燃气输配课程设计-临江小区燃气供应工程设计

山东科技大学土木建筑学院课程设计土木建筑学院课程设计（论文）说明书课程名称燃气输配课程设计设计题目临江小区燃气供应工程设计专业班级设计人指导教师山东科技大学土木建筑学院课程设计课程设计任务书专业（方向）班级学生姓名学号一、课程设计题目临江小区燃气供应工程设计二、原始资料1临江小区平面规划图所有建筑层高按10层计；2气源液化石油气密度133KG/NM3，热值955MJ/NM3；气体的运动粘度均取25X106M2/S；（3）每栋建筑50的用户有热水器（负荷50MJ/H）和双眼灶（负荷25MJ/H），50用户只有双眼灶（负荷25MJ/H），暂不考虑公共建筑和商业用气；（4）气源液化石油气04MPA。低压管道起点压力（调压站出口压力）液化石油气4350PA；允许总压降（不包括室内压降）液化石油气1750PA。三、设计应解决下列主要问题1用户用气量的确定；2小区燃气管线的平面布置及相关设备的选择；3小区燃气管网水力计算；4小区燃气工程图纸绘制。四、设计图纸小区燃气输配系统平面布置图、引入管（或穿墙大样图、阀门井大样图等）、小区管道水力计算图、调压设施安装大样图。五、命题发出日期201366设计应完成日期2013621设计指导人（签章）系主任（签章）日期年月日山东科技大学土木建筑学院课程设计指导教师对课程设计评语指导教师（签章）系主任（签章）日期年月日山东科技大学土木建筑学院课程设计摘要随着人类社会的发展和环保要求的提高，气体燃料作为洁净能源在世界能源消费结构中所占的比重将越来越大。液化石油气清洁，热值高，使用方便，具有很高的环境效益和社会效益。因此，液化石油气的应用越来越广泛。本设计为液化石油气供应工程设计，主要包括临江区城市燃气管网规划和低压燃气管网设计。本设计的主要内容包括根据给定的液化石油气，结合临江小区的位置、规模等情况，确定合理的液化石油气供应方案和输配方案；根据小区生活区的平面布置进行管线布线，利用同时工作系数法确定各输气管段的小时计算流量并根据经济流速预选管径，计算管道的摩擦阻力损失，通过计算对最不利环路的压力降进行校核并确定管径；对部分输气管线进行断面设计，选择阀门等管道附属设备。关键词液化石油气；低压燃气管网；设计山东科技大学土木建筑学院课程设计目录1设计概述（1）11工程简介（1）12设计任务（1）13设计原始资料（1）14设计的基本依据（1）2然气管道设计（2）21负荷计算（2）22燃气管道的布置（3）221布置原则（3）222临江小区燃气管道布置（4）23燃气管道水力计算（4）3设备选择（5）山东科技大学土木建筑学院课程设计31管材的选择（5）32调压箱的选择（5）33阀门、补偿器的选择（7）34凝水缸的选择（7）工程验收（8）总结（8）参考文献（9）山东科技大学土木建筑学院课程设计01设计概述11工程简介本设计为液化石油气供应工程设计，主要包括临江小区生活区燃气管网设计。本设计暂不考虑公共建筑与工业企业建筑的天然气供应。小区共有16栋居民居住建筑，共960户。本设计的主要内容包括结合临江小区的位置、规模等情况，确定合理的天然气供应方案和输配方案；确定燃气调压柜的数目，并进行布置，根据选择的输配方案进行小区低压管网布线，依据规范绘制小区总平面布置图；根据经济流速法法预选管径；通过水力计算确定管径，绘制水力计算图；对调压柜，阀门井，用户引入管，凝水器，进行了详细设计，绘制大样图；选择阀门、凝水缸等管道附属设备。12设计任务（1）根据给定的数据计算燃气性质参数，确定用气量，计算储气容积；（2）进行城市燃气管网规划；（3）门站、调压站等平面图、系统图设计；（4）小区燃气管网设计。13设计原始资料（1）各小区平面规划图所有建筑层高按10层计，共960户，平面图中的单位均为MM。（2）气源液化石油气，密度133KG/NM3热值955MJ/NM3；气体的运动粘度均取25106M2/S。（3）每栋建筑50的用户有热水器（负荷50MJ/H）和双眼灶（负荷25MJ/H），50用户只有双眼灶（负荷25MJ/H），暂不考虑公共建筑和商业用气。（4）气源液化石油气04MPA；低压管道起点压力天然气4350PA；允许总压降天然气1750PA。（5）计算方法采用同时工作系数法、经济流速法14设计的基本依据（1）建筑燃气设计手册（2）城市燃气设计规范GB500282006（3）城市燃气输配工程施工及验收规范CJJ332005山东科技大学土木建筑学院课程设计12燃气管道设计21负荷计算（一）基础资料1、临江小区居民生活用气量临江小区居民楼16栋，各栋住户用气量如表21楼号1234流量（NM3/H）7623974497447623楼号5678流量（NM3/H）5658762376239744楼号9101112流量（NM3/H）5658565897449744楼号13141516流量（NM3/H）97445658565856582、燃气供应供应燃气为液化石油气，其设计基本参数如下燃气密度133KG/NM，热值955MJ/NM，运动粘度取25106M2/S；调压站进口压力04MPA，低压管道起点压力4350PA，管道允许总压降1750PA。3、用户灶具配置（1）50用户只安装双眼灶，50用户同时安装双眼灶和热水器（2）燃具的热负荷热水器（负荷50MJ/H）；双眼灶（负荷25MJ/H）4、泰山小区区域平面布置，如图21（二）设计计算1绘制管道布线图（1）根据区域平面图绘制出管道布线图，如图22；（2）根据最不利环路，对各计算节点进行编号，对于有管道及算流量、管径、气流方向改变或变化的位置均应编上节点号；（3）在图上应标出气流流动方向和管道坡度，标明调压柜和阀门井的位置。2计算管段计算流量对于庭院管道小时计算流量公式21进行计算山东科技大学土木建筑学院课程设计2QHNKQN式（21）式中K是燃具同时工作系数，QN为该类型燃具的额定流量，N为同一类型燃具数目。QN负荷/热值热水器和双眼灶用户QN（5025）/955079NM/H双眼灶用户QN25/955026NM/H以管道1213为例进行计算管段1213有热水器和双眼灶用户数480，同时工作系数0138,；只有双眼灶用户数480，同时工作系数026所以得QH48002602648001380798727NM/H其他管段流量如表2222燃气管道的布置221布置原则（1）地下管道与构筑物和相邻管道之间垂直净距（M）按表23规定表23地下管道与构筑物和相邻管道之间垂直净距项目地下燃气管道（当有套管式以套管计）给水管、排水管或其他燃气管道015热力管的管底沟或顶015直埋050电缆在导管内015铁路轨底120有轨电车轨底100注如受地形限制布置有困难。而又确无法解决时，经与有关部门协商，采取行之效的措施后，表中规定的净距，均可适当缩小。（2）地下燃气管道应埋设在冰冻线以下，但其最小覆土深度（路面至管顶），应符合以下要求。埋设在车行道下时，不得小于08M；埋设在非车行道下时，不得小于06M；分配管最小覆土深度，不得小于05M。（3）地下燃气管道应破相凝水缸，其坡度一般不小于0003。布线时尽量做到坡度与地面坡度一致，以减少土方量；凝水缸设在管道最低点，量相邻凝水器之间距离一般不大于500M。山东科技大学土木建筑学院课程设计3（4）地下燃气管道穿越城镇主要干道是，应敷设在套管内，并应符合下列要求。套管直径应比燃气管道直径大100MM以上，套管或地沟两端应密封，在重要地段和地沟应装检漏管；套管端部距路堤坡脚距离不应小于10M，并在任何情况下应满足下列条件；A距铁路边轨不应小于25M；B距电车道边轨不应小于20M；C燃气管道宜垂直穿越铁路、电车轨道和公路。（5）燃气管道不得在底地下穿过房屋及其他建筑物，不得平行敷设在电轨道之下，也不得与其他地下设施上、下并置。222临江小区燃气管道布置，见图22图21山东科技大学土木建筑学院课程设计4图2223低压庭院燃气管道水力计算（1）根据管段编号，选择最不利环路（2）根据流量和经济流速确定管径，公式为式2210436VQD液化石油气的经济流速为34M/S，选择4M/S。根据计算管径选择标准管径。（3）根据计算管径与标准管径查表得单位长度压力降，根据管长等进一步计算沿程阻力以及各管段局部阻力，例如最不利环路014干线，先计算01管段（1）01管段计算流量为227NM3/H，根据式22得到计算管径1417MM，选择标准管径25MM，（2）根据计算流量和标准管径查表得单位长度压力降13PA/M，（3）量的01管段长1152M，01管段沿程阻力为1152131992PA，（4）将选择的标准管径带入式22，计算出流速129M/S，（5）01管段有1个弯头、1个直流三通，局部阻力系数为12232（6）由公式H05133129232351PA（7）01管段总压降就为19923512343PA（8）以此计算其他管段压降，最不利环路总压降为14542PA。水力计算结果见243设备选择31、管材的选择本设计中的管道均选用镀锌钢管，采用焊接的连接方法，设计中用天津钢管集团生产的无缝钢管，设计中用到的管材规格如表31表31管道规格公称直径DN50DN70DN80DN100DN125DN150DN200DN250DN300DN350外径6075885114140165219273325377壁厚3537544445666732、调压箱的选择该小区使用的液化石油气，中压管线的压力为04MPA，庭院低压管道的起点为4350PA，最大计算流量8787NM/H，根据以上数据选取楼栋调压柜型号为THN400M产品来源深圳亚威华公司。其技术参数见表32表32调压柜技术参数表型号RTX50/80Q调压器意大利TARTARINIA/109山东科技大学土木建筑学院课程设计5进气口压力范围P1MPA00205出气口压力范围P2KPA130流量（NM/H）600调节精度5进气口法兰（GB）DN50出气口法兰（GB）DN90箱体尺寸（长宽高）M1）产品说明广泛适用于燃气输配、居民小区、餐厅、锅炉、工业窑炉等。可用于天然气、煤气、石油液化气等各种非腐蚀性气体的压力调节、稳压控制、计量、远程监测。（2）产品特点二路自动调压，一用一备，自动切换；一路旁通，手动调压；直接作用式调压器，内置平衡阀，反应迅速；调压范围广，稳压精度高，零流量自动关闭；超压紧急切断，人工复位；不锈钢滤芯，过滤精度高，使用寿命长；进出口为GB法兰，内部构件标准化，使用维护方便。（3）调压柜系列配置表见表33表33调压柜系列配置表序号部件名称单位数量产地备注1调压器套2意大利TARTARINI2切断阀套2英国JEAVONS选装3压力表块2德国WIKA4微压表块2日本PRO5放散阀个1美国FISHER6手动调节阀个1国产7流量计台1德国ELSTER选装8蝶阀个2意大利FIORENTINI山东科技大学土木建筑学院课程设计69球阀个4国产10过滤器台2国产11差压表块2意大利TARTARINI12绝缘接头个2国产33、阀门的选择本设计中选用河南省高山阀门有限公司生产的RQ41F25型燃气球阀。本阀门适用于工作温度100的液化石油气、天然气等介质及要求严格防漏防火的管路上作启闭装置用。主要性能规范见表34表34RQ41F25型燃气球阀的主要性能规范试验压力（MPA）公称压力壳体密封工作温度（）适用介质253828100燃气、水、油品等主要零件材料见表35表35RQ41F25型燃气球阀的主要零件材料表零件名称阀体、阀盖阀杆填料球体密封圈材料WCB2CR13增强聚四氯乙烯2CR13增强聚四氯乙烯34、凝水缸的选择由于使用的管道是钢管，宜使用钢制凝水器。根据主干管的规格，选择以下凝水器，其规格见表36表36凝水器的规格表公称直径DN（MM）200华北院图号M227L1102A1815A2702210R2175B1435B2322H798尺寸（MM）H511壁厚TMM11底板厚BMM16山东科技大学土木建筑学院课程设计7重量（）251工程验收建筑燃气管道竣工验收内容庭院管道工程、调压器、入户管。建筑燃气管道竣工验收基本要求1所有埋地管道必须能承受地通过的动和静荷载，且不会引起管道变形和断裂。2所有埋地管道及其接口不得有漏气现象。3所有阀件启闭方便，关闭后阀件两侧不得有互泄现象。4调压设备在规定大的参数范围内可靠运行。5入户管到位置符合安全要求，且管线各部位严密可靠。6用户计量准确，灵敏可靠。钢管焊口检验合格后，进行焊口探伤检查，焊口无损伤检验合格后进行防腐绝缘层施工。试压验收燃气管道经吹扫合格后，之后进行试压及强度试验和气密性实验。总结通过本次课程设计，我对于小区庭院燃气管道布置有了一定的了解，对所学的燃气输配课程有了更深的理解。掌握了小区庭院燃气输配系统设计的一般方法，掌握了居民用气流量的计算方法，掌握了枝状燃气管网水力计算方法，学会了燃气管道及管件的选型，了解了现行的设计规范、标准，并学会了使用规范和标准的方法。通过本次课程设计，我学会了通过各种渠道搜集、查阅文献、资料。提高了自己的理论分析能力和设计能力，熟悉了CAD的应用，掌握了一定的计算机应用能力和编写工程说明书的能力，培养了利用所学知识分析和解决实际工程问题的能力，为以后的学习和工作奠定了坚实的基础。设计期间，指导老师认真指导，在设计中提供了很多资料和宝贵的建议，在此致以衷心的感谢山东科技大学土木建筑学院课程设计8参考文献1同济大学重庆建筑大学哈尔滨建筑大学北京建筑工程学院燃气燃烧与应用M北京中国建筑工业出版社,20002段常贵燃气输配M北京中国建筑工业出版社，20013刘万波刘燕马一太唐曾乐中小城镇燃气供应方式的探讨J煤气与热力，200462993004魏菊香浅议城市燃气管网建设J城市热力，200539105颜丹平潘卫云天然气的高压储存J煤气与热力，1995322256邓渊煤气规划设计手册M北京中国建筑工业出版社，19997袁国汀建筑燃气设计手册M北京中国建筑工业出版社，19998曹国洪燃气工程施工M北京中国建筑工业出版社，19949中华人民共和国建设部城镇燃气设计规范GB500282006S北京中国建筑工业出版社，2006山东科技大学土木建筑学院课程设计012131112/12381011户数K流量M3/H户数K流量M3/H户数K流量M3/H48002802624003102612003402648001380792400160791200170798727496826729108978户数K流量M3/H户数K流量M3/H户数K流量M3/H8003502680035026400390268001720798001720794001807918151815974675645户数K流量M3/H户数K流量M3/H户数K流量M3/H35039502630040262504302635020507930019079250215079926762704342312户数K流量M3/H户数K流量M3/H户数K流量M3/H200450261504802610054026200210791502207910025079566448338山东科技大学土木建筑学院课程设计101111077290/8990/106108户数K流量M3/H户数K流量M3/H户数K流量M3/H50680261200340267003602650350791200170797001740792272672161711711811211997106户数K流量M3/H户数K流量M3/H户数K流量M3/H5003802630040263004026500178079300190793001907911977627621056/1937/6572/8788/888955563738户数K流量M3/H户数K流量M3/H户数K流量M3/H40039026200450261000340264001807920021079100017079974566222736373890116117户数K流量M3/H户数K流量M3/H户数K流量M3/H6003702614003280264503850266001760791400166079450179079141130301087山东科技大学土木建筑学院课程设计26465/8687/105106/846/3536/5610/1151166364/8586/104105/4546/3435/5556/1141156263/8485/103104/4445/33347172/7889/9697/113114/5455户数K流量M3/H户数K流量M3/H户数K流量M3/H40039026350395026300402640018079350205079300190799749267626162/8384/102103/4344/32337071/7778/9596/112113/53546061/8283/101102/4243/31326970/7677/9495/114115111112/5053/1819/1923/27365960/8182/100101/4142/30316869/7576/9394/115116110111/4950/1718/2223/2627户数K流量M3/H户数K流量M3/H户数K流量M3/H25043026200450261504802625021507920021079150220797045664485859/8081/99100/4041/29306768/7475/9293/116117109110/4849/1617/2122/25265758/7980/9899/3940/28296667/7374/9192/117118108109/4748/1516/2021/2425户数K流量M3/H户数K流量M3/H100540265068026100250795035079338227表22山东科技大学土木建筑学院课程设计0管线标号计算流量（N/H）计算管径MM标准管径MM管段长度M单位长度压力降（PA/M校核压力降PA/M沿程阻力PA局部阻力系数流速M/S局部阻力PA管段压力降PA不平衡率变径阀门直流三通分流三通弯头备注干线01227141725115213173199232129351234312220MM弯头22,1个直流三通12338172925103318524625421191244278511个直流三通234481991251152339945961254428502411个直流三通345662238251008526926971135320922789303511个直流三通，1个变径1035457042496321152226630641243394345811个直流三通115676225963210332533334351263461389611个直流三通679262862321152385055822135320919674103511个分流三通，1个变径03578974293540158422529947401852155715311035151个分流三通，1个变径03581018154007508726226623211212579222413311150MM弯头11，直流三通山东科技大学土木建筑学院课程设计110112672486250542533439238106853786516303260355151个分流三通，1个变径035，1个截止阀511124968662970561135466261192235918832800207151个变径07，1个分流三通1512148727878790159811151532444311381106325506111个弯头11014145420012119913分支线1282922714172571131731228312933015571225MM弯头20，直流三通29303381729251051852462584135191329291203511个直流三通10，1个变径303144819913271082109774115515993411个直流三通10313256622383298412516616361196254189011个直流三通1032337042496327122661889135243531242003511个直流三通10，1个变径33347622596401051216016761169189186511个直流三山东科技大学土木建筑学院课程设计2通103435926286240711925317941205279207311个直流三通35369742935406122252991831152154632294151个分流三通,3637141135334012766687811201185312119812399035151个分流三通,1个变径035373822274439501626228372605606853154526650860355151个分流三通,1个变径035，1个截止阀538124968662970309834452140092235918831589207151个分流三通,1个变径0728121093220088012119913分支线2798022714172571131731228312933015571225MM弯头20，直流三通80813381729251018524624611191244270411个直流三通10818244819912571339928331254428326111个直流三通10，82835662238251034526927151135320922807303511个直流三通10，1山东科技大学土木建筑学院课程设计3个变径838470424963271226618891243394228211个直流三通10，848576225963210253333325135263622394703511个直流三通10，1个变径8586926286240711925317941205279207311个直流三通86899742935404438225299132814721514501473115321个分流三通,2个弯头89901617378240501555738369818535815735271035151个分流三通,1个变径035903830351775063065665419356854298379503140355151个分流三通,1个变径035，1个截止阀7938942140008283893430分支线3989922714172571131731228312933015571225MM弯头20，直流三通99100338172925101852462461135191329278903511个直流三通10山东科技大学土木建筑学院课程设计410010144819913271082109774115515993411个直流三通10，1个变径10110256622383210341251661719135196343206203511个直流三通10，1个变径102103704249640710951268971156161105811个直流三通1010310476225964012641216020171169189220611个直流三通101041059262862405131925312961205279157511个直流三通10510697429354032112252999609752152314119236151个分流三通,1个截止阀1061181617378240586555573843292185358157344866035151个分流三通,1个变径03511811267248625041573647919904185378176021663035151个分流三通,1个变径035981190635001401191911分支线415162271417251128131731950312933022801225MM弯头20，直流三通161733817292510081852462480135191329280903511个直流三山东科技大学土木建筑学院课程设计5通，1个变径171844819913211508210912541155159141411个直流三通10181956622383236191251666017151963826398151个分流三通193797429353229944532159282233716571758507151个分流三通，1个变径07153730486007283728344分支线5575822714172571131731228312933015571225MM弯头20，直流三通5859338172925108418524626671191244291111个直流三通1059604481991257133992833135254578341003511个直流三通10，1个变径60615662238329512516615791196254183411个直流三通1061627042496327122661889135243531242003511个直流三通10，1个变径62637622596401051216016761169189186511个直流三通106364926286240711925317941205279207311个直流三山东科技大学土木建筑学院课程设计6通647297429354023582252997056152154637519151个分流三通,72901617378240215955573815937185358157317510035151个分流三通,1个变径0355790410990064799043900分支线610810922714172571131731228312933015571225MM弯头20，直流三通109110338172925100418524624701191244271411个直流三通101101114481991251152339945961254428502411个直流三通1011111256622382510045269269441320683762711个直流三通10112113704249625718106475541353991426898103511个直流三通10，1个变径11311476225963259342533319731422631937216671321个直流三通10，1个变径，1个弯头114115926286232712837226441320681332511个直流三通山东科技大学土木建筑学院课程设计711511697429353210453253201353371017633703511个直流三通10，1个变径，1个弯头1161171087310140712634624551240384284011个直流三通117118119732544014263343962593452651608786703515161个直流三通10，1个变径，1个弯头，1个弯头161081186793800159811868971分支线766672271417251152131731992312933023211225MM弯头20，直流三通6768338172925126518524631131191244335611个直流三通106869448199125515339920551254428248311个直流三通1069705662238251302526929005135320922992703511个直流三通10，1个变径70717042496321152226630641243394345811个直流三通10717276225963213492533344851852638535338035151个分流三通10，1山东科技大学土木建筑学院课程设计8个变径6672268830123577223589分支线87374227141720712252992125320180529291225MM弯头20，直流三通74753381729201004597857878135299803868103511个直流三通10，1个变径75764481991251152339945961254428502411个直流三通10767756622382512685269287691320683945211个直流三通10，77787042496255138106454581353991426688503511个直流三通10，1个变径78897622596323622533312041852638532057035151个分流三通10，1个变径7389350280093798938629分支线9919222714172551313173887312933012171225MM弯头20，直流三通9293338172925136218524633511191244359511个直流三山东科技大学土木建筑学院课程设计9通10939444819912551333992047135254578262403511个直流三通10，1个变径9495566223832126812516621081196254236211个直流三通1095967042496321158226630801243394347411个直流三通1096106762259632302533399752952631360113350351161个直流三通10，1个变径，1个弯头91106246070029810624106分支线1020212271417