城市配气课程设计

1、word科技学院城市配气课程设计报告学院：石油与天然气工程学院专业班级:油气储运学生学号：设计地点单位科技学院教学楼D401设计题目:户燃气管道布设完成日期：2014年12月25日指导教师评语：成绩五级记分制：指导教师签字:第一章燃气性质计算气源根本参数选用的天然气，其容积成分为，甲烷,乙烷10.90%,丙烷正丁烷%氧化碳1。82%,氮气%表1天然气组成与其标态下的主要特性值成分V分子量密度粘度低热值甲烷35902丙烷93240止,烷123649乙烯594774-CO2-燃气性质的计算1 .分子量的计算由输配课本表1-2、表1-3查得各组分分子量，按以下公式求混合气体平均分子量。1M=100y

2、iMi1而yM1y2M2ynMn2 .相对密度的计算由输配课本表1-2、表1-3查得各组分密度，按以下公式求混合气体平均密度1100yii1100y11y22ynn=kg/m3按以下公式求混合气体相比照重即相对密度。S=1.2933 .粘度的计算将容积成分换算为质量成分giyMi100yMi由输配课本表1-2、表1-3查得各组分的分子量，根据的各组分容积成分，通过计算得到YiMi按换算公式，各组分的质量成分为gggg由输配课本表1-2、表1-3查得各组分的动力粘度，按以下公式求混合气体动力粘度。ggii=100*10A-6/(66.28/10.395)+(15.73/9.316)+(6.24/

3、7.502)+(2.96/6.835)+(4.12/14.023)+(4.67/16.671)=10.10*10A-6Pas混合气体的运动粘度为v=u/p=10.10*10A-6/0.767=13.17*10A-6m2/s4 .热值的计算（热值计算中，低热值不计算生成的水蒸气放出的汽化潜热量，高热值计算了生成的汽化潜热量）QH=MJ/m3Q=MJ/m318 / 165.爆炸极限的计算然后将组分的惰性气体按照图1-12输配课本与可燃气体进展组合，即惰性气体1八yy96%1%97%,一0.01yCH4yN2可燃气体96由输配课本图1-12查得各混合组分在上述混合比时的爆炸极限相应为4%16%。10

4、0M乂YYY'''_L1L2LnL1L2LnnALl10097_T""T""jT42.11.52.03.86%nALh10097111169.58.511.715.67%6.华白指数的计算华白数是一个互换性指数。规定在两种燃气互换时华白数的变化不大于10%MJ/m3每一居民用户装设一台燃气双眼灶和一台燃气热水器，双眼灶额定热负荷为kW,热水器额定热负荷为kW。燃气双眼灶额定用气量：m3/h热水器额定用气量：Nm3/h2室燃气管道的布线布线依据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如此上选定以后

5、，决定各管段的具体位置。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。在决定城市中不同压力燃气管道的布线问题时，必须考虑到以下根本情况：1、管道中燃气的压力；2、街道与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，以与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与用气情况，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

6、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展布置。中压管网布置中压管线的功能是输送燃气并向低压管网供气，一般按以下原如此布置：1、中压管道应布置在城市用气区便于与低压管网相连的规划道路上，应尽量防止沿车辆来往频繁或闹市区的主要交通干线上，否如此对管道施工和维修造成困难。2、中压管网应布置成环网，以提高其输配气的安全可靠性。3、中压管道的布置，应考虑对大型用户直接供气的可能性，并应使管道通过这些地区时尽量靠近这类用户，以利于缩短连接支管的长度。4、中压管线的布置应考虑调压室的布点位置，尽量管道靠近各调压室，以缩短连线支管的长度。5、中压管道应尽量防

7、止穿越铁路和河流以减少工程量与投资。6、中压管道必须考虑近期建设与长期建设的关系，以延长已敷设管道的有效使用年限，尽量减少建成后改线、增大管径或增设双线的工程。7、成环管网边长一般为2-3公里。低压管网布置低压管网的功能是直接向各类用户配气，是城市供气系统中最根本的管网。根据此特点，低压管网的布置一般应考虑如下几点：1、低压管道的输气压力低，沿程压力降的允许值也较低，故低压管网的成环边长官控制在300-600米之间。2、低压管道直接与用户相连。而用户商量随城市开展而逐步增加，故低压管道除以环状管网为主布置外，也允许存在枝状管道。3、为保证和提上下压管网的供气稳定性，给低压管网供气的相邻调压室之

8、问的连通管道的管径，应大于相邻管网的低压管道管径。4、有条件时低压管道宜尽可能布置在街坊兼做庭院管道，以节省投资。5、低压管道可以沿街道的一侧敷设，也可双侧敷设。在有轨电车通行的街道上，当街道宽度大于20米，横穿街道的支管过多，或输配气量大，而又限于条件不允许敷设大口径管道时，低压管道可采用双线敷设。6、低压管道应按规划道路布线，并应与道路轴线或建筑物的前沿相平行，尽可能防止在高级路面的街道下敷设。7、为了保证在施工和检修时互不影响，也为了防止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，地下燃气管道与建筑物，构筑物以与其他各种管道之间保持必要的净距，表3-1地下燃气管道与建筑物、构筑

9、物之间的最小水平净距项目低压中压BA建筑物的根底给水管排水管电力电缆通讯电缆直埋在导管其它燃气管道Dg<300mmDg>300mm热力管直埋在导管电杆的根底<35KV>35KV通讯照明电杆铁路钢轨后轨电车的钢轨街树表3-2地下燃气管道与建筑物或相邻管道之间的最小水平净距项目地下煤气管道给水管或其他管道热力管管沟电缆直埋在导管铁路轨底后轨电车轨管道的纵断面布置在决定管道的纵断面布置时，要考虑以下几点：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如下要求：埋设在车行道下时，不得小于米；埋设在非车行道下时，不得小于米；随着干天然气的广泛使用以与管道材质的

10、改良，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。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。5、燃气管道与其他各种构筑物以与管道相交时，应按规规定保持一定的最小垂直净距。室燃气管道敷设规定在城市燃气设计规GB50028-2006中

11、,对室燃气管道的附设作了详细的规定，主要规定如下：1燃气引入管附设位置应符合如下规定：燃气引入管不得附设在卧室、卫生间、易燃或易爆品的仓库、有腐蚀性介质的房间、发电问、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、暖气构、烟道和进风道、垃圾道等地方。住宅燃气引入管宜设在厨房、外走廊、与厨房相连的阳台等便于检修的非居住房问。当确有困难时，可从楼梯间引入高层建筑除外，但应采用金属管道且引入管阀门宜设在室外。燃气引入管宜沿外墙地面上穿墙引入。但室外露明管段的上端弯曲处应加不小于DN15清扫用三通和丝堵，并作防腐处理。寒冷地区输送湿燃气时还应做保温。引入管也可埋地穿过建筑物外墙或根

12、底引入室，当引入管穿过墙或根底进入建筑物后应在短距离出室地面，不得在室地面下水平附设。2建筑物设计沉降量大于50mm时，可对燃气引入管采取如下保护措施：加大引入管穿墙处的预留洞尺寸；引入管穿墙前水平或垂直弯曲2次以上；引入管穿墙前设置金属柔性管或波纹补偿器。3燃气引入管的最小公称直径应满足以下要求：输送人工燃气和矿井气不应小于25mm;输送天然气不应小于20mm;输送气态液化石油气不应小于15mm。4燃气引入管阀门应设在室，对重要用户还应在室外另设阀门。5输送湿燃气的引入管，埋设深度应在土壤冰冻线以下，并宜有不小于坡向室外管道的坡度。6燃气水平干管和立管不得穿过易燃易爆品仓库、配电间、变电室、

13、电缆沟、烟道、进风道和电梯井等。7室水平干管宜明设，当建筑设计有特殊美观要求时可附设在能安全操作，通风良好和检修方便的吊顶，并应符合规中相关的要求。8燃气立管不得附设在卧室或卫生间。立管穿过通风不良的吊顶时应设在套管。9室立管应明设，也可设在便于安装和检修的管道竖井时，此时应符合规中相应的规定。10高层建筑的燃气立管应有承受自重和热伸缩推力的固定支架和活动支架。11燃气支管宜明设。燃气支管不宜穿过起居室厅。附设在起居室厅走到的燃气管道不宜有接头。当穿过卫生间、阁楼或壁柜时，燃气管道应采用焊接连接金属软管不得有接头，并设在钢套管。12输送干燃气的室燃气管道可不设坡度。输送湿燃气包括气相液化石油气

14、的管道，其附设坡度不宜小于。燃气表前后的湿燃气水平支管分别坡向立管和燃具。13室燃气管道不应敷设在潮湿或有腐蚀性介质的房间。当必须敷设时，必须采取防腐蚀措施。输送湿燃气的燃气管道附设在室温低于0C或输送气相液化石油气管道处的环境温度低于其露点温度时，其管道应采取保温措施。14室明设燃气管道与墙面的净距，当管径小于DN25时，不宜小于30mm；管径在DN25DN40时，不宜小于50mm；管径等于DN50时，不宜小于60mm；管径大于DN50时，不宜小于90mm。15室管道和电器设备、相邻管道之间的净距应符合表1-2的规定:3室燃气管道的水力计算根底数据:天然气成分体积百分比CH4C2H4C3H8

15、C4H10N2CO2天然气低热值H=MJ/Nm密度p=0.872Kg/Nm3运动粘度v=xi0-6m2/s计算温度T=288K管道计算方法确实定由于该小区采用的是楼栋调压，户挂表方式，故其安装工艺流程如下:中压管道-调压箱-低压管道-用户一燃气表一燃具对于各楼栋调压箱后的低压庭院管段采用查表和利用公式计算校核相结合的方法确定各管段管径，具体计算步骤如下:1）对管网的节点和管道编号；2）确定气流方向，根据各管段下游的用户数，用同时工作系数法求出各条管段的计算流量；表1-6居民生活用双眼灶或烤箱灶和热水器同时工作系数K0设备类型户数12345678910一个烤箱灶和一个热水器一个双眼灶和一个热水器

16、设备类型户数12345678910一个烤箱灶和一个热水器一个双眼灶和一个热水器3根据确定的允许压力降，计算管线单位长度的允许压力降。4根据管段的计算流量与单位长度允许压力降查图预选管径。5根据所选定的标准管径和计算流量，求出雷诺数判断流态，然后选择适宜的低压天然气管道压力降计算公式求出各管段实际压降，最后计算出总的压力降。6检查校核计算的结果。假如计算出的总的压力降超出允许的精度围，如此应适当变动管径，直至总压力降小于并趋近于规所允许的压力降为止。小区低压管网水利计算：计算结果列于下表中。表-1室外低压支路I管段号户数额定流量Qn(m3/h)同时工作系数k计算流量Q(m3/h)管径d(mm)实

17、际单位压降(P=1)实际单位压降(P=0.767)管段长度L1(m)局部阻力系数E§l2(m)业有长度L2(m)计算长度L(m)管段压力损失P0-158.100.3502.84400.500.381.31.001.3016.86.441-21016.200.2504.05401.200.921.01.101.104.74.332-31524.300.2205.35400.950.731.01.001.207.55.463-42032.400.2106.80401.601.231.00.901.004.65.654-52540.500.2008.10402.001.531.00.901

18、.1716.825.735-63048.600.1909.23402.101.611.01.001.005.38.546-73048.600.1909.23402.101.61271.31.001.0028.045.107-86097.200.17617.11404.003.071.01.102.7361.6189.087-980129.600.17222.29404.003.071.01.601.8055.2169.357-10100162.000.17027.54506.004.521.02.001.603.917.63管道1-2-3-4-5-6-7-8-9-10，总压力降室外低压支路n管

19、段号尸数额定流量Qn(m3/h)同时工作系数k计算流里Q(m3/h)管径d(mm)实际单位压降(P=1)实际单位压降(P=0.767)管段长度L1(m)局部阻力系数E§l2(m)业有T里长度L2(m)计算长度L(m)管段压力损失P0-12032.400.2106.80401.401.071.61.101.7658.662.881-24064.800.18011.66403.202.451.61.602.5682.4202.141-36097.200.17617.11404.003.0751.01.401.406.419.64管道1-2-3,总压力降p=284.66pa室外低压支路出管

20、段号尸数额定流量Qn(m3/h)同时工作系数k计算流里Q(m3/h)管径d(mm)实际单位压降(P=1)实际单位压降(P=0.767)管段长度L1(m)局部阻力系数E§l2(m)业有长度L2(m)计算长度L(m)管段压力损失p0-12032.400.2106.80401.401.071.61.101.7658.662.881-24064.800.18011.66403.202.45511.61.602.5653.6131.461-36097.200.17617.11404.003.0761.01.401.407.422.70管道1-2-3,总压力降p=217.04pa室外低压支路W管

21、段号尸数额定流量Qn(m3/h)同时工作系数k计算流里Q(m3/h)管径d(mm)实际单位压降(P=1)实际单位压降(P=0.767)管段长度L1(m)局部阻力系数汇§l2(m)业有T里长度L2(m)计算长度L(m)管段压力损失p0-13048.600.1909.23402.201.691.61.101.7655.092.741-23048.600.1909.23402.201.691.61.101.7657.296.451-36097.200.17617.11404.003.0761.01.201.207.222.09管道1-2-3,总压力降4室外低压支路v管段号户数额定流量Qn(

22、m3/h)同时工作系数k计算流量Q(m3/h)管径d(mm)实际单位压降(P=1)实际单位压降(P=0.767)管段长度L1(m)局部阻力系数E§l2(m)业有T里长度L2(m)计算长度L(m)管段压力损失p0-158.100.3502.84500.050.041.11.101.2110.60.411-21016.200.2504.05500.120.091.01.601.604.80.442-31524.300.2205.35500.210.161.01.401.4010.21.643-42032.400.2106.80500.300.231.01.701.704.91.134-5

23、2540.500.2008.10500.600.461.01.901.9010.74.925-63048.600.1909.23500.630.481.01.951.955.22.496-73556.700.19010.77500.800.611.01.821.8210.66.527-84064.800.18011.66501.100.843.21.655.2821.418.048-94572.900.17913.05501.501.151.01.701.7015.117.379-105081.000.17814.42501.701.3031.01.751.754.86.1910-115589

24、.100.17715.77502.001.531.01.801.8017.126.2311-126097.200.17617.11502.301.7631.01.851.854.98.5612-1365105.300.17518.43502.601.99131.01.941.9414.929.7913-1470105.000.17418.27502.501.881.01.9015.4514-154060.000.18010.80500.850.641.11.8242.9414-16110165.000.16927.89506.001.02.0038.237.08管道1-2-3-4-5-6-7-

25、8-9-10-11-12-13-14-15-16，总压力降小区室管道水力计算:室燃气管道设计：燃气管道见平面图与系统图，每家用户装燃气双眼灶和快速热水器，额定热负荷为5.8+10.3kw,燃气热值为3MJ/m3,燃气密度为P=0.872kg/m3,运动粘度丫=10.10X10-6m2/s1、根据上述资料，计算出灶具和热水器在该种燃气下的小时额定用气量。Q=®定功率3600秒/低发热值（m3/h）2、根据楼房平面图和立面图定出燃气管线的布置草图3、做出草图室燃气管道系统图，反管径变化或流量变化处均应编号，并标上各计算管段的实际长度Li4、求出各管段的额定流量，根据各管段供气的用具数得同

26、时工作系数值，可求Q=Kt2KQN式中:Q-燃气管道的计算流量m3/h；Kt-不同类型用户的同时工作系数，当缺乏资料时，可取Kt=1；K-一样燃具或一样组合燃具的同时工作系数；Q-一样燃具或一样组合燃具的额定流量m3/h;N-一样燃具或一样组合燃具的数量。5、由系统图求得各管段的长度，并根据计算流量预定各管段的管径。6、查表得各管段的局部阻力系数（，查图得（=1时的12值，求出其当量长度L2=Et；12,从而可得管道的计算长度L=Ll+L2=Ll+2（12式中Li一管段的实际长度mio7、根据燃气种类、密度和运动粘度选择水力计算图5-5确定管段单位长度的压降值。由于本设计的燃气密度p3,需进展

27、密度修正。由此得到各管段单位长度压降值后，乘以管段计算长度，即得该管段的阻力损失。8、计算各管段的附加压头，每米管段的附加压头值等于AH=10X(pa-pg)hg-重力加速度；Pg-燃气密度kg/m3；9、求各管段的实际压力损失，为AP-AH10、求出燃气管道总压力降，对于天然气室计算压力降一般不超过200-500Pa包括燃气表的压力降。AP=RaxPmin=(k1-k2)Pn11、以总压力降与允许的计算压力降相比拟，如不适宜，如此可改变个别管段的管径，。重复计算过程，直至满足要求.将上述计算完整填成室燃气管道水力计算表.室燃气管道水力计算表管段号额定流里Qn(m3/h)同时工作系数k计算流量Qm3/h管段长度L1m管径dmm局部阻力系数L2m业有T里长度L2m计