【文章內(nèi)容簡介】 為城鎮(zhèn)燃氣的氣源，如干餾煤氣、水煤氣、油制氣、天然氣和液化石油氣多數(shù)含有硫化物，因此其本身都具有臭味。僅部分地區(qū)使用的天然氣有時不含硫化物，要求經(jīng)過加臭后才進行輸配使用。 城鎮(zhèn)燃氣中加臭劑的最小量： 一是無毒燃氣（一般指不含一氧化碳、氰化氫等有毒成分的氣體）泄露到空氣中，達到爆炸下限的 20%時，應(yīng)能察覺；二是有河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 燃氣性質(zhì)計算 15 毒燃氣（一般指含一氧化碳、氰化氫等有毒成分的氣體）泄露到空氣中，達到 對人體允許的有害濃度時，應(yīng)能察覺。對于以一氧化碳為有毒成分的燃氣，空氣中一氧化碳含量達到 %（體積分數(shù)）時，應(yīng)能察覺。 加臭劑和燃氣混合在一起后應(yīng)具有特殊的臭味，不應(yīng)對人體、管道或與其接觸材料有害，其燃燒產(chǎn)物不應(yīng)對人體呼吸有害，并不應(yīng)腐蝕或傷害與此燃燒產(chǎn)物經(jīng)常接觸的材料。常用的加臭劑有四氫噻吩（ THT）、三丁基硫醇、乙硫醇、乙硫醚、甲硫醚等。 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 燃氣需用量及供需平衡 16 3 燃氣需用量及供需平衡 在設(shè)計燃氣輸配系統(tǒng)時，需要首先確定燃氣管網(wǎng)的計算流量，而計算流量的大小又取決于燃氣需用量和需用的不均勻情況。城市燃氣需用量取決 于用戶類型、數(shù)量和用氣量指標。 用戶類型及供氣原則 城市燃氣用戶包括以下幾種類型： 1． 居民生活用戶； 2． 商業(yè)用戶； 3． 工業(yè)生產(chǎn)用戶； 4． 其他用戶。 居民生活用戶用氣主要是用于日常的炊事和生活熱水。商業(yè)用戶是與城鎮(zhèn)居民生活密切相關(guān)的一類用戶，包括職工食堂、飲食業(yè)、旅館、理發(fā)店、浴室、洗衣房、醫(yī)院、幼兒園、托兒所、機關(guān)、學(xué)校和科研機關(guān)等。燃氣主要是用于炊事和熱水供應(yīng)。工業(yè)企業(yè)用戶主要是用于生產(chǎn)工藝。其他用氣主要包括兩 部分，一部分是管 網(wǎng)的漏損；另一部分是因發(fā)展過程中出現(xiàn)沒有預(yù)見的新情況而超出了 原計算流量。 供氣原則不僅涉及到國家的能源政策，而且和當?shù)氐木唧w情況、條件密切相關(guān)。在確定用氣量分配時，一般優(yōu)先發(fā)展民用用氣，即居民生活用氣和商業(yè)用氣，它們是城鎮(zhèn)燃氣供應(yīng)的基本對象，其中，又 應(yīng)優(yōu)先供給居民生活用戶。居民生活用戶和商業(yè)用戶數(shù)量多，而且分散， 把燃氣優(yōu)先供給這些用戶可以提高熱效率， 節(jié)約能源，改善大氣和環(huán)境污染，節(jié)約勞動力，減少城市交通運輸。 在發(fā)展民用用戶的同時，也要發(fā)展一部分工業(yè)用氣，二者兼顧，這有利于提高氣源生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟效益，減少儲氣容積，增加售氣收費，有利于用氣負荷的平衡等。對于工業(yè)用戶 ，應(yīng)優(yōu)先供給工藝上必須使用燃氣，用氣量又不大，自建煤氣發(fā)生站又不經(jīng)濟的企業(yè)。 居民生活 用氣量 居民生活用戶用氣量取決于居民生活用戶用氣量指標（用氣定額）、氣化百分率及城市居民人口數(shù)。 影響居民生活用戶用氣量指標的因素很多，如住宅燃氣器具的類型和數(shù)量，河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 燃氣需用量及供需平衡 17 住宅建筑等級和衛(wèi)生設(shè)備的設(shè)置水平，采暖方式及熱源種類，居民生活用熱習(xí)慣及生活水平，居民每戶平均人口數(shù)，氣候條件，公共生活服務(wù)設(shè)施的發(fā)展情況，燃氣價格等。各種影響因素對居民生活用戶用氣量指標的影響無法精確確定，通常根據(jù)居民生活用戶用氣量實際統(tǒng)計資料， 經(jīng)過綜合分析和計算得到用氣量指標。當缺乏用氣量的實際統(tǒng)計資料時，可根據(jù)當?shù)氐膶嶋H燃料消耗量、生活習(xí)慣、燃氣價格、氣候條件等具體情況，按表 確定。 表 城鎮(zhèn)居民生活用氣量指標 q [MJ/( a)?人 ] 注：① 本表系指一戶裝有一個燃氣表的居民用戶，在住宅內(nèi)做飯和熱水的用氣量。不適用于瓶裝液化石油氣居民用戶。 ②“采暖”系指非燃氣采暖。 ③ 燃氣熱值按低熱值計算。 氣化百分率是指城鎮(zhèn)居民使用燃氣的人口數(shù)占城鎮(zhèn)居民總?cè)丝跀?shù)的百分數(shù)。一個城鎮(zhèn)的氣化百分率很難達到 100%，因為有一部分房屋結(jié)構(gòu)不符合安裝燃氣設(shè)備的條件或居民點遠離城市燃氣管網(wǎng)。 居民生活用戶用氣量： 許昌魏都區(qū) 的人口密度為 8000 人 /平方公里，該區(qū)的面積為 67 平方公里，人口為 56萬人左右，氣化百分 率為 90％ 。 根據(jù)居民生活用氣定額、居民人數(shù)、氣化百分率即可計算出居民生活年用氣量 。 ly HNqQ ??1 （ ） 式中 1yQ—— 居民生活年用氣量（ 3m/a ）； N —— 居民人數(shù) (人 )； q —— 居民生活用氣定額 [MJ / a ]?（ 人 ） , 查表 定為 2100 MJ/( a)?人 。 城 鎮(zhèn) 地 區(qū) 有集中采暖的用戶 無集中采暖的用戶 東 北 地 區(qū) 2 303～ 2 721 1 884～ 2 303 華東、中南地區(qū) — 2 093～ 2 303 北 京 2 721～ 3 140 2 512～ 2 931 成 都 — 2 512～ 2 931 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 燃氣需用量及供需平衡 18 k —— 氣化百分率（ %）； lH —— 燃氣低熱值（ 3MJ/m ）。 本設(shè)計中魏都區(qū) 居民年用氣量為： amH NqQly/ 560000%902100 371 ?????? ? 燃氣輸配系統(tǒng)的供需平衡 城市各類用戶對燃氣的使用情況是隨著月、日、時發(fā)生不均勻變化的，這決定了城市燃氣的供應(yīng)也應(yīng)隨著月、日、時發(fā)生不均勻變化。但氣源的燃氣生產(chǎn)量不可能完全按用戶用氣量的變化而變化，因而燃氣輸配系統(tǒng)應(yīng)具有維持燃氣供需平衡的能力。 目前，用以調(diào)節(jié)用氣不均勻性的有效方法有： 1．改變氣源的生產(chǎn)能力和設(shè)置機動氣源 改變氣源的生產(chǎn)能力和設(shè)置機動氣源，應(yīng)考慮氣源的運轉(zhuǎn)和啟停的經(jīng)難易程度以及氣源生產(chǎn)負荷變化的可能性和變化的幅度，還應(yīng)考慮供氣的安全行、可靠性、和技術(shù)經(jīng)濟的合理性。 經(jīng)機動氣源調(diào)整摻混后 的燃氣應(yīng)符合城市燃氣的質(zhì)量要求和互換性要求。 2．利用緩沖用戶進行調(diào)節(jié) 城市燃氣供應(yīng)的緩沖用戶是一些大型的工業(yè)企業(yè)和鍋爐房等可使用多種燃料的設(shè)備。在夏季用氣處于低谷時，可將多余燃氣供應(yīng)給這些緩沖用戶使用，而在冬季用氣高峰時，這些緩沖用戶可改用其他燃料。這樣可以調(diào)節(jié)季節(jié)性不均勻和一部分日用氣不均勻。 3．利用儲氣設(shè)施進行調(diào)節(jié) 輸配系統(tǒng)的儲氣罐、高壓燃氣管束儲氣及長輸干管末端儲氣，都可用于調(diào)節(jié)日和小時的用氣不均勻性，但不能調(diào)節(jié)月用氣的不均勻性。 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 輸配系統(tǒng)方案的選擇 19 4 輸配系統(tǒng)方案的選擇 城鎮(zhèn)燃氣輸配系統(tǒng)的組成 管道輸配系統(tǒng)一般由接受站 (或門站 )、輸配管網(wǎng)、儲氣設(shè)施、調(diào)壓設(shè)施以及運行管理設(shè)施和監(jiān)控系統(tǒng)等共同組成。 高壓燃氣必須通過調(diào)壓站才能送入中壓管道、工藝需要高壓燃氣的大型工廠企業(yè)。城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)系統(tǒng)中各級壓力的干管，特別是中壓以上壓力較高的管道，應(yīng)連成環(huán)網(wǎng)，初建時也可以是半環(huán)形或枝狀管道，但應(yīng)逐步構(gòu)成環(huán)網(wǎng)。 燃氣管網(wǎng)多數(shù)呈環(huán)狀連接，環(huán)狀管網(wǎng)與枝狀管網(wǎng)的主要區(qū)別在于： （ 1）環(huán)狀管網(wǎng)由一些管道封閉成環(huán)，可同時由一條或幾條管道給某管段輸送燃氣，而枝狀管段只能由一條管道供氣。 （ 2）燃氣管道成環(huán)連接，是為了保證管網(wǎng)工作 的可靠性，當管網(wǎng)中任一管段出現(xiàn)問題而不能正常供氣時，可由其他管段負責(zé)其負荷的輸送，從而對管網(wǎng)工作的影響達到最小。 （ 3）枝狀管道中變更某一管段的直徑時，不影響其他管段的流量分配，只導(dǎo)致管道起點壓力的改變；環(huán)狀管網(wǎng)中變更某一管段的直徑，就會引起所有其他管段流量的重新分配，并改變管段管網(wǎng)內(nèi)各點的壓力值。 城鎮(zhèn)、工廠區(qū)和居民點可由長距離輸氣管線供氣，個別距離城鎮(zhèn)燃氣管道較遠的大型用戶，可自設(shè)調(diào)壓站與長輸管線連接。除了一些允許設(shè)專用調(diào)壓器的，與長輸管線相連接的管道檢查站用氣外，單個的居民用戶不得與長輸管線連接。 燃氣管網(wǎng)系統(tǒng)的選擇 根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟比較合理的最佳方案選擇采用中 低壓兩級管網(wǎng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)以天然氣為氣源 。 燃氣自豫南支線分輸站送入許昌 燃氣儲配站，經(jīng)調(diào)壓送 入中壓輸氣干線，再由輸氣干管送入配氣管網(wǎng)。最后經(jīng)樓棟調(diào)壓箱 送入用戶燃具前。 該系統(tǒng)由于采用了樓棟調(diào)壓箱 供氣，可保證所有用戶炤具在額定壓力下工作，從而提高了燃燒效率。但該系統(tǒng)運行維護費用較高，安裝水平要求高， 供氣安全性比低壓單級管網(wǎng)差。街道狹窄、房屋密度大的老城區(qū)和不能保證安全距離的地區(qū)不宜采用，新城區(qū)和安全距離可以保證的地區(qū)應(yīng)優(yōu)先采用。由于永豐新城 國際小區(qū) 安全距離可以保證，所以選擇該系統(tǒng)。 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 輸配管網(wǎng)的布置 20 5 輸配管網(wǎng)的布置 城鎮(zhèn)燃氣管道的布線原則 城鎮(zhèn)里的燃氣管道均采用地下敷設(shè)。城鎮(zhèn)燃氣管道的布線，是指城鎮(zhèn)管網(wǎng)系統(tǒng)在原則上選定之后，決定各管段的具體位置。 管線布置依據(jù) 地下燃氣管道宜沿城鎮(zhèn)道路、人行便道敷設(shè)，或敷設(shè)在綠化帶內(nèi)。在決定城鎮(zhèn)中不同壓力燃氣布線問題時，必須考慮到下列基本情況。 （ 1）管道中燃氣的壓力。 （ 2）街道及其他地下管道的密集程度與布置情況。 （ 3）道路現(xiàn)狀和規(guī)劃。 （ 4）街道交通量和路面結(jié)構(gòu)情況，以及運輸干線的分 布情況。 （ 5）所輸送燃氣的含濕量、必要的管道坡度、街道地形變化情況。 （ 6）與該管段相連接的用戶數(shù)量及用氣情況，該管道是主要管道還是次要管道。 （ 7）線路上所遇到的障礙物情況。 （ 8）土壤性質(zhì)、腐蝕性能和冰凍線深度。 （ 9）該管道在施工、運行和發(fā)生故障時，對交通和人民生活的影響。 由于輸配系統(tǒng)各級管網(wǎng)的輸氣壓力不同，其設(shè)施和防火安全要求也不同，而且各自的功能也有所區(qū)別，故應(yīng)按各自的特點進行布置。 在布線時，要決定燃氣管道沿城鎮(zhèn)街道的平面和縱斷面位置。 高、中壓管網(wǎng)的平面布置 高、中壓管網(wǎng)的 主要功能是輸氣，并通過調(diào)壓站向低壓各環(huán)網(wǎng)配氣。因此，高壓管和中壓管的平面布置有共同點，也有不同點。一般按以下原則布置： 1．高中壓管道可連接成環(huán)狀管網(wǎng)、也可布置成枝狀管網(wǎng)，但要保證供氣安全可靠。 2．高壓管道宜布置在城鎮(zhèn)邊緣或有足夠安全距離的地帶，盡量避免在車輛來往頻繁或鬧市區(qū)的主要干線敷設(shè)，否則對施工和管理、維修造成困難。 3．高、中壓管道的布置，應(yīng)考慮調(diào)壓站的布點位置和對大型用戶直接供氣的河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 輸配管網(wǎng)的布置 21 可能性，應(yīng)使管道通過這些地區(qū)時盡量靠近各調(diào)壓站和這類用戶，以縮短連接支管的長度。 4．從氣源廠連接高壓或中壓管道的連 接管段應(yīng)采用雙線敷設(shè)。 5．由高、中壓管道直接供氣的大型用戶，其用戶支管末端必須考慮設(shè)置專用調(diào)壓站的位置。 6．高、中壓管道應(yīng)盡量避免穿越鐵路或河流等大型障礙物，以減少工程量和投資。 7．高、中壓管道是城鎮(zhèn)輸配系統(tǒng)的輸氣和配氣主要干線，必須綜合考慮近期建設(shè)與長期規(guī)劃的關(guān)系，以延長已經(jīng)敷設(shè)的管道的有效使用年限，盡量減少建成后改線、增大管徑或增設(shè)雙線的工程量。 8．地下燃氣管道不得從建（構(gòu)）筑物下面穿過，不得在堆積易燃、易爆材料和具有腐蝕性液體的場地下面穿越；不能與其它管線或電纜同溝敷設(shè)，當需要同溝敷設(shè)時，必須 采取防護措施。 9．為了便于管理、維修或接新管時切斷氣源，高中壓管道在下列地點需設(shè)閥門： （ 1）氣源廠的出口； （ 2）儲配站、調(diào)壓室的進出口； （ 3）分支管的起點； （ 4）重要的河流、鐵路兩側(cè) (單支線在氣流來向的一側(cè) )； （ 5）管線分段閥門，一般每公里設(shè)一個閥門。 低壓管網(wǎng)的平面布置 低壓管網(wǎng)的主要功能是直接向各類用戶配氣。據(jù)此特點，低壓管網(wǎng)的布置一般應(yīng)考慮下列各點： 1．低壓管道的輸氣壓力低，沿程壓力降的允許值也較低。 2．低壓管道直接與用戶相連，而用戶數(shù)量隨著城鎮(zhèn)建設(shè)發(fā)展而逐步增 加，故低壓管道除以環(huán)狀管網(wǎng)為主體布置外，也允許存在枝狀管道。 3．有條件時低壓管道宜盡可能布置在街區(qū)內(nèi)兼作庭院管道，以節(jié)省投資。 4．低壓管道一般可以沿街道的一側(cè)敷設(shè)，在遇到下列情況可雙側(cè)敷設(shè)： （ 1）在有軌電車通行的街道上； （ 2）街道寬度大于 20m； （ 3）橫穿街道的支管過多； （ 4）輸氣量大，而道路條件限制不允許敷設(shè)大口徑管道。 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 輸配管網(wǎng)的布置 22 5．低壓管道應(yīng)按規(guī)劃道路布線，并應(yīng)與道路軸線或建筑物的前沿相平行，盡可能避免在高級路面下敷設(shè)。 6．為保證和提高低壓管網(wǎng)供氣可靠性，低壓管網(wǎng)的相鄰調(diào)壓室之間連通管道的 管徑應(yīng)大于相鄰管網(wǎng)的低壓管道管徑。 7．地下燃氣管道與建