燃气输配课程设计.docx

1、燃气输配课程设计目录 第一章 、管道设计基础资料 .现状管道接口位置 .燃气压力 .土壤性质及腐蚀性能 .气候条件 .供气区域规划平面图和现状平面图（管线综合图）其他地下管道布置的规划图和现状图燃气成分及物性参数 .基本气体性质 .混合物容积组成、质量组成 平均分子量 .平均密度和相对密度 .虚拟临界压力、虚拟临界温度 粘度.热值 .八、I |.10爆炸极限 .确定用户燃具 .11每户用气量的确定 .11每栋用气量 .12第二章 、水力计算 .13燃气管网布线 .13水力图16确定各管段计算流量 .17允许压力降 .17预选管径 .17管道壁厚计算 .18计算内径 .20摩擦阻力损失 .21局

2、部阻力损失 .24附加压头 .25校核、确定压力级制、调压方式25第三章 、管材与设备选型 .25第四章 、管道防腐设计 .29参考文献30第一章、管道设计基础资料现状管道接口位置管道接入处如图所示，根据导师设计要求，选择 A处接入燃气压力设计压力为，煤气表前压力玄 3000Pa。管道坡度玄0；灶前额定燃气压力要求： 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。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

3、：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;rl.供气区域规划平面图和现状平面图（管线综合图）11._J去d 跡”5E.- ID 口7 - 莠宀R绑3 .S -d -dn J , s . Jh匚13.J-口-1一二一C二L&卜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:甲烷丙烷正丁烷按丙烯二氧化碳氧气氮气体积分数（%分子式CHC3H8GHwCQQN2分子量M摩尔容积Vm密度P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P C

4、162226225232热值高热值r低热值H-爆炸极限爆炸上限Lh（体积%52爆炸下限LL（体积%15粘度动力粘度 106运动粘度 106无因次系数C164278377321266131112沸点t (C)定压比热CP绝热指数K10144导热系数混合物容积组成、质量组成（1）容积组成r序号名称甲烷丙烷止丁烷按丙烯二氧化碳氧气氮气体积分数（% r%（2 ）质量组成g由混合气体的容积（或置Ki Hf尔）成分换算为质成分的计算公式 厂M 丹1序号名称甲烷丙烷止丁烷按丙烯二氧化碳氧气氮气g平均分子量混介气休的平均分f wwil-n公式MtjMi 十卄式中Af 混律气体平均分子量.M=平均密度和相对密度

5、(1 )平均密度混合气体平均密堆还町根据单一气体密度枚界枳成分町按卜亠式计算P 亠口角 * fzp. I * 卜 6竹式中 2化網 混汁气休$细分的密度.畑血；H混合气体的平均密度，kg m3.(2 )相对密度混合气体相对密度计算公式L 23 1- 293Vm式中PS1. 2 93-混存气体平均密度* kg混合气体平均靡尔容积.ni knwij 混件P体相对箫度，空气为山 标雜状态K牢气的密度W kg/nV Bs=o.虚拟临界压力、虚拟临界温度X ll知撚气容积成分时燃气的拟临畀压力和虎拟临界温度的iinjst： 尸工严口尸-心巴丄r屮M 為匸口 丁 f7V 1 f”7式屮 %、了E”，卩”一

6、 丁叽叽一 口 *啤Frrq觀汗气体的虚拟临强压力和處拟临界温度； 混令气休务组分的临界压力； 混舍气体各细分的临界iUffi； 混合气休齐组分的徉积成分(1)虚拟临界压力PCm=( Mpa(2)虚拟临界温度TCm=( K)粘度混合气体动力粘度计算公式托仍曙L近“我呱曲时据rr休的动力黏醴*则/ n 时覗0气体的动力黏度按混合气体在01时的动力相应各组分在0X：时的动(1 = X 10人-6 m2/s t=20 C混合气体动力粘度征絶对压力小J混合工体的动打黏度和单气体-样、也圧閒压力的升烏而増大的.1MI竹的MY况卜.刖力的懂化对黏熾的响较小*可不号fe,至j船度的母响.却不容许 惣略KAT

7、 Y - 小戶 FY（273）F七时混合气怵的dj力粘懊、Fi h；混合气体赵度-273+1, K.混合气体的无凶次实從卓可同rti合法则求毋.唯 气体的（值由缶I 1I和表1-3-2町以件到i：T=+20=(11 =9. X 10人-6 m2/s计算密度珅患工休的状态厅祚小PV=mRT绝对压力內：气体所闭的容积t in- S常如 J (kg - K)；A体的温度* K； 气依质:卜kg.P =0. kg/ 立方米运动黏度“在数值上F动力黏度除以其帝度10心6 m2/s运动粘度=X 10人-6 m2/s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X手算误差为%混台训燃气体的热值町

8、由各单一气体的热值根据混合法则按卜式计口 H 二 SHr式中/ 混合可燃气体的俩热值或低热值” kJES/L 撼中第I种町燃组分的廉热值或低热個.W/ n?:厂燃气中笫I种可燃组分的容积成分.或咁热计测得计算得到：H= MJ/m3H L= MJ/m3爆炸极限2A6.2.4増7NI炸團的直接计墓于式（2 1（1 S）.将各情性气佯都看为X，呵稲血下列燃气爆炸摄附的rt搖计舜 公式：L =二p H D+両Mfm 3. 711 r,j）#1 木誇惰性气坤的燃气的烬炸概限（匕限或下限儿【仁 描气中眄燃气细分的10炸扱跟 300mm热力管直埋热水蒸汽在管沟内电杆基础 35kV通讯照明电杆铁路路堤坡脚有轨

9、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ft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n 一级调压方式一般町按下式计算:75片+ 1, 50式中AFd 从调压站到S远燃具的管道允许阻力损失，Pa； Fn 低压燃具的定乐力，Pa.灶前额定燃气压力要求： R2燃料2000Pa所以 P = X 2000+150=1650 pa 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

10、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PD使用公式：尸亦丙求直管壁厚名称符号单位数值说明设计压力PMPa管子外径Dmm许用应力CtMPa查附表焊缝系数无缝钢管取1，焊接钢管查表修正系数Y查附表计算壁厚Somm判断公式B/6mm是否可用P/ ct腐蚀裕量mm根据设计需要填写壁厚负偏差mm参考厂家数据加工减薄量mm附加裕量Cmm包括腐蚀裕量、壁厚负偏差和加工减薄量选用壁厚SmmS= 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（

11、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修正系数丫=计算得到S=1.取壁厚2mm公称直径壁厚负偏差腐蚀裕量加工减薄量附加裕量CPD0许用应力焊缝系数修正系数计算壁厚S0选用壁厚mmDN2502510011.DN320321001DN4002401001DN500501001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

12、表DN25标准外径为32mm计算得到内径为26mmDN32标准外径为38mm计算得到内径为32mmDN40标准外径为45mm计算得到内径为39mmDN50标准外径为57mm计算得到内径为51mm摩擦阻力损失HJ.2.1低压%!力损失计公式1L 漩狀态 fRc 21XnI.13 Z Ini2.临界收态(R* 21川0 -药間jA 豎,-砒 Rl joT,U5，(】L缨怛再；X ih I叫;F 19Z.严)EAP /:和删料n代任乙嫦许過中的疋曲状臺地尢事敕为倉流过渡区.少数伦水力朮阳|览，极空致 在肌力平方区.人门|算采刖111 6).采用计W机编科应按附力分X计韓”注意：此处钢管公式错误貞屮b

13、 燃y込动黏世* nr /s, 鞋耶由的晋就绝对粗糙度finiiO, inn 般取山一仇】 nrram 燼料骨 ftiWi O. Illi mm；iHi.:域审押rt累通锻巾计理心扎和计和耳就 42713/占谓數：rii疔的呼擦阻力描定宀；槌飞啊遛的竹吃燃气竹迥的il即氏度1叭取：运动粘度为X 10A-6 m2/s绝对粗糙度为绝对温度燃气密度Nm以管段12-4为例阻摩系数Re-2100O.03 653456-21005 0.0408689708465 3451.6-105-P 1.9 106（1 118空）Q2 TL 23Q 105dv d5 T0其他管段见附表局部阻力损失 IM-IJL弓嗣贞

14、辭(fluid匚孵脱IIJ 和1-J虑i - - 町 -.11fW相聲握陀.通也讯wan饥 叫n好扯QK Ae C 1 V .竄- ttk止脚” 1JJ _rUrft- =1-i.-”d打1 bdJ1: ELI Ji Ilk二讥二.r J.JV；讨rft忡戟小的怦找、同部飢力先也町用卅就氏度来计算备种讲件撕跋制阀fh辛段的芳制烷度n可 按卜M确址：ni以管段14-6为例：有1个旋塞Z =2 2Z =2L2=2X 26/=，其他见附表附加压头3.附加压头曲r燃气Fj,气的帘肚不同TWS期口：端ff竹抓詬里伉时.在燃工竹迪屮将产*附3F卸厲-珂山“P*i h IJEI迷桂m站島；工個畫难kc m

15、i燃飞的憲也 kx nVi节段塔堆和的端的杯高外:们.m汁薛容:内燃（悄逍4驰向杯岛尘化和 气托的牢外或I LA的低压燃飞曾迫+应琴廉附加校核、确定压力级制、调压方式计算管路总压降0-4 Pa0-1-7-8-9-17Pa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。管材为无缝钢管第三章、管材与设备选型旋塞阀调压箱2乂Z 尬* ” 十 f主要技术参数:进口压力范围P1 :出口压力范围P 2:1-5K Pa5-30K Pa30-150KPa调压精度P2：w 5%关闭压力Pb:工作温度：-40 C 60 CDN25凝水缸X 2质量保证措施1.测量放线实行放线复

16、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。第四章、管道防腐设十92.2 乙烯胶粘带乙烯胶帖带底漆、内帯和外保护带细成.町栗川匸或机W骑绕涂裳施 1制臂检测、我恤姑洗处用Lj除处理（达到局2级或$3级）合格肩，涂喇配来I止 漆从歴底滦衣卜后-叩可境绕乙烯胶粘带，先嫦胶LHM的内带.再竦外初 4 搭接宽度町以从SOrnm拿搭按胶帯寛度的切託.徐装施I涉算如祥| 9 2 6所力讥 W1TWW 卜糖诞山W 9 2

17、=61. 乙烯腔粘常防将1结构乙烯胶粘帝防Mb!的檢報備r些乙MIS骷帝防8构 4*25旳寻A总艸蜃t min 11flFMtft1)7亠 = - _1 Wftf*, 1/内谙、层外;|?加强fit1圧（ft灌，丿/内殆.（1为腔带冷的50S-：iEn 肚外帝 （帯为*霜直吨的ME55%）燃气输配工业金属管道设计规范流体输送用无缝钢管城镇燃气设计规范建筑燃气设计手册燃气工程设计手册燃气工程制图标准 燃气管道工程技术手册石油化工管道设计器材选用通则工业金属管道设计规范参考文献第五版）段常贵主编GB 50316-2000 (2008GB-T8163-1999GB50028-2006袁国汀主编严铭卿主编CJJ/T 1302009(2009年版 ）(SH3059-2001)(GB50316-2000)(2008年版）年版）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