南京某小区燃气方案设计

目录1设计基基础资料………(1)1.1燃气气供应对象象……………………(1)1.2燃气气供应的设设计参数……………(1)1.3用户户灶具配备……………………(1)1.4三期期工程平面面图………(2)2设计计计算……………(2)2.1庭院院管道…………(2)2.2室内内管道…………(15)3天然气气替换的可可行性分析析………(25)3.1华白白指数…………(25)3.2庭院院管道的天天然气替换换核算……(26)3.3室内内管道的天天然气替换换核算…………………(26)结束词……………………(27)致谢词……………………(28)参考文献…………………(29)附图1庭庭院管道水水力计算图图………(30)附图2庭庭院管道纵纵断面图A………(31)附图3庭庭院管道纵纵断面图B………(32)附图4224幢立管7的水力计计算系统图图…………(33)附表1庭庭院管道水水力计算表表（人工煤煤气)……(34)附表2庭庭院管道水水力计算表表（天然气气)…………(41)附表3各各幢楼的室室内燃气立立管水力计计算表（人工煤煤气）…………………(48)附表4各各幢楼的室室内燃气立立管水力计计算表（天然气气）………(80)1设计基础资料1.1燃气供应对象某小区八幢居民楼，其楼层数及住户分布如表1：表124幢25幢26幢27幢28幢29幢30幢31幢一层7户7户4户2户5户6户5户二层7户7户4户7户3户5户6户5户三层7户7户4户7户3户5户6户5户四层7户7户4户7户3户5户6户5户五层7户7户4户7户3户5户6户5户六层7户7户4户7户3户5户6户5户七层5户4户3户6户5户八层5户4户3户6户5户九层5户4户3户5户4户十层3户4户3户5户4户十一层3户4户3户5户4户各楼户数63户42户44户35户32户30户63户52户总户数361户 1.2燃气供应的设计参数表2：表2参数气种运动粘度燃气密度引入管设计压压力ν（㎡/s）ρ(㎏/m33)Pa人工煤气1.88×110-50.635000天然气1.38×110-50.7550001.3用户灶具配备：1.3.124幢、25幢、26幢、27幢的用户同时安装双眼灶和燃气快速热水器；28幢、29幢、30幢、31幢的用户仅安装双眼灶。1.3.2灶具额定流量选用如下（参考文献[1,3]）：双眼灶： 1.25m3/h快速热水器：人工煤气 2.21m3/h 天然气 1.76m3/h即8L/min 1.3.3压力（参考文献[1]表7－2）见表3：表3：燃气种类类人工煤气天然气燃具额定压力力(Pa)10002000燃具前最大压压力(Pa)15003000燃具前最小压压力(Pa)75015001.4康盛花园三期工程平面图，包括以下内容：(1)建筑物、构筑物的平面图(2)调压站的平面位置(3)道路平面位置及路面结构(4)道路和小区地坪标高各楼的楼层结构平面图及各楼层标高小区内管道布线障碍状况（本设计未提供其它管道情况，故设计时暂不考虑）2设计计算2.1庭院管道 2.1.1确定庭院管道的管材金属管材壁厚较其他管材较薄，节省金属用量，但腐蚀性差、成本高，运输安装不便。PE管具有良好的柔韧性且具有良好的耐腐蚀性，可耐多种化学介质的侵蚀，无电化学腐蚀。因此，PE管埋地敷设不需要做防腐和阴极保护。除此之外，PE管具有良好的气密性，严密性优于钢管；管内壁平滑，提高介质流速，提高输气能力，较之相同的金属管能输送更多的燃气；成本低，材质轻且卫生无毒。综合以上的比较，本设计的庭院管道采用PE管以提高输送效率以及节省防腐投入。聚乙烯燃气管道分为SDR11和SDR17.6两个系列。SDR为公称外径与壁厚之比。SDR11系列宜用于输送人工煤气、天然气、气态液化石油气；SDR17.6系列宜用于输送天然气。由于本工程考虑输送人工煤气，再用天然气替代。所以选用SDR11系列的聚乙烯燃气管材[4]。2.1.2平面管道布置及绘制布置：庭院管道应尽量敷设在街坊、里弄的道路上，在有车辆通行的道路上布线时，应尽量敷设在人行道上。地下燃气管道与建筑物，构筑物或相邻管道之间的水平距离有一定的要求[1]。在本设计中，地下管道与各楼平行时间距为4m，部分管道由于实际布线不能统一为该距离，在平面布置图中将标示；地下管道与各楼垂直时，间距为2.5m；为保证引入管与建筑物基础的间距要求，地下燃气管道与墙面的垂直间距为770mm。绘制：(1)标明管线平面位置。(2)对于管道附件，如图中的凝水缸均应给出地坪及埋地的标高；图上应标示出气流方向,坡度方向；图中应标示出与本设计有关的建（构）筑物名称，如调压站、阀门井等。2.1.3纵断面管道布置及绘制布置：(1)输气管线纵断面设计须绘制燃气管道纵断面图，标明管道走时的管道地下纵断面情况，并可按图计算工程土方量。(2)地下燃气管道与构筑物和相邻管道之间的垂直净距（m）也有一定要求[1]。(3)地下燃气管道应埋设在冰冻线以下，本设计不存在冰冻线的问题，但同样，有最小覆土深度（路面至管顶）应符合下列要求[2]：埋设在车行道下时，不得小于0.9m；埋设在非车行道（含人行道）下时，不得小于0.6m；埋设在庭院（指绿化地及货载汽车不能进入之地）内时，不得小于0.3m。(注：当采取行之有效的防护措施后，上述规定均可适当降低。)在本设计中，考虑到现在小区内车辆的普及率，埋地深度都在0.9m及以上。(4)地下燃气管道应坡向凝水缸，其坡度一般不小于0.003，本设计取用0.005。布线时应尽量使管道坡度与地面坡度方向一致，以减少土方量；凝水缸设在管道坡向改变时管道的最低点，两相邻凝水器之间距离一般为200～500m。管道坡向不变时，间距一般为500m左右。(5)地下燃气管道穿越城镇主要干道时，应敷设在套管内，并应符合一定要求[1]。本设计中未遇到类似情况，故不作说明。(6)燃气管道不得在地下穿过房屋及其它建筑物，不得平行敷设在电车轨道之下，也不得与其它地下设施上下并置。绘制：(1)管道路面的地形标高；(2)管道平面布置示意图；(3)燃气管道走势及埋深；(4)相邻管线、穿越管线及穿越障碍物的端面位置；(5)管道附件的安装深度；(6)输气管道的坡向及坡度；(7)绘制纵断面图时应在图纸左侧绘制标尺，图面中管道高程和长度方向应该采取不同的比例。在本设计图纸中将采用横向1/1000，纵向1/50的比例。2.1.4综述水力计算的方法绘制管道水力计算图水力计算图包括以下内容：·庭院管道布置；·管段编号；·计算流量；·管段长度；·管径。流量计算城市燃气输配系统的管径及设备通过能力应按燃气计算月的小时最大流量进行计算。小时计算流量的确定，关系着燃气输配的经济性和可靠性。小时计算流量定得偏高，将会增加输配系统的金属用量和基建资金，定得偏低，又会影响用户得正常用气。确定燃气小时计算流量得方法有两种，不均匀系数法和同时工作系数法。这两种方法各有其特点和使用范围。由于居民住宅使用燃气的数量和使用时间变化较大，故室内和庭院燃气管道的计算流量一般按燃气用具的额定耗气量和同时工作系数K0来确定。用同时工作系数法求管道计算流量的公式如下：式中：——庭院及室内燃气管道的计算流量（Nm3/h）；Kt——不同类型用户的同时工作系数，当缺乏资料时，可取1；K0——相同燃具或相同组合燃具的同时工作系数；Qn——相同燃具或相同组合燃具的额定流量（Nm3/h）；N——相同燃具或相同组合燃具数。根据文献[2]表2-13可查得居民生活用燃具的同时工作系数K0。为便于区分，在后文中，仅使用燃气双眼灶的K0值用K1表示，同时使用燃气双眼灶和快速热水器的K0值用K2表示，没有直接对应可查的值时采用插入法。根据计算流量预选管径并计算阻力损失·预选管径预选管径可通过平均压降法或经济流速法来确定。但是由于本设计的庭院管段流量变化频繁，不适合采用平均压降法；本设计按照3m/s的经济流速预选管径。公式如下：式中：——管段的计算流量（Nm3/h）；——管道内径(mm)；——经济流速(m/s)； ·根据预选管径从表4确定管道内径：表4外径SDR11≤4barkg/mDe壁厚内径kg/m203.014.00.15253.019.00.20323.026.00.26403.732.60.40504.640.80.62635.851.40.99756.861.41.38908.273.62.0011010.090.02.9812511.4102.23.8716014.6130.86.34·根据计算流量以及预选管道的内径，确定实际流速。公式如下： 式中：——实际流速(m/s)； ——庭院及室内燃气管道的计算流量（Nm3/h）； ——管道内径(mm)。·由于燃气处于各种流态时，需要选用不同的阻力计算公式。流态是通过雷诺数来判别的。雷诺数的计算公式如下： 式中: ——雷诺数； ——管道内径(mm)； ——实际流速(m/s)； ——运动粘度(㎡/s)。·根据各管段燃气的雷诺数判别流态，选用不同的摩擦阻力系数及单位管长的摩擦阻力计算公式。不同流态的计算公式如下：当<2100时为层流，；当>3500时为紊流，；当21003500时为临界状态，；式中：——燃气管道摩擦阻力损失(Pa)；——燃气管道的摩阻系数； ——燃气管道的计算长度(m)；——燃气管道的计算流量（Nm3/h）； ——管道内径(mm)；——1㎏/m； ——运动粘度(㎡/s)；——管壁内表面的当量绝对粗糙度(mm)。PE管一般取=0.01mm；——雷诺数； ——实际的燃气温度； ——273K。·单位长度管道阻力损失的密度修正。密度修正：在上述单位管长摩擦阻力损失的公式中，密度为1㎏/m3。在输送人工煤气时，只需在上述阻力损失的基础上乘以人工燃气的密度数值。·燃气管道的的管段计算算长度确定定管段的计算长长度由两部部分组成：：一.实际管段段长度；二二.当量长度度。局部阻力损失失的计算可可以用将各各种管件折折成相同管管径管段的的当量长度度，乘以单单位管长阻阻力损失的的方法。当当量长度的的计算公式式如下：式中：——当量量长度m；——计算管管段中局部部阻力系数数的总和。可可以通过查查文献[11]中表6-1查取；——管道内内径(mm)；——燃气气管道的摩摩阻系数。·管段阻力损损失计算 管段的总压压力损失值值即为管段段的计算长长度与经过过密度修正正的单位长长度管道阻阻力损失之之积。·管段的累计计阻力损失失计算 该值即为本本管段的阻阻力损失与与前面已经经计算过的的管段的阻阻力损失累累计值。至此，管道阻阻力损失计计算完毕。确定允许压力力降，并对对阻力损失失进行校核核。根据文献[11]表7-2，对于人人工煤气，燃燃具额定压压力为10000Pa时，调压压站出口最最大压力为为16500Pa。根据文文献[1]]表7-3，对于人人工煤气的的多层建筑筑室内燃气气管道允许许阻力损失失为250PPa，灶具前前压力波动动范围为－－250～＋500Pa。按此计计算庭院管管道与引入入管的接点点压力可在在1150～19000Pa之间。即即庭院管道道阻力最大大可达900PPa，最小需需要150PPa。但设计计时应考虑虑以下两点点：·根据运行经经验，对于于人工煤气气管道，虽虽然经过净净化，但管管道结垢仍仍然比较严严重，从而而减小流通通断面，因因此水力计计算时应保保留一定的的富裕量。·对于人工煤煤气由于密密度小，当当供应楼房房使用时，由由于搞成查查，燃气在在管内的升升力（附加加压头）较较大，因此此庭院管道道水力计算算时，其阻阻力损失可可以按偏大大的数值考考虑，此时时灶具压力力拟按额定定压力10000Pa计算，以以减小管径径，节约投投资。上述两方面在在设计中应应综合考虑虑，确定庭庭院管道的的允许阻力力损失。2.1.5举例对管段段进行水力力计算并核核算庭院管管段总压降降。下面以某管段段为例，对对其进行流流量计算以以及水力计计算。本设设计的流量量计算以及及水力计算算均以Exceel表格形式式制作，在在以下管段段的举例计计算中，根根据上述水水力计算的的方法，同同时结合表表格的制作作，对本设设计的过程程进行说明明。(1)初步步画出庭院院管道水力力计算图（附附图1），标出出所需参数数。(2)先将将附表1中的参数数加以说明明： N1———仅使用双双眼灶的用用户数； N2———同时使用用双眼灶和和快速热水水器的用户户数； K1———仅使用双双眼灶的用用户同时使使用系数；； K2——— 同时使用用双眼灶和和快速热水水器的用户户同时使用用系数； Q1———仅使用双双眼灶的用用户的计算算流量（Nm3/h）；Q2——同同时使用双双眼灶和快快速热水器器的用户的的计算流量量（Nm3/h）； Qh———流经管段段的计算流流量之和（Nm3/h）； D——管径(mm)；d——管管道内径(mm)；L1——管管段长度m； v———实际流速(m/ss)； Re——雷诺数；； ——燃气气管道的摩摩阻系数；； ——运运动粘度((㎡/s)；——计算管段段中局部阻阻力系数的的总和。可可以通过查查文献[11]中表6-1查取；l2——单单位的当量量长度m；L2——当量量长度m；L——计计算长度m；——燃气的的绝对温度度；——单位管长长的摩擦阻阻力损失；；——燃气管管道摩擦阻阻力损失(Pa)；——燃气管管道摩擦阻阻力损失(Pa)；(3)以附附表1中9－10管段为例例，按照Exceel表格中各各项的计算算顺序说明明表格中含含有的程序序、公式。·流量计算 N1：N11=1033 N2：N2=44K1：K1==0.3339 K2：K2==0.1179Q1：Q1==N1×K1=43..65 Nm3/h Q2：Q2==N2×K2=27.225Nmm3/h Qh1：：Qh=Q1＋Q2=70.990Nmm3/h·根据流量以以及预选管管径所对应应得内径确确定实际流流速：预选管径时经经济流速定定为3m/s，91.4mmm查表4选用外外径De110的管径，以以下公式中中的d均以对应应于外径110mmm的内径90mm计算。D==110mmm管段9－－110，实际流流速为＝≈3.10mm/s·根据管段计计算流量、实实际流速以以及运动粘粘度，得出出雷诺数并并判别流态态从而选择择对应的公公式进行计计算得出单单位摩擦阻阻力损失并并进行密度度修正：管段9－－110，雷诺诺数为：＝≈的计算需要选选用公式，该该过程由下下列语句来来实现：IF(Re<<21000,,IFF(Re>35000,,))公式套用了VVB的嵌套假假设语句，语语句执行的的过程是：：如果前面面计算所得得的Re值如果小小于2100，就套用用这一公式式；如果不不是小于22100，并且如如果大于3500，则套用用公式，如如果既不小小于2100，且不大大于3500，即大于2100小于3500时，套用用公式。因为雷诺数为为，大于3500，采用与与紊流相对对应的公式式：＝≈和的计算过程程一样，需需要根据雷雷诺数来判判断流态从从而选定公公式。所用用语句为：：IFF(Re<21000，，IF(Re>35000,，))因为雷诺数为为，大于3500，采用与与紊流相对对应的公式式： ×≈1.65Pa/mm密度修正后单单位管长摩摩擦阻力损损失为： PPa·燃气管道的的管段计算算长度确定定 ＝113.866m ≈33.1255m式中： ——计算算管段中局局部阻力系系数的总和和，在管段段9――10中，仅包包括以下局局部阻力：： 名称 数数量 局部阻力力系数直流三通1个11.0累计局部阻力力损失：11.0 L＝L1＋＋L2=16.998m·管段9-110的总压力力损失及0-10的累计压压力损失：：＝×L＝166.4544Pa：管段从节点点0开始到节节点10为止的管管段累计阻阻力损失为为：16.4454+1176.884（节点0到节点9的管段累累计阻力损损失＝193..294PPa。至此，管段99－10的水力计计算完成。其其余管段均均按照以上上步骤完成成。·为清晰起见见，将庭院院管道从最最远点到调调压站的局局部阻力损损失一一罗罗列在下表表5中，其余余管段均按按此计算，不不做说明，直直接填入水水力计算表表：（各管管段编号与与附图1相对应） 表5：局部部阻力损失失表管段附件名称局部阻力系数数×数量×n累计局部阻力力系数0－－190º光滑弯弯头0.3×11.3直流三通1.0×11――2直流三通1.0×11.02――3直流三通1.0×11.03――4直流三通1.0×11.0130º光滑滑弯头0.15×111.154――5160º光滑滑弯头0.1×11.6分流三通1.5×15――690º光滑弯弯头0.3×11.8分流三通1.5×16――7直流三通1.0×11.07――8直流三通1.0×11.08――9直流三通1.0×11.09――10直流三通1.0×11.010――111直流三通1.0×11.011――122直流三通1.0×11.012――133直流三通1.0×11.013――144直流三通1.0×11.2150º光滑滑弯头0.1×214――155直流三通1.0×11.015――166直流三通1.0×11.016――177直流三通1.0×11.017――188直流三通1.0×11.390º光滑弯弯头0.3×118――199直流三通1.0×11.019――200直流三通1.0×11.020――21190º光滑弯弯头0.3×10.3(4)庭院院管道水力力计算结果果详见附表表1。由于雷雷诺数和运运动粘度仅仅在判别流流态时采用用，故在打打印的附表表中被隐藏藏，在电子子版的水力力计算表中中有罗列。(5)从调调压站到管管道最远点点阻力损失失即为从节节点0到节点21之间管段段的阻力损损失，经过过多次修正正管径，最最终累加结结果为482..29Paa.。该值小小于900PPa（管道允允许的最大大压力损失失）。注：在修正管管径来调节节管道阻力力损失的同同时考虑以以下两点：：·管道的管径径规格过多多会给施工工带来不便便，且增加加管道附件件（如变径径接头等）。从从经济方面面考虑管道道附件的价价格远比管管道价格高高，所以尽尽量在选择择管径的时时候采用三三种左右的的规格。·管道阻力损损失除了有有最大允许许压力损失失值外，还还有一个最最小允许压压力损失值值，在本工工程中为150PPa。2.1.6管道附属属设备(1)凝水水器用途：·收集煤气中中的冷凝水水、施工过过程进入煤煤气管道中中的水，以以及地下水水为高的地地区透过管管道不严密密部分渗入入低压煤气气管道内的的水；·充气启动或或修理时，用用抽水管作作为吹洗管管、放空管管；·用抽水管做做测压管。安装地点：·管道坡向改改变时，凝凝水缸设在在管道的最最低点，两两相邻凝水水器之间距距离一般为为200～500m；·管道坡向不不变时，间间距一般为为500m左右。设计选用：·庭院管道的的工作压力力属于低压压，所以选选用低压凝凝水器；·本设计中凝凝水器所在在管段的管管径均为De1110，所以采采用钢制DN1000的凝水器器。(2)护罩罩护罩用于保护护引至地面面的检查管管、凝水缸缸引来的凝凝水排放管管。小型护护罩（直径径100mmm），适合合用于检查查管及低压压凝水缸上上。所以本本设计采用用小型护罩罩来保护凝凝水排放管管。护罩可用铸铁铁或钢板制制造。(3)金属属示踪线和和警示带聚乙烯燃气管管道敷设时时，宜随管管走向埋设设金属示踪踪线；距管管顶不小于于300mmm处应埋设设警示带，警警示带上应应标出醒目目的提示字字样。2.1.7设计图纸(1)庭院院燃气管道道平面布置置图（燃施施1）燃施1已满足足施工图设设计深度要要求，比例例为1/5000。注：各管段应应标注平面面x、y坐标，给给出管道准准确平面位位置，如果果平面图给给出建筑物物坐标，管管道位置也也可用管道道与建筑物物的相对尺尺寸表示。(2)管道道纵断面图图（附图2、附图3）对于各管段均均应绘制管管道纵断面面图，在此此仅以有凝凝水器的管管段为例。附附图2、附图3是管段5－27－25及5－4－1，5－6－18－21管段的管管道纵断面面图。图纸纸包括了管管道路面的的地形标高高；管道平平面布置示示意图；燃燃气管道走走势及埋深深；管道附附件（凝水水器）的安安装深度；；输气管道道的坡向及及坡度；绘制纵断断面图时在在图纸左侧侧绘制标尺尺，图纸中中采用横向向1/10000，纵向1/50的比例。2.1.8设计施工工说明及材材料表 设计施工说说明（说明明－1）阐述了了在庭院燃燃气管道设设计及施工工的过程中中需要注意意的问题以以及实际的的工程施工工方法等。 庭院管道的的材料表附附于燃施1上。2.2室室内管道2.2.1引入管的的设计引入管是指室室外燃气管管道与室内内燃气管道道的连接管管。无论是是低压还是是中压（即即自设调压压箱的用户户）燃气引引入管，其其布置原则则基本相同同，一般可可分为地下下引入法和和地上引入入法两种，地地上引入法法又分为低低立管入户户和高立管管入户。(1)结合合主要的设设计原则，说说明本设计计的方案：：·燃气引入管管应设在厨厨房或走廊廊等便于检检修的非居居住房间内内。如确有有困难，可可以从楼梯梯间引入，此此时阀门井井宜设在室室外。本设设计将引入入管设在厨厨房；·输送湿燃气气的引入管管，埋设深深度应在土土壤冰冻线线以下，并并有不低于于0.01的坡向凝凝水器或燃燃气分配管管的坡度。本本工程引入入管均有0.01的坡向凝凝水器或燃燃气分配管管的坡度。·燃气引入管管穿过建筑筑物基础、墙墙或管沟时时，均应设设在套管内内，并考虑虑沉降的影影响，必要要时采取补补偿措施。本本设计考虑虑到软土地地基燃气支支管进户时时，由于建建筑物的沉沉降往往会会造成低（高高）立管下下端的弯管管处破裂，进进户管上设设置挠性补补偿器。设设置方式见见各楼栋的的系统图。安安装图参考考文献[33]图5－2～5－5。·输送人工煤煤气时，引引入管最小小公称直径径为25mm；输送天天然气时，最最小公称直直径为15mm。(2)参考考文献[22]，本工工程位于江江南没有冰冰冻期的地地方，无法法从地下引引入时，常常用地上引引入法。本本工程采用用地上引入入法，燃气气管道穿过过室外地面面，沿外墙墙敷设到一一定高度，然然后穿建筑筑物外墙进进入厨房。(3)在新新建小区的的燃气工程程通常考虑虑到建筑的的整体美观观，采用低低立管入户户；但在改改造工程中中，为了给给住户带来来尽肯能少少的施工不不便，通常常采用高立立管入户。在在本工程中中，采用低低立管入户户。2.2.2画出水力力计算图（系系统图或立立面图）(1)对各各计算节点进进行编号，对对于有管道道计算流量量、管径、气气流方向改改变的位置置均应边上上节点号；；(2)对各各层层高及及支管处进进行标高；；(3)标出出管道附属属设备。2.2.3室内燃气气管道水力力计算的方方法(1)设计计流量计算算在计算庭院管管道时进行行流量计算算时提到，由由于居民住住宅使用燃燃气的数量量和使用时时间变化较较大，故室室内和庭院院燃气管道道的计算流流量一般都都按燃气用用具的额定定耗气量和和同时工作作系数K0来确定。在在此，不重重复列出公公式。(2)管材材的选择确确定根据前文所述述，庭院管管道采用的的PE管材有较较多优点，但但是参照文文献[4]]，由于聚聚乙烯管道道机械强度度较低，作作明管容易易受碰撞破破损，导致致漏气，同同时受大气气中紫外线线与氧气的的影响，会会加速老化化，气温的的变化及油油烟或其他他化学剂的的侵蚀对聚聚乙烯管道道也不利。因因此作为易易燃易爆的的燃气输送送管道，不不应使用聚聚乙烯管道道作室内地地上管道。根据文献[11]，对于于不大于DN80的室内燃燃气管道应应采用镀锌锌钢管；对对于大于DN80的室内燃燃气管道宜宜采用无缝缝钢管，材材质10号钢，连连接形式采采用焊接或或法兰。假设采用镀锌锌钢管，根根据已计算算的设计流流量以及镀镀锌钢管的的经济流速速6m/s（文献[22]），根根据公式，初初步得出燃燃气管道的的管径远小小于DN80，故确定定采用镀锌锌钢管。而在庭院管道道与引入管管连接的地地方采用钢钢塑转换弯弯接头。连连接方式参参见文献[[4]。(3)室内内管道水力力计算的方方法及公式式阐述：·预选管径预选管径可通通过平均压压降法或经经济流速法法来确定。但但是由于本本设计的室室内管段流流量变化频频繁，不适适合采用平平均压降法法；本设计计按照6m/s的经济流流速预选管管径。公式式如下：式中：——管段的计计算流量（Nm3/h）；——管道内内径(mm)；——经济流流速(m/ss)； ·根据预选管管径从表6确定管道道内径：表6：低压流流体输送钢钢管GB33091--82(镀锌钢管))管径DN外径普通管壁厚管内径重量mminmmmmmmkg/m81/413.502.259.000.62103/817.002.2512.500.82151/221.252.7515.751.25203/426.752.7521.251.6325133.503.2527.002.423211/442.253.2535.753.134011/248.003.5041.003.8450260.003.5053.004.886521/275.503.7568.006.64 管道工程程安装手册册p82·根据计算流流量以及预预选管道的的内径，确确定实际流流速。公式式如下： 式中：——实际际流速(m/ss)； ——庭院院及室内燃燃气管道的的计算流量量（Nm3/h）； ——管道道内径(mm)。·与庭院管道道的水力计计算一样，由于燃气处于各种流态时，需要选用不同的阻力计算公式。流态通过雷诺数来判别。式中: ——雷诺诺数； ——管管道内径(mm)； ——实实际流速(m/ss)； ——运运动粘度((㎡/s)。·根据各管段段燃气的雷雷诺数判别别流态，选选用不同的的摩擦阻力力系数及单单位管长的的摩擦阻力力计算公式式。不同流流态的计算算公式如下下：当<21000时为层流流，；当>35000时为紊流流，；当210033500时为临界界状态，；式中：——燃气管管道摩擦阻阻力损失(Pa)；——燃气气管道的摩摩阻系数；； ——燃气气管道的计计算长度(m)；——燃气管管道的计算算流量（Nm3/h）； ——管道道内径(mm)；——1㎏㎏/m； ——运动动粘度(㎡/s)；——管壁壁内表面的的当量绝对对粗糙度(mm)，镀锌钢钢管一般取取=0.11~0.22mm；本设计计中取0.2mmm；——雷诺数数； ——实际际的燃气温温度； ——2773K。·单位长度管管道阻力损损失的密度度修正。密度修正：在在上述单位位管长摩擦擦阻力损失失的公式中中，密度为为1㎏/m3。在输送送人工煤气气时，只需需在上述阻阻力损失的的基础上乘乘以人工燃燃气的密度度数值。·燃气管道的的管段计算算长度确定定管段的计算长长度由两部部分组成：：一.实际管段段长度；二二.当量长度度。局部阻力损失失的计算可可以用将各各种管件折折成相同管管径管段的的当量长度度，乘以单单位管长阻阻力损失的的方法。当当量长度的的计算公式式如下：式中：——当量量长度m；——计算管管段中局部部阻力系数数的总和。可可以通过查查文献[11]中表6-1查取；——管道内内径(mm)；——燃气气管道的摩摩阻系数。·管段阻力损损失计算 管段的总压压力损失值值即为管段段的计算长长度与经过过密度修正正的单位长长度管道阻阻力损失之之积。·各管段的附附加压头计计算由于于燃气与空空气的密度度不同，当当管段始末末端存在标标高差时，在在燃气管道道中将产生生附加压头头，在计算算室内燃气气管道时，必必须将该值值计入管道道阻力损失失之内。其其值由下式式确定：式中： ——附加加压头(Pa)；——重重力加速度度(N/㎏)；——空气气的密度(㎏/)；——燃气气的密度(㎏/)；——管段终终始端的标标高差值。·管段的累计计阻力损失失计算 该值即为本本管段的阻阻力损失加加上管段附附加压头以以及前面已已经计算过过的管段的的阻力损失失累计值。·根据管道阻阻力损失的的要求对管管道设计的的校核与修修正 根据文献[[1]表7-3多层层建筑室内内允许压降降为2500Pa，由于上上述的计算算中未计入入燃气表的的阻力损失失（1000～120Pa）,所以，按按照上述过过程计算所所得的阻力力损失应不不大于1550Pa。若大于于150Pa，则需要要改变管道道直径，重重新计算。(4)以224栋室内燃燃气立管7为例进行行室内燃气气管道的设设计计算及及核算。 ·画出水力力计算用的的系统图（附附图4）。·管段流量的的计算、根根据经济流流速计算得得出的管径径以及预选选的管径如如表7：表7：244栋燃气立立管7的管段流流量计算表表管段编号户数N2同时使用系数数K2计算流量Qh计算得管径d’预选管径D’单位户Nm3/hmmm0－－1113.460.014151－－2113.460.014152－－320.563.875220.015153－－430.444.567220.016154－－540.385.259220.018155－－650.356.0550.019256－－760.316.435660.019257－－870.297.023880.02258－－980.277.473660.021259－－1090.268.096440.0222510－－111100.258.650.0232511－－122110.2449.2866640.0232512－－133110.2449.2866640.02325·根据流量以以及预选管管径所对应应得内径确确定实际流流速：如管段0－－－1，实际流流速为＝≈4.93mm/s·根据管段计计算流量、实实际流速以以及运动粘粘度，得出出雷诺数并并判别流态态从而选择择对应的公公式进行计计算得出单单位摩擦阻阻力损失并并进行密度度修正：如管段0―――1，雷诺数数为：＝≈>33500，属于紊紊流；的计算需要选选用公式，该该过程由下下列语句来来实现：IF(Re<<21000,,IFF(Re>35000,,))选用与紊流相相对应的公公式：＝≈和的计算过程程一样，需需要根据雷雷诺数来判判断流态从从而选定公公式。所用用语句为：：IFF(Re<21000，，IF(Re>35000,，))因为雷诺数为为，大于3500，采用与与紊流相对对应的公式式： ×≈37.800Pa//m密度修正后单单位管长摩摩擦阻力损损失为： PPa·燃气管道的的管段计算算长度确定定 ＝00.5m ≈11.9066m式中： ——计算算管段中局局部阻力系系数的总和和，在管段段0――1中，包括括以下局部部阻力： 名称 数数量 局部阻力力系数DN15旋塞塞 1个 4.0旁流三通 1个 1.5累计局部阻力力损失：55.5·管段始末的的高程差及及附加压头头：=9.8×((1.2993-0..63)××0=O·管段总压力力损失及累累计压力损损失：＝×L+＝116.4554Pa：管段从节点点0开始到节节点1为止的管管段累计阻阻力损失为为：16.4454Paa。至此，管段00－1的水力计计算完成。其其余管段均均按照以上上步骤完成成。·允许压降及及对管道设设计的校核核与修改。根据据以上的方方法，得出出初步管道道计算结果果，压力损损失过大，为546.5Pa，大大超过150Pa的最大允许压力降。经多次调整管径，最终确定为138.06Pa。详见附表3(5)室内内燃气管道道的管道防防腐、附属属设备及其其安装设计计·由于钢塑弯弯头连接室室内管道前前有埋地的的镀锌钢管管管段，所所以需要采采用一定的的防腐措施施。对于埋地管道道，针对土土壤腐蚀性性的特点，可可以通过多多种途径来来防止腐蚀蚀的发生和和降低腐蚀蚀的程度。在在参观的工工地中，防防腐的做法法都是采用用绝缘层防防腐法。目目前常用的的埋地钢管管外防腐材材料有石油油沥青、煤煤焦油瓷漆漆、聚乙烯烯粘胶带、熔熔结环氧、挤挤塑聚乙烯烯（二层、三三层结构）。石油沥青：有有稳定的防防腐性能，取取材容易，价价格较低，但但其吸水率率高易老化化，耐热稳稳定性差，在在熬制时对对环境有污污染；聚乙烯粘胶带带：施工方方便，可机机械也可手手工缠绕，吸吸水率较小小，易补口口补伤，对对环境无污污染，适合合于小管径径管道的防防腐，但在在螺旋焊缝缝管上缠绕绕效果较差差。熔结环氧粉末末与管道表表面黏结力力非常强，耐耐化学腐蚀蚀性能好，硬硬度高，使使用温度范范围宽，绝绝缘较高，但但其韧性较较差，在搬搬运与施工工中易发生生机械损伤伤，且补口口较麻烦。挤塑聚乙烯（两两层和三层层结构），具具有优良的的机械性能能和极低的的水汽渗透透性，耐化化学介质侵侵蚀能力强强，绝缘电电阻大，特特别是挤塑塑聚乙烯三三层结构防防腐，弥补补了两层PE黏结性能能不足及环环氧粉末涂涂层耐机械械撞击能力力不足等缺缺点，把两两者的优势势结合在一一起，通过过互补防腐腐性能更加加优越，能能适合于各各种土壤条条件下使用用。通过对各类防防腐层的比比较，可以以挤塑聚乙乙烯防腐层层具有明显显的优越性性，并且直直接由工厂厂流水线生生产避免了了人为施工工质量的因因素，而三三层结构更更是结合了了环氧粉末末与聚乙烯烯两种防腐腐层的优点点是目前较较为完善的的外防腐层层体系，适适合于在江江南水网密密集人口稠稠密的地区区使用，因因此，地处处南京的本本设计推荐荐使用挤塑塑聚乙烯三三层结构防防腐层。·套管立管管通过各层层楼板处应应设套管。套套管高出地地面至少50mm，套管与与燃气管道道之间的间间隙应用沥沥青和油麻麻填料。本本设计中套套管高出地地面50mm。·阀门不同同类型的阀阀门有不同同的适用场场合。在本设计中，在在引入管的的室外段连连接一内螺螺纹球阀，该该种阀门体体积小，完完全开启时时的流通断断面与管径径相等。这这种阀门动动作灵活，阻阻力损失小小。在本本设计中，室室内连接燃燃气表前接接一表前考考克，属于于旋塞。同同样动作灵灵活，阀杆杆转90°即可达到到启闭的要要求。杂质质沉积造成成的影响比比闸阀小，所所以广泛应应用在燃气气管道上。·支承的间距距要求及固固定方法选选择。钢管管的支承最最大间距参参见文献[[5]表2.2..15-22，燃气管管道采用的的支承固定定方法参见见文献[55]表2.2..16。本设计计中管道直直径均在DN155~32之间，且且墙面均为为砖砌墙壁壁。如DN25的管道，其其支承最大大间距为3.5m。而各层层层高大都都为2.9m，所以在在本设计中中，采用每每层设置一一个管卡的的方案，以以达到支承承的作用。·补偿器为防防止沉降，在在立管进户户前的水平平段设置挠挠性补偿器器，与管道道用法兰连连接。具体体设置方式式见各楼系系统图，安安装参见参参考文献[[3]图5－2～5－5。(6)室内内燃气管道道的设计图图纸·平面布置图图见24栋~31栋平面布布置图（燃燃施－2～燃施－16）。图纸已经达到到施工设计计要求，比比例为1：100。·管道立面及及轴测图(燃施－3～燃施－17)各楼管道立面面、轴测图图以及设备备材料表均均在各对应应的图纸上上，图纸达达到施工设设计要求，各各种标注全全面清晰。3天然气气替换的可可行性分析析在此，仅对现现有设计好好的管道用用天然气来来置换人工工煤气，在在管道直径径不变的情情况下是否否能满足输输送天然气气的压力及及压损的要要求。3.1华华白指数在燃气的互换换性问题中中，华白指指数式衡量量热流量（热热负荷）大大小的特性性指数，可可用下式计计算： 式中：———华白指指数；———燃气高高热值（//m3），其值值参见文献献[1]表1－2，1－3；——燃气的的相对比重重，即为燃燃气密度与与空气重力力密度的比比值。为了保证燃烧烧器具的燃燃烧稳定，华华白指数的的波动范围围，一般不不超过5％。对于于混合气体体的华白指指数，分别别求出混合合气体的热热值和相对对比重s，即可求求得华白指指数。首先，参见文文献[1]]表1－1，得出人人工煤气（重重油蓄热裂裂解气）和和天然气（纯纯天然气）的的组分（体体积％）：：CH4C3H8C4H10CmHnCOH2CO2O2N2人工煤气：28.532.172.6831.512.130.622.39天然气：980.30.30.41.0根据文献[11]表1－2，1－3查得以上上组分的高高发热值代代入公式：：人工煤气的华华白指数：： ＝644354..5 /m3 s＝0.663/1..293==0.4887 922217..7//m3天然气的华白白指数： ＝400355..5 /m3 ss＝0.755/1.2293=00.58 522989..4//m3 两个华白白指数相差差甚大，远远大于5％。所以以，需要在在置换过程程中更换燃燃具。在本本设计中，按按照本设计计说明1.3..2中天然气气流量进行行核算管道道。3.2庭庭院管道的的天然气替替换核算输送天然气时时，燃具额额定压力为为20000Pa，调压站站出口最大大压力应为为31500Pa（参考文文献[1]]表7－2），而根根据文献[[1]表7－3，对于天天然气的多多层建筑室室内燃气管管段的