燃气课设设计说明书

2.1庭院管道
2.1.1确定庭院管道管材
用于输送燃气的管道材料有钢、铸铁管、塑料管和复合管等，一般应根据燃气的性质、系统压力、施工要求以及材料供应情况等来选用，并满足机械强度、抗腐蚀、抗震及气密性等各项基本要求。其中钢管具有强度高、韧性好、抗冲击性和严密性好，焊接加工方便等优点，但耐腐蚀性能较差，使用寿命约为30年；铸铁管塑性好，钻孔、切割方便，耐腐蚀，使用寿命可达60年左右；塑料管是近年来发展快、用途广的一种管材，具有耐腐蚀、质轻、流体流动阻力小、使用寿命长、施工简便、可盘卷、抗拉强度大以及官网运行管理容易费用低廉等一系列优点，但其刚性比钢管低，经剧烈碰撞容易断裂。
包括以下内容：（1）规划总平面图（2）平立面剖面图（3）综合管线图
1.6供气方案
及时确定管道系统压力级制，对燃气工程的投资建设、运行管理、供气安全等非常重要。现在常用的居民住宅小区调压方式有户内中-低压调压、楼栋中-低压调压和区域中-低压调压三种方式。
本设计选用方案B：小区集中调压，低压进户二次稳压后为居民供气。
3)区域中-低调压方式与前两种调压方式相比安装地下管网的投资约增加l0％；但区域中-低调压安全系数大，供气的稳定性强。现代住宅小区楼房分布规律且集中，也为区域调压提供了便利条件。燃气经区域调压站调压后通过低压管网送至各楼栋，符合综合考虑安全因素的原则，而且小区低压管道可布置为环状，其水利可靠性可以得到保证。
——由某一可燃气体成分与某一惰性气体成分组成的混合组分在该混合比时的爆炸极限（体积%）；
——未与惰性气体组合的可燃气体成分在混合气体中的容积成分（%）；
——未与惰性气体组合的可燃气体成分的爆炸极限（体积%）。
1.2燃气供应对象
设计范围内一共有8栋住宅楼，其中1、12、16为十一层六单元66户，2、17、18为十一层八单元88户，9、13为十一层四单元72户，共606户。
8)高发热值
式中 ——混合气体的高发热值；
——混合气体中单一组分的高发热值。
9)低发热值
式中 ——混合气体的低发热值；
——混合气体中单一组分的低发热值。
10)爆炸极限
含有惰性气体的混合气体的爆炸极限：
式中L——含有惰性气体的燃气爆炸极限（体积%）；
——由某一可燃气体成分与某一惰性气体成分组成的混合组分在混合气体中的容积成分（%）；
式中:
——庭院及室内燃气管道的计算流量(Nm3/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(Nm3/h)；
——相同燃具或相同组合燃具数。
根据《燃气输配（第四版）》[2]表2-3,2-4可查得居民生活用燃具的同时工作系数。此处选用同时使用燃气双眼灶和快速热水器的值,没有直接对应可查的值时采用插入法选取。
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。
2.1.3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。
4)动力粘度
式中 ——混合气体在0℃时的动力粘度（Pa·s）；
——相应各组分在0℃时的动力粘度（Pa·s）。
5)运动粘度
式中 ——混合气体在0℃时的运动粘度（Pa·s）。
6)平均临界压力
式中 ——混合气体的临界压力；
、 … ——各组分的临界压力。
7)平均临界温度
式中 ——混合气体的临界温度；
、 … ——各组分的临界温度。
d ——管道内径(mm)。
2.2
本工程选用图表法计算阻力损失。
将管网的各管段依次编号，
图1：低压管网
1、计算各环单位长度的途泻流量
计算各环内的最大小时用气量（以面积、人口密度和每人每小时的最大用气量相乘）然后除以环周长，得到各环单位长度途泻流量
2、计算各管段的计算流量
1)在管网的计算简图上将各管段依次编号，在供气点最远处
表3：常用SDR17.6管材最小壁厚
公称外径
最小壁厚（SDR17.6）
公称外径
最小壁厚（SDR17.6）
16
2. 3
180
10. 3
20
2. 3
200
11. 4
25
2. 3
225
12. 8
32
2. 3
250
14. 2
40
2. 3
280
15. 9
50
2. 9
315
17. 9
63
3. 6
355
20. 2
4、根据计算流量预选管径
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（Nm3/h）；
d ——管道内径(mm)；
v ——经济流速(m/s)。
根据预选管径从表4确定管道内径
综合考虑风险评估和经济因素，建议选择以区域中-低压集中调压为主、楼栋中-低压集中调压为辅的调压方式，谨慎采用户内中-低压分户调压的方式。只要住宅小区与调压站统一规划，例如将调压站周围的环境附以假山、建筑小品等园林艺术，既可确保调压站的安全距离，又利于使调压站外观与环境协调统一或隐蔽。[1]
2.设计计算
环境科学与工程学院
课程设计说明书
课程名称：燃气输配课程设计
题目：苏州市某小区燃气管路设计
学生姓名 ：
学号：
系别：环境科学与工程学院学院
专业班级：建环1011
指导老师：
1.设计原始资料
1.1
对于选择的气源，明确其组分，对其密度、热值、爆炸极限等参数进行计算，具体如下：
1)平均分子量
混合气体的平均分子量按下式计算：
不同的比例。在本设计图纸中将采用1：500的比例。
2.1.4管道水力计算
1、绘制管道布线图：
1)根据区域平面图绘制出管道布线图；
2)对于计算接点进行编号，对于有管道计算流量、管径、气流方向改变或变化的位置均应编上接点号；
3)图上应标示出每段长度、管径。
2、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
2)计算各管段的途泻流量。
3)计算各管段的转输流量，计算由零点开始，与气流相反的方向推算到供气点
4)计算各管段的计算流量：Q=0.55Q1+Q2
75
4. 3
400
22. 8
90
5. 2
450
25. 6
110
6. 3
500
28. 4
125
7.1
560
31. 9
140
8. 0
630
35.8
160
9.1
选110mm
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：
式中：v ——实际流速(m/s)；
——庭院及室内燃气管道的计算流量,Nm3/h；
0.7174
39.842
35.902
5.0
15.0
10.395
14.50
C3H8
44.0970
2.0102
101.266
93.240
2.1
9.5
7.502
3.81
C4H10
58.1240
21.5036
133.886
123.649
1.5
8.5
6.835
2.53
N2
28.0134
1.2504
16.671
管道连接方式分为电热熔链接和热熔对接链接，本设计采用电热熔链接。
2.1.2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2.5m；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770mm。
方案优越性比较：
1)户内中-低压调压方式工程造价较低，不影响建筑环境美观；但由于地上管连接的相对不可靠性，一旦发生中压系统泄漏，危险性远大于低压系统。
2)楼栋中-低压调压方式仍有一段中压垂直引出立管外露，此段管自然氧化腐蚀程度大，存在车辆等机械碰撞及其他因素损坏的可能性也较大。一旦气体泄漏时，可能对附近的行人及楼栋造成危害。另外楼栋中-低压调压方式与区域中-低压调压方式比较，楼栋中-低压调压箱数量多，管理和维修(抢修)的工作量都很大。
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
表2：聚乙烯管道的最大允许工作压力（MPa）
城镇燃气种类
PE80
PE100
SDR11
SDR17.6
SDR11
SDR17.6
天然气
0.50
0.30
0.70
0.40
由于接入点市政燃气管网的压力等级均为中压，设计压力均为0.2MPa。PE80为0.4MPa;PE 100为0.5MPa。本设计中选用PE80级别的混配料。