【導讀】城鎮(zhèn)燃氣化是城市現(xiàn)代化的重要標志之一。城鎮(zhèn)燃氣在發(fā)展生產、提高人民。生活水平、節(jié)約能源、減輕污染、改善環(huán)境等方面起著重要作用。本設計主要是針對居民小區(qū)進行燃氣管網(wǎng)的規(guī)劃，該設計采用天然氣為氣源，首先根據(jù)小區(qū)的面積及人口情況對小區(qū)的燃氣需用量進。行確定，然后根據(jù)用氣量及規(guī)劃要求進行管網(wǎng)設計?？紤]經濟、技術等方面因素，選擇經濟合理的最佳方案。因此本設計選用了中低。壓二級管網(wǎng)系統(tǒng)。定的技術性和經濟性。

　　

【正文】 管直至用戶燃具。 河南城建學院本科 畢業(yè)設計（論文） 6 小區(qū)輸配管網(wǎng)的水力計算 29 管網(wǎng)系統(tǒng)壓力參數(shù) 中壓設計壓力： 低壓設計壓力 ： 5000Pa 調壓裝置出口壓力： 2600Pa 燃具額定壓力： 2020Pa 工程概況 本設計為永豐新城國際小區(qū)天然氣工程，小區(qū)內共十三幢樓住宅，共設計用戶 726 戶。 燃氣工程主要采用鋼管、鑄鐵管和塑料管。必須根據(jù)燃氣的性質、系統(tǒng)壓力及施工要求來選用，并滿足機械強度、抗腐蝕、抗震及氣密性等各項基本要求。 鋼管具有承載應力大、可 塑性好、氣密性好、便于焊接、與其他管材相比，壁厚較薄、節(jié)省金屬用量等優(yōu)點。適用于各種壓力級別的城鎮(zhèn)燃氣管道和制氣廠地工藝管道。 金屬管材壁厚較其他管材較薄，節(jié)省金屬用量，但腐蝕性差、成本高，運輸安裝不便。 PE 管具有良好的柔韌性且具有良好的耐腐蝕性，可耐多種化學介質的侵蝕，無電化學腐蝕。因此， PE 管埋地敷設不需要做防腐和陰極保護。除此之外， PE 管具有良好的氣密性，嚴密性優(yōu)于鋼管；管內壁平滑，提高 介質流速， 提高輸氣能力，較之相同的金屬管能輸送更多的燃氣；成本低，材質輕且衛(wèi)生無毒。 綜合以上的比較，本設計的中低管 道采用 PE 管以提高輸送效率以及節(jié)省防 腐投入。 聚乙烯燃氣管道分為 SDR11 和 兩個系列。 SDR 為公稱外徑與壁厚之比。 SDR11 系列宜用于輸送人工煤氣、天然氣、氣態(tài)液化石油氣； 系列宜用于輸送天然氣。由于本工程考慮輸送天然氣，所以選用 SDR11 系列的聚乙烯燃氣管材。 因此本設計采用 PE 管 SDR=11 系列 。 河南城建學院本科 畢業(yè)設計（論文） 6 小區(qū)輸配管網(wǎng)的水力計算 30 中壓 管網(wǎng) 水力計算 的 水力計算 公式 中壓燃氣管道水力計算公式： 22 210125 01 . 2 7 1 0PP QT ZL d T??? ?? （ ） 式中 1P—— 燃氣管道起點的絕對壓力（ kPa）； 2P —— 燃氣管道終點的絕對壓力（ kPa）； L —— 燃氣管道計算長度（ km）； Z —— 壓縮因子，本設計燃氣壓力小于 ， Z 取 1。 摩擦阻力系數(shù)計算公式： .1 1ReKd? ???????? （ ） 式 中 K—— 內表面的當量絕對粗糙度（ mm）， PE 管的 K=。 枝狀管網(wǎng) 水力計算 已知氣源點的供氣壓力為 ，保證調壓器正常進行的調壓器進口壓力為。 水力計算步驟如下： （ 1）管網(wǎng)各節(jié)點及管段編號 ， 詳 見 附錄 A。 （ 2）確定氣流方向，并根據(jù)圖示 各 調壓器的輸氣量（中壓管網(wǎng)的節(jié)點流量），計算各管段的計算流量。 管段 6 Q6=62m3/h 管段 5 Q5=Q6+55=117 m3/h 管段 4 Q4=57 m3/h 管段 3 Q3=58 m3/h 管段 2 Q2=Q5+Q4+Q3=117+57+58=232 m3/h 管段 1 Q1=Q2+41=273 m3/h （ 3）選管道 1234 為本枝狀管網(wǎng)的干管，先行計算。 （ 4）求干管的總長度。 河南城建學院本科 畢業(yè)設計（論文） 6 小區(qū)輸配管網(wǎng)的水力計算 31 mllll 35111457180321 ??????? （ 5）根據(jù)氣源點①的供氣壓力及調壓器進口的最小需求壓力確定干管的允許壓力平方差： 222 750050100 kP aP al ???? 則干管的單位長度的 允許壓力平方差（含 5%局部損失）為： mkPalP / 7500 2???? （ 6）由管段單位長度的允許壓力平方差及各管段的計算流量初選干管各管段的管徑。查《燃氣工程設計手冊》圖 1118 選各管段的管徑及其單位長度壓力平方差： 管段 1 mmd ?? mk P alP / 2121 ???? 管段 2 mmd ?? mk P alP / 2222 ???? 管段 3 mmd ?? mk P alP / 2323 ???? （ 7）計算干管各管段的壓力平方差（含局部損失 5%） 。 管段 1 221 kPaP ????? 管段 2 222 1 k P aP ????? 管段 3 223 k P aP ????? 22322212 2 2 k P aPPPP ????????? （ 8）計算干管上各節(jié)點壓力。 節(jié)點 3 k P aPPP 223243 ?????? 節(jié)點 2 k P aPPP 1 222232 ?????? 節(jié)點 1 k P aPPP 5 221221 ?????? ＜ 100kPa （ 9）支管計算。按等壓降法計算支管，查《燃氣工程設計手冊》圖 1118 選各管段的管徑及其單位長度壓力平方差： 河南城建學院本科 畢業(yè)設計（論文） 6 小區(qū)輸配管網(wǎng)的水力計算 32 管段 6 mmd ?? mk P alP / 2626 ???? 管段 5 mmd ?? mk P alP / 2525 ???? 管段 4 mmd ?? mk P alP / 2424 ???? 計算支管各管段的壓力平方差（含局部損失 5%） ： 管段 6 226 k P aP ????? 管段 5 225 k P aP ????? 管段 4 224 k P aP ????? 計算各支管上各節(jié)點壓力： 節(jié)點 5 k P aPPP 224235 ?????? 節(jié)點 6 k P aPPP 225236 ?????? 節(jié)點 7 k P aPPP 226267 ?????? （ 10）繪制水力計算圖 ，詳見永豐新城國際小區(qū)天然氣工程中壓燃氣管道水力計算圖 。 的 水力計算 公式 低壓燃氣管道水力計算公式 05TTdQLp ????? （ ） 式中 Δ p—— 低壓燃氣管道的壓力損失（ Pa）； L—— 燃氣管道的計算長度（ m）； Q—— 燃氣管道計算流量（ m179。/h）； d—— 管道內徑 (mm)； ρ —— 燃氣 的密度 （ kg/m179。）； 河南城建學院本科 畢業(yè)設計（論文） 6 小區(qū)輸配管網(wǎng)的水力計算 33 T—— 設計中所采用的燃氣溫度（ K）； T0—— ； λ —— 燃氣管道沿程阻力系數(shù)。 摩擦阻力系數(shù)計算公式同 式 （ ）。 永豐新城國際小區(qū) 10三棟樓的低壓管網(wǎng)水力計算： （ 1）將管段進行標號，選擇最不利環(huán)路 1231415，詳見附錄 B； （ 2） 計算各 管段的額定流量 ，按同時工作系數(shù)法 計算出計算 流量； （ 3）根據(jù)計算流量 預選各 管段管徑 ，預選管徑可通過平均壓降法或經濟流速法來確定。但是由于本設計的 低壓 管段流量變化頻繁，不適合采用平均壓降法；本設計 按照 6m/s 的經濟流速預選管徑。公式如下： 3 6 0 07 8 ??????? vQvQd hh ? （ ） 式中 hQ ——管段的計算流量（ Nm3/h）； d —— 管道內徑 (mm)； v —— 經濟流速 (m/s)。 （ 4） 查天然氣低壓 PE 管水力計算圖得到單位長度壓力損 失， 根據(jù)長度計算沿程損失； 單位長度管道阻力損失的密度修正： 在上述單位管長摩擦阻 力損失的公式中，密度為 1kg/m3。在輸送天然氣時，只需在上述阻力損失的基礎上乘以天然氣的密度數(shù)值。 （ 5）計算局部阻力損失 ，按 10%的沿程損失計算 ； （ 6）求出 最不利環(huán)路 實際總壓力降； （ 7） 依次求出各個管段的流量、管徑及壓力損失； （ 8）確定允許壓力降，并對阻力損失進行校核。對于天然氣，燃具額定壓力為 2020Pa 時，調壓 裝置 出口壓力為 2600Pa。 低壓管道總壓力降 P? =26002020=600Pa＞ ，因此滿足要求故所選管徑合理。如果壓力 損失過大則可通過調整管徑進行修正。 計算結果見附錄 D 中。 按照同樣的步驟計算其余樓棟的低壓管道 ，管徑的確定結果見永豐新城國際小區(qū)天然氣工程管網(wǎng)總平面圖。 河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 7 小區(qū)室內燃氣管網(wǎng)設計 34 7 小區(qū) 室內 燃氣 管網(wǎng)設計 室內設計資料 永豐新城國際小區(qū) 7樓，共 14 層，每層四戶居民，一共 56 戶。 每戶燃氣用具為 一臺雙眼灶（用氣量為 ）和一臺熱水器（用氣量為 ） 。 室內管道的設計 1．室內管道的組成 室內燃氣管道系統(tǒng)的組成，隨著城鎮(zhèn)燃氣系統(tǒng)的供氣方式不同而有 所變化，一般由用戶引入管，立管、用戶支管、燃氣計量表、用具連接管和燃氣用具所組成。這樣的系統(tǒng)構成是因為用氣建筑直接連接在城鎮(zhèn)的低壓管道上，現(xiàn)在一些城市也采用中壓進戶表前調壓的系統(tǒng)。 2．引入管的設計 引入管是指室外燃氣管道與室內燃氣管道的連接管。無論是低壓還是中壓（即自設調壓箱的用戶）燃氣引入管，其布置原則基本相同，一般可分為地下引入法和地上引入法兩種，地上引入法又分為低立管入戶和高立管入戶。 （ 1）結合主要的設計原則，說明本設計的方案； 燃氣引入管應設在廚房或走廊等便于檢修的非居住房間內。如確有困難，可以 從樓梯間引入，此時閥門井宜設在室外。本設計將引入管設在廚房； （ 2）輸送濕燃氣的引入管，埋設深度應在土壤冰凍線以下，并有不低于 的坡向凝水器或燃氣分配管的坡度； （ 3）燃氣引入管穿過建筑物基礎、墻或管溝時，均應設在套管內，并考慮沉降的影響，必要時采取補償措施?？梢栽谶M戶管上設置撓性和波紋管等補償裝置，以免管道變形影響住戶使用并減少隱患； （ 4）輸送人工煤氣時，引入管最小公稱直徑為 25mm；輸送天然氣時，最小公稱直徑為 15mm。 畫出水力計算圖（系統(tǒng)圖或立面圖） （ 1） 對各計算節(jié)點進行 編號，對于 管道計算流量、管徑、氣流方向改變的位置均應編上節(jié)點號； 河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 7 小區(qū)室內燃氣管網(wǎng)設計 35 （ 2） 對各層層高及支管處進行標高； （ 3）標出管道附屬設備。 室內燃氣管道水力計算 在進行室內燃氣管道水力計算時，應首先根據(jù)建筑物的平面圖和剖面圖，選定和布置用戶燃氣用具，畫出管道系統(tǒng)圖。 （ 1） 設計流量計算 室內燃氣管道計算方法有兩種：不均勻系數(shù)法和同時工作系數(shù)法。由于居民住宅使用燃氣的數(shù)量和使用時間變化較大，故室內燃氣管道的計算流量一般都按燃氣用具的額定 流 量和同時工作系數(shù) tk 來確定。 按公式（ ）計算 tn()Q k kNQ?? （ ） 式中 Q—— 燃氣管道的計算流量（ 3m/h ）； tk —— 不同類型用戶的同時工作系數(shù)，當缺乏資料時，可取 tk =1； k —— 燃具的同時工作系數(shù)，參照《城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范》附錄 F 進行選取； N —— 同一類型燃具的數(shù)目； nQ —— 同一類型燃具的額定流量（ 3m/h ）。 （ 2） 燃氣管道的管段計算長度確定 管段的計算長度由兩部分組成：實際管段長度和當量長度。 局部阻力損失的計算可以用將各種管件折成相同管徑管段的當量長度，乘以單位管 長阻力損失的方法。當量長度的計算公式如下： 2 dL ???? （ ）式中 2L —— 當量長度 m； ?? —— 計算管段中局部阻力系數(shù)的總和； d —— 管道內徑 (mm)； ? —— 燃氣管 道的摩阻系數(shù)。 （ 3） 管段阻力損失計算 管段的總壓力損失值即為管段的計算長度與經過密度修正的單位長度管道阻力損失之積。 河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 7 小區(qū)室內燃氣管網(wǎng)設計 36 （ 4）各管段的附加壓頭計算 由于燃氣與