第三章给水排水管道系统水力计算基础 本章内容： 1、水头损失计算 2、无压圆管的水力计算 3、水力等效简化 本章难点：无压圆管的水力计算 第一节基本概念 一、管道内水流特征 进行水力计算前首先要进行流态的判别。判别流态的标准采用临界雷诺数Re k，临界雷诺数大都稳定在2000左右，当计算出的雷诺数Re小于2000时，一般为层流，当Re大于4000时，一般为紊流，当Re介于2000到4000之间时，水流状态不稳定，属于过渡流态。 对给水排水管道进行水力计算时，管道内流体流态均按紊流考虑 紊流流态又分为三个阻力特征区：紊流光滑区、紊流过渡区及紊流粗糙管区。 二、有压流与无压流 水体沿流程整个周界与固体壁面接触，而无自由液面，这种流动称为有压流或压力流。水体沿流程一部分周界与固体壁面接触，另一部分与空气接触，具有自由液面，这种流动称为无压流或重力流 给水管道基本上采用有压流输水方式，而排水管道大都采用无压流输水方式。 从水流断面形式看，在给水排水管道中采用圆管最多 三、恒定流与非恒定流 给水排水管道中水流的运动，由于用水量和排水量的经常性变化，均处于非恒定流状态，但是，非恒定流的水力计算特别复杂，在设计时，一般也只能按恒定流(又称稳定流)计算。 四、均匀流与非均匀流 液体质点流速的大小和方向沿流程不变的流动，称为均匀流；反之，液体质点流速的大小和方向沿流程变化的流动，称为非均匀流。从总体上看，给水排水管道中的水流不但多为非恒定流，且常为非均匀流，即水流参数往往随时间和空间变化。 对于满管流动，如果管道截面在一段距离内不变且不发生转弯，则管内流动为均匀流；而当管道在局部有交汇、转弯与变截面时，管内流动为非均匀流。均匀流的管道对水流的阻力沿程不变，水流的水头损失可以采用沿程水头损失公式进行计算；满管流的非均匀流动距离一般较短，采用局部水头损失公式进行计算。
低压燃气管道水力计算 公式 -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1
燃气管道输送水力计算 一、适用公式 燃气的管道输配起点压力为10KPa，按《城镇燃气设计规范》，应纳入中压燃气管道的范围。 但本设计认为，虽然成套设备的输出压力为10KPa，出站后，压力即降至10KPa以下。整个管网系统都在10KPa以下的压力状态下工作，因此，在混空轻烃管道燃气输配过程的水力计算，应采取低压水力计算公式为宜。 二、低压燃气管道水力计算公式： 1、层流状态 R e≤2100 λ＝64/R e R e＝dv/γ ΔP/L＝×1010（Q0/d4）γρ0（T/T0） 2、临界状态 R e＝2100~3500 λ＝＋（R e－2100）/（65 R e－1×105） ΔP/L＝×106［1＋（ Q0－7×104dγ）/（－1×105dγ）］ （Q02/d5）ρ0（T/T0） 3、紊流状态 R e≥3500 1）钢管λ＝［（Δ/d）＋（68/ R e）］ ΔP/L＝×106［（Δ/d）＋（dγ/ Q0）］（Q02/d5）ρ0（T/T0） 2）铸铁管λ＝［（1/d）＋4960（dγ/ Q0）］ ΔP/L＝×106［（1/d）＋4960（dγ/ Q0）］（Q02/d5）ρ0（T/T0）注：ΔP——燃气管道的沿程压力降（Pa） L——管道计算长度（m）λ——燃气管道的摩阻系数 Q0——燃气流量（Nm3/h） d——管道内径（mm）ρ0——燃气密度（kg/Nm3）γ——0℃和时的燃气运动粘度（m2/s） Δ——管壁内表面的绝对当量粗糙度（mm） R e——雷诺数 T——燃气绝对温度（K） T0——273K v——管内燃气流动的平均速度（m/s） （摘自姜正侯教授主编的《燃气工程技术手册》——同济大学出版社1993版P551）
城市燃气管道安装的要求 1)高压和中压A燃气管道，应采用钢管；中压B和低压燃气管道，宜采用钢管或机械接口铸铁管。中、低压地下燃气管道采用聚乙稀管材时，应符合有关标准的规定。 2)地下燃气管道不得从建筑物和大型构筑物的下面穿越。地下燃气管道与建筑物，构筑物基础或相邻管道之间的水平和垂直净距，不应小于有关规定。 3)地下燃气管道埋设的最小覆土厚度(路面至管顶)应符合下列要求： 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；埋设在庭院时，不得小于0．3m；埋设在水田下时，不得小于0．8m(当采取行之有效的防护措施后，上述规定均可适当降低)。 4)地下燃气管道不得在堆积易燃、易爆材料和具有腐蚀性液体的场地下面穿越，并不宜与其他管道或电缆同沟敷设。当需要同沟敷设时，必须采取防护措施。 5)地下燃气管道穿过排水管、热力管沟、联合地沟、隧道及其他各种用途沟槽时，应将燃气管道敷设于套管内。套管伸出构筑物外壁不应小于表1K417011—1中燃气管道与该构筑物的水平距离。套管两端的密封材料应采用柔性的防腐、防水材料密封。 6)燃气管道穿越铁路、高速公路、电车轨道和城镇主要干道时应符合下列要求： ①穿越铁路和高速公路的燃气管道，其外应加套管，并提高绝缘防腐等级。 ②穿越铁路的燃气管道的套管，应符合下列要求： 1.套管埋设的深度：铁路轨道至套管顶不应小于1．20m，并应符合铁路管理部门的要求； 2. 套管宜采用钢管或钢筋混凝土管； 3.套管内径应比燃气管道外径大100mm以上； 4. 套管两端与燃气管的间隙应采用柔性的防腐、防水材料密封，其一端应装设检漏管； 5.套管端部距路堤坡角外距离不应小于2.0m ③燃气管道穿越电车轨道和城镇主要干道时宜敷设在套管或按照《城镇燃气设计规范》（GB50028-93）的规定，高压燃气管道距建筑物的基础的距离分别为不小于4米（介质压力0.4至0.8Mpa）和不小于6米（介质压力0.8至1.6Mpa）；
城镇燃气管道验收规范 总则 1.0.1为了统一城镇燃气室内工程施工及验收标准。提高城镇燃气室内工程的施工质量，确保安全供气，制定本规范。 1.0.2本规范适用于新建、扩建、改建的城镇居民住宅、商业建筑、燃气锅炉房（不含锅炉本体）、实验室、使用城镇燃气的工业企业（不含燃气设备）等用户室内燃气管道和燃气设备的施工及验收。 本规范不适用于：燃气发电厂、燃气制气厂、燃气储备厂、燃气调压站、燃气加气站、液化石油气储存、灌瓶、气化、混气等厂站内的燃气管道的施工及验收。 1.0.3承担城镇燃气室内工程及与燃气工程配套的报警系统，防爆电匀系统，自动控制系统的施工单位必须具有国家相关行政管理部门批准或由其认可的资质和证书。从事施工的操作人员应经过培训，并持证上岗，焊接人员应持有上岗资格证。 1.0.4城镇燃气室内工程施工应按已审定的设计文件实施，当需要修改设计或材料代用时，应经原设计单位同意。 1.0.5 室内燃气管道所用的管材、管件、设备应符合国家现行标准的规定，并应有出厂合格证；燃具应采用符合国家现行标准并经国家主管部门认可的检测机构检测合格的产品。 1.0.6 室内燃气工程验收合格后，接通燃气应由燃气单位负责。 1.0.7 检验合格的燃气管道和设备超过六个月未通气使用时，应由当地燃气供应单位进行复验，复验合格后，方可通气使用。 1.0.8 城镇燃气室内工程的施工及验收除应符合本规范的规定外，尚应符合国家现行有关强制性标准的规定。 室内燃气管道安装 一般规定 2.1.1 用户室内燃气管道的最高压力和用气设备的燃气燃烧器采用的额定压力应符合现行国家标准《城镇燃气设计规范》的规定。 2.1.2 室内燃气管道采用的管道、管件、管道附件、阀门及其他材料应符合设计文件的规定，并应按国家现行标准在安装前进行检验，不合格者不得使用。 2.1.3 室内燃气管道安装前应对管道、管材、管道附件及阀门进行清扫，保证其内部清洁。 2.1.4 室内燃气管道安装前的土建工程，应能满足管道施工安装的要求。 燃气管道安装 2.2.1 燃气管道安装前应按设计施工图进行管道的预制和安装。 2.2.2 燃气管道使用的管道、管材、管道附件当设计文件无明确规定时，管径小于或等于，宜采用镀锌管或钢管；管径大于或使用压力超过，应符合本规范条的规定。钢管宜采用牌号为的管材。 2.2.3 燃气管道的切割应符合下列规定： .碳素钢管，镀锌钢管宜用钢锯或机械方法切割； .不锈钢管应采用机械或等离子方法切割；不锈钢管采用砂轮切割或修磨时应使用专用砂轮片；钢管可采用机械或手工方法切割； .管道切口质量应符合下列规定； ）切口表面应平整，无裂纹、重皮、毛刺、凹凸、缩口、熔渣、氧化物、铁屑等； ）切口端面倾斜偏差不应大于管道外径的，且不得超过3mm；凹凸误差不得超过1mm。2.2.4 燃气管道的弯管制作应符合国家现行标准《工业金属管道工程施工及验收规范》的规定。燃气管道的弯曲半径宜大于管道外径的倍。弯管截面最大外径与最小外径之差不得大于管道外径的。铜制弯管和不锈钢弯管制作应采用专用弯管设备。
城镇燃气管道布置设计要素 城镇燃气管道布线的依据 城镇燃气管道布线时，必须考虑到下列基本情况： ( l ）城镇燃气门站、储配站的位置； ( 2 ）管道中燃气的压力。高压燃气管道不宜进入城镇四级地区； ( 3 ）城镇燃气各级调压站的位置； ( 4 ）街道其他地下管道的密集程度与布置情况； ( 5 ）街道交通量和路面结构情况，以及运输干线的分布情况； ( 6 ）所输送燃气的含湿量，必要的管道坡度，街道地形变化情况； ( 7 ）与该管道相连接的用户数量及用气量情况，该管道是主要管道还是次要管道； ( 8 ）线路上所遇到的障碍物情况； ( 9 ）土壤性质、腐蚀性能和冰冻线深度； ( 10 ）该管道在施工、运行和万一发生故障时，对城镇交通和人民生活的影响。城镇燃气管道平面布置时需考虑因素 城镇燃气管道平面布置时，要考虑下列各点： ( l ）要使主要燃气管道工作可靠，燃气应从管道的两个方向得到供应，为此，管道应尽可能逐步连成环形； ( 2 ）次高压、中压管道最好不要沿车辆来往频繁的城镇主要交通干线敷设，否则对管道施工和检修造成困难，来往车辆也将使管道承受较大的动荷载。对于低压管道，有时在不可避免的情况下，征得有关方面同意后，可沿交通干线敷设；( 3 ）燃气管道不得在堆积易燃、易爆材料和具有腐蚀性液体的场地下面通过。燃气管道不宜与给水管、热力管、雨水管、污水管、电力电缆、电信电缆等同沟敷设。在特殊情况下，当地沟内通风良好，且电缆系置于套管内时，可允许同沟敷设； ( 4 ）燃气管道可以沿街道的一侧敷设，也可以双侧敷设。在有有轨电车通行的街道上，当街道宽度大于20m 或管道单位长度内所连接的用户分支管较多等情况下，经过技术经济比较，可以采用双侧敷设； ( 5 ）燃气管道布线时，应与街道轴线或建筑物的前沿相平行，管道宜敷设在人行道或绿化地带内，并尽可能避免在高级路面的街道下敷设； ( 6 ）燃气管道布线时应在门站、储配站、调压站进出口、分支管起点、主要河流、主要道路、铁路两侧设置阀门，次高压、中压管道上每2km 左右设分段阀门。高压燃气干管上，分段阀门最大间距为：以四级地区为主的管段不应大于8km ；以三级地区为主的管段不应大于13km ，以二级地区为主的管段不应大于24km；以一级地区为主的管段不应大于32km ( 7 ）在空旷地带敷设燃气管道时，应考虑到城镇发展规划和未来的建筑物布置的情况； ( 8 ）为了保证在施工和检修时互不影响，也为了避免由于漏出的燃气影响相邻管道的正常运行，甚至逸入建筑物内，地下各级压力燃气管道与建筑物、构筑构基础以及其他各种管道之间应保持的最小水平净距分别列于表 4.1-15-1 、表
§3—5排水管道系统的水力计算 一、 排水定额： 两种：每人每日消耗水量 卫生器具为标准 排水当量：为便于计算，以污水盆的排水流量0.33升/秒作为当量，将其他卫生器具与其比值 1个排水当量=1.65给水当量 二、 排水设计流量： 1、 最大时排水量： P h d P KQ Q T Q Q == 用途：确定局部处理构筑物与污水提升泵使用 2、 设计秒流量： （1） 当量计算法： max 12.0q N q P u +=α 适用：住宅、集体宿舍、旅馆、医院、幼儿园、办公楼、学校 注意点：∑>i u q q ，取∑i q （2） 百分数计算法： b n q q p u 0∑= 适用：工业企业，公共浴室、洗衣房、公共食堂、实 验室、影剧院、体育馆等公共建筑 注意点：一个大便器的排水流量
三、 排水管道系统的水力计算 1、 排水横管水力计算： （1）横管水流特点：水流运动：非稳定流、非均匀流 卫生器具排放时：历时短、瞬间流量大、高流速 特点：冲击流——水跌——跌后段——逐渐衰减段 可以冲刷管段内沉积物及时带走。 （2）冲击流引起压力变化——抽吸与回压 ① 回压：B 点：突然放水时，水流呈八字向两方向流动，即g v 22增加（两侧空气压缩） A 、 C 存水弯水位上升，严重时造成地漏反冒 ② 抽吸：向立管输送中，水流因惯性抽吸真空，抽吸存水弯下降 ③ 措施：a 、10层以上采用底层横管单独排出 b 、底层横管放大一号或接表3——11保证立管距离 c 、单个卫生器具直接连接横管时，距立管≮3.0m （3）水力计算设计规定 1） 充满度 2）管道坡度 3）自清流速 4）最小管径 4、水力计算基本方法： wv q I R n v u ==21321 按以上公式编制水力计算表，查表3—22 、3—23
《城镇燃气设计规范》 10.2.14 燃气引入管敷设位置应符合下列规定： 1 燃气引入管不得敷设在卧室、卫生间、易燃或易爆品的仓库、有腐蚀性介质的房间、发电间、配电间、变电室、不使用燃气的空调机房、通风机房、计算机房、电缆沟、暖气沟、烟道和进风道、垃圾道等地方。 2 住宅燃气引入管宜设在厨房、走廊、与厨房相连的封闭阳台内（寒冷地区输送湿燃气时阳台应封闭）等便于检修的非居住房间内。当确有困难，可从楼梯间引入，但应采用金属管道和且引入管阀门宜设在室外。 3 商业和工业企业的燃气引入管宜设在使用燃气的房间或燃气表间内。 4 燃气引入管宜沿外墙地面上穿墙引入。室外露明管段的上端弯曲处应加不小于DN1 5 清扫用三通和丝堵，并做防腐处理。寒冷地区输送湿燃气时应保温。引入管可埋地穿过建筑物外墙或基础引入室内。当引入管穿过墙或基础进入建筑物后应在短距离内出室内地面，不得在室内地面下水平敷设。 10．2．15 燃气引入管穿墙与其他管道的平行净距应满足安装和维修的需要，当与地下管沟或下水道距离较近时，应采取有效的防护措施。 10．2．16 燃气引入管穿过建筑物基础、墙或管沟时，均应设置在套管中，并应考虑沉降的影响，必要时应采取补偿措施。 套管与基础、墙或管沟等之间的间隙应填实，其厚度应为被穿过结构的整个厚度。套管与燃气引入管之间的间隙应采用柔性防腐、防水材料密封。 10．2．17 建筑物设计沉降量大于50mm时，可对燃气引入管采取如下补偿措施： 1 加大引入管穿墙处的预留洞尺寸。 2 引入管穿墙前水平或垂直弯曲2 次以上。 3 引入管穿墙前设置金属柔性管或波纹补偿器。 10．2．18 燃气引入管的最小公称直径应符合下列要求： 1 输送人工煤气和矿井气不应小于25mm； 2 输送天然气不应小于20mm； 3 输送气态液化石油气不应小于15mm。 10．2．19 燃气引入管阀门宜设在建筑物内，对重要用户还应在室外另设阀门。
城镇燃气管道安装验收规范 城镇燃气管道验收规范 1 总则 1.0.1 为了统一城镇燃气室内工程施工及验收标准，提高城镇燃气室内工程的施工质量，确保安全供气，制定本规范。 1.0.2 本规范适用于新建、扩建、改建的城镇居民住宅、商业建筑、燃气锅炉房(不含锅炉本体)、实验室、使用城镇燃气的工业企业(不含燃气设备)等用户室内燃气管道和燃气设备的施工及验收。 本规范不适用于:燃气发电厂、燃气制气厂、燃气储配厂、燃气调压站、燃气加气站、液化石油气储存、灌瓶、气化、混气等厂站内的燃气管道的施工及验收。 1.0.3 承担城镇燃气室内工程及与燃气工程配套的报警系统、防爆电匀系统、自动控制系统的施工单位必须具有国家相关行政管理部门批准或由其认可的资质和证书。从事施工的操作人员应经过培训，并持证上岗;焊接人员应持有上岗资格证。 1.0.4 城镇燃气室内工程施工应按已审定的设计文件实施;当需要修改设计或材料代用时，应经原设计单位同意。 1.0.5 室内燃气管道所用的管材、管件、设备应符合国家现行标准的规定，并应有出厂合格证;燃具应采用符合国家现行标准并经国家主管部门认可的检测机构检测合格的产品。 1.0.6 室内燃气工程验收合格后，接通燃气应由燃气供应单位负责。 1.0.7 检验合格的燃气管道和设备超过六个月未通气使用时，应由当地燃气供应单位进行复验，复验合格后，方可通气使用。 1.0.8 城镇燃气室内工程的施工及验收除应符合本规范的规定外，尚应符合国家现行有关强制性标准的规定。
2 室内燃气管道安装 2.1 一般规定 2.1.1 用户室内燃气管道的最高压力和用气设备的燃气燃烧器采用的额定压力应符合现行国家标准《城镇燃气设计规范》GB 50028 的规定。 2.1.2 室内燃气管道采用的管道、管件、管道附件、阀门及其他材料应符合设计文件的规定，并应按国家现行标准在安装前进行检验，不合格者不得使用。2.1.3 室内燃气管道安装前应对管道、管件、管道附件及阀门等内部进行清扫，保证其内部清洁。 2.1.4 室内燃气管道安装前的上建工程，应能满足管道施工安装的要求。 2.2 燃气管道安装 2.2.1 燃气管道安装应按设计施工图进行管道的预制和安装。 2.2.2 燃气管道使用的管道、管件及管道附件当设计文件无明确规定时，管径小于或等于50，宜采用镀锌钢管或铜管;管径大于50 或使用压力超过10kPa，应符合本规范2.1.2 条的规定。铜管宜采用牌号为TP 2 的管材。 DN DN 2.2.3 燃气管道的切割应符合下列规定: 1 碳素钢管。镀锌钢管宜用钢锯或机械方法切割; 2 不锈钢管应采用机械或等离子方法切割;不锈钢管采用砂轮切割或修磨时应使用专用砂轮片;铜管可采用机械或手工方法切割; 3 管道切口质量应符合下列规定: 1)切口表面应平整，无裂纹、重皮、毛刺、凸凹、缩口、熔渣、氧化物、铁屑 等; 2) 切口端面倾斜偏差不应大于管道外径的 1%，且不得超过3mm ;凹凸误差不得超过1mm。
燃气管网水力计算数学模型及水力计算程序的编制 摘要：利用VisualC++6。0和有限元节点法编制了燃气管网水力计算程序，水力计算全部实现界面化。数学模型中采用了前苏联谢维列夫的摩阻系数公式.采用高斯——赛德尔迭代法解线性方程组，提高了收敛速度。探讨了利用矩阵调行技术解决多气源管网水力计算问题。 关键词：燃气管网水力计算 1引言 随着我国燃气事业的发展,用气城市越来越多,用气量也越来越大,燃气管网相应的变得越来越普及和庞大，其结构也越来越复杂。在管网的新建和扩建中,准确、迅速的燃气管网水力计算是实现高质量的管网设计、施工以及运行调度的必要条件.目前国内存在的大多数水力计算程序，原始数据的准备以文本形式为主，管网的编号也是人工操作，非常麻烦，容易出错；解水力计算线性方程组以雅克比法占多数，收敛速度慢,而且在处理多气源管网时也不是十分方便。 本文从水力计算模型出发,采用有限元节点法，利用VisualC++6.0编制燃气管网水力计算程序。管网初始数据的准备通过界面直观输入；利用高斯-—
赛德尔求解管网线性方程组；通过矩阵调行的方法处理所选基准点不位于最大编号的问题；同时对于多个给定压力的气源点，通过调行和对方程组进行常数项修正来解决。 2数学模型 在使用以下燃气管道水力计算公式时有如下假设条件:燃气管道中的气体运动是稳定流；燃气在管道中的流动时的状态变化为等温过程;燃气状态参数变化符合理想气体定律。 2。1燃气管道水力计算公式 2.1.1对于低压燃气管道 （1） 2。2.2对于中高压燃气管道 （2） （1）、（2)式中： ——压力降（Pa），（注意:在高压管网中表示2次方量）；
( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 城市燃气管道的安全管理(新 版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process
城市燃气管道的安全管理(新版) 近年来，因城市燃气管道管理不善造成燃气泄漏出现次生事故的情况时有发生。这些事故给人民群众的生命财产造成了巨大损失，也给社会的公共安全与稳定带来了极大的负面影响。城市燃气从业者需要对燃气的安全生产有清醒的认识，及时制定、调整安全生产管理模式，减少安全生产隐患。 一、燃气管道泄漏原因 埋地管道属隐蔽工程，随着时间的推移，管道老化及其他不可预见因素均可造成管输气体外漏情况。发生埋地管道外泄漏的原因主要有以下3个类型。 1、管道腐蚀泄漏 20世纪80年代至2000年属于管网主体工程大规模建设期，埋地管道主要采用钢管并进行管道外防腐，但埋地钢质燃气管道缺乏检测保养。经多年运行，其安全可靠性无法确定，髓年限的增加，
管道腐蚀穿孔的情况也随之增加，导致燃气泄漏。 2、管道受第三方破坏 许多城市燃气管网随着城市建设的发展，局部管道相对位置发生变化，如道路拓宽等原因使燃气管道置于车行道下面，极易造成管道受压损坏，发生燃气泄漏；管道周边施工屡有发生，施工单位不遵守燃气安全规定，违章作业经常会造成管道损坏。 3、燃气施工过程操作不当 施工过程与规范要求存在较大差距，如补偿器安装过程法兰螺栓受力不均匀，焊接过程中为加快焊口冷却采取冲水冷却方式等人为因素造成施工质量问题。 某燃气企业1990年度至2008年度发生的燃气管网事故统计分析表明，管道腐蚀泄漏因素占56%，第三方破坏因素占24%，操作不当因素占20%。因此，城市燃气供应企业应该建立相应的燃气安全事故防范体系。 二、建立腐蚀泄漏巡检体系 1、建立管道防腐层运行记录
住宅套内给水排水管道水力计算 专业--给排水常识2010-05-26 18:06:18 阅读21 评论0 字号：大中小订阅 1 入户管管径计算 《住宅建筑规范》[1]第5.1.4条规定：“卫生间应设置便器、洗浴器、洗面器等设施或预留位置；……。”这是现阶段住宅内卫生器具配置的最低要求，从《建筑给水排水设计规范》[2]中可知普通住宅Ⅱ、Ⅲ类符 合此项要求。 以普通住宅Ⅱ类为计算算例，表1-1为普通住宅Ⅱ类最高日生活用水定额及小时变化系数，表1-2为住宅常见卫生器具的给水额定流量、当量和连接管公称管径。表1-3为生活给水管道的水流流速要求值。 普通住宅Ⅱ类常见户型配置情况：所有户型配置均配置一间厨房，一套洗衣设施，以卫生间间数不同，分为一卫户（一间卫生间的户型）、二卫户（二间卫生间的户型）和三卫户（三间卫生间的户型）。表1-4 为常见户型卫生器具不同组合的当量数。 以PP-R管道和PAP管道作为典型管材进行水力计算。三通分水连接方式常用的建筑给水用无规共聚聚丙烯（PP-R）管道，当冷水管工作压力≤0.6MPa时，常选用S5系列，S5系列计算内径较大；分水器分水连接方式常用的铝塑复合（PAP）管道，铝塑复合（PAP）管道采用对接焊型，计算内径较小。表1-5为住宅常见户型入户管水力计算表。由表1-5可知，普通住宅Ⅱ类常见户型入户管公称管径应为DN25～DN32；如入户管管径采用小一级的，首先流速不满足规范要求，其次同样长度的入户管水头损失比满足流 速要求管径的水头损失大3倍左右。 表1-1 最高日生活用水定额及小时变化系数[2]
注：（1）流出水头[7] 是指给水时，为克服配水件内摩阻、冲击及流速变化等阻力而能放出的额定流量的 水头所需的静水压。 （2）最低工作压力[2] 是指在此压力下卫生器具基本上可以满足使用要求，它与额定流量无对应关系。 住宅入户管上水表的水头损失取0.010[2]～0.015MPa[4]。笔者以水表本层出户集中布置方式（水表距楼面1.0m），常见户型厨房、卫生间和阳台用水点为算例，根据管件采用三通分水或分水器分水的连接情况，经过管道、配件沿程和局部水头损失计算后，加上卫生器具的最低工作压力和水表的水头损失不同组合，表前最低工作压力在0.10～0.15MPa。对分水器集中配水连接方式水头损失较小，对应的表前最低工 作压力可采用较小的数值。 现代住宅给水支管设计常常只到水表后（或在室内预留一处接口），表前最低压力值的大小关系到住户将来装修后的正常用水，对于这一点应加以重视。同时必须指出，目前大部分水箱供水方式，水箱设置高度难以满足顶上1～3层表前最低工作压力(卫生器具的最低工作压力)的要求，这一点在设计时应特别注意。 3 排水横支管管径计算 排水横支管设计排水流量（通水能力）是按照重力流（不满流）进行计算，同管径的排水横支管设计排水流量远小于排水立管的设计排水流量。表3-1 为住宅常见卫生器具排水的流量、当量和排水(连接)管的 管径。 以常用的建筑排水硬聚氯乙烯（UPVC）管道（公称外径50～110mm）作为计算算例。表3-2为水力 计算参数、计算过程和计算结果。 表3-1卫生器具排水的流量、当量和排水管的管径[2]
Excel 在燃气管道水力计算中的应用 摘要：利用Excel 的控件和函数功能，制作了枝状燃气管道的计算程序。 关键词：Excel 燃气管道 水力计算 0引言 在燃气管道设计中，水力计算是非常重要的一部分，它不仅能保证我们的设计安全合理，同时可使我们的设计更为经济。但手工计算必须需要经过预选管径、判别流动状态、选择计算公式和校核压力降这几步来反复试算，过程极其烦琐和复杂，效率低下，也容易出错。很多同行使用各种计算机语言编写了水力计算程序，大多采用VB 、VC 等高级语言。但以上程序制作过程复杂，需要懂得专业的计算机编程知识，而且定制和更改过程复杂，一般设计人员难以操作。本文介绍了一种利用公办软件Excel 制作水力计算程序的方法，过程简单，界面友好，定制和更改方便。 1制作思路 1.1水力计算依据 燃气管道水力计算的流程见图一： 图一 燃气管道水力计算流程 根据《城镇燃气设计规范》(GB50028-93)（以下简称“规范”），低压燃气管道的水力计算公式如下： 05271026.6T T d Q l p ρλ?=? （1） 由上式可以看出影响压降的参数有： L -燃气管道的计算长度，km ； Q -燃气管道的计算流量，m 3/h ； d -管道内径，mm ； ρ-燃气的密度，kg/m 3；
λ-燃气管道的摩擦阻力系数； T-设计中采用的温度（K）；T0=273.15K。 其中λ按流动状态分为以下三种计算公式： a.当Re≤2100时，属层流状态：λ=64/Re； b.当Re=2100～3500时，属临界状态：λ=0.03+(Re-2100)/(65Re-100000) c.当Re>3500时，属湍流状态， 对于钢管和PE管λ=0.11(K/d+68/Re)0.25 对于铸铁管λ=0.102236（1/d+5158dv/Q）0.284 =0.102236（1/d+1824.9Re）0.284 可见λ又与以下参数有关 ν-标准状态下燃气的运动粘度，m2/s； K -管壁内表面的当量绝对粗糙度，mm。 在计算低压燃气管道阻力损失时，还应考虑因高程差而引起的燃气附加压力。规范中给出低压管道附加压力的计算公式为： ΔH=10×(ρk-ρ)×h 式中： △H-燃气的附加压力，Pa； 可见影响压降的参数还有 ρk -空气的密度，kg/m3；取1.29kg/m3 ρ-燃气的密度，kg/m3；h -管道的终、起点高程差，m。 综上所述，影响压降的参数有L、Q、d、ρk、ρ、ν、K。将这些参数分类，其中ρk、ρ、ν、K这些是与气体性质及管材不同而变化的物性参数；而L、Q、d 是跟管段相关的参数，不同管段有不同的L、Q、d值。那么由公式可以知道，当物性参数ρk、ρ、ν、K固定即选定气体及管材后，压降只与L、Q、d的值不同而不同；当管段的L、Q、d值不变时，换用不同气种或选用不同管材会得到不同压降。基于以上分析，我们的程序也应该做成参数驱动的参数化的程序，即计算结果随着参数的改变而自动改变。 1.2程序制作 1.2.1界面制作 图2为水力计算程序的界面：
城镇燃气管道安全现状 及防范措施 集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-
城镇燃气管道安全现状及防范措施摘要 目前我国很多城市的燃气管道自从上个世纪九十年代建成以来，已运行近二十年这二十年间管道不断腐蚀老化，地面交通道路也不断增长，管线周围的人口越来越密集，因此燃气管道的安全问题逐渐成为与公共安全有着密切关系的重要问题因此本文就针对燃气管道安全问题的现状、产生的原因及防范对策做出分析。 关键词：燃气管道，安全管理，防范措施 城镇燃气是城市重要的基础设施之一。城镇燃气是按一定工艺生产、制取、净化，达到国家标准要求的可燃气体，是城镇现代化的一种标志，它在保护环境、减轻污染、方便生活、促进和繁荣经济等方面发挥着重大作用。由于城镇燃气具有易燃、易爆和有毒等特点，一旦供气用燃气管道设施发生泄漏，极易发生火灾、爆炸及中毒事故，使国家和人民生命财产遭受损失。全社会对燃气安全缺乏足够的认识，燃气事故不断上升，仅北京每年发生燃气事故2000到3000起，我国城镇燃气的安全现状令人担忧，现将存在的问题及应对措施简论如下：
第2章城市燃气管道安全现状及主要问题 随着国家经济建设的高速发展和城市基础设施，人民生活水平的大幅度提高，城市燃气事业得到了飞速发展。城市燃气的消费量、城市用气人口及燃气普及率均有很大的增长，特别是近几年天然气大量进入城市利用领域，推动了城市燃气发展的历史性飞跃。2004年我国城市燃气年供气量已达980亿米以（人工煤气计），其中天然气供气量已经打破城市燃气（人工煤气、LPE、天然气)三足鼎立的局面,达到42%的供气比例用气人口2.78亿,燃气普及率达到81.5%。在全国660个设市城市中,已有600多个城市建有城市燃气设施,绝大部分城市居民都已使用燃气。同时存在的问题也是越来越突出。 2.1城市燃气管网老化、腐蚀严重，存在安全隐患。 燃气用钢管设计寿命为15年到20年，多数城市燃气中压燃气管网及早期投入运营的低压管网运行近20年左右时间，已接近或达到寿命终点，多数管网处于事故多发期。近几年，管网系统腐蚀穿孔事故频发，且呈上升趋势，某城市的中压管网一年泄漏事故多达32次，2007年到2008年10月底石家庄市发生近200起事故，城市燃气管网老化，已成为燃气输配的重要安全隐患。
1．高压、中压燃气管道水力计算公式： Z T T d Q L P P 0 5 210 2 2 2 110 27.1ρ λ ?=- 式中：P 1 — 燃气管道起点的压力（绝对压力，kPa ）； P 2 — 燃气管道终点的压力（绝对压力，kPa ）； Q — 燃气管道的计算流量（m 3/h ）； L — 燃气管道的计算长度（km ）； d — 管道内径（mm ）； ρ — 燃气的密度（kg/m 3）；标准状态下天然气的密度一般取0.716 kg/m 3。 Ｚ — 压缩因子，燃气压力小于1.2MPa （表压）时取1； Ｔ — 设计中所采用的燃气温度（K ）； Ｔ0 — 273.15（K ）。 λ— 燃气管道的摩擦阻力系数； 其中燃气管道的摩擦阻力系数λ的计算公式： 25 .06811.0??? ? ??+ =e R d K λ K — 管道内表面的当量绝对粗糙度（mm ）；对于钢管，输送天然 气和液化石油气时取0.1mm ，输送人工煤气时取0.15mm 。 R e — 雷诺数（无量纲）。流体流动时的惯性力Fg 和粘性力(内摩擦 力)Fm 之比称为雷诺数。用符号Re 表示。层流状态，R e ≤ 2100；临界状态，R e =2100～3500；紊流状态，R e >3500。 在该公式中，燃气管道起点的压力1P ，燃气管道的计算长度L ，燃气密度ρ，燃气温度T ，压缩因子Z 为已知量，燃气管道终点的压力2P ，燃气管道的计算流量Q ，燃气管道内径d 为参量，知道其中任意两个，都可计算其中一个未知量。 如燃气管道终点的压力2P 的计算公式为： ZL T T d Q P P 0 5 210 2 1210 27.1ρ ?-= 某DN100中压输气管道长0.19km ，起点压力0.3MPa ，最大流量1060 m 3/h ，输气温度为20℃,应用此公式计算，管道末端压力2P =0.29MPa 。
燃气工程庭院户内水力计算 重庆市川东燃气工程设计研究院 齐海鸥 2010.01
= 6.26 ?10λ 5ρ dv 0.25 Q 2 ) Q d 1 一、水力计算基础知识 水力计算的目的：树立“成本意识”，合理的确定管网的管径、流量、压力 （压力降）。 由于项目公司所做设计多为小区内的燃气管道，因此这里主要介绍小区庭 院燃气管道水力计算、户内燃气管道水力计算、商业用户燃气管道水力计算。 1、水力计算步骤 （1）选择一条最不利管路（离已知压力点最远的一条管路），标好节点及 管道长度； （2）确定节点流量； （3）初选管径，再进行校核并修改； （4）完善水力计算图（标管径，压力降，节点压力）。 2 、水力计算的基本公式 （1）总压力降=局部压力降+沿程压力降 （简化计算：总压力降=1.05~1.1 倍沿程压力降） （2）压力降计算公式： A 、低压管道计算公式 ?P l 7 Q 2 d T T 0 B 、中压管道计算公式 P 2 - P 22 L = 1.4 ?109 ( K d + 192.2 5 ρ T T 0 C 、速度控制 低压管道流速控制在 5m-8m （经济流速为 6m ）,中压管道流速控制在 10- 16m 。 3、燃气小时计算流量的确定 燃气管道及设备的通过能力都应按燃气计算月的小时最大流量进行计算。 小时计算流量的确定，关系着燃气输配系统的经济性和可靠性。确定燃气小时 计算流量的方法有两种：不均匀系数法和同时工作系数法。
（1）不均匀系数法 适用于城镇燃气分配管道计算流量，对于整个城市管网的水力计算一般用此方法。计算公式如下： Q h＝（1／n）·Q a 式中：Q h—燃气小时计算流量（m3／h）； Q a—年燃气用量（m3／a）； n—燃气最大负荷利用小时数（h）；其值n＝（365×24）／K m K d K h K m—月高峰系数。计算月的日平均用气量和年的日平均用气量之比； K d—日高峰系数。计算月中的日最大用气量和该月日平均用气量之比； K h—小时高峰系数。计算月中最大用气量日的小时最大用气量和该日小时平均用气量之比； 居民生活和商业用户用气的高峰系数，应根据该城镇各类用户燃气用量（或燃料用量）的变化情况，编制成月、日、小时用气负荷资料，经分析研究确定。当缺乏用气量的实际统计资料时，结合当地具体情况，可按下列范围选用。月高峰系数取1.1～1.3；日高峰系数取1.05～1.2；小时高峰系数取 2.2～ 3.2。 工业企业和燃气汽车用户燃气小时计算流量，宜按每个独立用户生产的特点和燃气用量（或燃料用量）的变化情况，编制成月、日、小时用气负荷资料确定。 采暖通风和空调所需燃气小时计算流量。可按国家现行的标准《城市热力网设计规范》CJJ34有关热负荷规定并考虑燃气采暖通风和空调的热效率折算 确定。 （2）同时工作系数法 在设计庭院燃气支管和室内燃气管道时，燃气的小时计算流量，应根据所有燃具的额定流量及其同时工作系数确定。计算公式如下： Q h＝K t（∑KNQ n）（公式1）式中Q h—燃气管道的计算流量（m3／h）；
城镇燃气管道与长输管道的异同 ①管道结构不同 城市燃气管道分布为网状, 弯头、阀门、三通、四通及凝水缸等管道附件密布, 往往100~ 500 m就有一个支管或阀门, 管道变径普遍, 不同材质管道相连的情况普遍。长输管道通常为同一管材的单管, 支管、阀门和变径管很少。 ②管道规划和建设进程不同 城市燃气管网随着城市建设的发展逐步形成,且不断拓展。管道建设初期缺乏完善的管理体系,设计、施工和竣工验收标准往往参差不齐, 防腐层等的质量缺陷相对较多。长输管道通常为同一时期建成, 有完善的勘察、设计、施工、竣工、验收标准与程序, 防腐层等的质量相对均衡且缺陷较少。 ③管道所处人文环境不同 城市燃气管道敷设在人口稠密地区, 周边环境复杂, 一旦发生泄漏、火灾、爆炸事故, 会造成严重的人员伤亡和财产损失。长输管道通常敷设在野外人口稀少地区, 周围建筑物分布少, 周边环境信息容易把握, 发生事故后人员伤亡不大。 ④管道所处自然条件不同 长输管道敷设在野外, 地表覆盖层通常为泥土,遭受自然力条件的侵害较大, 如严寒、闪电、暴雨或洪水、地震等, 这些自然力条件的侵害影响是长输管道中需考虑的因素。城市埋地燃气管道由于地表覆盖层大多为水泥或沥青路面, 管道遭受严寒闪电洪水等自然力条件影响较少。 ⑤输送介质的压力不同 城市燃气管道在市区多为中低压输送 ,在城市周边为高压输送。而长输管道多采用高压输送。 ⑥管道腐蚀形式不同 城市埋地燃气管道不需要考虑大气腐蚀, 且管内腐蚀不明显, 主要的腐蚀破坏来自于土壤的腐蚀作用。长输管道的腐蚀破坏不仅要考虑土壤腐蚀,还要考虑大气腐蚀和内腐蚀。 ⑦管道腐蚀防护形式不同 我国城市埋地管道大部分并没有进行阴极保护, 燃气管道十分依赖防腐层的防腐作用, 防腐层微小的施工缺陷往往可造成管道的大面积腐蚀。长输管道全部使用阴极保护和防腐层双重作用抑制外腐蚀, 且阴极保护方式多为外加电流阴极保护。 ⑧管道检测维护方式不同 城市燃气管道管理相对被动, 往往是接到泄漏报警后才进行漏口修补, 属于事后维护; 且城市燃气管道变径频繁, 阀门、凝水缸、弯头等管件密布, 难以使用智能清管器进行检测。国外长输管道已
《现代燃气工程》结课论文 ------------------------------------------------------------------------ 题目：燃气管网水力计算 姓名：王朋飞 学号：S2******* 教师：范慧方
引言 随着能源结构的不断改变，燃气开发规模和应用规模的不断扩大。城市燃气管网是现代化城市人民生活和工业生产的一种主要能源配送方式，燃气输配管网的设计和运行要求对系统进行水力计算，获取必要的参数。 燃气输配管网系统由高度整体化的管网所组成，在系统内燃气压力和流量变化很大，需要通过水力计算来确定管网中每一管段的尺寸（如管径、管径）、材质等参数以及压缩机的台数功率以保证既向用户合理地供应天然气，又能降低操作管理费用。[1] 同时，考虑在满足用户用气量的前提下，当某一条或几条管道的使用有一定的压力要求时，水力计算数据可确定在这种最大承受压力下管道各个节点的压力，从而保证管网的正常运行。另外，水力计算也用于调整各个调压阀的出口压力来适应事故工况下输送压力的要求。 随着燃气事业的发展，燃气输配管网系统也日趋庞大和复杂，为了掌握燃气在管道内的运行规律，合理地确定管道系统的设计和改造方案，保证管道系统的优化运行，提高管道系统的调度管理水平，解决管网流动的动态特性，在一些比较大型的城市燃气管网的水力计算分析中，必须要依靠相关的计算分析软件进行，以减少手工量和人工误差。
1燃气管网水力计算 燃气是可压缩流体，一般情况下管道内燃气的流动是不稳定流，由压送机站开动压缩机不同台数的工况以及用户用气量变化的工况，这些因素都导致了燃气管道内燃气压力和流量的变化。管内燃气沿程压力下降会引起燃气密度的减小。但是在低压管道中燃气密度变化可以忽略不计。所以，除了单位时间内输气量波动大的超高压天然气长输管线要用不稳定流进行计算外，在大多数情况下，设计燃气管道时都将燃气流动按稳定流计算。此外，很多情况下，燃气管道内的流动可认为是等温的，其温度等于埋管周围土壤的温度。燃气管网按照敷设形式可分为两大类：枝状管网和环状管网。[2]下面就分别介绍两种形式的管网的水力计算特点和方法。 1.1枝状管网水力计算 1.1.1枝状管网水力计算特点 枝状管网是由输气管段和节点组成。任何形状的枝状管网，其管段数P 和节点数m 的关系均符合： 1P m =- 燃气在枝状管网中从气源至各节点只有一个固定流向，输送至某管段的燃气只能由一条管道供气，流量分配方案也是唯一 的，枝状管道的转输流量只有一个数值，任意 管段的流量等于该管段以后（顺气流方向）所 有节点流量之和，因此每一管段只有唯一的流 量值，如图1所示。 管段3-4的流量为： 10985443q q q q q Q ++++=- 管段4-8的流量为： 109884q q q Q ++=-
浅谈城镇燃气管道管材的比选 摘要：目前，可以作为中压和低压燃气管道有聚乙烯管、机械接口球墨铸铁管、钢管或钢骨架聚乙烯塑料复合管，城镇燃气常用的管材通常为聚乙烯管及钢管。 关键词：聚乙烯管，钢管 一.材质的比选： 聚乙烯管： 聚乙烯（polyethylene ，简称PE）是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。在工业上，也包括乙烯与少量α-烯烃的共聚物。聚乙烯无臭，无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能（最低使用温度可达-100～-70°C），化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀（不耐具有氧化性质的酸）。常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性优良。聚乙烯（POLYETHYLENE，PE）是由乙烯聚合而成之聚合物，产品发展至今已有60年左右历史，全球聚乙烯产量居五大泛用树脂之首。 聚乙烯依聚合方法、分子量高低、链结构之不同，分高密度聚乙烯、低密度聚乙烯及线性低密度聚乙烯。 低密度聚乙烯（LOW DENSITY POLYETHYLENE，LDPE）俗称高压聚乙烯，因密度较低，材质最软，主要用在塑胶袋、
农业用膜等。[2] 高密度聚乙烯（HIGH DENSITY POLYETHYLENE，HDPE）俗称低压聚乙烯，与LDPE及LLDPE相较，有较高之耐温、耐油性、耐蒸汽渗透性及抗环境应力开裂性，此外电绝缘性和抗冲击性及耐寒性能很好，主要应用于吹塑、注塑等领域。[2] 线型低密度聚乙烯（LINEAR LOW DENSITY POLYETHYLENE，LLDPE），则是乙烯与少量高级 -烯烃在催化剂存在下聚合而成之共聚物。LLDPE外观与LDPE相似，透明性较差些，惟表面光泽好，具有低温韧性、高模量、抗弯曲和耐应力开裂性，低温下抗冲击强度较佳等优点。 LLDPE应用领域几乎已渗透到所有LDPE市场。现阶段LLDPE和HDPE处于生命周期的成长阶段；LDPE则在1980代末逐渐进入发展成熟期，世界上已少有LDPE设备投产。聚乙烯可用挤出、注射、模塑、吹塑和熔纺等方法成型，广泛应用于工业、农业、包装及日常工业中，在中国应用相当广泛，薄膜是其最大的用户，约消耗低密度聚乙烯77%，高密度聚乙烯的18%，另外，注塑制品、电线电缆、中空制品等都在其消费结构中占有较大的比例，在塑料工业中占有举足轻重的地位。 钢管：