【正文】 （ 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(jīng)過密度修正的單位長度管道阻力損失之積。 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(dāng)量長度，乘以單位管 長阻力損失的方法。 按公式（ ）計算 tn()Q k kNQ?? （ ） 式中 Q—— 燃?xì)夤艿赖挠嬎懔髁浚?3m/h ）； tk —— 不同類型用戶的同時工作系數(shù)，當(dāng)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?xì)庠O(shè)計規(guī)范》附錄 F 進(jìn)行選??； 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 ）。 （ 1） 設(shè)計流量計算 室內(nèi)燃?xì)夤艿烙嬎惴椒ㄓ袃煞N：不均勻系數(shù)法和同時工作系數(shù)法。 畫出水力計算圖（系統(tǒng)圖或立面圖） （ 1） 對各計算節(jié)點進(jìn)行 編號，對于 管道計算流量、管徑、氣流方向改變的位置均應(yīng)編上節(jié)點號； 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 小區(qū)室內(nèi)燃?xì)夤芫W(wǎng)設(shè)計 35 （ 2） 對各層層高及支管處進(jìn)行標(biāo)高； （ 3）標(biāo)出管道附屬設(shè)備。本設(shè)計將引入管設(shè)在廚房； （ 2）輸送濕燃?xì)獾囊牍?，埋設(shè)深度應(yīng)在土壤冰凍線以下，并有不低于 的坡向凝水器或燃?xì)夥峙涔艿钠露龋? （ 3）燃?xì)庖牍艽┻^建筑物基礎(chǔ)、墻或管溝時，均應(yīng)設(shè)在套管內(nèi)，并考慮沉降的影響，必要時采取補償措施。 （ 1）結(jié)合主要的設(shè)計原則，說明本設(shè)計的方案； 燃?xì)庖牍軕?yīng)設(shè)在廚房或走廊等便于檢修的非居住房間內(nèi)。 2．引入管的設(shè)計 引入管是指室外燃?xì)夤艿琅c室內(nèi)燃?xì)夤艿赖倪B接管。 室內(nèi)管道的設(shè)計 1．室內(nèi)管道的組成 室內(nèi)燃?xì)夤艿老到y(tǒng)的組成，隨著城鎮(zhèn)燃?xì)庀到y(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?xì)庥嬃勘怼⒂镁哌B接管和燃?xì)庥镁咚M成。 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 小區(qū)室內(nèi)燃?xì)夤芫W(wǎng)設(shè)計 34 7 小區(qū) 室內(nèi) 燃?xì)?管網(wǎng)設(shè)計 室內(nèi)設(shè)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。 計算結(jié)果見附錄 D 中。 低壓管道總壓力降 P? =26002020=600Pa＞ ，因此滿足要求故所選管徑合理。 （ 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(jìn)行校核。 （ 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。但是由于本設(shè)計的 低壓 管段流量變化頻繁，不適合采用平均壓降法；本設(shè)計 按照 6m/s 的經(jīng)濟(jì)流速預(yù)選管徑。 摩擦阻力系數(shù)計算公式同 式 （ ）。/h）； d—— 管道內(nèi)徑 (mm)； ρ —— 燃?xì)?的密度 （ kg/m179。按等壓降法計算支管，查《燃?xì)夤こ淘O(shè)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(xué)院本科 畢業(yè)設(shè)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?xì)夤艿浪τ嬎銏D 。 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。 河南城建學(xué)院本科 畢業(yè)設(shè)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(diào)壓器進(jìn)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。 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。 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。 摩擦阻力系數(shù)計算公式： .1 1ReKd? ???????? （ ） 式 中 K—— 內(nèi)表面的當(dāng)量絕對粗糙度（ mm）， PE 管的 K=。 因此本設(shè)計采用 PE 管 SDR=11 系列 。 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。 聚乙烯燃?xì)夤艿婪譃?SDR11 和 兩個系列。除此之外， PE 管具有良好的氣密性，嚴(yán)密性優(yōu)于鋼管；管內(nèi)壁平滑，提高 介質(zhì)流速， 提高輸氣能力，較之相同的金屬管能輸送更多的燃?xì)?；成本低，材質(zhì)輕且衛(wèi)生無毒。 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(xué)介質(zhì)的侵蝕，無電化學(xué)腐蝕。適用于各種壓力級別的城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿篮椭茪鈴S地工藝管道。必須根據(jù)燃?xì)獾男再|(zhì)、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。 河南城建學(xué)院本科 畢業(yè)設(shè)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(shè)計壓力： 低壓設(shè)計壓力 ： 5000Pa 調(diào)壓裝置出口壓力： 2600Pa 燃具額定壓力： 2020Pa 工程概況 本設(shè)計為永豐新城國際小區(qū)天然氣工程，小區(qū)內(nèi)共十三幢樓住宅，共設(shè)計用戶 726 戶。經(jīng)過調(diào)壓，燃?xì)鈮毫档筒⒎€(wěn)定在 2600Pa 左右。 系統(tǒng)框架圖如下： 居民用戶 ↑ 小區(qū) 低壓燃?xì)夤芫W(wǎng) ↑ 調(diào)壓裝置 ↑ 小區(qū) 中壓燃?xì)夤芫W(wǎng) ↑ 城市中壓管網(wǎng) 由 許昌城市中壓管網(wǎng)的預(yù)留處 輸出的天然氣的壓力為 ，根據(jù)用戶分布 情況，在各用氣區(qū)的適當(dāng)?shù)攸c設(shè)置樓棟調(diào)壓箱。詳見 永豐新城國際小區(qū)天然氣工程管網(wǎng)總平面圖 。 永豐新城國際小區(qū) 輸配系統(tǒng)選擇及管網(wǎng)布置 永豐新城國際小區(qū) 燃?xì)夤芫W(wǎng)系統(tǒng)的選擇 該小區(qū) 采用中 低 壓 兩 級系統(tǒng)管網(wǎng)可保證所有用戶灶具在額定壓力下工作，從而提高了燃燒效率。 河南城建學(xué)院本科 畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 小區(qū)輸配管網(wǎng)的水力計算 28 6 小區(qū) 輸配管網(wǎng)的水力計算 水力計算是燃?xì)夤艿涝O(shè)計計算的重要組成部分。犧牲陽極應(yīng)埋設(shè)在土壤冰凍線以下。 每種犧牲陽極都相應(yīng)地有一種或幾種最適宜的填包料，例如鋅合金陽極，用硫酸鈉、石膏粉和膨潤土作填包料。 使用犧牲陽極保護(hù)時，被保護(hù)的金屬管道應(yīng)有良好的防腐絕緣層，此管道與其他不需要保護(hù)的金屬管道或構(gòu)筑物之間沒有通電性，即絕緣良好。 5． 設(shè)置檢查樁和檢測頭的目的：檢測樁是為了監(jiān)測犧牲陽極裝置的保護(hù)電位。在陽極與保護(hù)管道之間，嚴(yán)禁設(shè)置其他金屬構(gòu)筑物。 3． 犧牲陽極在埋設(shè)時，與 被 保護(hù)的燃?xì)夤艿赖木嚯x不宜小于 ，也不宜大于 7m，埋設(shè)深 度不宜小于 1m，且直埋設(shè)在潮濕的土壤中。m的場合； （ 3） 外加電流陰極保護(hù)法在選用時不受土壤電阻率的限制。 犧牲陽極選用及布點的技術(shù)要求 ： 1． 電防護(hù)法在選用時應(yīng)符合以下要求 （ 1） 鋅陽極不 得使用在土壤電阻率＞ 200Ω當(dāng)條件許可時，也可采用強制 電 流保護(hù)法。如應(yīng)用于市區(qū)范圍內(nèi)時，則由于其會產(chǎn)生干擾電流而影響其他管線及建筑物，且還需要征地或占用建筑物，因此在實施時會帶來較大的困難。采用犧牲陽極法的主要優(yōu)點有：無需外部電源、對外界干擾少、安裝維護(hù)費用低、無需征地或占用其他建構(gòu)筑物、保護(hù)電流利用率高等，因此特 別適合于城市范圍內(nèi)的埋地鋼管。使用陰極保護(hù)時，被保護(hù)的金屬管道應(yīng)有良好的防腐絕緣層，以降低陰極保護(hù)的費用。 燃?xì)夤艿赖年帢O保護(hù)方法 埋在土壤中的金屬管道由于各種原因管道表面將出現(xiàn)陽極區(qū)和陰極區(qū)，并在陽極區(qū)發(fā)生局部腐蝕。 （ 4） 能抗生物腐蝕，有足夠的機械強度、韌性和塑性。 （ 2） 電絕緣性能好，有足夠的耐壓強度和電阻率。 3． 應(yīng)確保燃?xì)夤艿辣换炷粱驂γ嫫ね耆鼑采w燃?xì)夤艿赖幕炷粱驂γ嫫さ暮穸炔坏眯∮?2cm。 燃?xì)夤艿赖姆栏椒? 絕緣層防 護(hù)法 1． 采用聚乙烯防腐膠帶或熱收縮膠帶作外防腐層，使燃?xì)夤艿琅c外界隔絕。 3．管橋跨越 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 26 管橋法系將燃?xì)夤艿罃R置在河床內(nèi)自建的支架上。按河流河床地質(zhì)構(gòu)成，管徑、施工力量等選擇，并經(jīng)計算確定。 為防止水下穿越燃?xì)夤艿喇a(chǎn)生浮管現(xiàn)象，必須采用穩(wěn)管措施。 頂管施工是一種不開挖溝槽而敷設(shè)管道的工藝，它運用液壓傳動產(chǎn)生強大的推力，使管道克服土壤摩擦阻力頂進(jìn)。若河床不易挖溝或挖溝不經(jīng)濟(jì)且河床穩(wěn)定，水流平穩(wěn)，管道敷設(shè)后不易被船錨破壞和不影響通航時，可采用裸管敷設(shè)。 2）裸管敷設(shè)。對通航河流還應(yīng)考慮疏浚和拋錨的深度。 采用該法敷設(shè)，管道不易損壞，一般采用這種方法敷設(shè)。當(dāng)雙管分別敷設(shè)時，平行管道的間距，應(yīng)根據(jù)水文地質(zhì)條件和水下挖溝施工的條件確定，按規(guī)定不得小于30～ 40m。每條管道的通過能力是設(shè)計流量的 75％，但在環(huán)形管網(wǎng)可由另側(cè)保證供氣，或以枝狀管道供氣的工業(yè)企業(yè)在過河管檢修期間，可用其他燃料代替的情況下，允許采用單管敷設(shè)。并從直線河段，河灘寬度最小的地方穿越。 燃?xì)夤艿来纾┰胶恿? 燃?xì)夤艿劳ㄟ^河流時，可以采用穿越河流，利用已建道路橋梁或采用管橋跨越等形式。應(yīng)盡可能避免在潮濕或巖石地帶以及需要深挖處穿越。穿越工程鋼制套管的防腐絕緣應(yīng)與燃?xì)夤艿婪栏^緣等級相同。穿跨管道應(yīng)選擇質(zhì)量好的長度較長的鋼管，以減少中間焊縫。穿過鐵路干線時，應(yīng)敷設(shè)在涵洞內(nèi)。 穿越道鐵路設(shè)計 燃?xì)夤艿来┰借F路時要垂直穿越。檢漏管上端伸入防護(hù)罩內(nèi)，由管口取氣樣檢查套管中的燃?xì)夂?，以判明有無漏氣及漏氣的程度。套管直徑應(yīng)比燃?xì)夤艿乐睆酱?100mm 以上，保護(hù)套管端部伸出長度距路堤坡腳距離不應(yīng)小于 。 在管道穿跨越工程設(shè)計應(yīng)取得相關(guān)主管部門的同意后，方可進(jìn)行。 應(yīng)對整個工程方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，采用可行技術(shù)，節(jié)約投資。選定穿跨越位置應(yīng)考慮地形及地質(zhì)條件，具有合適的施工現(xiàn)場與方便交通條件。 表 地下燃?xì)夤艿琅c建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)或相鄰管道之間的垂直凈距（ m） 序號 項 目 地下燃?xì)夤艿溃ó?dāng)有套管時，以套管計） 1 給水管、排水管或其它燃?xì)夤艿? 2 熱力管的管溝底（或頂） 3 電 纜 直埋 在導(dǎo)管內(nèi) 4 鐵路軌底 5 有軌電車軌底 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 24 燃?xì)夤艿来┰秸系K物的設(shè)計 跨越工程的設(shè)計考慮 首先考慮確保管道與穿跨越處的交通設(shè)施的安全性 ， 并對運輸 、 防洪 、 河道形態(tài) 、 生態(tài)環(huán)境以及水工構(gòu)筑物 、 碼頭 、 橋梁等不構(gòu)成不利影響 。 （ 5）燃?xì)夤艿琅c其他各種構(gòu)筑物以及管道相交時，應(yīng)按規(guī)范規(guī)定保持一定的最小垂直凈距見表 。 （ 3）燃?xì)夤艿啦坏迷诘叵麓┻^房屋或其