云阳县复兴社区供气管网设计 精品.docx

云阳县复兴社区供气管网设计 精品.docx

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云阳县复兴社区供气管网设计精品

重庆科技学院

毕业设计（论文）

题目云阳县复兴社区供气管网设计

学院石油与天然气工程学院

专业班级油气储运

学生姓名学号

指导教师职称

评阅教师职称

2013年6月18日

注意事项

1.设计（论文）的内容包括：

1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）

2）原创性声明

3）中文摘要（300字左右）、关键词

4）外文摘要、关键词

5）目次页（附件不统一编入）

6）论文主体部分：

引言（或绪论）、正文、结论

7）参考文献

8）致谢

9）附录（对论文支持必要时）

2.论文字数要求：

理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

3.附件包括：

任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。

4.文字、图表要求：

1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写

2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。

图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画

3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印

4）图表应绘制于无格子的页面上

5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档

5.装订顺序

1）设计（论文）

2）附件：

按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订

3）其它

学生毕业设计（论文）原创性声明

本人以信誉声明：

所呈交的毕业设计（论文）是在导师的指导下进行的设计（研究）工作及取得的成果，设计（论文）中引用他（她）人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人成果及为获得重庆科技学院或其它教育机构的学位或证书而使用其材料。

与我一同工作的同志对本设计（研究）所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。

毕业设计（论文）作者（签字）：

年月日

摘要

随着我国城市现代化进程脚步的加快，人们对居住环境及生活条件改善的要求日益提高，加速了城市燃气的发展。

发展城市燃气可以节约能源，减轻城市污染，提高人民生活水平，促进工业生产，提高品质质量，改善城市的生态环境和投资环境具有重要意义，其社会综合效益显著。

对于云阳复兴社区供气管网设计来说，本设计主要包括中压供气管网设计、低压庭院管网及室内管网设计和中压管网施工组织设计。

中压供气管网设计主要由云阳县到复兴场镇中压供气管网、调压设施的设计。

低压庭院管网和户内管网设计包括低压供气管网、室内管网设计、管件及管材的选用、燃气表调压箱的安装和管道附近等组成。

管网施工组织设计主要有整个中压供气管网系统的所需要的设备、材料、施工及验收等组成。

关键词：

天然气供气管网管网施工

ABSTRACT

Alongwithourcountrycitymodernizationstepspeedingup,people'slivingenvironmentandlivingconditionsimproverequirementsisincreasingdaybyday,toacceleratethedevelopmentofcitygas.Developmentofcitygascansaveenergyandreduceurbanpollution,improvepeople'slivingstandards,promotetheindustrialproduction,improvethequalityofquality,acceleratetheconstructionofmoderncities,improvetheecologicalenvironmentofthecityandtheinvestmentenvironmentisofgreatsignificance,itsremarkableeconomiccomprehensivebenefitofsociety.

ForFuxingcommunityinYunyangcountygassupplypipenetworkdesign,thisdesignmainlyincludesthemediumpressuregaspipenetworkdesign,lowpressurecourtyardpipelinesandindoorplumbingandmedium-voltagepipelineconstructionorganizationdesign.MediumpressuregaspipenetworkdesignismainlycomposedofYunYangcountytoFuxingcommunityofmediumpressuregaspipeline,thepressureregulatingfacilitydesign.Lowpressurecourtyardpipelinesandtheindoorpipelinedesign,includinglowpressuregassupplypipe,indoorpipenetworkdesign,selectionofpipefittingsandpipes,gasmeterneartheclosetandpipelineinstallation,etc.Pipelineconstructionorganizationdesignmainlyhasthemediumpressuregaspipenetworksystemofrequiredequipment,materials,constructionandacceptance,etc.

Keywords：

citygas；gassupplypipenetwork;pipelineconstruction

1绪论

1.1本课题目的及意义

随着我国城镇居民生活水平的提高，人民开始追求高品质的质量的生活与消费。

城市燃气的优越性就体现出来，不但可以减轻城市居民生活的劳动负担，改善生活环境，而且降低或消除液化石油气在运输、储存、销售、使用环节上的安全隐患。

天然气的使用在经济、环境条件上比使用液化石油气、煤气及电能等传统能源具有一定的优势。

目前，云阳县城中居民做饭，烧热水，甚至供热，供冷都是用的天然气。

我公司的宗旨是必须保证连续稳定供给燃气供气最基本的对象居民用户。

燃气管网供气工程作为涉及到居民的人身财产安全的特殊行业，对于整个工程的设计、施工、验收尤为重要。

因此，必须探求云阳县到复兴场镇中压供气管网设计、低压庭院管网及室内管网设计和中压管网施工组织设计，保证管道燃气供应经济合理、安全稳定。

复兴社区是重庆云阳县的一个乡镇，也是作为云阳县城市规划的一个重要发展对象。

我公司本来预计2012年完工这期巨大的工程，但是由于设计的管线与云阳县正在建设的两条连通城乡的道路有着很大冲突，所以公司的只有等待建设好的道路后重新做一个更加完善的设计。

复兴社区作为一个乡镇，管网设计投产面临巨大的挑战，同时作为云阳天然气由城镇向农村发展的一个新领域的标志具有重要意义。

本课题研究有助于熟练运用自己所学的知识，通过工程实例加深了对以后从事的行业的了解和认识，为以后的从事的工作发展奠定良好的基础。

1.2城市燃气现状

天然气、人工燃气、煤层气和液化石油气四种气源组成我国城市燃气。

我国发展燃气事业的产业政策是：

贯彻多途径、多气源，根据实际情况合理利用的方针，充分发挥城市区域内煤炭、冶金、化工企业的焦炉气供城市居民和工业用户使用，发展城市燃气要与城市建设相结合，进行统一规划，逐步实施。

城市燃气是现代化城市建设和发展重要能源。

地下管网是城市赖以生存的重要的基础设施。

城市燃气供气系统是给城市公共福利事业、居民生活以及生产供应燃气的一项重要基础工程设施。

实现城市民用燃料气体化是城市公共事业和城市建设的一部分，也是城市现代化的重要标志之一。

现代化城市的建设把采用管道供应的城市燃气

作为发展趋势和方向。

城市管道燃气不仅仅是一种高效、优质、清洁、方便的城市使用燃气，同时可以为城市节约能源，减轻污染，提高生活水平，促进工业生产，提高品质质量，改善生态环境和投资环境。

作为现代化城市水平的重要标志之一城市燃气的发展水平也是建设现代化城市的必要条件。

1.3本课题研究内容、预期目标

1.3.1研究内容

本工程位于重庆市云阳县，复兴社区天然气采用云阳县天然气公司通过城区中压管道供气。

小区内低压天然气外线设计起点接中压管道通过调压箱转换为低压预留管。

中压天然气外线设计起点接云阳县移民大道中压预留管。

本工程有中压管网设计、管线布局、管道材料及管径的选择、施工组织设计、低压多层住宅2栋，共36户。

每户安装一台双眼灶和一台热水器。

1.3.2本课题预期目标

在实际应用中深化对于专业课知识的认识，锻炼解决工程实际问题的能力。

掌握供气管网设计，学习查阅文献，规范，熟练运用AutoCAD等办公软件。

具体任务如下：

（1）中压管网设计与施工，低压庭院管网及室内管网设计。

（2）利用计算机绘制施工图，7张（按A2号图纸计算）。

设计图纸要求图面整洁，图纸内容布置合理。

（3）图纸包括：

公路穿越施工图，警示带大样图，直埋式PE阀门安装图，楼梯间挂表管道平面图等。

2工程概况

2.1工程简介

本设计为云阳县到复兴社区天然气供气工程一期中压主管网工程。

根据《城镇燃气设计规范》（GB50028-2006），结合云阳县到复兴社区的主道路沿线、兼顾城市发展规划进行燃气管网设计。

本工程中中压供气工程主要选用PE80SDR11系列的PE管，质量符合《燃气用聚乙烯（PE）管道系统第一部分：

管材》（GB15558.1-2003）要求；管网设计压力0.4MPa，运行压力0.36MPa。

其中中压主管网由de90PE管和de63PE管组成，设计长度为1985m（de90）、2055m（de63）。

本工程的施工设计主要涉及中压供气管网，因为中压供气管网已经完工。

本工程中庭院管网和户内管道只有初步设计及设计图。

2.2城市燃气的指标

（1）天然气是一种可燃、易爆，有毒的气体，对城市燃气选用的净化天然气有以下一些要求：

燃气的华白指数被动范围低于5%；用气设备燃烧性能的要求与燃气燃烧性能的所有参数指标相适应。

（2）城市燃气应具有可察觉的臭味的净化天然气，其中加臭的要求：

在达到有害浓度前察觉有毒燃气；在相当于爆炸下限20%的浓度察觉无毒燃气。

2.3项目建设的必要性

2.3.1社区概况

根据该城市总体规划，复兴社区是位于云阳的一个场镇，居民人口两千多，处于发展阶段，随着道路的延伸，还将增加居民人口，场镇内房屋大致成形。

2.3.2地形和气象资料

该社区内地形复杂。

总的特征是：

“楼栋参差不齐、道路错综复杂地貌起伏不定，严重影响管道铺设”。

2.3.3项目建设的必要性

（1）小区自身发展的需要

复兴社区是重庆云阳县的一个乡镇，也是作为云阳县城市规划的一个重要发展对象。

虽然管网设计投产面临巨大的挑战，但是作为云阳县天然气由城镇向农村发展的一个新领域的标志具有重要意义。

（2）用户的需要

随着云阳县复兴社区居民生活水平的提高，传统能源不能满足人们的需求，这个场镇的居民主动要求使用我公司的天然气。

（3）环境保护的需要　

天然气是世界上公认的清洁能源，其主要成份是甲烷，燃烧后的废气中二氧化硫、氮氧化物的含量远低于传统能源，燃烧后的二氧化硫、粉尘含量接近于零。

2.4设计参数及气质要求

2.4.1设计参数

（1）输送介质：

净化天然气。

（2）设计压力：

中压Ａ级0.4MPa。

2.4.2气质要求

（1）天然气主要物理性质

华白指数：

52.9MJ/m3

低发热值：

34MJ/m3

动力粘度:

1.06×10-6Kg.s/m2

运动粘度：

13.9×10-6m2/s

比重:

0.58

密度：

0.6892Kg/m3

燃烧势:

39.5

爆炸极限:

4.98—14.96%

（2）天然气气质达到H2S含量在20mg/m3以下。

2.5设计依据和设计原则

2.5.1设计依据

有关设计规范，行业标准及政策性文件：

《城镇燃气设计规范》（GB50028-2006）；

《城镇燃气技术规范》（GB50494-2009）；

《聚乙烯燃气管道工程技术规程》（CJJ63-2008）；

《城镇燃气输配工程施工及验收规范》（CJJ33-2005）；

《燃气用埋地聚乙烯（PE）管道系统第一部分：

管材》（GB15558.1－2003）；

《燃气用埋地聚乙烯（PE）管道系统第二部分：

管件》（GB15558.2－2005）；

《燃气用埋地聚乙烯（PE）管道系统第3部分：

阀门》（GB15558.3-2008）；

《输送流体用无缝钢管》（GB/T8163-2008）；

《钢制对焊无缝管件》（GB/T12459-2005）；

《钢质管道聚乙烯胶粘带防腐层技术标准》（SYT0414-2007）；

《工业金属管道工程施工规范》（GB50235-2010）；

《燃气用聚乙烯管道焊接技术规则》（TSGD2002-2006）；

等其他规范和设计资料。

2.5.2设计原则

（1）严格执行国家有关的规范、规定和标准。

（2）确保安全，力求经济合理。

（3）深入调查研究，认真落实各项基础资料，包括天气，地质城市规划等。

3基础参数的确定和用气量的计算

3.1各类用户用气量指标

3.1.1城市居民生活用气量指标

（1）用户燃气设备的类型

燃具额定功率越大居民年用气量越大，而且用户燃具的额定功率通常要大于实际需要的功率，但当燃具额定功率达到一定程度时，这一因素不会再影响居民年用气量。

（2）能源多样化

现在我国城市能源具有多样化，当煤气、液化石油气、电能、太阳能等能源使用比例增加时，燃气用量必然减少。

（3）其它因素

城市居民人均年收入、生活总体水平的提高；生活习惯、气候条件、作息及节假日制度、燃气价格。

3.2民用气高峰系数

用月不均匀、日不均匀、小时不均匀三个系数来反应民用气的不均匀性：

根据云阳县天然气公司提供的其他社区作为参考，三个系数的最大值分别称为月高峰系数Km，日高峰系数Kd，小时高峰系数Kh。

例子见表3.1。

用气的高峰系数根据城市用气量的实际统计资料确定。

居民生活用气高峰系数，当缺乏用气的实际统计资料时，结合当地具体情况，可按下列范围选用：

Kh=2.20~~3.20

Kd=1.05~~1.20

Km=1.10~~1.30

因此KmKdKh=2.54~~4.99

表3.1国内部分城市居民用户用气高峰系数的统计情况

城市名称

高峰系数

Kh

Kd

Km

北京

2.64～3.14

1.05～1.11

1.15～1.25

广州

2.50～2.80

1.08～1.13

1.18～1.23

长沙

2.35～3.00

1.10～1.15

1.20～1.25

西安

2.30～2.45

1.05～1.15

1.15～1.20

本工程设计根据该县当地的实际情况，参照云阳县其他类似场镇的实际统计数据，对居民用户用气的月、日、小时高峰系数取值如下：

Km=1.20、Kd=1.10、Kh=3.00。

3.3民用气的计算

3.3.1民用气量的计算

（3.1）

式中Q——居民生活年用气量，Nm³/h；

N——居民人数，人；

k——气化率，%；

q——居民生活用气定额，kJ/人.a；

Hl——燃气低热值，kJ/Nm³；

本工程设计气化居民用户2000人，燃气低热值Hl=35.162kJ/Nm，耗热定额为q=2303MJ/人·年，气化率K=0.931×10-6。

年用气量

年平均日用气量

计算月平均日用气量

3.4燃气小时计算流量

管网中材料设备及管道的选型计算的基础数据是燃气小时计算流量。

燃气小时计算流量一般按一年中用气量最大那一个月中用气量最大那一天中用气量最大那一小时的用气量计算，是为了满足民用的最大小时用气量。

居民生活燃气小时计算流量（101325Pa和0℃），计算公式：

（3.2）

（3.3）

式中n——一年中燃气最大负荷利用小时数，h；

Qa——年燃气用量，m3/a；

Qh——燃气小时计算流量，m3/h；

Kd——日的用气量高峰系数，是一月中的日最大用气量和该月日平均用气量的比值

Kh——小时用气量高峰系数，是一月中最大用气量那一天中的小时最大用气量和该日小时平均均用气量的比值

Km——月的用气量高峰系数，是一月中的日平均用气量和一年中的日平均用气量比值。

根据Km=1.2、Kd=1.1、Kh=3.0得知

4城区中压燃气管网设计

4.1中压A一级压力管网

根据现行《城镇燃气设计规范》GB50028-2006的规定，燃气管道压力分级见表4.1：

表4.1燃气管道压力分级

名称

压力（MPa）

低压燃气管道

P<0.01

中压燃气管道

B

0.01≤P≤0.20

A

0.20

次高压燃气管道

B

0.40

A

0.80

高压燃气管道

B

1.60

A

2.50

由于本社区是个小场镇，本工程采用中压A一级压力输送燃气。

城市输送燃气管网压力设计为0.40Mpa（相对压力）。

本工程燃气管网的一些设计参数如下：

中压管道起点压力（门站出站压力）0.40Mpa（4Kgf/cm2）（相对压力）

中压管道末端压力不低于0.30Mpa（相对压力）

调压箱出口压力2.80KPa（绝对压力）

用户燃具额定压力2.00KPa（绝对压力）

考虑到以后发展的需要，管道最大设计压力为0.40Mpa。

管道试压时，管道分段试压的强度试验压力按规定为最高设计压力的1.5倍，即P强=0.60Mpa，严密性试验压力按最高设计工作压力的1.15倍，即P严=0.46Mpa进行。

4.2中压A一级压力管网布置

4.2.1中压A一级管网布置原则

根据已确定的中压输配管网压力级制，中压管网布置应遵循以下原则布置：

（1）服从云阳县城市总体规划，遵守有关规范与法规，考虑长远发展。

（2）前提在安全供气的条件下减少建筑拆迁量与穿越工程。

（3）以避免与高压电缆平行敷设减少地下钢管电化学腐蚀。

（4）管道应与道路同步建设，避免重复开挖。

条件具备时可建设共同沟敷设。

（5）可作多方案比较，选用供气安全、正常水利工况与事故工况水利工况良好、投资较省，以及原有设施可利用的方案。

（6）管道布置应按先人行道后非机动车道、尽量不在机动车道埋设的原则。

（7）对中小城镇的干管主环可设计为等管径环，以进一步提高供气安全性与适应性。

根据《城镇燃气设计规范》（GB50028-2006），结合复兴社区天然气管道现状及业主要求，确定各段管线管径的大小。

4.2.2中压A一级压力管网的管材选用与布置

（1）中压管材的选用

目前我国用于燃气供气的管材主要有PE管、钢管。

该县城燃气供气工程采用中压A一级系统的压力级制，因为燃气具有易燃、易爆的特性，所以供气管材的安全可靠性非常重要。

再加上必须兼顾工程投资的经济性，使二者很好的结合起来。

针对本工程，主要考虑以下几个因素：

管材价格及施工费用；管材的安全可靠性；管材对复杂条件的适应性；管道的运行管理；管材对复杂条件的适应性施工难易程度。

采用PE管成本低于同管径的钢管和铸铁管，而且还具有以下其它管材没有的优势：

1）使用寿命长，耐腐蚀；

2）柔韧性好，敷设时允许有一定的弯曲半径，便于施工，并能较好地抵御地震等自然灾害的影响；

3）施工费用低，维护保养简单；

4）内壁光滑，摩擦阻力小，流动性能好。

本工程中压管道采用PE80SDR11系列PE管，材质符合《燃气用埋地聚乙烯（PE）管道系统第一部分：

管材》（GB15558.1-2003）。

管件选用对应PE管件，质量符合《燃气用埋地聚乙烯（PE）管道系统第二部分：

管件》（GB15558.2-2005）；

阀门自带安全放散，质量符合《燃气用埋地聚乙烯（PE）管道系统第3部分：

阀门》（GB15558.3-2008）。

因为聚乙烯塑料管（PE等）具有钢管和铸铁管所无法比拟的优势，目前国内外已普遍采用PE管作为城市燃气中压管网管材，本工程中压管网管材选用PE管，SDR11系列，材料为PE100，执行现行国家标准《燃气用埋地聚乙烯管材》GB15558.1-95。

中压管网的材料材料和设备表见表4.2和表4.3。

表4.2中压管网的设备

序号

设备位号

名称及规格

单位

数量

单台质量（kg）

总质量

（kg）

备注（或数据表号）

一

PE球阀

PE80SDR11

DE90（带双放散）

个

2

含阀井

PE80SDR11

DE63（带双放散）

个

3

含阀井

表4.3中压管网的材料

序号

名称、规格及标准号

单位

数量

单件质量（kg）

总质量（kg）

备注

一

管材

1

PE管PE80SDR11

GB15558.1-2003

de90

m

1993

de63

m

1760

2

无缝钢管20#

GB/T8163-2008

D219×6

m

17

穿越套管

二

管件

1

PE管件

GB15558.2-2005

1.1

PE异径三通

DE90/63

个

6

1.2

PE等径三通

DE90

个

1

DE60

个

1

1.3

PE90°弯头°

DE90

个

13

DE63

个

11

1.4

PE45°弯头°

DE90

个

10

DE63

个

7

1.5

PE管帽

DE90

个

1

DE63

个

6