燃气输配课程设计Word格式文档下载.docx

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R2燃料2000Pa

土壤性质及腐蚀性能

土壤性质：

华北平原地带性土壤为棕壤或褐色土。

腐蚀性能：

我国华北地区的土壤一般为中碱性土壤。

土壤pH值一般为～;

SO42-含量占土壤重量的%～%;

Cl-的含量占土壤重量的%～%;

Mg2+含量占土壤重量的%～%。

气候条件

小区位于华东某平原区域，属亚热带南缘季风气候区，冬夏长春秋短，温暖潮湿，雨量充沛。

气温：

年平均气温16度；

地温：

数据缺失；

地下水位线：

米（以2016年6月30日北京市885个地下水位监测点数据为例）

极限冻土深度≯；

供气区域规划平面图和现状平面图（管线综合图）

CAD图见附录

其他地下管道布置的规划图和现状图

数据缺失

燃气成分及物性参数

基本气体性质

按任务书要求，选用石油伴生气：

甲烷①

丙烷②

正丁烷③

按丙烯④

二氧化碳⑤

氧气⑥

氮气⑦

体积分数（%）

%

%

分子式

CH4

C3H8

C4H10

CmHn

CO2

O2

N2

分子量M

摩尔容积VM

密度ρ

相对密度S（空气=1）

——

气体常数R

临界参数

临界温度TC

临界压力PC

临界密度ρC

162

226

225

232

热值

高热值Hh

低热值HL

爆炸极限

爆炸上限Lh（体积%）

5

2

爆炸下限LL（体积%）

15

粘度

动力粘度

运动粘度

无因次系数C

164

278

377

321

266

131

112

沸点t（℃）

定压比热CP

绝热指数K

10144

导热系数

混合物容积组成、质量组成

（1）容积组成r

序号

①

②

③

④

⑤

⑥

⑦

名称

甲烷

丙烷

正丁烷

按丙烯

二氧化碳

氧气

氮气

体积分数（%）r

（2）质量组成g

g

平均分子量

M=

平均密度和相对密度

（1）平均密度

ρ=

（2）相对密度

混合气体相对密度计算公式

S=0.

虚拟临界压力、虚拟临界温度

（1）虚拟临界压力

PCm=（Mpa）

（2）虚拟临界温度

TCm=（K）

混合气体动力粘度计算公式

μ=×

10^-6m2/s

t=20℃混合气体动力粘度

T=+20=

μt=9.×

计算密度

ρ=0.kg/立方米

运动粘度=×

考虑到理想气体与实际气体的差异，将运动粘度调整为软件计算的×

手算误差为%

计算软件基于REFPROP模型热值

计算得到：

HH=MJ/m3

HL=MJ/m3

爆炸上限：

爆炸下限：

13.%

供气区域用户、用气量资料

该小区内地势平坦，本设计的范围仅包括小区平面图中划定区域内的1#~8#楼房，共8栋，各栋楼房居民户数分配方案如下表所示：

合计220单位（户）

确定用户燃具

各户居民均选用海尔公司产YZ12T-2型双眼灶具，不考虑其他燃气具，燃具额定热负荷：

，灶前额定燃气压力要求：

R2燃料2000Pa；

每户用气量的确定

燃气额定热负荷：

；

式中：

---灶具额定用气流量（

）

---为本设计所用天燃气的低热值（

每户用气量：

Qn=*3600/=³

/h

每栋用气量

查表得同时工作系数，利用公式计算出每一栋的计算流量

方案

1#楼

2#楼

3#楼

4#楼

5#楼

6#楼

7#楼

8#楼

合计

H2（户数）

22

24

18

20

30

40

42

220

同时工作系数

第2章、水力计算

燃气管网布线

小区内燃气管道采用地下敷设，地下燃气管道宜沿城镇道路敷设，一般敷设在人行便道或绿化带内。

本设计为八栋居民楼供应燃气，由小区平面图可以确认管线采用枝状布置。

（一）布线原则应考虑：

（1）管道中燃气的压力；

（2）街道地下其他管网的密集程度与布置情况；

（3）接到交通量和路面结构情况，以及运输干线的分布情况；

（4）所输送燃气的含湿量，输送是燃气要考虑必要的管道坡度，而输送干燃气则不用考虑管道坡度；

（5）与该管道相连接的用户数量及用气量情况，该管道是主要管道还是次要管道；

（6）线路上所遇到的障碍物情况；

（7）土壤性质、腐蚀性能和冰冻线深度；

（8）该管道在施工、运行和发生故障时，对城镇交通和人民生活的影响。

（二）低压管网的燃气布置

低压管网的主要功能是直接向各类用户配气，低压管网的布置一般应考虑：

（1）燃气管网的输气压力低，沿程压力降的允许值也较低，故低压管网成环时变长一般应控制在300～600m之间。

（2）为保证和提高抵押管网的供气可靠性，给低压管网供气的相邻调压站之间的管道应成环布置。

（3）有条件时低压管网应尽可能布置在街坊内兼作庭院管道，以节省投资。

（4）低压管道应按规划道路布线，并应与道路轴线或建筑物的前沿相平行，尽可能避免在高级路面下敷设。

（5）低压管道仅在调压室出口设置阀门，其余一般不设阀门。

为了保证在施工和检修时互不影响，也为了避免由于泄漏出的燃气影响相邻管道的正常运行，甚至逸入建筑物内，地下燃气管道与建筑物、构筑物以及其他各种管道之间应保持必要水平净距。

见下表。

表地下燃气管道与建筑物，构筑物或相邻管道之间的水平净距表（m）

项目

地下燃气管道

低压

中压B

中压A

次高压B

次高压A

建筑物的

基础

外墙面

—

给水管

污水、雨水排水管

电力电缆

直埋

在导管内

通讯电缆

燃气管道

DN≤300mm

DN＞300mm

热力管

热水

蒸汽

在管沟内

电杆基础

≤35kV

＞35kV

通讯照明电杆

铁路路堤坡脚

有轨电车钢轨

街树

在本设计中，地下管道与各楼水平净距均保持≥3m。

其他应遵从低压管线的布线原则。

水力图

确定各管段计算流量

以6-5为例：

计算流量为5#楼的计算流量立方米/小时。

进而确定每一管段计算流量

见附表

允许压力降

所以

=×

2000+150=1650pa错误：

（入户管压降分配未分配）

0-1-7-8-9-17为最长管线，长度为200米

所以单位长度与允许压降为m

预选管径

根据管段的计算流量及单位长度的允许压力降预选管径

以14-6管段为例：

查《燃气工程设计手册》图11-1-1

单位长度与允许压降为m，计算流量为立方米/小时

得到初选标准管径为：

25mm

其他管段见附表

管道壁厚计算

使用公式：

求直管壁厚

符号

单位

数值

说明

设计压力

P

MPa

管子外径

Do

mm

许用应力

[σ]t

查附表

焊缝系数

φ

无缝钢管取1，焊接钢管查表

修正系数

Y

计算壁厚

So

判断公式

是否可用

Do/6

P/[σ]t

腐蚀裕量

根据设计需要填写

壁厚负偏差

参考厂家数据

加工减薄量

附加裕量

C

包括腐蚀裕量、壁厚负偏差和加工减薄量

选用壁厚

S

S＝So＋C

《石油化工管道设计器材选用通则》（SH3059-2001）

《工业金属管道设计规范》（GB50316-2000）（2008年版）

许用应力查《石油化工装置工艺管道安装设计手册》（第一篇）（第三版）P654

以14-6为例计算壁厚：

选管径为DN25

壁厚负偏差腐蚀裕量加工减薄量0所以附加裕量C为

设计压力为，许用应力100修正系数Y=

计算得到S=1.取壁厚2mm

公称

直径

壁厚负

偏差

附加

裕量

D0

S0

DN25

25

100

1

1.

DN32

32

DN40

DN50

50

根据国家标准与钢管生产企业产品规格，选取所有管道壁厚为

计算内径

根据预选的标准管径，与标准管径的外径、选取的管道壁厚计算管道内径

查附表DN25标准外径为32mm，计算得到内径为26mm

DN32标准外径为38mm，计算得到内径为32mm

DN40标准外径为45mm，计算得到内径为39mm

DN50标准外径为57mm，计算得到内径为51mm

摩擦阻力损失

注意：

此处钢管公式错误

取：

运动粘度为×

绝对粗糙度为

绝对温度

燃气密度Nm3

以管段12-4为例

流速

阻摩系数

=

局部阻力损失

以管段14-6为例：

有1个旋塞ζ=2Σζ=2

L2=2×

26/=，其他见附表

附加压头

校核、确定压力级制、调压方式

计算管路总压降

0-4Pa

0-1-7-8-9-17Pa

小于并趋近于允许压降1650Pa，所以通过校核。

压力级制为低压，调压方式为一级调压。

管材为无缝钢管

第3章、管材与设备选型

无

缝

钢

管

DN25、DN32、DN40、DN50

GB/T8163-1999

（输送流体用无缝钢管）。

材质（牌号）为10、

三

通

直角弯头

旋塞阀

调压箱

主要技术参数：

进口压力范围

P1：

出口压力范围

P2:

1-5KPa

5-30KPa

30-150KPa

调压精度P2：

≤±

5%

关闭压力Pb:

工作温度：

-40℃~60℃

凝水缸

DN25凝水缸×

阀

门井

质量保证措施 

1.测量放线实行放线复测制，以确保放线准确。

2.混凝土浇筑严格执行混凝土浇灌申请单制度，隐蔽工程必须经过验收签字后方可进行下道工序。

3.设置能独立行使权力的专职质检员，同时班组设置兼职质检员。

试验人员按照国家规范要求对原材取样试验，按要求留置砼试块。

第4章、管道防腐设计

参考文献

《燃气输配》（第五版）段常贵主编

《工业金属管道设计规范》GB50316-2000（2008年版）

《流体输送用无缝钢管》GB-T8163-1999

《城镇燃气设计规范》GB50028-2006

《建筑燃气设计手册》袁国汀主编

《燃气工程设计手册》严铭卿主编

《燃气工程制图标准》CJJ/T130—2009

《燃气管道工程技术手册》（2009年版）

《石油化工管道设计器材选用通则》（SH3059-2001）

《工业金属管道设计规范》（GB50316-2000）（2008年版）

《石油化工装置工艺管道安装设计手册》（第一篇）（第三版）P654

《天然气流量计量中气体密度的计算》魏凯丰、张作群、王建

《天然气混合气体粘度和雷诺数计算研究》魏凯丰、宋少英、张作群