液化石油气的转换工作，创造较高的综合效益。
关键词：天然气；液化石油气；转换技术
1天然气、液化石油气概述
天然气以甲烷和乙烷为主要成分，具有开发成本低、产量高、污染小等特点，在百姓家用燃气类型中占据较大的比重，同时也是新能源产业的重要材料。液化石油气则包含丙烯、丁烷等成分，相比于天然气的热值（33.35～41.85兆焦/标方）而言，其热值可达87.9～108.9兆焦/标方。常压状态下为气态，经加压处理后可转为液体。两类气体在不完全燃烧的条件下均会产生一氧化碳，在使用不当时易威胁到使用者的安全，潜在安全隐患。
基于天然气与液化石油气的转换是一项系统性工程，需以发展需求为导向，编制完善的发展规划，并注重方案比选，选择并合理应用可行的先进技术，在保证转换质量的同时提高经济效益和社会效益。
2液化石油气集中管道供应方式
2.1用途与规模
现阶段，液化石油气的供应方式主要有两类：一是气化集中管道供应，常见于区域性供气项目中。气化站服务半径约2公里，覆盖的总量约1万居民户，密度较大的区域覆盖量将增加；二是液化石油气掺混空气的供应方式，普遍作为城市中、小规模供气或严寒地区的燃气气源。因此，两类供气方式的特点各异，应用场景有所区别。
2.2混合气中液化石油气与空气的比例控制
液化石油气与空气的比例应根据混合器的应用场景而定，但必须符合GB50028《城镇燃气设计规范》的相关规定，主要内容如表1所示。
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2.3输配方式与压力级制
以供气方式、气质和覆盖范围等为基本参考点，通常可采取二级或三级系统；对于液化石油气掺混空气集中管道供应，则普遍采用的是二级系统。输送压力可分为低压P≤0.005Mpa、中压(A)0.2<P≤O．4Mpa和高压(B)0．4<P≤O.8Mpa三个级别。
2.4液化石油气的储存方式与天然气输配系统
(1)地下储存。多孔结构地下构造层是较为普遍的储存区域，除此之外也可储存在含盐岩层的岩缝等处。天然气的储存效果主要与压力和温度有关，可采取加压或降温的方式。
(2)低温储存。天然气以液态储存的方式为宜，可创建LNG气化装置。
(3)储气柜、球罐储存。较普遍的有高压天然气球罐，部分情况下也可利用储气柜进行低压储存。
(4)通过埋地高压管束储存。若采用的是长输管道，则必须具有超高压的特点。
(5)生产代用天然气，顾名思义，此部分的主要功能在于满足调峰和应急需求，此类天然气的可选生产方式较多，较主流的有液化气掺混空气、LNG气化等。
3天然气与液化石油气的转换技术分析
3.1燃气互换的条件
方案比选时应充分考虑到天然气与燃气是否能够互换的问题，具体可将热负荷指数W作为重点分析对象。燃气互换过程中，应保证W值的变幅不超过±（5%~10%）。对于偏差超出该范围的情况，则需分析火焰特性，确定燃烧势cp，根据所得结果对互换可能性和互换范围作出准确的判断。
若采用的是液化石油气管道集中供应方式，则应考虑到液化石油气和天然气的W值，经对比后作出判断。两者差值偏大时则不具备互换的条件，应废除原有的气源，通知更换相配套的燃具。若采用的是液化石油气掺混空气的方式，在供气技术参数相近且w、Cp两项指标的波动能够稳定在许可范围内时，则表明燃气可以接轨。若存在燃具不适应的问题，则天然气转换前应做全面的检查，明确燃具的品牌、型号等方面的信息，视实际情况生成完整的更换方案。
3.2基于既有输配系统的改造
天然气供气规划的编制工作中应兼顾既有输配系统的工作状态，对其作出是否需改造的评估，若需改造则进一步制定方案。若为中、小型混气站，则不具备保留的价值；对于原输配管网，该部分可作为市政管道而使用；遇小口径管道时，有必要对其加以改造。若为大型混气站，则需践行“物尽其用”的理念，但应适度改造旧管道，例如选择内穿PE管、U型PE管等方式，目的在于提高输气管网的运行水平，在保证正常输气的基础上减少成本投入。对于调压、阀门等配套装置，则需要以天然气的设计要求为准，合理采取改造措施，不具备改造条件时应及时换新。对于丝扣镀锌钢管，则需要全面检查丝扣的密封材料。部分管道使用时间较长，难以避免局部存在结构不完整的情况，因此需采取防泄漏技术，以免因泄露而造成不必要的损失。
天然气的用户置换以及基于既有输配系统的升级工作均具有系统性，为保证相关工作可顺利开展，需采取协调措施，实现有机的结合。天然气转换前需做足准备，应根据供气范围划分为多个细分区块，逐步完成各区块的转换工作，保证全程供气均具有安全性。此外，天然气转换期间存在安全隐患，为确保安全，应根据实际状况制定应急措施，在出现异常状况后及时处理，将不良影响降到最小。
家庭天然气的计量通常采取的是G2.5膜式燃气表，若既有输配系统中存在羊皮膜的燃气表，则需要对其采取换新措施，将此项工作列入更换计划中，实现天然气计量装置的统一。
3.3储存与调峰
液化石油气管道集中供气方式中，应配置LPG气化器，若存在燃气储存或是调峰需求，则需要采取调节措施，例如根据实际情况及时开启数台LPG气化器，并适时调整输气压力。转化为天然气时，既要在上游配置天然气季节调峰设施，还需合理应用燃气销售系统，以便满足各阶段（月、周、日、时）的调峰需求。供气规模具有差异性，需根据实际规模合理配置设施，较为普遍的有高压管道、管束、球罐储气，或是充分保留混气站，以便根据需求生产代用天然气。但无论何种方案，均要以技术可行性为基本前提，再兼顾经济效益等需求，保证制定的方案具有较显著的综合应用效果。
4结语
天然气与液化石油气的转换是能源工程中的重难点内容，鉴于其具有复杂性与专业性的特点，应编制完善的发展规划，配套相适应的转换技术。文章则以天然气和液化石油气的概述切入，重点探讨两者间的转换技术，以供参考。
参考文献
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