城市住宅区燃气设计说明书

1 城市住宅区燃气设计说明书 1 设计基础资料 燃气供应对象 某小区八幢居民楼，其楼层数及住户分布如表 1： 表 1 24 幢 25 幢 26 幢 27 幢 28 幢 29 幢 30 幢 31 幢 一层 7 户 7 户 4 户 2 户 5 户 6 户 5 户 二层 7 户 7 户 4 户 7 户 3 户 5 户 6 户 5 户 三层 7 户 7 户 4 户 7 户 3 户 5 户 6 户 5 户 四层 7 户 7 户 4 户 7 户 3 户 5 户 6 户 5 户 五层 7 户 7 户 4 户 7 户 3 户 5 户 6 户 5 户 六层 7 户 7 户 4 户 7 户 3 户 5 户 6 户 5 户 七层 5 户 4 户 3 户 6 户 5 户 八层 5 户 4 户 3 户 6 户 5 户 九层 5 户 4 户 3 户 5 户 4 户 十层 3 户 4 户 3 户 5 户 4 户 十一层 3 户 4 户 3 户 5 户 4 户 各楼户数 63 户 42 户 44 户 35 户 32 户 30 户 63 户 52 户 总户数 361 户 燃气供应的设计参数表 2： 表 2 参数 气种 运动粘度 燃气密度 引入管设计压力 （ /s） ( /工煤气 10000 天然气 10000 用户 灶具 配备： 2 24 幢、 25 幢、 26 幢、 27 幢的用户同时安装双眼灶和燃气快速热水器； 28 幢、 29 幢、 30 幢、 31 幢的用户仅安装双眼灶。 灶具额定流量选用如下（参考文献 1,3 ）： 双眼灶： h 快速热水器： 人工煤气 h 天然气 h 即 8L/ 压力（参考文献 1表 7 2） 见表 3： 表 3： 燃气种类 人工煤气 天然气 燃具额定压力 (1000 2000 燃具前最大压力 (1500 3000 燃具前最小压力 (750 1500 康盛花园三期工程平面图，包括以下内容： (1) 建筑物、构筑物的平面图 (2) 调压站的平面位置 (3) 道路平面位置及路面结构 (4) 道路和小区地坪标高 (5) 各楼的楼层结构平面图及各楼层标高 (6) 小区内管道布线障碍状况（本设计未提供其它管道情况，故设计时暂不考虑） 2 设计计算 庭院管道 确定庭院管道的管材 金属管材壁厚较其他管材较薄，节省金属用量，但腐蚀性差、成本高，运输安装不便。 具有良好的柔韧性且具有良好的耐腐蚀性，可耐多种化学介质的侵蚀，无电化学腐蚀。因此， 埋地敷设不需要做防腐和阴极保护。除此之外， 密性优于钢管；管内壁平滑，提高 介质流速，提高输气能力，较之相同的金属管能输送更多的燃气；成本低，材质轻且卫生无毒。 综合以上的比较，本设计的庭院管道采用 以提高输送效率以及节省防 3 腐投入。 聚乙烯燃气管道分为 个系 列。 公称外径与壁厚之比。 列宜用于输送人工煤气、天然气、气态液化石油气； 于本工程考虑输送人工煤气，再用天然气替代。所以选用 列的聚乙烯燃气管材 4。 平面管道布置及绘制 布置： (1) 庭院管道应尽量敷设在街坊、里弄的道路上，在有车辆通行的道路上布线时，应尽量敷设在人行道上。 (2) 地下燃气管道与建筑物，构筑物或相邻管道之间的水平距离有一定的要求 1。在本设计中，地下管道与各楼平行时间距为 4m，部分管道由于实际布线不能统一为该距离，在平面 布置图中将标示；地下管道与各楼垂直时，间距为 保证引入管与建筑物基础的间距要求，地下燃气管道与墙面的垂直间距为770 绘制： (1) 标明管线平面位置。 (2) 对于管道附件，如图中的凝水缸均应给出地坪及埋地的标高； (3) 图上应标示出气流方向 ,坡度方向 ； (4) 图中应标示出与本设计有关的建（构）筑物名称，如调压站、阀门井等。 纵断面管道布置及绘制 布置： (1) 输气管线纵断面设计须绘制燃气管道纵 断面图，标明管道走时的管 道地下纵断面情况，并可按图计算工程土方量。 (2) 地下燃气管道与构筑物和相邻管道之间的垂直净距（ m）也有一定要求 1。 (3) 地下燃气管道应埋设在冰冻线以下，本设计不存在冰冻线的问题，但同样，有最小覆土深度（路面至管顶）应符合下列要求 2：埋设在车行道下时，不得小于 设在非车行道（含人行道）下时，不得小于 设在庭院（指绿化地及货载汽车不能进入之地）内时，不得小于 (注：当采取行之有效的防护措施后，上述规定均可适当降低。 )在本设计中，考虑到现在小区 内车辆的普及率，埋地深度都在 以上。 4 (4) 地下燃气管道应坡向凝水缸，其坡度一般不小于 设计取用 线时应尽量使管道坡度与地面坡度方向一致，以减少土方量；凝水缸设在管道坡向改变时管道的最低点，两相邻凝水器之间距离一般为 200 500m。管道坡向不变时，间距一般为 500m 左右。 (5) 地下燃气管道穿越城镇主要干道时，应敷设在套管内，并应符合一定要求 1。本设计中未遇到类似情况，故不作说明。 (6) 燃气管道不得在地下穿过房屋及其它建筑物，不得平行敷设在电车轨道之下，也不得与 其它地下设施上下并置。 绘制： (1) 管道路面的地形标高； (2) 管道平面布置示意图； (3) 燃气管道走势及埋深； (4) 相邻管线、穿越管线及穿越障碍物的端面位置； (5) 管道附件的安装深度； (6) 输气管道的坡向及坡度； (7) 绘制纵断面图时应在图纸左侧绘制标尺，图面中管道高程和长度方向应该采取不同的比例。在本设计图纸中将采用横向 1/1000，纵向 1/50 的比例。 综述水力计算的方法 (1) 绘制管道水力计算图 水力计算图包括以下内容： 庭院管道布置； 管段编号； 计算流量； 管段长度； 管径。 (2) 流量计算 城市燃气输配系统的管径及设备通过能力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，关系着燃气输配的经济性和可靠性。小时计算流量定得偏高，将会增加输配系统的金属用量和基建资金，定得偏低，又会影响用户得正常用气。 5 确定燃气小时计算流量得方法有两种，不均匀系数法和同时工作系数法。这两种方法各有其特点和使用范围。由于居民住宅使用燃气的数量和使用时间变化较大，故室内和庭院燃气管道的计算流量一般按燃气用具的额定耗气量和同时工作系数 确定。 用同时工作系数法求管道计算流量的 公式如下： 式中： 庭院及室内燃气管道的计算流量（ h）； 不同类型用户的同时工作系数，当缺乏资料时，可取 1； 相同燃具或相同组合燃具的同时工作系数； 相同燃具或相同组合燃具的额定流量（ h）； N 相同燃具或相同组合燃具数。 根据文献 2表 2查得居民生活用燃具的同时工作系数 便于区分，在后文中，仅使用燃气双眼灶的 用 示，同时 使用燃气双眼灶和快速热水器的 用 示，没有直接对应可查的值时采用插入法。 (3) 根据计算流量预选管径并计算阻力损失 预选管径 预选管径可通过平均压降法或经济流速法来确定。但是由于本设计的庭院管段流量变化频繁，不适合采用平均压降法；本设计按照 3m/s 的经济流速预选管径。公式如下： 式中： 管段的计算流量（ h）； d 管道内径 ( v 经济流速 (m/s)； 根据预选管径从表 4确定管道内径： 表 4 外径 4kg/m 厚 内径 kg/m 6 20 25 32 40 50 63 75 90 110 125 160 根据计算流量以及预选管道的内径，确定实际流速。公式如下： )4/(2 式中： v 实际流速 (m/s)； 庭院及室内燃气管道的计算流量（ h）； d 管道内径 ( 由于燃气处于各种流态时，需要选用不同的阻力计算公式。流态是通过雷诺数来判别的。雷诺数的计算公式如下： /式中 : 雷诺数； d 管道内径 ( v 实际流速 (m/s)； 运动粘度 ( /s)。 根据各管段燃气的雷诺数判别流态，选 用不同的摩擦阻力系数及单位管长的摩擦阻力计算公式。不同流态的计算公式如下： 当为紊流，8( ； 当 2100 为临界状态，052050406 ) ； 式中： P 燃气管道摩擦阻力损失 ( 燃气管道的摩阻系数； l 燃气管道的计算长度 (m)； 0Q 燃气管道的计算流量（ h）； d 管 道内径 ( 0 1 / 运动粘度 ( /s)； 管壁内表面的当量绝对粗糙度 ( 一般取 = 雷诺数； T 实际的燃气温度； 0T 273K。 单位长度管道阻力损失的密度修正。 密度修正：在上述单位管长摩擦阻力损失的公式中，密度为 1 /输送人工煤气时，只需在上述阻力损失的基础上乘以人工燃气的密度数值。 燃气管道的管段计算长度确定 管段的计算长度由两部分组成：一 局部阻力损失的计算可以用将各种管件折成相同管径管段的当量长度，乘以单位管长阻力损失的方法。当量长度的计算公式如下： 8 2式中： 2L 当量长度 m； 计算管段中局部阻力系数的总和。可以通过查文献1中表 6取； d 管道内径 ( 燃气管道的摩阻系数。 管段阻力损失计算 管段的总压力损失值即为管段的计算长度与经过密度修正的单位长度管道阻力损失之积。 管段的累计阻力损失计算 该值即为本管段的阻力损失与前面已经计算过的管段的阻力损失累计值。 至此，管道阻力损失计算完毕。 (4) 确定允许压力降，并对阻力损失进行校核。 根据文献 1表 7于人工煤气，燃具额定压力为 1000，调压站出口最大压力为 1650据文献 1表 7于人工煤气的多层建筑室内燃气管道允许阻力损失为 250具前压力波动范围为 250 500此计算庭院管道与引入管的接点压力可在 1150 1900间。即庭院管道阻力最大可达 900小需要 150设计时应考虑以下两点： 根据运行经验，对于人工煤气管道，虽然经过净化，但管道结垢仍然比 较严重，从而减小流通断面，因此水力计算时应保留一定的富裕量。 对于人工煤气由于密度小，当供应楼房使用时，由于搞成查，燃气在管内的升力（附加压头）较大，因此庭院管道水力计算时，其阻力损失可以按偏大的数值考虑，此时灶具压力拟按额定压力 1000减小管径，节约投资。 上述两方面在设计中应综合考虑，确定庭院管道的允许阻力损失。 例 对管段进行水力计算并核算庭院管段总压降。 下面以 某 管段为例，对其进行流量计算以及水力计算。本设计的流量计算以及水力计算均以 以下管段的举例 计算中，根据上述 9 水力计算的方法，同时结合表格的制作，对本设计的过程进行说明。 (1) 初步 画出庭院管道水力计算图（附图 1），标出所需参数。 (2) 先将附表 1 中的参数加以说明： 仅使用双眼灶的用户数； 同时使用双眼灶和快速热水器的用户数； 仅使用双眼灶的用户同时使用系数； 同时使用双眼灶和快速热水器的用户同时使用系数； 仅使用双眼灶的用户的计算流量（ h）； 同时使用双眼灶和快速热水器的用户的计算流量（ h）； 流经管段的计算流量之和（ h）； D 管径 ( d 管道内径 ( 管段长度 m； v 实际流速 (m/s)； 雷诺数； 燃气管道的摩阻系数； 运动粘度 ( /s)； 计算管段中局部阻力系数的总和。可以通过查文献1中表 6取； 单位 的当量长度 m； 当量长度 m； L 计算长度 m； T 燃气的绝对温度； 单位管长的摩擦阻力损失； P 燃气管道摩擦阻力损失 ( P 燃气管道摩擦阻力损失 ( (3) 以附表 1中 9 10 管段为例，按照 式。 10 流量计算 103 44 1： m3/h m3/h ： m3/h 根据流量以及预选管径所对应得内径确定实际流速： 预选管径时经济流速定为 3m/s， 3 6 0 07 8 h 表 4 选用外径 管径，以下公式中的 d 均以对应于 外径 110内径 90算。 D=110 管段 9 10，实际流速为 )4/( 2h )4)1 0 0 0/90(3 6 0 0/7 0 2 s 根据管段计算流量、实际流速以及运动粘度，得出雷诺数并判别流态从而选择对应的公式进行计算得出单位摩擦阻力损失并进行密度修正： 管段 9 10，雷诺数为： /e 1 00 0/ 的计算需要 选用 公式，该过程由下列语句来实现： 11 8( , 51065 公式套用了 嵌套假设语句，语句执行的过程是：如果前面计算所得的 如果小于 2100，就套用4这一公式；如果不是小于2100，并且如果大于 3500，则套 8( ，如果既不小于 2100，且不大于 3500，即大于 2100 小于 3500 时， 因为雷诺数为 ，大于 3500，采用与紊流相对应的公式： 8( 的计算过程一样，需要根据雷诺数来判断流态从而选定公式。所用语句为： ，0052050406 ) ) 因为雷诺数为 ，大于 3500，采用与紊流相对应的公式： 12 273 2732090 52 a/m 密度修正后单位管长摩擦阻力损失为： 燃气 管道 的管段计算长度确定 1L 2 中： 计算管段中局部阻力系数的总和，在管段 9 10 中，仅包括以下局部阻力： 名称 数量 局部阻力系数 直流三通 1 个 计局部阻力损失 ： 管段 9总压力损失及 0累计压力损失： P L ：管段 从节点 0 开始到节点 10 为止的管段累计阻力损失为：点 0 到节点 9 的管段累计阻力损失 至此，管段 9 10 的水力计算完成。其余管段均按照以上步骤完成。 为清晰起见，将庭院管道从最远点到调压站的局部阻力损失一一罗列在下表5 中，其余管段均按此计算，不做说明，直接填入水力计算表：（各管段编号与附图 1 相对应） 表 5：局部阻力损失表 管段 附件名称 局部阻力系数数量 n 累计局部阻力系数 13 0 1 90光滑弯头 1 直流三通 1 1 2 直流三通 1 3 直流三通 1 4 直流三通 1 30光滑弯头 1 5 160光滑弯头 1 流三通 1 5 6 90光滑弯头 1 分流三通 1 6 7 直流三通 1 8 直流三通 1 9 直流三通 1 10 直流三通 1 0 11 直流三通 1 1 12 直流三通 1 2 13 直流三通 1 3 14 直流三通 1 150光滑弯头 2 14 15 直流三通 1 5 16 直流三通 1 6 17 直流三通 1 7 18 直流三通 1 90光滑弯头 1 18 19 直流三通 1 9 20 直流三通 1 14 20 21 90光滑弯头 1 4) 庭院管道水力计算结果详见附表 1。由于雷诺数和运动粘度仅在判别流态时采用，故在打印的附表中被隐藏，在电子版的水力计算表中有罗列。 (5) 从调压站到管道最远点阻力损失即为从节点 0 到节点 21 之间管段的阻力损失，经过多次修正管径，最终累加结果为 该值小于 900道允许的最大压力损失）。 注：在修正管径来调节管道阻力损失的同时考 虑以下两点： 管道的管径规格过多会给施工带来不便，且增加管道附件（如变径接头等）。从经济方面考虑管道附件的价格远比管道价格高，所以尽量在选择管径的时候采用三种左右的规格。 管道阻力损失除了有最大允许压力损失值外，还有一个最小允许压力损失值，在本工程中为 150 道附属设备 (1) 凝水器 用途： 收集煤气中的冷凝水、施工过程进入煤气管道中的水，以及地下水为高的地区透过管道不严密部分渗入低压煤气管道内的水； 充气启动或修理时，用抽水管作为吹洗管、放空管； 用抽水管做测压管。 安装 地点： 管道 坡向改变时，凝水缸设在管道的最低点，两相邻凝水器之间距离一般为200 500m； 管道 坡向不变时，间距一般为 500m 左右。 设计选用： 庭院管道的工作压力属于低压，所以选用低压凝水器； 本设计中凝水器所在管段的管径均为 以采用钢制 (2) 护罩 护罩用于保护引至地面的检查管、凝水缸引来的凝水排放管。小型护罩（直径 100适合用于检查管及低压凝水缸上。所以本设计采用小型 15 护罩来保护凝水排放管。 护罩可用铸铁或钢板制造。 (3) 金属 示踪线和警示带 聚乙烯 燃气管道敷设时，宜随管走向埋设金属示踪线；距管顶不小于300应埋设警示带，警示带上应标出醒目的提示字样。 计 图纸 (1) 庭院燃气管道平面布置图（燃施 1） 燃施 1已满足施工图设计深度要求，比例为 1/500。 注：各管段应标注平面 x、 出管道准确平面位置，如果平面图给出建筑物坐标，管道位置也可用管道与建筑物的相对尺寸表示。 (2) 管道纵断面图（附图 2、附图 3） 对于各管段均应绘制管道纵断面图，在此仅以有凝水器的管段为例。附图2、附图 3 是管段 5 27 25 及 5 4 1， 5 6 18 21 管段的管道纵断面图。图纸包括了管道路面的地形标高；管道平面布置示意图；燃气管道走势及埋深；管道附件（凝水器）的安装深度；输气管道的坡向及坡度； 绘制纵断面图时在图纸左侧绘制标尺，图纸中采用横向 1/1000，纵向 1/50 的比例。 计施工说明及 材料表 设计施工说明（说明 1）阐述了在庭院燃气管道设计及施工的过程中需要注意的问题以及实际的工程施工方法等。 庭院管道的材料表附于燃施 1 上。 室内管道 入管的设计 引入管是指室外燃气管道与室内燃气管道的连接管。无论是低压还 是中压（即自设调压箱的用户）燃气引入管，其布置原则基本相同，一般可分为地下引入法和地上引入法两种，地上引入法又分为低立管入户和高立管入户。 (1) 结合 主要的设计原则，说明本设计的方案： 燃气 引入管应设在厨房或走廊等便于检修的非居住房间内。如确有困难，可以从楼梯间引入，此时阀门井宜设在室外。本设计将引入管设在厨房； 输送湿燃气的引入管，埋设深度应在土壤冰冻线以下，并有不低于 坡向凝水器或燃气分配管的坡度。本工程引入管均有 坡向凝水器或燃 16 气分配管的坡度。 燃气引入管穿过建筑物基础、墙或管 沟时，均应设在套管内，并考虑沉降的影响，必要时采取补偿措施。本设计考虑到软土地基燃气支管进户时，由于建筑物的沉降往往会造成低（高）立管下端的弯管处破裂，进户管上设置挠性补偿器。设置方式见各楼栋的系统图。安装图参考文献 3图 5 2 5 5。 输送人工煤气时，引入管最小公称直径为 25送天然气时，最小公称直径为 15 (2) 参考文献 2，本工程位于江南没有冰冻期的地方，无法从地下引入时，常用地上引入法。本工程采用地上引入法，燃气管道穿过室外地面，沿外墙敷设到一定高度，然后穿建筑物外墙进入厨房。 (3) 在 新建 小区的燃气工程通常考虑到建筑的整体美观，采用低立管入户；但在改造工程中，为了给住户带来尽肯能少的施工不便，通常采用高立管入户。在本工程中，采用低立管入户。 出水力 计算 图（系统图或立面图） (1) 对各 计算 节点进行编号，对于有管道计算流量、管径、气流方向改变的位置均应边上节点号； (2) 对各层层高及支管处进行标高； (3) 标出管道附属设备。 内燃气管道水力计算的方法 (1) 设计流量计算 在计算庭院管道时进行流量计算时提到，由于居民住宅使用燃气的数量和使用时间变 化较大，故室内和庭院燃气管道的计算流量一般都按燃气用具的额定耗气量和同时工作系数 确定。在此，不重复列出公式。 (2) 管材的选择确定 根据前文所述，庭院管道采用的 材有较多优点，但是参照文献 4，由于聚乙烯管道机械强度较低，作明管容易受碰撞破损，导致漏气，同时受大气中紫外线与氧气的影响，会加速老化，气温的变化及油烟或其他化学剂的侵蚀对聚乙烯管道也不利。因此作为易燃易爆的燃气输送管道，不应使用聚乙烯管道作室内地上管道。 根据文献 1，对于不大于 室内燃气管道应采用镀锌钢管；对于大 17 于 室内燃气管道宜采用无缝钢管，材质 10 号钢，连接形式采用焊接或法兰。 假设采用镀锌钢管，根据已计算的设计流量以及镀锌钢管的经济流速 6m/s（文献 2），根据公式 3 6 0 07 8 步得出燃气管道的管径远小于 确定采用镀锌钢管。 而在庭院管道与引入管连接的地方采用钢塑转换弯接头。连接方式参见文献 4。 (3) 室内管道水力计算的方法及公式阐述： 预选管径 预选管径可通过平均压降法或经济流速法来确定。但是由于本设计的室内管段流量变化频繁，不适合采用平均压降法；本设 计按照 6m/s 的经济流速预选管径。公式如下： 式中： 管段的计算流量（ h）； d 管道内径 ( v 经济流速 (m/s)； 根据预选管径从表 6确定管道内径： 表 6： 低压流体输送钢管 镀锌钢管 ) 管径 外径 普通管壁厚 管内径 重量 mm in mm mm mm kg/m 8 1/4 0 3/8 5 1/2 0 3/4 5 1 2 1 1/4 0 1 1/2 0 2 5 2 1/2 道工程安装手册 根据计算流量以及预选管道的内径，确定实际流速。公式如下： 18 )4/(2 式中： v 实际流速 (m/s)； 庭院及室内燃气管道的计算流量（ h）； d 管道内径 ( 与庭院管道的水力计算一样， 由于燃气处于各种流态时，需要选用不同的阻力计算公式。流态通过雷诺数来判别。 /e 式中 : 雷诺数； d 管道内径 ( v 实际流速 (m/s)； 运动粘度 ( /s)。 根据各管段燃气的雷诺数判别流态，选 用不同的摩擦阻力系数及单位管长的摩擦阻力计算公式。不同流态的计算公式如下： 当为紊流，8( ； 当 2100 为临界状态，052050406 ) ； 式中： 19 P 燃气管道摩擦阻力损失 ( 燃气管道的摩阻系数； l 燃气管道的计算长度 (m)； 0Q 燃气管道的计算流量（ h）； d 管 道内径 ( 0 1 / 运动粘度 ( /s)； 管壁内表面的当量绝对粗糙度 (，镀锌钢管一般取 =设计中取 雷诺数； T 实际的燃气温度； 0T 273K。 单位长度管道阻力损失的密度修正。 密度修正：在上述单位管长摩擦阻力损失的公式中，密度为 1 /输送人工煤气时，只需在上述阻力损失的基础上乘以人工燃气的密度数值。 燃气管道的管段计算长度确定 管段的计算长度由两部分组成：一 局部阻力损失的计算可以用将各种管件折成相同管径管段的当量长度，乘以单位管长阻力损失的方法。当量长度的计算公式如下： 2式中： 2L 当量长度 m； 计算管段中局部阻力系数的总和。可以通过查文献1中表 6取； d 管道内径 ( 燃气管道的摩阻系数。 管段阻力损失计算 20 管段的总压力损失值即为管段的计算长度与经过密度修正的单位长度管道阻力损失之积。 各管段的附加压头计算 由于燃气与空气的密度不同，当管 段始末端存在标高差时，在燃气管道中将产生附加压头，在计算室内燃气管道时，必须将该值计入管道阻力损失之内。其值由下式确定： )( 式中： 附加压头 ( g 重力加速度 (N/ )； a 空气的密度 ( / 3； g 燃气 的密度 ( / 3； H 管段终始端的标高差值。 管段的累计阻力损失计算 该值即为本管段的阻力损失加上管段附加压头以及前面已经计算过的管段的阻力损失累计值。 根据管道阻力损失的要求对管道设计的校核与修正 根据文献 1表 7层建筑室内允许压降为 250于上述的计算中未计入燃气表的阻力损失（ 100 120,所以，按照上述过程计算所得的阻力损失应不大于 150大于 150需要改变管道直径 ，重新计算。 (4) 以 24 栋室内燃气立管 7 为例进行室内燃气管道的设计计算及核算。 画出水力计算用的系统图（附图 4）。 管段 流量 的计算、根据经济流速计算得出的管径以及预选的管径如表 7： 表 7： 24 栋燃气立管 7 的管段流量计算表 管段编号 户数 时使用系数算流量 算得管径 d 预选管径 D 单位 户 h m 1 1 1 5 21 1 2 1 1 5 2 3 2 5 3 4 3 5 4 5 4 5 5 6 5 5 6 7 6 5 7 8 7 5 8 9 8 5 9 10 9 5 10 11 10 5 11 12 11 5 12 13 11 5 根据流量以及预选管径所对应得内径确定实际流速： 如管段 0 1，实际流速为 )4/( 2h )4)1 0 0 0/3 6 0 0/ s 根据管段计算流量、实际流速以及运动粘度，得出雷诺数并判别流态从而选择对应的公式进行计算得出单位摩擦阻力损失并进行密度修正： 如 管 段 0 1，雷诺数为： /e 1 0 0 0/ 3500，属于紊流； 的计算需要 选用 公式，该过程由下列语句来实现： 8( , 51065 选用与紊流相对应的公式： 22 8( 的计算过程一样，需要根据雷诺数来判断流态从而选定公式。所用语句为： ，0052050406 ) ) 因为雷诺数为 ，大于 3500，采用与紊流相对应的公式： 273 52 a/m 密度修正后单位管长摩擦阻力损失为： 燃气 管道 的管段计算长度确定 1L 2 中： 计算管段中局部阻力系数的总和，在管段 0 1中，包括 23 以下局部阻力： 名称 数量 局部阻力系数 塞 1 个 流三通 1 个 计局部阻力损失 ： 管段始末的高程差及附加压头： )( =( 0=O 管段总压力损失及 累计压力损失： P L+ ：管段从节点 0 开始到节点 1 为止的管段累计阻力损失为： 至此，管段 0 1 的水力计算完成。其余管段均按照以上步骤完成。 允许压降及对管道设计的校核与修改。 根据以上的方法，得出初步管道计算结果，压力损失过大，为 大超过 150最大允许压力降 。经多次调整管径，最终确定为 见附表 3 (5) 室内燃气管道的管道防腐、附属设备及其安装设计 由于钢塑弯头连接室内管道前有埋地的镀锌钢管管段，所以需要采用一定的防腐措施。 对于埋地管道，针对土壤腐蚀性的特点，可以通过多种途径来防止腐蚀的发生和降低腐蚀的程度。在参观的工地中，防腐的做法都是采用绝缘层防腐法。目前常用的埋地钢管外防腐材料有石油沥青、煤焦油瓷漆、聚乙烯粘胶带、熔结环氧、挤塑聚乙烯（二层、三层结构）。 石油沥青：有稳定的防腐性能，取材容易，价格较低，但其吸水率高易老化，耐热稳定性 差，在熬制时对环境有污染； 聚乙烯粘胶带：施工方便，可机械也可手工缠绕，吸水率较小，易补口补伤，对环境无污染，适合于小管径管道的防腐，但在螺旋焊缝管上缠绕效果较差。 24 熔结环氧粉末与管道表面黏结力非常强，耐化学腐蚀性能好，硬度高，使用温度范围宽，绝缘 较高，但其韧性较差，在搬运与施工中易发生机械损伤，且补口较麻烦。 挤塑聚乙烯（两层和三层结构），具有优良的机械性能和极低的水汽渗透性，耐化学介质侵蚀能力强，绝缘电阻大，特别是挤塑聚乙烯三层结构防腐，弥补了两层 结性能不足及环氧粉末涂层耐机械撞击能力不足等缺点 ，把两者的优势结合在一起，通过互补防腐性能更加优越，能适合于各种土壤条件下使用。 通过对各类防腐层的比较，可以挤塑聚乙烯防腐层具有明显的优越性，并且直接由工厂流水线生产避免了人为施工质量的因素，而三层结构更是结合了环氧粉末与聚乙烯两种防腐层的优点是目前较为完善的外防腐层体系，适合于在江南水网密集人口稠密的地区使用，因此，地处南京的本设计推荐使用挤塑聚乙烯三层结构防腐层。 套管 立管通过各层楼板处应设套管。套管高出地面至少 50管与燃气管道之间的间隙应用沥青和油麻填料。本设计中套管高出地面 50 阀门 不同类型的阀门有不同的适用场合。 在本设计中，在引入管的室外段连接一内螺纹球阀，该种阀门体积小，完全开启时的流通断面与管径相等。这种阀门动作灵活，阻力损失小。 在本设计中，室内连接燃气表前接一表前考克，属于旋塞。同样动作灵活，阀杆转 90即可达到启闭的要求。杂质沉积造成的影响比闸阀小，所以广泛应用在燃气管道上。 支承的间距要求及固定方法选择。 钢管的支承最大间距参见文献 5表 气管道采用的支承固定方法参见文献 5表 设计中管道直径 均在 2 之间，且墙面均为砖砌墙壁。如 管道，其支承最大间距为 各层层高大都为 以在本设计中，采用每层设置一个管卡的方案，以达到支承的作用。 补偿器 为防止沉降，在立管进户前的水平段设置挠性补偿器，与管道用法兰连接。 25 具体设置方式见各楼系统图，安装参见参考文献 3图 5 2 5 5。 (6) 室内燃气管道的设计图纸 平面 布置 图见 24 栋 31 栋平面布置图（燃施 2燃施 16）。 图纸已经达到施工设计要求，比例为 1： 100。 管道立面及 轴测图 (燃施 3燃施 17) 各楼管道立面、轴测图以及设备材料表均在各对应的图纸上，图纸达到施工设计要求，各种标注全面清晰。 3 天然气替换的可行性分析 在此，仅对现有设计好的管道用天然气来置换人工煤气，在管道直径不变的情况下是否能满足输送天然气的压力及压损的要求。 华白指数 在燃气的互换性问题中，华白指数式衡量热流量（热负荷）大小的特性指数，可用下式计算： 式中： W 华白指数； 燃气高热值（ 其值参见文献 1表 1 2， 1 3； s 燃气的相对比重，即为燃气密度与空气重力密度的比值。 为了保证燃烧器具的燃烧稳定，华白指数的波动范围，一般不超过 5。对于混合气体的华白指数，分别求出混合气体的热值和相对比重 s，即可求得华白指数。 首先，参见文献 1表 1 1，得出人工煤气（重油蓄热裂解气）和天然气（纯天然气）的组分（体积）： 34O 2 工煤气： 然气： 98 据文献 1表 1 2， 1 3 查得以上组分的高发热值代入公式： 人工煤气的华白指数： 100/)1 2 7 4 6 3 1 2 1 8 4 26 K / m3 s 然气的华白指数： 100/)1 5 1 2 1 3 8 8 1 2 6 8 4 298( K / m3 s 个华白指数相差甚大，远大于 5。所以，需要在置换过程中更换燃具。在本设计中，按照本设计说明 天然气流量进行核算管道。 庭院管道的天然气替换核算 输送天然气时，燃具额定压力为 2000压站出口最大压力应为 3150考文献 1表 7 2），而根据文献 1表 7 3，对于天然气的多层建筑室内燃气管段的允许压降为