[科普中国]-压缩空气管网

压缩空气管网是指输送压缩空气的全部管道及其附属装置(简称压气管网)。在设计矿山压气管网时。除考虑完成输气任务外，还应考虑当矿山发生灾变时可能把管网作为井下紧急排水、消防送水、通信和给受阻人员供气用。管道的布置和管长应根据矿山开拓系统、开采顺序、用气点的分布、同时用气量和气压的要求，以及空气压缩机站的位置等因素来决定。为制定矿山管网，指导基建敷设。维修和使用管网，应绘出压气管网图，图上应注明管道材料、各管段的内径、壁厚和管段的所有附属装置。

简介压缩空气管网是指输送压缩空气的全部管道及其附属装置(简称压气管网)。在设计矿山压气管网时。除考虑完成输气任务外，还应考虑当矿山发生灾变时可能把管网作为井下紧急排水、消防送水、通信和给受阻人员供气用。管道的布置和管长应根据矿山开拓系统、开采顺序、用气点的分布、同时用气量和气压的要求，以及空气压缩机站的位置等因素来决定。为制定矿山管网，指导基建敷设。维修和使用管网，应绘出压气管网图，图上应注明管道材料、各管段的内径、壁厚和管段的所有附属装置1。

管道管道是管网的主件。为了安全、经济地输送压气，应对其材质、内径、壁厚及敷设进行合理的确定。

1.管材

一般采用碳素钢或低碳锰钢无缝钢管。内径小于150mm的可用焊接钢管;有防腐蚀要求的矿山，也可用ABS、PVC等热塑聚合物材料。塑料管防腐蚀性能好。重量轻，但耐压强度较低，且欠稳定一般用于管内径小于75mm处，且应选用PVC/PRP复合增强型。

内径管网布置确定后，管内径就是影响整个压气管网的基建投资与运营费用的主要因素。可采用经济阻力法来确定压气管内径，即规定在正常输送最大流量时。从矿山空气压缩机站的储气罐的排气口处，到最远的用气点的总压降为0.08-0.1MPa。总压降沿途的分配原则是：不论其流量的大小，均按管段长度与管线总长的比例分配。

2.钢管壁厚

随材料的抗拉强度、管道内径、通过介质的压力、钢管类别、对管道的耐腐蚀要求等而变更一般为3-9mm。

3.管道敷设

分地表和井下两种情况。

(1)地表管道敷设

在空旷处多直接沿地表敷设在混凝土管墩上，当管线通过车行道时，应将管道埋于地下，且应在管道外加套管。套管除涂防蚀层外，在套管两端与压气管所形成的环状空间应予以密封，以防水及其他杂物进入。

(2)井下管道敷设

压气管多由副井或混合井进入，以利施获和维修口竖井内的压气管道常用导向卡固定，以防管道横向弯曲和移位。管道的纵向重量利用支承管座支承，支承管座安装在井筒内的专用钢梁上。斜井内的压气管可用管墩敷设，平巷内的压气管则多用靠人行道一侧的悬臂梁支承二管道的支承梁和管墩的跨距大小的确定，是按被支承管的强度和刚度来考虑的，管子的负荷，除管道本身及其附属装置外，还要计及管内充满水和管上可能有的涂覆物的重量。一般跨距为3-9m，但考虑管道安装及其更换的方便，多采用每节管道设两个支承点。压气管道敷设后，应严格按有关规程以1.5倍的工作压力进行水压试验，合格后，方能进行最后的防蚀涂覆处理和按国家标准刷涂标志色，然后验收投产2。

管道附属装置管道附属装置是指完成管网全部功能所需的配件和装置。有联接件、温差补偿器、油水分离器、稳压罐、流量和压力控制阀，以及测量仪表等。

1.联结件

有固定和活套法兰盘、螺纹接头、渐缩接头、快速接头等。一般压气管的联结，尤其在井筒内，多采用焊接法。

2.温差补偿器

有伸缩式和弯管式两种。伸缩补偿器亦称填料函式补偿器二通常一个填料函式补偿器的最大伸缩量为20mm。一般每200mm管长安装一个补偿器。弯曲式补偿器有11型的，其占据空间大。井下温差较小，应尽量利用管线本身的弯曲部分作补偿。

3.油水分离器

分离和排出压缩空气中油和水的装置。油水分离器应安装在管线的低凹处和管内压缩空气的温度降至与环境温度相同的地方。在用气点前方，也应设置终端油水分离器。

4.稳压罐

在瞬时用气量大于管道正常额定供气量的用气点，为稳定气动设备和气动工具的压气压力，可用稳压罐补偿。由于稳压罐也有分离油水的作用，故用气点设有稳压罐时，该处可不另设油水分离器3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学