兆帕
Pcp2—储气终了时的管道平均压力
兆帕
由日调峰量可计算出合肥市储气管道长度，确定合肥市
高压储气管道管径为 DN500，储气管道总长度为 78 公里。
（2）高压储气管道壁厚计算公式
δ=PD/2δsFФKt+C
式中：
δs—管材最低屈服强度 MPa
F—设计因素
F=0.6
P毫米
2008年 253339 63335 42223 251568 175445 43248 37976 867134
2009年 2010年 2015年 2020年 272739 290020 357818 429589 81822 101507 143127 171836 45457 48337 59636 710598 264147 277354 346693 433366 245623 280712 350890 421068 54060 64872 86496 97308 44111 48564 61372 74257 1007959 1111366 1406033 1699022
1.高压球罐储气方式 在门站或储配站内建设多个大型高压球形储罐，储存高 压天然气，用于城市用气调峰。 高压球罐储气在国内已有多年使用经验，我国目前能生 产的最大容积球罐为 3000 米 3，使用进口板材可生产 4000 米 3、5000 米 3、10000 米 3 球罐，设计压力分别为 1.57 兆帕、 1.29 兆帕、1.01 兆帕。本方案天然气储存将采用 5000 米 3 高压球罐储气方式，5000 米 3 球罐的储气压力定为 1.2 兆帕。 目前球罐正向大型化发展，大型球罐采用高强度钢，屈 服强度达 589～891 兆帕，这样可使壁厚降到 40 毫米以下， 不仅减轻了重量，而且避免了整体热处理。 高压球罐储气方式具有储气量大，施工方便，便于集中 安全管理，同等容积下耗钢量少、投资小等优点，缺点是需 要占用一定数量的土地并要建设如消防等一系列辅助设施。 球罐储气容积的近似计算公式如下式所示（不考虑压缩 因子）：
V = Q • T1 •η P1 • T0
式中： V—储罐的计算容积（米 3） Q—计算月平均日供气量（米 3/日） η—储气系数 T1—储存年平均温度（取 289K） T0—绝对温度（273K） P1—有效储气压力（公斤/厘米 2） 根据合肥市的储气规模，选择 5000 米 3 球罐作为储气罐 较为合适。
Vs
=
V0T0 P0T
( Pcp 2 Z2
−
Pcp1 ) Z1
式中：
Vs—管束储气量
米3
V0—管束几何容积
米3
T0—标准状态温度
273K
P0—标准大气压
0.101325 兆帕
T—平均储气温度
293K
Z1—Pcp1 时的气体压缩系数
取 0.96
Z2—Pcp2 时的气体压缩系数
取 0.92
Pcp1—储气开始时的管道平均压力
42107 （米 3/日）
汽车 10812
（米 3/日） 未预见（米
18745 3/日） 合计
430684 （米 3/日）
2006年 206904 33105 34484 173836 70178 21624 24633 564764
2007年 229450 45890 38242 239589 105267 32436 31689 722563
【收稿日期】2008-03-03 【作者简介】潘孝满（1970－），男，安徽合肥人，合肥燃气集团有限公司工程师，研究方向为燃气供应的稳定性。
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表 1 国内部分城市居民和公建用户用气高峰系数表
城市名称
北京 上海 大连 沈阳 长沙 西安 广州 燃规推荐值
K月 1.15～1.25 1.24～1.30
（一）用气高峰系数的确定
1.居民和公建用户用气高峰系数的确定 用气不均匀性是城市燃气供应的重要特征，用气高峰系 数包括：月、日和小时高峰系数。用气高峰系数是确定天然 气门站、输配管网和调压设施等储气、配气和输气能力的重
要参数。 （1）月高峰系数。影响合肥市居民和公建用户的月不均
匀性主要有以下因素：①季节的影响，尤其是冬、夏季节水 温的影响；②国家法定节假日所在月份；③旅游期的影响。 根据合肥市历年用气的统计数据，并参照国内使用管道燃气 城市的统计数据，确定合肥市月高峰系数 Km=1.2。
（2）日高峰系数。一个月或一周中的日用气量不均匀性 主要取决于居民生活习惯、工作休息制度和气温变化等情况。 根据我国一些城市的统计资料，在一周中从周一至周四用气 量变化较小，而周五特别是周六、周日用气量有所增加，根 据合肥市历年统计数据并参照国内使用管道燃气城市的日高 峰系数，确定合肥市日高峰系数 Kd=1.15。
2.工业及其它用户高峰系数的确定 （1）城市工业用户。城市工业用户耗气量一般是均匀的， 城市工业用户的不均匀性是由其生产班制及节假日造成的。 城市工业用户按年工作日 290 天计算，小时高峰系数取 1.2。 （2）大工业用户。根据调查统计结果，已调查的大型工 业用户用气皆采用三班制连续生产，年工作日 365 天，小时 用气高峰系数取 1.2。 （3）锅炉及空调用户。采暖锅炉及空调用户按年工作 100 天计算，日高峰系数取 1.2，小时高峰系数取 1.5；生产用锅 炉年工作日按 365 天计算，小时高峰系数取 1.2。 （4）汽车用气。汽车用天然气小时高峰系数取 3。
2.储气与调峰气量的确定 为解决城市燃气输配过程中的用气高、低峰，城市然气 供应一般由储气设备来解决，特别是对于那些产气量或供气 量恒定的城市燃气气源，则需要建设一定规模的储气设施用 来解决高峰时燃气供应不足，而低峰时燃气又无处供应的情 况，利用储气设施采用低峰时储气，高峰时供气的方法来平 衡燃气的生产与供应的矛盾。一般情况下，储气设施可以解 决日、时的调峰问题。储气设施的规模可以用两种方法进行
3.储气容积确定 （1）季节调峰。天然气在使用过程中由于季节温差变化， 合肥市 2010 年月调峰量最大为 346.18 万米 3/月，所需要储 气容积 2010 年为 946.21 万米 3，如此大的调峰量显然不适用 于采用建设储气设施来解决，所以季节调峰由上游供气单位 来解决。 （2）日调峰及小时调峰。合肥市 2010 年日调峰量最大 为 18.56 万米 3/日，所需储气量为 46.4 万米 3。小时调峰量 为 50619 万米 3/小时，所需储气量为 12.4 万米 3。
单位 万元 元/米 3 米/户 元/米 3 亩 米 2/万米 3
管道储气 13400 0.290 0.181 1.46 1462 20.66
储罐储气 17292 0.366 0.041 1.47 366 5.17
*指用于建设门站和高中压调压站的征地面积 单位供气投资指标管道储气方案比储罐储气方案低 29%， 而且对于土地资源极其珍贵的合肥市而言，处理相同气量的 土地利用指标，储罐储气方案仅为管道储气方案的 25%。但采 用高压管线储气，对高压管道选线、拆迁、运输、穿越及施 工有许多困难限制，生产安全管理困难。关于占用土地问题， 表面上储罐储气方案比管道储气多占用土地，从另一角度看， 实际上管道储气方案将浪费更多的土地资源，因为凡敷设高 压天然气管道的土地只能用于耕种，高压管道两侧相当距离 内不能再进行其它项目的规划建设，采用管道储气方案管道 两侧距管道将至少有 6 米距离内不允许建设其它建筑物，就 本工程储气规模将至少有 1462 亩土地不能进行其它项目利用 建设。从表面上看，管道储气方案较为经济、可靠，但实际 操作将会有很多难以解决。采用球罐储气较为灵活，可以根 据实际调峰需要量决定球罐建设数量，虽然管道储气也可以 分段分期建设，但管道储气最终应成环布置才能显出其优越 性。 对合肥市来说，两种储气方式都可采用，各有利弊，根 据合肥市经济发展状况及城市规划建设情况，最终选择了高 压储罐储气方案，运行效果良好。
到市民的正常生活，因此城市天然气供应中的储气与调峰将显得十分重要。
【关键词】天然气；储气；调峰
【中图分类号】TU996
【文献标识码】A
【文章编号】1008-1151(2008)06-0126-03
国家决定大力开发中西部地区的战略决策，实施天然气 “西气东输”工程，向长江中下游和东部地区供气，为合肥 市提供了一个良好的发展利用清洁能源的条件。合肥市政府 借此良机进行了城市天然气工程建设，改变了城市能源结构， 减少了城市大气污染，提高了市民健康水平，改善了环境条 件，加速了国民经济发展，大量的天然气进入了城市用户的 使用范围。鉴于天然气安全、环保、价廉等特点，天然气用 户逐渐增加，工业用户也开始大量使用天然气，但是各类天 然气用户的用气情况是不均匀的，尤其是用气量大的工业用 户，有着相应的生产周期，为了满足燃气用气负荷的季节、 月、日的不均匀变化，以及适应工业用气的高峰和低谷的需 要，在城市天然气输配调度中必须考虑管道天然气供应中的 储存和调峰。
（二）储气与调峰气量
1.计算月平均日用气量 根据合肥市年平均日用气量及各类用户高峰系数可计算 出合肥市计算月平均日用气量如下表 2。
表 2 合肥市区计算月平均日用气量汇总
名称
2005年
民用 173288
（米 3/日） 公建 24260
（米 3/日） 城市工业
25993 （米 3/日） 大工业（米
135479 3/日） 锅炉
Ф—纵向焊缝系数
双面埋弧焊 D=0.85
Kt—温度系数
t＜123℃时 Kt=1
C—腐蚀裕量
3.储气方案比较
以 2010 年为基准对上述两个方案的优劣比较见表 3。
表 3 2010 年合肥市天然气项目储气方案比较表
门站及高压管道投资 单位供气投资指标 高压管网指标 天然气成本 高压管道占用土地 *占用土地指标
1.21 1.18～1.23 1.2～1.25 1.15～1.20 1.18～1.23 1.1～1.3