城市燃气输配
1 燃气的分类及性质
1.1 燃气的分类和用途
城市民用和工业用燃气是由几种气体组成的混合气体，其中含有可燃气体和不可燃气体。可燃气体有碳氢化合物、氢和一氧化碳，不可燃气体有二氧化碳、氮和氧等。
燃气的种类很多，主要有天然气、人工燃气、液化石油气和沼气。
1.1.1 天然气
天然的可燃气体统称为天然气。
天然气是以烷烃为主的各种烃类和少量非烃类气体所组成的气体混合物。
按其化学组成(以体积百分含量计)，绝大部分是甲烷(CH
4)、乙烷(C
2
H
6
)、丙烷
(C
3H
9
)；丁烷(C
4
H
10
)和戊烷(C
5
H
12
)含量不多。天然气中也含有其他一些气体，如
硫化氢(H
2S)、二氧化碳(CO
2
)、氮(N
2
)及水汽(H
2
O)；有时还含有微量的稀有气体，
如氦(He)和氩(Ar)等。
在基准状态(101325Pa，0℃)下，在天然气中，从甲烷到丁烷的烃类以气态存在；戊烷以上的烃类是液态，即天然气油。
按矿藏分类，天然气可分为气田气、油田气和凝析气田气三种。
1.2 天然气的物理化学性质
1.2.1 压力
天然气的压力是天然气中无规则运动的大量分子之间碰撞力的总和，它表示天然气能量的大小。
1.2.2 温度
天然气的温度表示天然气内分子热运动的剧烈程度。温度的高低取决于天然气内部的热运动状态。
1.2.3 临界温度
对每一种纯的气体都存在着一特定的温度，高于此温度时，无论加多大压力也不可能使它由气体变为液体，这个温度称为临界温度，用符号T
C
表示。临界温度是该气体能以液体状态存在的最高温度。
1.2.4 临界压力
在临界温度下，气相与液相相平衡时所施加的压力。也可定义为相应于临
界温度时的饱和压力，用符号P
C
表示。它是在临界温度下该气体由气态转变为液态所需的最低压力。
天然气是混合物，其临界点的情况要复杂得多。临界参数随组成而变化，
没有一个恒定的数值，天然气的临界压力和临界温度称为天然气的平均临界值
或视临界值或假临界值或虚拟临界值等，用符号P
C '及T
C
'表示。
1.2.5 天然气的分子质量
天然气是多种气体组成的混合气体，它本身没有一个分子式，也不能像纯气体一样，可以从分子式算出一个恒定的分子质量。但是，工程上为了计算方便，把101325Pa，0℃时体积为22.4 m3天然气所具有的质量认为是天然气的分子质量。换言之，天然气的分子质量，在数值上等于在基准状态下lmol天然气的质量。
天然气的分子质量是一种人们假想的分子质量，因此，也称为“视分子质量”。同时，由于天然气的分子质量随组成的不同而变化，没有一个恒定的数值，因此，又称为“平均分子质量”，通常简称为天然气的分子质量，实际上指的就是“视分子质量”或“平均分子质量”
1.2.6 天然气的热值
天然气的重要用途之一是作燃料，热值是它的一项经济指标。
每千克或每立方米天然气完全燃烧所发出的热量称为天然气的燃烧热值，简称天然气热值，单位为kJ／kg或kJ／m3。完全燃烧是指燃烧反应后生成最稳定的氧化物或单质。
天然气的热值有两种表示方法：高热值(或全热值)和低热值(或净热值)。天然气燃烧时，要生成水蒸汽，水蒸汽冷凝成水要放出汽化潜热，把水蒸汽的汽化潜热(水的汽化潜热为2256.7kJ／kg)计算在内的热值称为高热值。实际上，在天然气燃烧时，由于烟筒内烟道气温度很高，燃烧产生的蒸汽不能凝结，汽化潜热并无法利用，从高热值中减去实际上不能利用的汽化潜热就是低热值，工程上通常用的都是低热值。
天然气的燃烧热值决定了它的热力价值，是天然气很重要的质量指标，在下列几种常用燃料中天然气的燃烧热值最高。
其中，天然气：46055kJ／kg；
气田气：35588～41868kJ／m3；
油田气：35588～66989kJ／m3；
煤：29308 kJ／kg；
干木材：12560 kJ／kg。
1.2.7 天然气的爆炸性
天然气在空气中的含量达到一定比例时，就与空气构成爆炸性的混合气体，这种气体遇到火源，就会发生燃烧和爆炸。
在形成爆炸的混合气体中，天然气在混合气中的最低含量叫爆炸下限，低于爆炸下限就不会爆炸。最高含量叫爆炸上限，高于爆炸上限也不会爆炸。上、
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下限之间叫爆炸范围或爆炸极限。在常温常压下，天然气的爆炸范围约为5％～15％。压力对爆炸范围是有影响的，爆炸威力与压力成正比。压力愈高爆炸范围愈大。天然气含量小于4％时是不会爆炸的。
1.2.8 天然气的计量单位及标准条件
我国天然气计量常以体积表示，单位是立方米，即以立方米(m3)为计量单位。天然气的重要特性之一，是它具有压缩性和膨胀性，故天然气随着压力、温度条件的变化而改变体积。为了便于比较和量度气体的体积，必须指定一种压力和温度作为标准，大家统一使用标准条件。在国际物理学界是以压力为101325Pa、温度为0℃作标准。但在实际工业生产中，各个国家又根据本国情况各自定立标准。我国定压力为101325Pa、温度为20℃作为天然气计量的标准条件。
1.2.9 天然气的压缩系数
当燃气压力低于1MPa和温度在10～20℃时，在工程上还可当作理想气体。当压力很高、温度很低时，用理想气体状态方程进行计算引起的误差将很大。实际工程中，在理想气体状态方程中引入考虑气体压缩性的压缩因子Z，可得实际气体状态方程。压缩因子Z是随温度和压力变化。关于天然气的压缩系数Z的求法很多，工程上最常用的方法是计算法、查图法和查表法。
1.3 城市燃气的质量要求
1.3.1城市燃气的加臭
城市燃气是具有一定毒性的爆炸性气体，又是在压力下输送和使用的。由于管道及设备材质和施工方面存在的问题和使用不当，容易造成漏气，有引起爆炸、着火和人身中毒的危险。因此，当发生漏气时能及时被人们发觉进而消除漏气是很必要的。要求对没有臭味的燃气加臭，对于减少灾害，是必不可少的措施。
作为城市燃气的气源，如干馏煤气、水煤气、油制气、天然气和液化石油气多数含有硫化物，因此其本身都具有臭味。仅部分地区使用的天然气有时不含有硫化物，要求经过
加臭后才进行输配使用。
在城市燃气的可燃成分中，最具有剧毒性而含量较多者为一氧化碳，故把含有一氧化碳的燃气视为“有毒燃气”。而规定了对有毒而又无臭味的燃气应加臭，使有毒燃气在达到允许有害浓度之前，应能察觉。对无毒燃气在相当于爆炸下限20％的浓度时，应能察觉。
2
2 城市燃气管网系统
2.1 城市燃气管网的分类及其选择
2.1.1 燃气管道的分类
燃气管道根据用途、敷设方式和输气压力分类。
1 根据用途分类
1）长距离输气管线其干管及支管的末端连接城市或大型工业企业，作为该供应区的气源点。
2）城市燃气管道
3）工业企业燃气管道
2 根据敷设方式分类
1）地下燃气管道一般在城市中常采用地下敷设。
2）架空燃气管道在管道通过障碍时，或在工厂区为了管理维修方便，采用架空敷设。
3 根据输气压力分类
燃气管道之所以要根据输气压力来分级，是因为燃气管道的气密性与其他管道相比，有特别严格的要求，漏气可能导致火灾、爆炸、中毒或其他事故。燃气管道中的压力越高，管道接头脱开或管道本身出现裂缝的可能性和危险性也越大。当管道内燃气的压力不同时，对管道材质、安装质量、检验标准和运行管理的要求也不同。
我国城市燃气管道根据输气压力—般分为：
1.高压A燃气管道：
2.5MPa 2.高压B燃气管道：1.6MPa 3.次高压A燃气管道：0.8MPa 4.次高压B燃气管道：0.4MPa 5.中压A燃气管道：0.2MPa 6.中压B燃气管道：0.01MPa 7.低压燃气管道： P<0.01MPa 居民用户和小型公共建筑用户一般直接由低压管道供气。低压管道输送人工燃气时，压力不大于2kPa；输送天然气时，压力不大于3.5kPa；输送气态液化石油气时，压力不大于5kPa。 2.1.2 城市燃气管网及其选择 1 城市燃气输配系统的构成 现代化的城市燃气输配系统是复杂的综合设施，通常由下列部分构成： 1）低压、中压以及高压等不同压力等级的燃气管网。 2）城市燃气分配站或压气站、各种类型的调压站或调压装置， 3 3）储配站。 4）监控与调度中心； 5）维护管理中心。 输配系统应保证不间断地、可靠地给用户供气，在运行管理方面应是安全的在维修检测方面应是简便的。还应考虑在检修或发生故障时，可关断某些部分管段而不致影响全系统的工作。 在—个输配系统中，宜采用标准化和系列化的站室、构筑物和设备。采用的系统方案应具有最大的经济效益，并能分阶段地建造和投入运行。 2 城市燃气管网系统 城市输配系统的主要部分是燃气管网，根据所采用的管网压力级制不同可分为： 1）一级系统：仅用低压管网来分配和供给燃气，一般只适用于小城镇的供气。如供气范围较大时，则输送单位体积燃气的管材用量将急剧增加。 2）两级系统：由低压和中压B或低压和中压A两级管道组成。 3）三级系统：包括低压、中压和高压的三级管网。 4）多级系统：由低压、中压B、中压A和高压B，甚至高压A的管网组成。 3 采用不同压力级制的必要性 城市燃气输配系统中管网采用不同的压力级制，其原因如下： 1）管网采用不同的压力级制是比较经济的。因为大部分燃气由较高压力的管道输送，管道的管径可以选得小一些，管道单位长度的压力损失可以选得大一些，以节省管材。如由城市的某一地区输送大量燃气到另一地区，则采用较高的输气压力比较经济合理，有时对城市里的大型工业企业用户，可敷设压力较高的专用输气管线。当然，管网内燃气的压力增高后，输送燃气所消耗的能量可能也随之增加。 2）各类用户需要的燃气压力不同。如居民用户和小型公共建筑用户需要低压燃气，而大型工业企业则需要中压或高压燃气。 3）消防安全要求。在城市未改建的老区，建筑物比较密集，街道和人行道都比较狭窄，不宜敷设高压或中压A管道。此外，由于人口密度较大，从安全运行和方便管理的观点看，也不宜敷设高压或中压A管道，而只能敷设中压B和低压管道。同时大城市的燃气输配系统的建造、扩建和改建过程要经过许多年，所以在城市的老区原先设计的燃气管道压力，大都比近期建造的管道压力低。 2.3 城市燃气管道的布线 2.3.1 城市燃气管道的布线原则 城市里的燃气管道均采用地下敷设。所谓城市燃气管道的布线，是指城市管网系统在原则上选定之后，决定各管段的具体位置。 1 布线依据 地下燃气管道宜沿城市道路、人行便道敷设，或敷设在绿化地带内。在决 4 定城市中不同压力燃气管道的布线问题时，必须考虑到下列基本情况： 1)管道中燃气的压力。 2)街道及其他地下管道的密集程度与布置情况。 3)街道交通量和路面结构情况，以及运输干线的分布情况。 4)所输送燃气的含湿量，必要的管道坡度，街道地形变化情况。 5)与该管道相连接的用户数量及用气情况，该管道是主要管道还是次要管 道。 6)线路上所遇到的障碍物情况。 7)土壤性质、腐蚀性能和冰冻线深度。 8)该管道在施工、运行和万一发生故障时，对交通和人民生活的影响。 在布线时，要决定燃气管道沿城市街道的平面与纵断面位置。 由于输配系统各级管网的输气压力不同，其设施和防火安全的要求也不同，而且各自的功能也有所区别，故应按各自的特点进行布置。 2管道的纵断面布置 在决定纵断面布置时，要考虑下列各点： 1)地下燃气管道埋设深度，宜在土壤冰冻线以下。管顶覆土厚度还应满足下列要求： 埋设在车行道下时，不得小于0.9m； 埋设在非车行道下时，不得小于0.6m； 埋设在庭院（指绿化地及载货汽车不能进入之地）内时，不得小于0.3m； 埋设在水田下时，不得小于0.8m。 随着干天然气的广泛使用以及管道材质的改进，埋设在人行道、次要街道、草地和公园的燃气管道可采用浅层敷设。 2)输送湿燃气的管道，不论是干管还是支管，其坡度一般不小于0．003。 布线时，最好能使管道的坡度和地形相适应。在管道的最低点应设排水器。 3)燃气管道不得在地下穿过房屋或其他建筑物，不得平行敷设在有轨电车 轨道之下也不得与其他地下设施上下并置。 4)在一般情况下，燃气管道不得穿过其他管道本身，如因特殊情况要穿过 其他大断面管道(污水干管、雨水干管、热力管沟等)时，需征得有关方面同 意，同时燃气管道必须安装在钢套管内。 5)燃气管道与其他各种构筑物以及管道相交时，应按规范规定保持一定的 最小垂直净距。 如受地形限制，燃气管道按有关规范要求以及埋设深度的规定布线有困难，而又无法解决时，要与有关部门协商，采取行之有效的防护措施，保证输送的湿燃气中的冷凝物不致冻结，管道也不致遭受机械损伤，则可适当降低标准。 5 通常采用的防护措施是将管道敷设在套管内(图2-5)。套管是比燃气管道稍大的钢管，直径一般大100mm，其伸出长度，从套管端至与之交叉的构筑物或管道的外壁不小于1m。也可采用非金属管道作套管。套管两端有密封填料，在重要套管的端部可装设检漏管。检漏管上端伸人防护罩内，由管口取气样检查套管中的燃气含量，以判明有无漏气及漏气的程度。穿越铁路、电车轨道、公路、峡谷、沼泽以及河流的燃气管道，应用钢管。可以采用地上跨越(即架空敷设)，也可采用地下穿越，需视当地条件及经济合理性而定。在城市，只在得到有关单位同意的情况下，才能采用地上跨越。而在矿区和工厂区，一般应采用地上跨越。 图2—5 敷设在套管内的燃气管道 ｌ一燃气管道；２一套管；３一油麻填料； ４一沥青密封层；５一检漏管；６一防护罩 燃气管道在铁路、电车轨道和城市主要交通干线下穿过时，应敷设在套管或地沟内，如图2-6所示，管道敷设在钢套管内，套管两端超出路基底边，至铁路边轨的距离不小于2.5m，至电车道边轨的距离不小于2.0m。置于套管内的燃气管段焊口应该最少，并需经物理方法检查，还应采用特加强绝缘层防腐。对埋深的要求是：从轨底到燃气管道保护套管管顶应不小于1.2m。在穿越工厂企业的铁路专用支线时，燃气管道的埋深有时 可略小些。 6 图2-6 燃气管道穿越铁路 1 一燃气管道； 2 一阀门； 3 一套管； 4 一密封层； 5 一检漏管； 6 一铁道 燃气管道在穿越电车轨道和城市主要交通干线时，允许敷设在钢制的、铸铁的、钢筋混凝土或石棉水泥制的套管中。对于穿过城市非主要干道，并位于地下水位以上的燃气管道，可敷设在过街沟里，如图2-7所示。 图2-7 燃气管道的单管过街沟 1 一燃气管道； 2 一原土夯实； 3 一填 砂；4 一砖墙沟壁；5 一盖板 2.4 建筑燃气供应系统 2.4.1建筑燃气供应系统的构成 建筑燃气供应系统的构成，随城市燃气系统的供应方式不同而有所变化，图2-11所示的系统，由用户引入管、立管、水平干管、用户支管、燃气计量表、用具连接管和燃气用具组成。这样的系统构成是因为用气建筑直接连接在城市低压管道上。有些城市也采用中压进户，表前调压的系统。 用户引入管与城市或庭院低压分配管道连接，在分支管处设阀门。输送湿燃气的引入管一般由地下引入室内，当采取防冻措施时也可由地上引入。在非采暖地区或采用管径不大于75mm的管道输送干燃气时，则可由地上直接引入室内。输送湿燃气的引入管应有不小于0.005的坡度，坡向城市燃气分配管道。引入管穿过承重墙、基础或管沟时，均应设在套管内(图2-12所示为用户引入管的一种作法)，并应考虑沉降的影响，必要 时应采取补偿措施。 7 8 引入管上既可连一根燃气立管，也可连若干根立管，后者则应设置水平干管。水平干管可沿楼梯间或辅助房间的墙壁敷设，坡向引入管，坡度应不小于0.002。管道经过的楼梯间和房间应有良好的自然通风。 图2—11 建筑燃气供应系统剖面图 1一用户引入管；2一砖台；3一保温层；4一立管；5一水平干管； 6一用户支管；7一燃气计量表；8——表前阀门；9一燃气灶具连接管； 10一燃气灶；11一套管；12一燃气热水器接头 9 图2—12 用户引入管 1一沥青密封层；2一套管；3—油麻 填料；4一水泥砂浆；5一燃气管道 燃气立管一般应敷设在厨房或走廊内。当由地下引入室内时，立管在第一层处应设阀门。阀门一般设在室内，对重要用户尚应在室外另设阀门。立管的下端应装丝堵，其直径一般不小于25mm 。立管通过各层楼板处应设套管。套管高出地面至少50mn ，套管与燃气管道之间的间隙应用沥青和油麻填塞。 由立管引出的用户支管，在厨房内其高度不低于1.7m 。敷设坡度不小于0.002，并由燃气计量表分别坡向立管和燃具。支管穿过墙壁时也应安装在套管内。 用具连接管(又称下垂管)是在支管上连接燃气用具的垂直管段，其上的旋塞应距地面1.5m 左右。 室内燃气管道应为明管敷设。当建筑物或工艺有特殊要求时，也可采用暗管敷设，但应敷设在有人孔的闷顶或有活盖的墙槽内。为了满足安全、防腐和便于检修需要，室内燃气管道不得敷设在卧室、浴室、地下室、易燃易爆品仓库、配电间、通风机室、潮湿或有腐蚀性介质的房间内。当输送湿燃气的室内管道敷设在可能冻结的地方时，应采取防冻措施。 室内燃气管道的管材应采用低压流体输送钢管，并应尽量采用镀锌钢管。 2.4.2 高层建筑燃气供应系统 对于高层建筑的室内燃气管道系统还应考虑三个特殊的问题。 1补偿高层建筑的沉降 高层建筑物自重大，沉降量显著，易在引入管处造成破坏。可在引入管处安装伸缩补偿接头以消除建筑物沉降的影响。伸缩补偿接头有波纹管头、套筒接头和软管接头等形式。图2—13为引入管的软管补偿接头，建筑物沉降时由软管吸收变形，以避免破坏。软管前装阀门，设在阀门井内，便于检修。 图2—13 引人管的软管接头 ｌ一庭院管道；２一阀门；３一铅管； ４一法兰；５一穿墙管；６一阀门井 2 克服高程差引起的附加压头的影响 燃气与空气密度不同时，随着建筑物高度的增大，附加压头也增大，而民用和公共建筑燃具的工作压力，是有一定的允许压力波动范围的，当高程差过大时，为了使建筑物上下各层的燃具都能在允许的压力波动范围内正常工作，可采取下列措施以克服附加压头的影响： 1）．分开设置高层供气系统和低层供气系统，以分别满足不同高度的燃具工作压力的需要。 2）．设用户调压器，各用户由各自的调压器将燃气降压，达到燃具所需的稳定压力值。 3）．采用低——低压调压器，分段消除楼层的附加压头。 3 补偿温差产生的变形 高层建筑燃气立管的管道长、自重大，需在立管底部设置支墩。为了补偿由于温差产生的胀缩变形，需将管道两端固定，并在中间安装吸收变形的挠性管或波纹管补偿装置。挠性管补偿装置和波纹管补偿装置如图2-14所示。 图2—14 燃气立管的补偿装置 （ａ）挠性管；（b）波纹管 ｌ一燃气立管；２一挠性管；３一波纹管；４—法兰 2.4.3 超高层建筑燃气供应系统的特殊处理 通常建筑的高度超过60m时，便称作超高层建筑。对这类建筑供应燃气时，除了使用在普通高层建筑上采用的措施以外，还应注意以下问题：1为防止建筑沉降或地震以及大风产生的较大层间错位破坏室内管道，除了立管上安装补偿器以外，还应对水平管进行有效的固定，必要时在水平管的两固定点之间也应设置补偿器。 2建筑中安装的燃气用具和调压装置，应采用粘接的方法或用夹具子以固 定，防止地震时产生移动，导致连接管道脱落。 10 3为确保供气系统的安全可靠，超高层建筑的管道安装，在采用焊接方式连接的地方应进行100％的超声波探伤和100%的x射线检查，检查结果应达到Ⅱ级片的要求。 4在用户引入管上设置切断阀，在建筑物的外墙上还应设置燃气紧急切断阀，保证在发生事故等特殊情况时随时关断。燃气用具处应设立燃气泄露报警器和燃气自动切断装置，而且燃气泄露报警器应与自动燃气切断装置联动。 5建筑总体安全报警与自动控制系统的设置，对于超高层建筑的燃气安全供应是必需的，在许多现代化建筑上已有采用，该系统的主要目的是： 1）当燃气系统发生故障或泄漏时，根据需要能部分或全部地切断气源； 2）当发生自然灾害时，系统能自动切断进入建筑内部的总气源； 3）当该建筑的安全保卫中心认为必要时，可以对建筑内的局部或全部气源进行控制或切断； 4）可以对建筑内的燃气供应系统运行状况进行监视和控制。 3 燃气管道的流量计算和水力计算公式 3.1 燃气需用工况 城市各类用户的用气情况是不均匀的，是随月、日、时而变化的。这是城市燃气供应的一个特点。 用气不均匀性可以分为三种，即月不均匀性(或季节不均匀性)、日不均匀性和时不均匀性。 城市燃气需用工况与各类用户的需用工况及这些用户在总用气量中所占的比重有关。 各类用户的用气不均匀性取决于很多因素，如气候条件、居民生活水平及生活习惯机关的作息制度和工业企业的工作班次，建筑物和车间内装置用气设备的情况等，这些因素对不均匀性的影响，从理论上是推算不出来的，只有经过大量地积累资料，并加以科学的整理，才能取得需用工况的可靠数据。 3.1.1 月用气工况 影响居民生活及公共建筑用气月不均匀性的主要因素是气候条件。气温降低则用气量增大，因为在冬季一些月份水温低，故用气量较多，又因为在冬季，人们习惯吃热食，制备食品需用的燃气量增多，需用的热水也较多。反之，在夏季用气量将会降低。 公共建筑用气的月不均匀规律及影响因素，与各类用户的性质有关，但与居民生活用气的不均匀情况基本相似。 工业企业用气的月不均匀规律主要取决于生产工艺的性质。连续生产的大 11 12 工业企业以及工业炉用气比较均匀。夏季由于室外气温及水温较高，这类用户的用气量也会适当降低。 建筑物供暖的用气工况与城市所在地区的气候有关。计算时需要知道该地区月平均气温和供暖期的资料。 根据各类用户的年用气量及需用工况，可编制年用气图表。依照此图表制订供气计划，并确定给缓冲用户供气的能力和所需的储气设施，还可预先制订在用气量低的季节维修燃气管道及设备的计划。 一年中各月的用气不均匀情况用月不均匀系数表示。根据字面上的意义，它应该是各月的用气量与全年平均月用气量的比值，但这不确切，因为每个月的天数是在28～31天的范围内变化的。因此月不均匀系数K 1值应按下式确定 全年平均日用气量 该月平均日用气量=1k （3-1） 12个月中平均日用气量最大的月，也即月不均匀系数值最大的月，称为计算月。并将月最大不均匀系数K 1MAX 称为月高峰系数。 3.1.2 日用气工况 一个月或一周中日用气的波动主要由下列因素决定：居民生活习惯、工业企业的工作和休息制度、室外气温变化等。 上述第一个因素对于各周，除了包含节日的一些周外，影响几乎是一样的。工业企业的工作和休息制度，也比较有规律。惟独第三个因素，在一周中各日气温的变化却没有一定的规律性，气温低的日子，用气量就大。 居民生活和公共建筑用气工况主要取决于居民生活习惯。平日和节假日用气的规律各不相同。 工业企业用气的日不均匀系数在平日波动较少，而在轮休日及节假日波动较大。 供暖期间，供暖用气的日不均匀系数变化不大。 用日不均匀系数表示一个月(或一周)中日用气量的变化情况，日不均匀系数K ：可按下式计算 该月平均日用气量 该月中某日用气量=2k （3-2） 该月中日最大不均匀系数K 2MAX 称为该月的日高峰系数。 3.1.3 小时用气工况 13 城市燃气管网系统的管径及设备，均按计算月小时最大流量计算的。只有掌握了可靠的小时用气波动的数据，才能确定这个小时最大流量。一日之中小时用气工况的变化图对燃气管网的运行，以及计算平衡时不均匀性所需储气容积都很重要。 城市中各类用户的小时用气工况均不相同，居民生活和公共建筑用户的用气不均匀性最为显著。对于供暖用户，若为连续供暖，则小时用气波动小，一般晚间稍高；若为间歇供暖，波动也大。 居民生活用户小时用气工况与居民生活习惯、气化住宅的数量以及居民职业类别等因素有关。每日有早、午、晚三个用气高峰，早高峰最低。由于生活习惯和工作休息制度不同等情况，有的城市晚高峰低于午高峰，另一些城市则晚高峰会高于午高峰。 星期六、星期日小时用气的波动与一周中其他各日又不相同，一般仅有午、晚两个高峰。 通常用小时不均匀系数表示一日中小时用气量的变化情况，小时不均匀系数K 3，可按下式计算 该日平均小时用气量 该日某小时用气量 3k （3-3） 该日小时不均匀系数的最大值K 3MAX 称为该日的小时高峰系数。 3.4 燃气输配系统的供需平衡 城市燃气的需用工况是不均匀的，随月、日、时而变化，但一般燃气气源的供应量是均匀的，不可能完全随需用工况而变化。为了解决均匀供气与不均匀耗气之间的矛盾，不间断地向用户供应燃气，保证各类燃气用户有足够流量和正常压力的燃气，必须采取合适的方法使燃气输配系统供需平衡。 3.4.1 供需平衡方法 1 改变气源的生产能力和设置机动气源 采用改变气源的生产能力和设置机动气源，必须考虑气源运转、停止的难易程度、气源生产负荷变化的可能性和变化的幅度。同时应考虑供气的安全可靠和技术经济合理性。 2 利用缓冲用户和发挥调度的作用 一些大型的工业企业、锅炉房等都可作为城市燃气供应的缓冲用户。夏季用气低峰时，把余气供给它们燃烧，而冬季高峰时，这些缓冲用户改烧固体燃料或液体燃料。用此方法平衡季节不均匀用气及一部分日不均匀用气。 可采用调整大型工业企业用户厂休日和作息时间，以平衡部分日不均匀用气。 此外，还采用计划调配用气的方法。随时掌握各工业企业的实际用气和计划用气量。对居民生活用户和公共建筑用户则设一些测点，在测点装置燃气总计量表，掌握用气情况。根据工业企．业、居民生活及公共建筑的用气量和用气工况，制定调度计划，通过调度计划调整供气量。 3 利用储气设施 1)地下储气地下储气库储气量大，造价和运行费用省，可用以平衡季节不均匀用气和一部分日不均匀用气。但不应该用来平衡日不均匀用气及小时不均匀用气，因为急剧增加采气强度，会使储库的投资和运行费用增加，很不经济。 我国第一座地下天然气储气库，就用来平衡季节不均匀用气，夏季注气，冬季采气储气量约为10×106m3。 2）液态储存天然气的主要成分甲烷，在1.056MPa、-161℃时即液化，可以储存在储罐中，储罐必须保证绝热良好。储罐的压力较低，比较安全。将大量天然气液化后储存于特别的低温储罐或冻穴储气库中，用气高峰时，经气化后供出。采用低温液态储存，通常储存量都很大，否则经济上是不合算的。 液化天然气气化方便，负荷调节范围广，适于调节各种不均匀用气。 3）管道储气 高压燃气管束储气及长输干管末端储气，是平衡小时不均匀用气的有效办法，高压管束储气是将一组或几组钢管埋在地下，对管内燃气加压，利用燃气的可压缩性及其高压干和理想气体的偏差(在16MPa、15.6℃条件下，天然气比理想气体的体积小22％左右)，进行储气。利用长输干管储气是在夜间用气低峰时，燃气储存在管道中，这时管内压力增高，白天用气高峰时，再将管内储存的燃气送出。 4）储气罐储气 储气罐只能用来平衡日不均匀用气及小时不均匀用气。储气罐储气与其他储气方式相比，金属耗量和投资都较大。 5 城市燃气的储存 城市燃气在供应过程中，由于生产量和用气量在时间上存在着极大的不平衡性，因此必须将低谷供气时多余的燃气储存起来，高峰供气时压送出去，以补偿燃气消耗量之不足。 燃气储存的形式有：储气柜储存，管道储存，管束储存，地下储存，液化储存等。 5.1 储气柜 5.1.1 储气柜的功能 1 解决燃气生产量和用气量不平衡的矛盾。 2 当发生意外事故，例如停电、设备暂时故障等，保证有一定的供气量． 14 3 混合不同组分的燃气，使燃气性质(成分、热值、燃烧特性等)均匀。 4 对间歇循环制气设备起缓冲、调节、稳压作用。 5 回收高炉煤气及其他可燃、可用废气，节约能源，减少污染。 6 工业炉窑中压燃烧，需加压机加压时，其加压机进口侧设置储气柜稳压及保持一定的安全储存量。 5.1.2 储气柜的分类 储气柜按储存压力、密封方式、结构形式分类见表5-1 表5-1 储气柜分类 1 高压储气罐 高压储气罐其几何容积固定不变，靠改变其中燃气的压力来储存燃气的，故称定容储罐。 高压罐可以储存气态燃气，也可以储存液态燃气。根据储存的介质不同储罐设有不同的附件，但所有的燃气储罐均设有进出口管、安全阀、压力表、人孔、梯子和平台等。 当燃气以较高的压力送人城市时，使用低压罐显然是不合适的，这时一般采用高压罐。当气源以低压燃气供应城市时，是否要用高压罐则必须进行技术经济比较后确定。 高压罐按其形状可分为圆筒形和球形两种。 1)储罐的构造 A)圆筒形罐的构造(图5—1) 15 16 图5—1 圆筒形罐 1—筒体；2—封头；3—鞍式支座 B) 球形罐的构造 球形罐通常由分瓣压制的钢板拼焊组装而成。罐的瓣片分布颇似地球仪，一般分为极板、南北极带、南北温带、赤道带等。罐的瓣片也有类似足球外形的。这两种球形罐如图5—2所示。 球形罐的支座——般采用赤道正切式支柱、拉杆支撑体系，以便把水平方的外力传到基础上。设计支座时应考虑到罐体自重、风压、地震力及试压的充水重量，并应有足够的安全系数。 燃气的进出气管一般安装在罐体的下部，但为了使燃气在罐体内混合良好，有时也将进气管延长至罐顶附近。为了防止罐内冷凝水及尘土进入进、出气管内，进出气管应高于罐底。 图5—2 球形罐 5.2 管道储存 在高压供气系统中，将低谷负荷时多余的燃气储存在高压供气管道内， 高峰负荷时自高压管道内输出，将输气和储存结合在一起，是一种比较理想的储气方法。但是，它有局限性，只有在具备高压输配供气的条件下才能实现。 5.3 管束储存 管束储存是高压储气的一种，是用直径较小(目前一般1.0～1.5m)、长度较长(几十米或几百米)的若干根乃至几十根钢管按一定的间距排列起来，压入燃气进行储存。在陆地上和海运天然气船上都可用这种方法储存燃气。例如英国某高压储配站，就用一排17根管径为1.10m 、长度为320m ，压力 为 0.68～6.8MPa的钢管束来储存燃气。又如，某国打算用管径为1m，长度为15m，压力为14～15MPa的钢管组成管束安装在船上，运送气相天然气。管束储存的最大特点是由于管径较小，其储存压力可以比圆筒形和球型高压储气柜的压力更高。 5.4 地下储存 由于冬季和夏季燃气供应量的差异逐渐增大，用储气柜储存的方式来解决绝对量相当大的季节负荷差显然是不实际的。因此，英、法、德、美等国家都采用地下储气的方法来解决季节用气量不平衡的矛盾。 地下储气的形式有 1 利用枯竭的天然气田和油田的地层穴洞压入燃气进行储存 一般不需要采取特殊措施，因为油、气田的地质构造必然是气密构造，基本上没有漏泄现象。所以利用枯竭的天然气田和油田来储存燃气是地下储存方法中最简易而且较为安全可靠的一种。目前此种方法使用最多。 2 利用地下含水层储气 这种地质构造的特点是具有多孔质浸透性地层，其上面是不浸透的冠岩层，下面是地下水层，形成完全密封结构。燃气的压入与排出是通过从地面至浸透层的井孔。由于浸透性砂层内水的流动比较容易，因此燃气压入时水被排挤，燃气充满空隙，达到储气目的。地下水位的高度随储气量而改变，所以必须保持一定的储气压力，使井孔的底端在最高地下水位以上，不接触水面。 3 岩盐地穴储存 利用岩盐矿床里除去岩盐后的孔穴或打井注入温水使盐层的一部分被溶解为孔洞，压入燃气，进行储存。 总之，实行地下储存必须有适宜于燃气压入和输出的地质构造。 5.5 液化储存 天然气的液态储存目前一般采用低温常压储存的方法，即将天然气冷冻到其沸点温度(-162℃)以下，在其饱和蒸汽压接近于常压的情况下进行储存。其储存方式有冻土地穴储存，预应力钢筋混凝土储罐，地上金属储罐等。 17 地下燃气管道安装 一、地下钢管 (一)运输与布管 在预制厂运管子时，应检查防腐绝缘层的质量证明书以及外观质量。必要时，可进行厚度、粘附力与绝缘性检查，合格后再运。 环氧煤沥青防腐层、石油沥青涂层与聚乙烯胶粘带防腐层防腐的钢管。吊具应用较宽的尼龙带，不得用钢丝绳或铁链。移动钢管用的撬棍，应套橡胶管。卡车运输时，钢管间应垫草袋，避免碰撞。当沿沟边布管时，应将管子垫起，以防损伤防腐层。 (二)沟边组对焊接 沟边组对焊接就是将几根管子在沟旁的地面上组对焊接，采用滚动焊接，易保证质量，操作方便，生产效率高，焊成管段再下入地沟。 逐根管子清除内壁泥土、杂物后，放在方木或对口支撑上组对。主要的工作是对口、找中、点焊、焊接，有关技术要求与操作方法见本书第六章第四节。应特别注意，有缝钢管的螺旋焊缝或直焊缝错开间距，不得小于100mm弧长。点焊与焊接时，不准敲击管子。分层施焊，焊接到一定程度，转动管子，在最佳位置施焊。第一层焊完再焊第二层，禁止将焊口的一半全部焊完， 再转动管子，焊另一半焊口。 管段下沟前，应用电火花检漏仪对管段防腐层进行全面检查，发现有漏点处立即按有关规程认真补伤，补伤后再用电火花检漏仪检查，合格后方可下沟。 下班前，用临时堵板将管段两端封堵，防止杂物进入管内。 (三)管道下沟与安装 管道下沟的方法，可根据管子直径及种类、沟槽情况、施工场地周围环境与施工机具等情况而定。一般来说，应采用汽车式或履带式起重机下管，当沟旁道路狭窄，周围树木、电线杆 较多，管径较小时，只得用人工下管 1．管道下沟前，管沟应符合以下要求： (1)下沟前，应将管沟内塌方土、石块、雨水、油污和积雪等清除干净。 (2)应检查管沟或涵洞深度、标高和断面尺寸，并应符合设计要求。 (3)石方段管沟，松软垫层厚度不得低于300mm，沟底应平坦、无石块。 2.稳管、焊接与防腐。稳管是将管子按设计的标高与水平面位置稳定在地基或基础上。管道应放在管沟中心，其允许偏差不得大于100mm。管道应稳贴地安放在管沟中，管下不得有悬空现象，以防管道承受附加应力。 事先挖出的焊接工作坑如有位置误差时，应按实际需要重新开挖。挖土时，不可损伤管道的防腐层。管子对口前应将管内的泥土、杂物清除干净。沟内组对焊接时，对口间隙与错边量应符合要求，并保持管道成一直线。焊接前应将焊缝两侧的泥土、铁锈等清除干净。 管道焊接完毕，在回填土前，必须用电火花检漏仪进行全面检查，对电火花击穿处应进行修补，直至合格。 管道组对焊接后，需要进行焊缝无损探伤、对管道进行强度与严密性试验，合格后再将焊口包口防腐，用电火花检查合格后方可全部回填土。通常在管子焊接后，留出焊接工作坑，先将管身部分填土，将管身覆盖，以免石块等硬物坠落在管上，损坏防腐层，同时可以减少由于气温变化而产生的管道的热胀冷缩使防腐层与土壤摩擦而损伤。 地下燃气管道与建筑、构筑物或相邻管道、电缆之间的水平和垂直净距，不应小于规定。 18 二、聚乙烯燃气管道安装 聚乙烯燃气管道只作埋地管道使用，严禁用作室内地上管道。 (一)一般规定 1．聚乙烯燃气管道分SDRll和SDRl7．6两种系列。SDR11系列宜用于输送人工煤气、天然气、液化石油气(气态)；SDRl7．6系列宜用于输送天然气，聚乙烯燃气管的最大允许工作压力应符合下表的规定。 2．聚乙烯燃气管道最大允许工作压力，除应符合上表规定外，在不同温度下的允许工作压 3．聚乙烯燃气管道与各类地下管道、电缆或设施的垂直净距不应小于下表的规定。 4．聚乙烯燃气管道埋设的最小管顶覆土厚度应符合以下规定： (1)埋设在车行道下时，不宜小于0．8m。 (2)埋设在非车行道下时，不宜小于0. 6m。 (3)埋设在水田下时，不宜小于0．8m。 当采取行之有效的防护措施后，上述规定可适当降低。 (4)聚乙烯燃气管道在输送含有冷凝水的燃气时，应埋设在土壤冰冻线以下，并应设凝水缸。管道坡向凝水缸的坡度不宜小于0．003。 (5)中压聚乙烯燃气管道干管上，应设置分段阀门，并应在阀门两侧设置放散管；中压聚乙烯燃气支管起点也应设置阀门；低压聚乙烯燃气管道可不设置阀门。阀门宜设置在阀门井内。 (6)聚乙烯燃气管道不宜直接引入建筑物内或直接引入附属在建筑墙上的调压箱内。当直接用聚乙烯燃气管道引入时，穿越基础或外墙以及地上部分的聚乙烯燃气管道必须用硬质套管保护。 (7)聚乙烯燃气管道不宜直接穿越河底。 (三)材料验收、存放和运输 19 燃气：在具有氧气、火源、可燃物（燃素）三者同时存在时可以控制燃烧的气体。 城市燃气：城市民用和厂矿企业使用的燃气，一般是由数种单一气体组成的可燃混合气体。 天然气：一般将组分以甲烷为主，同时还含有少量的二氧化碳、硫化氢、氮和微量的氦、氖、氩等气体。 城市燃气的分类:天然气，人工燃气，生物气（沼气），液化石油气，新型能源 天然气的基本性质与特点 天然气比空气轻，易挥发，不易聚集，安全性能好。天然气中各组分均可彻底燃烧， 燃烧后不产生灰粉等固体杂质，是完全清洁的燃料。 对任何一种天然气的成分随气源位置的不同而不同。甲烷总是主要成分。 天然气是无色、无味、无毒、无腐蚀性，易燃、易爆的气体。 LNG的基本特性 LNG：液化天然气。LNG的主要成份为甲烷，还有少量的乙烷、丙烷及氮气等。 液态温度：－162摄氏度，液化后体积缩小约600倍。 液态密度：0.425T/m3，气态密度：0.718kg/Nm3 气态热值：9100kcal/m3,液态热值：12000kcal/kg 爆炸范围：5％－15％ 华白指数：44.94MJ/Nm3 燃烧势：45.18 CNG的基本特性 CNG:压缩天然气。 天然气经加气站加压后，压力达到20-25MPa，再经过高压深度脱水充装进入高压钢瓶组槽车储存，通过功率运输方式，把其送至使用城市。 它与管道天然气的组分相同。CNG可作为车辆燃料利用,CNG、LNG不可用于长输管线输送气源。 LPG的基本特性 LPG：液化石油气。开采和炼制石油过程中作为副产品而获得的一部分碳氢化合物。 主要成分：C3H8、C3H6、C4H10、C4H8，通称为C3、C4。 这些碳氢化合物在常压下的沸点为-42.7℃。所以碳氢化合物在常温常压下呈气态，而当压力升高或温度降低时，又很容易使它转变为液态 爆炸极限 爆炸极限：燃气与空气混合时发生爆炸的最低和最高燃气浓度范围。 液化石油气的爆炸极限是1.5～9.5% ，天然气的爆炸极限为5％～15％。 目录 目录 (1) 第一章、管道设计基础资料 (1) 1.1现状管道接口位置 (1) 1.2燃气压力 (1) 1.3土壤性质及腐蚀性能 (1) 1.4气候条件 (1) 1.5供气区域规划平面图和现状平面图（管线综合图） (2) 1.6其他地下管道布置的规划图和现状图 (2) 1.7燃气成分及物性参数 (2) 1.7.1基本气体性质 (2) 1.7.2混合物容积组成、质量组成 (3) 1.7.3平均分子量 (4) 1.7.4平均密度和相对密度 (4) 1.7.5虚拟临界压力、虚拟临界温度 (5) 1.7.6粘度 (5) 1.7.7热值 (6) 1.7.8爆炸极限 (7) 1.8供气区域用户、用气量资料 (7) 1.8.1确定用户燃具 (8) 1.8.2每户用气量的确定 (8) 1.8.3每栋用气量 (8) 第二章、水力计算 (9) 2.0燃气管网布线 (9) 2.1水力图 (11) 2.2确定各管段计算流量 (11) 2.3允许压力降 (11) 2.4预选管径 (12) 2.5管道壁厚计算 (12) 2.6计算内径 (13) 2.7摩擦阻力损失 (13) 2.8局部阻力损失 (15) 2.9附加压头 (16) 2.10校核、确定压力级制、调压方式 (16) 第三章、管材与设备选型 (16) 第四章、管道防腐设计 (19) 参考文献 (19) 第一章、管道设计基础资料 1.1现状管道接口位置 管道接入处如图所示，根据导师设计要求，选择A处接入 1.2燃气压力 接入点市政燃气管网的压力等级为中压，设计压力均为0.2MPa，小区内末端压力≦0.15MPa，低压管网设计压力为0.01MPa，煤气表前压力≦3000Pa。管道坡度≦0.3‰； 灶前额定燃气压力要求：R2燃料2000Pa 1.3土壤性质及腐蚀性能 土壤性质：华北平原地带性土壤为棕壤或褐色土。 腐蚀性能：我国华北地区的土壤一般为中碱性土壤。土壤pH值一般为7.0～8.5;SO42-含量占土壤重量的0.005%～0.045%;Cl-的含量占土壤重量的0.002%～0.012%;Mg2+含量占土壤重量的0.001%～0.002%。 1.4气候条件 小区位于华东某平原区域，属亚热带南缘季风气候区，冬夏长春秋短，温暖潮湿，雨量充沛。 气温：年平均气温16度； 地温：数据缺失； 地下水位线：26.55米（以2016年6月30日北京市885个地下水位监测点数据为例） — 摘要 城市燃气是城市建设的重要基础设施之一，也是城市能源供应当中一个重要组成部分，它为城市工业、商业和居民生活提供优质气体燃料。城市燃气输配系统的绝大部分系统的绝大部分工程量，属与城市地下基础工程。 本设计的主要内容为老城区天然气供应的规划。该设计使用的天然气管道主要是无缝钢管。XX区总供气面积为237公顷，人口达万，属于小型城市，居住也比较集中。进行规划时除建设接收长输管线天然气的门站外，还设置区域调压站。因此，除管网的水利计算外，还有门站，区域调压站的设备选型计算。本设计囊括了从长输管线到门站，经过区域调压站最后进入区域管网的过程。幸福小区有79栋楼，共948户，包括了平面管网的布置，用户引入管的设计，单管阀门井的设计，凝水缸的设计。 关键词：天然气门站管道工艺流程节点压力流量" Abstract ` City gas is an important city-building infrastructure as urban energy is also an important component of the urban industrial, commercial and residential gas by the ways of providing quality gas . City gas transmission and distribution system is a basic project of the urban underground works in the vast majority of engineering systems. The main elements of the design is the planning of natural gas supply in Laocheng district . Seamless steel pipe is used as gas pipeline in this design. Laocheng district which covers a supply area of 237 hectares , population 94,800, is a small city and the living is also relatively concentrated. Not only is a gas storage and distribution station in need ,but also a regional regulator station need to be set up when planning to receive long-distance pipeline. Therefore, in addition to the water pipe network computing, there are equipment selections of Storage and Distribution Station, regional regulator stations .The design mainly includes long-distance pipelines from the reservoir distribution stations, regulator stations, after the regional final to enter the process of regional pipeline network. There were79 residential buildings, 城市燃气基础知识复习题 一、判断题（对的打“√”，错的划“×”） 1. 液化石油气的主要成分是丙烷、丙烯、丁烷和丁烯。（√） 2．我国燃气若以燃气燃烧特性指标进行分类，其特性指标主要有：华白指数和燃烧势。（√）3．我国燃气若以燃气来源进行分类，可以分为人工燃气、液化石油气、天然气和煤层气。（×） 4．根据我国城市燃气质量要求，燃气的华白指数波动范围不宜超过±10%。（×） 5．人们使用的燃料按物态可分为固态燃料、液态燃料、气体燃料三大类。（√） 6．专门用来作燃料的可燃气体叫做城镇燃气。（×） 7．由于燃气多应用于城市或乡镇，因此称其为城镇燃气。（√） 8．目前城镇燃气主要有人工燃气、天然气、液化石油气三大类。（√） 9．干馏煤气热值一般在36MJ/m3左右。（×）10．天然形成的，以甲烷为主要燃成可分的烃类气体叫做天然气。（√） 11．“天然气”也可写作“天燃气”。（×） 12．天然气的来源目前有：“有机生成说”、“无机生成说”两种截然不同的学说。（√）13．根据我国城市燃气质量要求，天然气及人工燃气中硫化氢的含量不得超过10mg/ m3。（×） 14．液化石油气从液态转变为气态，体积约增大250~300倍。（√） 15．天然气从气态转为液态，体积约缩小为原来的600~625分之一。（√） 16．天然气中的气田气其甲烷（CH4）含量在90%以上。（√） 17．天然气中的油田伴生气，主要成分是甲烷，其中甲烷含量在70%——80%左右。（×）18．天然气中的煤田伴生气必须使用专门的灶具，不能和其它种类的天然气灶具混用。（√）19．气态液化石油气其热值约为108.44MJ/m3左右。（√） 20．在使用中液化石油气成分是变化的，因而要注意调节其灶具风门。（√） 21．气态液化石油气比空气轻，泄漏入空气后，一般先沉积在地面上。（×） 22．液化石油气气罐中压力不高，不需降压使用。（×） 23．单位体积的燃气的重量叫做重度。（√） 24．当物质从一种状态转换成另一种状态时，所处的一种特定的状态叫做临界状态。（√）城市燃气基础知识复习题 一、判断题（对的打“√”，错的划“×”） 1. 液化石油气的主要成分是丙烷、丙烯、丁烷和丁烯。（√） 2．我国燃气若以燃气燃烧特性指标进行分类，其特性指标主要有：华白指数和燃烧势。（√）3．我国燃气若以燃气来源进行分类，可以分为人工燃气、液化石油气、天然气和煤层气。（×） 4．根据我国城市燃气质量要求，燃气的华白指数波动范围不宜超过±10%。（×） 5．人们使用的燃料按物态可分为固态燃料、液态燃料、气体燃料三大类。（√） 6．专门用来作燃料的可燃气体叫做城镇燃气。（×） 7．由于燃气多应用于城市或乡镇，因此称其为城镇燃气。（√） 8．目前城镇燃气主要有人工燃气、天然气、液化石油气三大类。（√） 9．干馏煤气热值一般在36MJ/m3左右。（×） 10．天然形成的，以甲烷为主要燃成可分的烃类气体叫做天然气。（√） 11．“天然气”也可写作“天燃气”。（×） 12．天然气的来源目前有：“有机生成说”、“无机生成说”两种截然不同的学说。（√）13．根据我国城市燃气质量要求，天然气及人工燃气中硫化氢的含量不得超过10mg/ m3。（×） 《燃气供应工程》 课程设计说明书 题目：南京市某某花园三期工程燃气设计院（系）：城市建设与安全工程学院 专业：建筑环境与设备工程 姓名：林乐 班级学号：环设0901 24 指导教师：魏玲 城市建设与安全工程学院 2012年5月31日 目录 一、建筑概况及基础资料 (2) 1工程名称 (2) 2建筑概况 (2) 3设计依据 (2) 4设计参数 (2) 5用户灶具级热水器设置 (3) 二、庭院管道设计及计算 (3) 2.1管道布置 (3) 2.2绘制管道水力计算图 (3) 2.3庭院管道流量计算 (3) 2.3.1同时工作系数法计算步骤 (4) 2.3.2水力计算举例 (5) 2.4管道附属设备 (6) 2.4.1管材选用 (6) 2.4.2附属设备 (7) 2.5引入管的设计 (7) 三、室内管道水力计算 (8) 3.1 管道系统图布置、绘制及编号 (8) 3.2 确定管道的计算流量 (10) 3.3 计算步骤 (10) 3.4 各幢室内管网水力计算 (11) 四、室内燃气管道的防腐、附属设备及其安装设计 (12) 五、小结 (13) 六、附录...................................................................................... 错误！未定义书签。 附录一庭院燃气管道水力计算表.................................... 错误！未定义书签。 附录二各栋楼引入管管径计算表.................................... 错误！未定义书签。 附录三24幢室内管网水力计算表................................... 错误！未定义书签。 附录四25幢室内管网水力计算表................................... 错误！未定义书签。 附录五26幢室内管网水力计算表................................... 错误！未定义书签。 附录六27幢室内管网水力计算表................................... 错误！未定义书签。 附录七28幢室内管网水力计算表................................... 错误！未定义书签。 附录八29幢室内管网水力计算表................................... 错误！未定义书签。 附录九30幢室内管网水力计算表................................... 错误！未定义书签。 附录六31幢室内管网水力计算表................................... 错误！未定义书签。 一、遵循的主要标准、规范及设计依据 1、《城镇燃气设计规范》（GB50028-2006） 2、《城镇燃气技术规范》（GB50494-2009） 3、《城镇燃气输配工程施工及验收规范》（CJJ33-2005） 4、《燃气输配工程设计施工验收技术规定》（DB11/T302-2014） 5、《城镇燃气埋地钢质管道腐蚀控制技术规程》（CJJ95-2013） 6、《聚乙烯燃气管道设计、施工、验收技术规程》 7、《燃气专用设备应用标准-聚乙烯管材、管件、阀门及钢塑转换管件》QB/3M08-2012 8、甲方提供有关图纸、资料。 9、北京市规划委员会建设项目规划条件。 10、高压管网公司的输配管网资料。 二、工程概况 1、工程简介 （1）本工程中压天然气管道压力级制为中压A，设计压力为：0.4MPa。 （2）本设计为该工程第13期施工图，有后续设计。 （3）通气方式：中压A带气接气4处，接气点1为钢管DN300接DN300，接气2为钢管DN200接DN200；接气点3为钢管DN300接DN300，接气4为钢管DN300接DN400； （4）本工程预计用气时间2015年12月底。 三、（一）钢管技术要求 1、管径大于DN200采用《低压流体输送用焊接钢管》（GB/T3091-2008），材质为Q235B；管径小于等于DN200采用《输送流体用无缝钢管》（GB/T8163-2008),材质为20#钢。 2、外线采用直埋敷设，埋设在车行道主干线下时，埋深不得小于1.2m，在车行道支线下时不得小于1.0米；埋设在非车行道干线下时，埋深不得小于0.9m。 3、管顶上方0.5m处敷设警示带。当管道公称直径<400时。警示带数量为1条；当管道公称直径≥400时，警示带数量为2条，且间距为150mm。 4、管道采用三层结构聚乙烯防腐，具体要求详见《埋地钢质管道聚乙烯防腐层》 （GB/T23257-2009)。补口采用辐射交联聚乙烯热收缩套（带），热收缩套（带）与聚乙烯层搭接宽度应不小于100mm；采用热收缩带时，应采用固定片固定，周向搭接宽度应不小于80mm。 5、管道下沟前必须对防腐层进行100%的外观检查，回填前应进行100%电火花捡漏，检测电压为15KV，无漏点为合格。回填后必须对防腐层完整性进行全线检查，不合格必须返工处理直至合格。 6、当管道设计压力为0.4MPa时，所使用的附件压力级应不小于1.0MPa。 7、燃气管道与建筑物、构筑物或相邻管道之间的水平净距和垂直净距应遵照《城镇燃气设计规范》（GB50028-2006)中的有关规定执行。 8、施工单位在开工前应根据设计文件提出的钢种等级、焊接材料、焊接方法和焊接工艺等，进行焊接工艺评定，并根据焊接工艺评定结果编制焊接工艺规程。焊接工艺规程和焊接工艺评定内容、试验方法应符合现行国家标准《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》 （GB50236-2011)的规定。 9、管道组焊前，应对焊口内外100毫米范围内的油漆、污垢、锈、毛刺等清扫干净，检查管口不得有夹层、裂纹等缺陷。 10、管道接口处坡口采用V型，如采用热加工方法，必须除净其表面的氧化皮，并将影响焊接质量的凹凸不平处消磨干净。 11、应采用氩弧焊打底，打底后的焊缝应及时进行填充焊。每条焊缝应一次连续焊完不得中 学号 1203010327 天津城建大学 燃气输配课程设计说明书 CNG庭院室内燃气供应设计 2015 年 7 月 13 日至 2015 年 7 月 26 日 学生姓名李雪洁 班级12卓越暖 成绩 指导教师 能源与安全工程学院 2015年 7月 17日 天津城建大学 课程设计任务书 2014—2015 学年第二学期 能源与安全工程学院建筑环境与设备工程专业 12卓越班级 课程设计名称：燃气输配课程设计 设计题目：庭院及室内燃气供应设计 完成期限：自 2015 年 7 月 13 日至 2015 年 7月 26 日共 2 周 设计依据、要求及主要内容： 一、小区庭院燃气管网设计 （一）概况：该居民区是某城市中的一个新建小区，居民区内道路纵横交叉，路面平坦并都已修成沥青或水泥路面。给水管和排水管的干管及其它管道均铺设在车行道下,并已投入使用。气源由小区内自建CNG减压站提供，燃气成份（见表1-1）； 表1-1 燃气各组分的体积百分数 1．居民区总平面图(另附)：比例1：1000-5000 2．居民区内人口：按照每个小区的修建性详规统计计算，每栋楼的层数按图纸中所标定的计算，每栋楼按照四个单元、一梯两户，每户人口2.6人计算。 3．居民生活用气指标按照当地的实际情况选取。 4．低压燃气管网的计算压力降取按照允许压力降通过水力计算确定，低压燃气管道的局部阻力损失一般不做单独计算，而按增加管段长度的10％作为计算长度进行压 力降计算； 5．低压燃气管道的管材采用焊接钢管，管道上的三通、弯头、变径管等均需加工制作； 6．该城市的冬季最大冻土深度为地表下0.8米，地下水位为4.0米，土质一般其腐蚀为标准级； 7．该区所有道路的承载能力按通行一般载重汽车考虑。 （二）设计计算步骤及内容 1．燃气基本参数计算； 2．燃气用量计算； 3．燃气管线布置； 4．燃气管道水力计算； 5．调压、计量工艺设备选型计算 6．燃气输配管网图绘制； 7．编写说明书。 （三）设计成果 1．根据小区平面图，完成小区低压燃气管网的布线、水力计算及必要的规划设计说明； 2．图纸： 小区燃气管道平面布置图1:1 000~5000； 第一章城镇燃气的分类及其性质 1.燃气的分类：天然气，人工燃气，液化石油气，生物气（即沼气）。（城镇燃气主要包括哪几种） 2.沼气的定义：各种有机物质，在隔绝空气的条件下发酵，在微生物的作用下产生的可燃气体。沼气组成：60%的甲烷，35%的二氧化碳，少量氢和一氧化碳。 3.天然气的分类方法很多:按其勘探，开采技术可分为常规天然气和非常规天然气两大类。 常规天然气按照其矿藏特点可分为：气田气，石油伴生气，凝析气田气。 4.液化石油气的主要杂质:液化石油气得主要杂质有：硫分，水分，二烯烃，乙烷和乙烯，残液。液化石油气组成丙烷，丙烯，丁烷，丁烯。 5.人工煤气分为干馏煤气，气化煤气，油制气，高炉煤气。 6.生物气：各种有机物质在隔绝空气的条件下发酵，在微生物的作用下产生的可燃气体。 7.临界温度：温度不超过某一数值，对气体加压，可以使气体液化，而在该温度以上，无论压力多大，都不能液化，该温度叫做该气体的临界温度，对应的压力叫临界压力。 8.相平衡常数：表示在一定温度下，一定组成的气液平衡系统中某一组分在该温度下的饱和蒸气压与混合液体蒸气压的比值，是一常数。用k表示。 9.液体的饱和蒸汽压：在一定温度下密闭容中的纯液体及其蒸气处于动态平衡时蒸气所表示的绝对压力。温度升高，蒸汽压升高。 10露点：饱和蒸汽经冷却或加压，立即处于过饱和状态，当遇到接触面或凝结核便液化成露，这时的温度称为露点。 11.气化潜热：单位质量的液体变成与其处于平衡状态的蒸气所吸收的热量。 12.水化物及其生成条件：在湿气中形成水化物的主要条件是压力及温度。 13.防止水化物的形成或分解已形成的水化物的方法：1）采用降低压力、升高温度、加入可以使水化物分解的反应剂（防冻剂）。2)脱水，使气体中水分含量降低到不致形成水化物的程度。 14.爆炸极限：可燃气体和空气的混合物遇明火而引起爆炸时的可燃气体浓度范围。 15.人工燃气及天然气中的主要杂质：1、焦油与灰尘<10mg 2、萘冬<50mg夏<100mg 3、硫化物<20mg 4、氨<50mg 5、一氧化碳<10% 6、氧化氮7、水 系别：专业：学号：姓名：指导教师： 目录 一、设计目的---------------------------------------------2 二、主要参考资料-----------------------------------------2 三、设计内容---------------------------------------------2 1、设计原始资料---------------------------------------2 2、设计内容-------------------------------------------3 3、庭院燃气管道设计-----------------------------------4 4、室内燃气管道设计-----------------------------------8 四、引入管的设计-----------------------------------------10 五、室内燃气管道的安装设计-------------------------------10 六、燃气表的安装设计-------------------------------------11 七、燃气表的选用-----------------------------------------11 八、燃气灶的安装要求-------------------------------------12 《燃气输配》课程设计 一、设计目的 课程设计的目的旨在提高学生运用所学的理论知识解决实际问题的能力。通过课程设计了解工程设计的内容、方法和步骤，初步培养确定设计方案、设计计算、绘制图纸、使用技术资料及编写设计说明的能力。为毕业后从事该行业打下坚实基础。 二、主要参考资料： 《城镇燃气设计规范》 《燃气工程技术设计手册》 《燃气规划设计手册》 《建筑燃气设计手册》 《燃气输配》 三、设计内容： （一）设计原始资料： 本设计气源采用纯天然气，纯天然气容积成分为： CH 4:98%;C 3 H 8 :0.3%;C 4 H 10 :0.3%;CmHn:0.4% N 2 :1.0%. 纯天然气各成分的基本性质如下表： 华燃东北项目部2018年3月份培训资料之二 燃气输配知识要点 第一章 城镇燃气的分类及其性质 1.燃气的分类：天然气，人工燃气，液化石油气，生物气（即沼气）。 2.沼气的定义：各种有机物质，在隔绝空气的条件下发酵，在微生物的作用下产生的可燃气体。沼气组成：60%的甲烷，35%的二氧化碳，少量氢和一氧化碳。 3.天然气的分类方法:按其勘探，开采技术可分为常规天然气和非常规天然气两大类。常规天然气按照其矿藏特点可分为：气田气，石油伴生气，凝析气田气。 4.液化石油气的主要杂质:液化石油气得主要杂质有：硫分，水分，二烯烃，乙烷和乙烯，残液。液化石油气组成丙烷，丙烯，丁烷，丁烯。 5.人工煤气分为干馏煤气，气化煤气，油制气，高炉煤气。 6.生物气：各种有机物质在隔绝空气的条件下发酵，在微生物的作用下产生的可燃气体。 7.临界温度：温度不超过某一数值，对气体加压，可以使气体液化，而在该温度以上，无论压力多大，都不能液化，该温度叫做该气体的临界温度，对应的压力叫临界压力。 8.相平衡常数：表示在一定温度下，一定组成的气液平衡系统中某一组分在该温度下的饱和蒸气压与混合液体蒸气压的比值，是一常数。用k表示。 9.液体的饱和蒸汽压：在一定温度下密闭容中的纯液体及其蒸气处于动态平衡时蒸气所表示的绝对压力。温度升高，蒸汽压升高。 10露点：饱和蒸汽经冷却或加压，立即处于过饱和状态，当遇到接触面或凝结核便液化成露，这时的温度称为露点。 11.气化潜热：单位质量的液体变成与其处于平衡状态的蒸气所吸收的热量。 12.水化物及其生成条件：在湿气中形成水化物的主要条件是压力及温度。 13.防止水化物的形成或分解已形成的水化物的方法：1）采用降低压力、升高温度、加入可以使水化物分解的反应剂（防冻剂）。2)脱水，使气体中水分含量降低到不致形成水化物的程度。 14.爆炸极限：可燃气体和空气的混合物遇明火而引起爆炸时的可燃气体浓度范围。 15.人工燃气及天然气中的主要杂质：1、焦油与灰尘<10mg 2、萘冬<50mg夏<100mg 3、硫化物<20mg 4、氨<50mg 5、一氧化碳<10% 6、氧化氮 7、水 16. 城市燃气加臭原因：城市燃气时具有一定毒性的爆炸性气体，又是在压力下输送和使用的。由于管道及设备材质和施工方面存在的问题和使用不当，容易造成漏气，有引起爆炸、着火和人身中毒的危险。因此，当发生漏气时能及时被人们发觉继而消除漏气是很必要的。要求对没有臭味的燃气加臭。 第二章 城镇燃气需用量及供需平衡 1.供气对象：居民生活用气,商业用气,工业企业生产用气,采暖制冷用气,燃气汽车用气。 2.民用用气供气原则：（1）优先满足城镇居民炊事和生活用热水的用气；（2）尽量满足托幼、医院、学校、旅馆、食堂和科研等公共建筑的用气；（3）人工煤气一般不供应采暖锅炉用气。 3.月不均匀系数Km=该月平均日用气量/全年平均日用气量 日不均匀系数Km=该月中某日用气量/该月平均日用气量 小时不均匀系数Kh=该日某小时用气量/该日平均小时用气量 河南城建学院 《燃气输配》课程设计说明书 题目：河南城建学院小区燃气 管网设计 学生姓名： 学号： 系部名称：建筑环境与能源工程系 指导老师：马良涛王旭涛鞠睿 完成时间： 2010年6月18日 二○一○年六月十八日 目录 一、设计目的--------------------------------------------- 2 二、主要参考资料----------------------------------------- 2 三、设计内容--------------------------------------------- 2 四、室内燃气管道设计------------------------------------- 5 五、室内燃气管道设计统一说明----------------------------- 10 六、调压设备的选型与计算----------------------------------13 七、小区燃气管道设计------------------------------------- 15 八、小区燃气管道设计统一说明----------------------------- 19 一、设计目的 本课程设计的目的旨在提高学生运用所学的理论知识解决实际问题的能力。通过课程设计了解工程设计的内容、方法和步骤，初步培养确定设计方案、设计计算、绘制图纸、使用技术资料及编写设计说明的能力。为毕业后从事该行业打下坚实基础。 二、主要参考资料： 《城镇燃气设计规范》GB 50028-2006； 《家用燃气灶》GB16410-1996 《燃气工程技术设计手册》 《燃气输配》 中国电力出版社 三、设计内容： （一）设计原始资料： 本设计气源四川达州天然气，天然气（体积百分数）见下表 CH 4 C 2H 4 C 3H 8 C 4H 10 C 5H 10 N 2 90.6 3.6 2.8 0.82 1.62 0.56 （二）天然气基本参数计算 （1）平均分子量 1122n n M 0.01y M +y M + +y M ?＝（） 式中 M ：混合气体的平均分子量； y 1、y 2、y n ：各单一气体的体积百分数； M 1、M 2、M n ：各单一气体的分子量。 （2）平均密度 112 2n =0.01y +y ++y ρρρρ?（） 式中 ρ：混合气体平均密度（Kg/Nm3）； ρ1、ρ2、ρn ：标准状态下各单一气体的密度。 （3）相对密度 城市燃气基础知识复习题一、判断题（对的打“√”，错的划“×”） 1. 液化石油气的主要成分是丙烷、丙烯、丁烷和丁烯。（√） 2．我国燃气若以燃气燃烧特性指标进行分类，其特性指标主要有：华白指数和燃烧势。（√） 3．我国燃气若以燃气来源进行分类，可以分为人工燃气、液化石油气、天然气和煤层气。（×） 4．根据我国城市燃气质量要求，燃气的华白指数波动范围不宜超过±10%。（×） 5．人们使用的燃料按物态可分为固态燃料、液态燃料、气体燃料三大类。（√） 6．专门用来作燃料的可燃气体叫做城镇燃气。（×） 7．由于燃气多应用于城市或乡镇，因此称其为城镇燃气。（√） 8．目前城镇燃气主要有人工燃气、天然气、液化石油气三大类。（√）9．干馏煤气热值一般在36MJ/m3左右。（×） 10．天然形成的，以甲烷为主要燃成可分的烃类气体叫做天然气。（√）11．“天然气”也可写作“天燃气”。（×） 12．天然气的来源目前有：“有机生成说”、“无机生成说”两种截然不同的学说。（√） 13．根据我国城市燃气质量要求，天然气及人工燃气中硫化氢的含量不 得超过10mg/ m3。（×） 14．液化石油气从液态转变为气态，体积约增大250~300倍。（√）15．天然气从气态转为液态，体积约缩小为原来的600~625分之一。（√） 16．天然气中的气田气其甲烷（CH4）含量在90%以上。（√） 17．天然气中的油田伴生气，主要成分是甲烷，其中甲烷含量在70%——80%左右。（×） 18．天然气中的煤田伴生气必须使用专门的灶具，不能和其它种类的天然气灶具混用。（√） 19．气态液化石油气其热值约为108.44MJ/m3左右。（√） 20．在使用中液化石油气成分是变化的，因而要注意调节其灶具风门。（√） 21．气态液化石油气比空气轻，泄漏入空气后，一般先沉积在地面上。（×） 22．液化石油气气罐中压力不高，不需降压使用。（×） 23．单位体积的燃气的重量叫做重度。（√） 24．当物质从一种状态转换成另一种状态时，所处的一种特定的状态叫做临界状 态。（√） 25．天然气的临界温度为：－82.1℃.(√) 26.天然气的临界压力 为:4.64Mpa.(√) 27.城市中各类用户的小时用气工况均不相同，居民生活和公共建筑用户 《燃气输配》 课程设计 设计题目：某小区天然气中压环网设计所在学院：建筑工程学院 专业：建筑环境与设备工程 班级：建环111 学生姓名： xxxxxx 指导教师： xxxx 起讫日期：2014.9 目录 1.原始资料 (2) 1.1地理资料 (2) 1.2气象资料 (2) 1.3城镇燃气有关资料 (3) 1.4燃气用户资料 (3) 1.5参考资料 (4) 2. 各类用户用气量的计算....... . (4) 2.1居民用户 (4) 2.2公共建筑 (5) 3. 燃气输配方案的计算比较 (9) 3.1燃气管网系统 (9) 3.2燃气管网布线 (10) 3.3燃气管网水力计算 (11) 附录水力计算表 (18) 1.原始资料 1.1城市地理资料 某市某新城位于某省南部，位于东经113°52′~114°21′，北纬22°27′~22°39′。该小区规模6.95万人，人口密度7310人/平方公里，人民生活消费水平中等。（图纸按1:5万计算） 该市海拔高度7米； 平均大气压10.32m 水柱。 1.2气象资料 属亚热带季风气候，降水丰富。常年平均气温22.5℃（人最舒适温度18℃—22℃），极端气温最高38.7℃，最低0.2℃。无霜期为355天，平均年降雨量1924.3毫米，日照2120.5小时，最冷的一月平均温：15.4℃（平均最高：20℃，平均最低气温：12℃，天气和暖，冷空气侵袭时有阵寒）。最热的七月平均温：28.8℃，年平均风速二级（2.0米/秒） 1.3城市燃气有关参数 1.3.1气源种类：天然气 组份 4CH 62H C 83H C 104H C CO 2CO 2N 质量 成分 90.42 3.19 1.35 1.75 0.25 2.38 0.66 表1.1天然气组份 09级建筑环境与设备工程专业《燃气输配》课程设计 说 明 书 设计题目衡阳县天然气输配管网设计 专业 09级建筑环境与设备工程 学生姓名王金刚 学号0902******** 指导教师管延文老师 目录 一、设计资料 (3) 1.1衡阳县相关资料 (3) 1.2天然气气源 (3) 1.3我国一些地区和城市的居民生活用气量指标 (4) 二、负荷计算 (5) 2.1城市燃气总年用量计算 (5) 2.2确定各类用户用气高峰系数 (7) 2.3计算月平均日和小时计算流量 (8) 三、管道布置 (10) 3.1、管网系统选择 (10) 3.2、中压管网布置原则 (11) 3.3、管道布置及管网规划图 (11) 四、管网水力计算 (12) 4.1、管道的途泄流量 (12) 4.2、确定零点 (12) 4.3、转输流量的计算 (12) 4.4、管道的计算流量 (12) 4.5、计算过程 (12) 4.6，管网平差计算 (15) 五、储气容积计算 (17) 5.1、用气量的储气容积 (17) 5.2、确定储气罐的实际容积 (18) 六、燃气输配课程设计体会 (19) 参考文献 (20) 附录 (21) 燃气输配课程设计说明书 设计题目：衡阳县天然气输配管道设计 一、设计资料 ◆1.1、衡阳县相关资料： 供气区面积为：3.5平方公里 人口密度为：4万人/平方公里 属于南方地区无采暖考虑。 ◆1.2、天然气气源： 中原油田液化天然气特性参数表1 项目参数取值 组分， 体积百分比（％）CH495.857 C2H6 2.936 C3H80.733 iC4H100.105 nC4H100.201 iC5H120.031 nC5H120.037 N20.085 其它0.015 分子量，kg/kmol 17.3 气化温度，℃（0.3MPa）-161.5 临界温度，℃-82.3 临界压力，kg/cm245.8 液态密度，kg/m3（15.5℃）460 气态密度，kg/Nm30.754 液态/气态膨胀系数，m3/m3LNG（20℃）610 低热值，MJ/Nm3（kcal/Nm3）36.15（8641）运动粘度， m2/s 12.07×10－6 华白指数，MJ/Nm344.94 燃烧势45.18 爆炸极限5％～15％ 燃气输配课程设计 解：计算顺序如下： 1、计算各环的途泄流量，为此： （1）按管网布置将供气区域分成小区。 （2）求出每环内的最大小时用气量（以面积、人口密度和每人的单位用气量相乘）。 （3）计算供气环周边的总长。 （4）求单位长度的途泄流量。 上述计算可列于（表一）中 (表1) 各环的单位长度涂泄流量 如下： （1）将管网的各管段依次编号，在距供气点（调压站）最远处，假定零点的位置（1、3、7、9），同时决定气流方向。 （2）计算各管段的途泄流量。 （3）计算转输流量，计算有零点开始，与气流相反方向推算到供气点。如节点的集中负荷由两侧管段供气，则转输流量以各分担一半左右为宜。这些转输流量的分配，可在计算表的附注中加以说明。 （4）求各管段的计算流量。见（表2） （表2）各管段的计算流量 校验转输流量之总值，调压站由5-4、5-2、5-6、5-8管段输出的燃气量得： （260+384.6）+（303+379.7）+（365+347）+（354+320.7）=2715N 3m /h 由各环的供气量及集中负荷得： 2565+150=2715 N 3m /h 两值相符。 3、根据初步流量分配及单位长度平均压力降选择各管段的管径。局部阻力损失取沿程摩擦阻力损失的10%。由 供气点至零点的平均距离为 （4 500500500400450500450400+++++++）=925m 即 L P ?=m 9251.1500 ?=0.491m P a / 由于本题所用的燃气ρ=0.45kg/ N 3m ，故在查图6-3的水力计算图表时，需要 进行修正，即)(1 L P ?=ρ=45 .0L P ?=1.092m P a / 选定管径后，由图6-3查得管段的)( 1 L P ?=ρ 值，求出 建筑环境与能源应用工程2014级 燃气储存与输配课程设计任务书 一、课程设计的题目 某小型城镇燃气输配管网规划设计 二、课程设计的目的 运用所学燃气输配知识，独立完成一个小型城镇燃气输配系统的规划设计。通过本课程设计，使学生掌握城市燃气输配管网规划设计的一般方法，重点掌握城市用气负荷计算、管网燃气流量计算、管网水力计算等内容。通过课程设计，巩固、深化课堂知识，培养学生严谨的科学态度和良好的工作作风。重点培养学生独立工作及设计创新的能力。 三、设计内容及要求 1、气源基本性质计算； 2、计算规划区域内年总用气量、计算月平均日用气量、小时高峰流量、储气量； 3、进行燃气输配系统规划； 4、水力计算； （1）计算压力降选择 低压配气管网压力降按照规范GB50028要求确定。中压配气管网终点压力不低于0.15MPa，起点压力不高于0.4MPa，具体计算压力降由管网实际情况确定，一般管网越大，计算压力降越大。次高（高）压管网压力降由系统决定。 （2）计算结果要求 1）低压配气管网压力降不超过规范允许值，中压管网最低压力不低于0.15MPa，次高（高）压管网最低压力满足与之相连的调压站的最小进口压力要求； 2）整个管网应有明显压力降； 3）配气管网压力降要求均匀降低，不应呈跳跃状变化，等压线分布均匀； 4）低压区尽量少； 5）不宜采用等管径，以免管网压力降过小。 5、储气容积计算，求出平衡计算月最大日小时不均匀用气的储气量及所需高压储气罐的容积。 四、原始资料： 1、规划区域城市规划资料； 2、气源根据规划区域实际情况经调研后确定； 3、门站位置、数量自定； 4、压力级制自定，中压配气管网运行压力选取范围为0.2~0.4MPa，末端最低允许压 燃气输配课程设计 说明书 《燃气输配》 课程设计 设计题目：某小区天然气中压环网设计所在学院：建筑工程学院 专业：建筑环境与设备工程 班级：建环111 学生姓名： xxxxxx 指导教师： xxxx 起讫日期： .9 目录 1.原始资料 (2) 1.1地理资料 (2) 1.2气象资料 (2) 1.3城镇燃气有关资料 (3) 1.4燃气用户资料 (3) 1.5参考资料 (4) 2. 各类用户用气量的计算....... . (4) 2.1居民用户 (4) 2.2公共建筑 (5) 3. 燃气输配方案的计算比较 (9) 3.1燃气管网系统 (9) 3.2燃气管网布线 (10) 3.3燃气管网水力计算 (11) 附录水力计算表 (18) 1.原始资料 1.1城市地理资料 某市某新城位于某省南部，位于东经113°52′~114°21′，北纬22°27′~22°39′。该小区规模6.95万人，人口密度7310人/平方公里，人民生活消费水平中等。（图纸按1:5万计算） 该市海拔高度7米； 平均大气压10.32m 水柱。 1.2气象资料 属亚热带季风气候，降水丰富。常年平均气温22.5℃（人最舒适温度18℃—22℃），极端气温最高38.7℃，最低0.2℃。无霜期为355天，平均年降雨量1924.3毫米，日照2120.5小时，最冷的一月平均温：15.4℃（平均最高：20℃，平均最低气温：12℃，天气和暖，冷空气侵袭时有阵寒）。最热的七月平均温：28.8℃，年平均风速二级（2.0米/秒） 1.3城市燃气有关参数 1.3.1气源种类：天然气 1.3.2 天然气组份（体积%） 表1.1天然气组份 目录 目录.................................................................................................................. I 1 绪论 (1) 1.1设计内容和设计依据 (1) 1.1.1设计内容 (1) 1.1.2设计依据 (1) 1.2市规划概述及气源条件 (1) 1.2.1城市规划概述 (1) 1.2.2气源条件 (2) 1.3基础设计资料汇编 (2) 2 燃气的物理化学性质的确定 (3) 2.1混合气体的平均分子量 (3) 2.1.1 混合气体的平均分子量计算公式 (3) 2.1.2 混合气体的平均分子量计算结果 (3) 2.2混合气体的平均密度 (3) 2.2.1 混合气体的平均密度计算公式 (3) 2.2.2 混合气体的平均密度计算结果 (4) 2.3混合气体的运动粘度 (4) 2.3.1 混合气体的运动粘度计算公式 (4) 2.3.2 混合气体的运动粘度计算结果 (5) 2.4混合气体的低热值 (5) 2.4.1 混合气体低热值计算公式 (5) 2.4.2 混合气体低热值计算结果 (5) 2.5混合气体的临界参数 (6) 2.5.1 临界温度T C (6) 2.5.2 临界压力P C (6) 3 各类用户年用气量 (7) 3.1供气原则及供气对象 (7) 3.1.2供气原则 (7) 3.1.2供气对象 (7) 3.2居民生活年用气量 (8) 3.3公共建筑年用气量 (8) 3.4工业用户年用气量 (9) 3.5未预见量 (9) 3.6年用气量汇总 (9) 4 各类用户用气工况 (10) 4.1日用气工况及用气量计算 (10) 4.2小时用气工况及用气量计算 (10) 5 设计方案及管网布置 (12) 5.1燃气管网系统选择和管网布线原则 (12) 5.1.1 燃气管网系统的选择 (12) 5.12管网布置原则 (12) 5.2各类用户用气压力的确定 (12) 5.3设计方案及供气工艺流程 (13) 5.3.1设计方案确定 (13) 5.3.2门站的选择 (13) 5.3.3 管网布置 (13) 5.3.4 供气工艺流程 (14) 6 管网水力计算 (15) 6.1各级管网压力及计算压力降的确定 (15) 6.2管道计算流量确定 (15) 6.2.1 计算流量的确定步骤如下 (15) 6.2.2 各管段计算流量的确定 (16) 6.3管网水力计算 (17) 6.3.1单位管长压力降的计算 (17) 6.3.2环网的校正流量值计算 (18)城市燃气基础知识
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