采暖外网课程设计说明书

目录第一章原始资料1.1气象资料及物理资料1.2城镇用气量1.3燃气管网布线1.4 城镇燃气加臭规定1.5燃气管网系统1.6 设计城镇燃气的几种类型1.7燃气输配方案的比较1.8燃气输配系统的组成1.9管道的防腐1.10管道的保温第二章城镇燃气的水力计算2.1用气量及单位长度途泄的计算2.2城镇燃气计算流量的计算2.3城镇燃气的水力计算2.4高压枝状管网水力计算步骤第三章室内燃气管网水力计算3.1 管段编号3.2 管段额定流量的确定3.3预选管径3.4当量长度的计算3.5单位压力降的计算3.6附加压头的计算3.7实际压力损失的计算3.8总压力降的计算参考文献燃气课程设计第一章原始资料1.1设计题目：北京市半岛国际城燃气输配管网设计1.2气象资料及物理资料（1）气温：历年极端最高气温：38℃；历年极端最低气温：-10℃（2）年主导风向：西北风（3）最大冻土深度：0.5m（4）地下水位：2.0米（5）土质：以沙质粘土为主，地耐力2-2.5kg/㎝2（6）人工然气物理化学性质天然气物理化学性质混合气体平均分子量（kg/kmol）16.9790v（m2/s）25×10-6（Kg/m3）0.46低发热值（kJ/N m3）1510080-100室内燃气管道允许压降△P（Pa）1.3城镇用气量（1）在设计燃气系统时，首先要确定燃气管网的计算流量，而计算流量的大小又取决于燃气需用量和需用的不均匀情况，而城镇燃气需用量取决于用户类型，数量和用气量指标居民生活用户用气量取决于居民生活用户用气量指标（用气定额）、气化百分率及城市居民人口数。

影响居民生活用户用气量指标的因素很多，如住宅燃气器具的类型和数量，住宅建筑等级和卫生设备的设置水平，采暖方式及热源种类，居民生活用热习惯及生活水平，居民每户平均人口数，气候条件，公共生活服务设施的发展情况，燃气价格等。

各种影响因素对居民生活用户用气量指标的影响无法精确确定，通常根据居民生活用户用气量实际统计资料，经过综合分析和计算得到用气量指标。

当缺乏用气量的实际统计资料时，可张其佳：北京市朝阳区燃气输配设计及半岛国际城小区燃气管道设计根据当地的实际燃料消耗量、生活习惯、燃气价格、气候条件等具体情况。

城镇居民生活用气量指标（MJ人/年1.0×104кcal/人/年）1.4燃气管网布线城镇燃气管道布线依据，地下燃气管道宜沿城镇道路、人行便道敷设，或敷设在绿化带内。

在决定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.管道中燃气压力；2.街道及其他地下管道的密集程度与不知情况；3.街道交通量的路面结构情况，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其情况；6.线路上所遇到的障碍物的情况；7.土壤性质、腐蚀性能和冰冻线深度；8.该管道在施工、运行和万一发生事故时，对交通和人民生活的影响。

1.5城镇燃气加臭规定城镇燃气应具有可以察觉的臭味，燃气中加臭剂的最小量应符合下列规定：（1）无毒燃气泄漏到空气中，达到爆炸下限的20%时，应能察觉；(2）有毒燃气泄漏到空气中，达到对人体允许的有害浓度时，应能察觉；对于以一氧化碳为有毒成分的燃气，空气中一氧化碳含量达至0.02%(体积分数)时，应能察觉。

1.4.2城镇燃气加臭剂应符合下列要求：1) 加臭剂和燃气混合在一起后应具有特殊的臭味。

2)加臭剂不应对人体、管道或与其接触的材料有害。

3) 加臭剂的燃烧产物不应对人体呼吸有害，并不应腐蚀或伤害与此燃烧产物经常接触的材料。

4) 加臭剂溶解于水的程度不应大于2.5%（质量分数）。

5) 加臭剂应有在空气中应能察觉的加臭剂含量指标。

1.6燃气管网系统燃气课程设计现代化的城镇燃气输配系统是复杂的综合设施，通常由门站、燃气管网、储气设备、调压设施、管理设施和监控系统等构成。

城镇燃气管网根据管网压力级制不同分为以下几种形式：一级系统：仅用一种压力级制的管网来分配和供给燃气的系统，通常为低压或中压管道系统。

一级系统一般适用于小城镇的供气，当供气范围较大时，输送单位体积燃气的棺材用量将急剧增加。

二级系统：由两种压力级制的管网来分配和供给燃气的系统。

设计压力一般为中压B—低压或中压A—低压等。

三级系统：由三种压力级制的管网来分配和供给燃气的系统。

设计压力一般为高压—中压—低压或次高压—中压—低压等。

多级系统：由三种以上压力级制的管网累分配和供给燃气的系统。

燃气管网系统选择1.5.2无论是旧城市还是新建城镇，在选择燃气输配管网系统时，应考虑许多因素，其中主要因素有：(1)气源情况：燃气的种类和性质、供气量和供气压力、气源的发展或更换气源的规划。

(2)城镇规模、远景规划情况、街区和道路的现状和规划、建筑特点、人口密度及居民用户的分布情况。

(3)原有的城镇燃气供应设施情况。

(4)储气设备的类型。

(5)城镇地理地形条件，敷设燃气管道时遇到天然和人工障碍物（如河流、湖泊、铁路等）的情况。

1.7 设计城镇燃气用户包括以下几种类型：1) 居民生活用户；居民生活使用的各类用气设备应采用低压燃气，用气设备前（灶前）的燃气压力应在0.75~1.5Pn的范围内。

居民生活用气设备严禁安装在卧室内。

居民住宅厨房内宜设置排气扇和可燃气体报警器。

2) 商业用户；商业用气设备宜采用低压燃气设备商业用气设备应安装在通风良好的专用房间内；商业用气设备不得安装在易燃易张其佳：北京市朝阳区燃气输配设计及半岛国际城小区燃气管道设计爆物品的堆存处，亦不应设置在兼做卧室的警卫室、值班室、人防工程等处。

3) 其他用户1.8燃气输配方案的比较小区空混气输配系统的供气方式通常采用 3种: ①中压输送 ,中压进户 ,分户调压; ②中压输送 ,楼栋调压 ,低压进户; ③中压进小区经调压站调压后 ,低压输送。

使用第 3 种方式 ,由于受投资高 ,区域调压站选址难 ,管网输送效率低 ,高层建筑的燃具前压力不稳定等因素影响 ,在新建小区较少采用。

本文主要对前两种供气方式进行经济技术比较。

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、中毒等其他事故。

燃气管道中压力越高，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。

我国燃气管道按燃气设计压力P（MPa）分为七级。

名称压力（MPa）高压燃气管道 A 2.5＜p≤4.0B 1.6＜p≤2.5次高压燃气管道 A 0.8＜p≤1.6B 0.4＜p≤0.8中压燃气管道 A 0.2＜p≤0.4B 0.01＜p≤0.2低压燃气管道p≤0.01中压管道必须通过区域调压站或用户专用调压站才能给城市燃1.8.2 技术比较中压进户、分户调压方式优点: ①燃具前压力较稳定 ,运行工况良好; ②立管为中压管 ,管径小 ,节省材料; ③地下中压管直通立管 ,庭院管量少; ④附加压头对燃具前压力的影响较小 ,特别适用于高层建筑。

存在问题: ①施工工序多 ,立管采用无缝钢管焊接 ,对施工技术水平要求高; ②因中压进户 ,对用户调压器可靠性、安燃气课程设计全性要求高; ③投入使用后 ,存在调压器维护、更换等情况 ,运行费用高。

楼栋调压方式的优点: ①立管用镀锌钢管螺纹连接 ,施工工艺相对简单 ,效率高; ②调压箱设置在建筑物外部 ,便于维护和管理。

存在问题: ①燃具前压力的稳定性不及分户调压方式; ②进出调压箱重复一段管道 ,庭院管量多; ③有些高层建筑不能满足调压箱防火间距的要求 ,难以设置使用。

中压进户、分户调压供气方式对施工技术的要求可以通过施工单位总结经验 ,提高技术水平、施工效率 ,加强质量管理来满足;对用户调压器可靠性、安全性的的要求可通过选用质量稳定的进口调压器、国产优质调压器 ,在调压器前加设安全切断阀来满足。

在两种供气方式均满足技术要求的情况下 ,工程造价比较就显得比较重要。

两种供气方式经济上的合理性通过对工程造价的分析来确定。

1.9燃气输配系统的组成本设计的输配系统主要有以下几部分组成：(1)中压一级压力系统的燃气管网(2)专用调压器、楼栋调压箱(3)门站1.10管道的防腐1.10.1防腐的原因防腐是金属在周围介质的化学，电化学作用下引起的一种破坏。

金属腐蚀按其性质可分为化学腐蚀、电化学腐蚀、杂散电流的腐蚀和细菌作用引起的腐蚀。

1.10.2防腐的方法1.对于架空钢管，防止外壁腐蚀的方法，通常是在钢管的外壁涂上油漆覆盖层，由于内壁的腐蚀并不严重，一般不需作特殊的防腐处理。

2.对于埋地管道，针对土壤腐蚀性的特点，可从下述三个途径来防止腐蚀的发生和降低腐蚀的程度。

采用耐腐蚀的管材，如聚乙烯管、铸铁管等。

增加金属管道和土之间的过渡电阻，减小腐蚀电流，如采用防腐绝缘层使电阻增大，在局部地区采用地沟敷设或非金属套管敷设等。

采用电保护法，一般也与绝缘层防腐法相结合，以减小电流的消耗。

张其佳：北京市朝阳区燃气输配设计及半岛国际城小区燃气管道设计绝缘层应满足的基本要求：a.与钢管的粘结性好，保持连续完整；b.电绝缘性能好，有足够的耐压强度和电阻率；c.具有良好的防水性和化学稳定性；d.能抗生物腐蚀，有足够的机械强度，韧性及塑性；e.材料来源充足，价格低廉，便于机械化施工。

本设计的管道都属于埋地管道，因此采用绝缘层防腐的方法1.11管道的保温管道保温是由于管道内有水时，防止管道冻坏或管道内的水结冰减小管路的流通截面积，造成管路，阀件和设备的堵塞。

本设计位于上海市，所输送的是天然气，不含有水分，因此不需要保温。

燃气课程设计第二章 城镇燃气的水力计算2.1用气量及单位长度途泄的计算(1)用气量可按下式计算，即Q n =n ϕF 式中Q n ---------------------燃气用气量 F----------------------占地面积 ϕ-----------------------人口密度 n---------------------每人用气量（2）按管网布置将供气区域分成小区。

如图（部分省略） （3）计算供气环段的总长。

求单位长度的途泄流量LP∆。

以I 环编号1计算为例为例： Q n =n ϕF =2.08×4.5×0.0042=393(Nm 3/h) L P ∆= 1542393=0.25（4）上述计算结果列入表-1区域号面积 （km 2）人口密度（万人/km 2）居民数（人） 每人用气量 (Nm 3/(人·h)本区域供气量 (Nm 3/h)环周边长 （m ）沿环周边的单位 长度的途泄流量 (Nm 3/(m·h)1 2.08 4.5 93600 0.0042 393 1542 0.25 2 1.59 4.5 71550 0.0042 301 797 0.38 3 1.57 4.5 70650 0.0042 297 813 0.364 0.93 4.5 41850 0.0042 176 789 0.22 5 0.83 4.5 37350 0.0042 157 1318 0.12 60.914.5409500.004217210640.16张其佳：北京市朝阳区燃气输配设计及半岛国际城小区燃气管道设计7 1.32 4.5 59400 0.0042 249 1318 0.198 0.44 4.5 19800 0.0042 83 1602 0.059 0.80 4.5 36000 0.0042 151 1897 0.0810 2.95 4.5 132750 0.0042 558 4091 0.1411 1.15 4.5 51750 0.0042 217 1845 0.1212 2.19 4.5 98550 0.0042 414 3275 0.1313 1.65 4.5 74250 0.0042 312 3184 0.1014 1.52 4.5 68400 0.0042 287 2976 0.1015 2.97 4.5 133650 0.0042 561 2899 0.1916 1.58 4.5 71100 0.0042 299 4431 0.0717 1.56 4.5 70200 0.0042 295 3460 0.0918 1.47 4.5 66150 0.0042 278 3399 0.0819 0.93 4.5 41850 0.0042 176 987 0.1820 1.04 4.5 46800 0.0042 197 2155 0.0921 0.93 4.5 41850 0.0042 176 2315 0.0822 2.03 4.5 91350 0.0042 384 3925 0.1023 2.13 4.5 95850 0.0042 403 3777 0.1124 1.45 4.5 65250 0.0042 274 1331 0.2125 2.65 4.5 119250 0.0042 501 1437 0.3526 1.10 4.5 49500 0.0042 208 1331 0.1627 1.24 4.5 55800 0.0042 234 2418 0.1028 3.91 4.5 175950 0.0042 739 3986 0.1929 2.03 4.5 91350 0.0042 384 2665 0.1430 1.06 4.5 47700 0.0042 200 1860 0.1131 1.28 4.5 57600 0.0042 242 3312 0.0732 0.63 4.5 28350 0.0042 119 2964 0.0433 2.17 4.5 97650 0.0042 410 3308 0.12燃气课程设计34 1.61 4.5 72450 0.0042 304 2688 0.1135 2.05 4.5 92250 0.0042 387 4055 0.1036 1.43 4.5 64350 0.0042 270 2945 0.0937 2.23 4.5 100350 0.0042 421 2067 0.2038 1.49 4.5 67050 0.0042 282 2852 0.1039 3.58 4.5 161100 0.0042 677 2047 0.3340 1.93 4.5 86850 0.0042 365 1314 0.2841 1.31 4.5 58950 0.0042 248 1120 0.22 2.2城镇燃气计算流量的计算2.2.1计算流量的确定根据计算简图，求出每一段管段的计算流量，计算结果列入表-2其步骤如下（1）将个管段进行依次编号，在供气点和（调压站）最远处假定为零点位置（A区点6，点11，点19和B区点3，点9，点13，点18），同时决定气流方向。