赵亮燃气设计

08燃气工程燃气输配课程设计任务书北京地区某区域燃气输配管网设计一、 设计任务及目的任务：完成某区域城镇燃气输配系统的规划设计，包括幼儿园，医院，饮食业三个公共建筑，炼钢厂，玻璃制品厂三个工业企业，期中工业区和炼钢厂是集中供气用户。目的：通过本课设计，使学生掌握城市燃气输配管网规划设计的一般方法，巩固教学中所学知识，并学会将书本知识与实际应用相结合。二、 基础资料新疆天然气热值40.99MJ\NM3双眼灶热负荷23.45MJ\H燃气热水器热负荷25.59MJ\H托儿所全托1884-2512MJ\（人•年）医院2931-4187MJ、（床位•年）饮食业7955-9211MJ\（座•年）该地区的人口密度为4万/平方公里该地区的人口总数为48万人三、参考书《燃气供应》、《燃气输配》教材、《燃气规划设计手册》、《城镇燃气设计规范》、《燃气输配工程施工技术》、《城市天然气工程》、《我国天然气资源及市场预测》四、指导老师资源和环境系————李烨五、参加编制人员08燃气工程————赵亮目录TOC\o"1-5"\h\z、八 、・前言1.总论 3\o"CurrentDocument"编制依据 3\o"CurrentDocument"编制原则 42．北京市燃气发展历程 4\o"CurrentDocument"3.规划范围 54．北京的地理位置 5\o"CurrentDocument"4.1自然条件 5北京市能源消耗状况 65.天然气 7新疆天然气 7新疆天然气参数 86．各类用户用气指标的确定 8用气指标 8\o"CurrentDocument"各类不均匀系数的确定 117．设计燃气管网 157.1燃气供气对象 158．门站的设定 239．区域调压站的布置 2910．北京燃气应用存在的问题及建议 3111．球墨铸铁管在我国的应用现状 3212．球墨铸铁管的应用前景 3313．附录：燃气管网设计心得 35参考文献 36北京市简称“京”，是中华人民共和国的首都，中国四个中央直辖市之一，全国第二大城市及政治、经济、交通和文化中心。北京位于华北平原北端，东南局部地区与天津相连，其余为河北省所环绕。北京市是个风景如画的城市，但北京市现状的能源结构中煤炭消耗量仍占主导地位，给北京市城市环境带来一定的污染。近年来北京市的国民经济和城市建设发展速度较快。燃气工程是城市重要基础设施之一，也是一个现代化城市的重要标志。建设城市燃气可以节约能源，减轻城市污染，提高人民生活水平，还可以促进工业生产提高产品质量，改善投资条件，并且可以促进市的经济发展，旅游业的发展，具有良好的社会综合效益。第一章总论编制依据《北京市城市总体规划》2001〜2020《北京市湾仔—洪湾地区发展规划》2001-2020《唐家湾地区市政工程规划》2001-2020《北京市统计年鉴》(2001年)《北京市统计年鉴》(2002年)(6)《北京市城市管道燃气系统规划设计委托函》北京市建设局(7)各类用户调查表编制原则以北京市城市总体规划为指导思想，统筹设计、分期建设、近远期结合。遵照市场经济规律，通过调查研究，根据市场容量，城市总体规划和各类用户分布情况，确定供气对象和各类用户对天然气的需求量，进行技术经济论证和分析，认真地做好规划的编制工作。（3） 在充分利用现有燃气设施的基础上，继续完善供气技术条件，以保证燃气的正常供应。同时考虑市场经济条件下的各种风险的可能，做好近期气源与中、远期气源的衔接工作。（4） 积极采用新工艺，新技术，新设备和新材料。使规划方案做到技术先进、安全可靠。（5） 严格执行国家有关规范、标准和规定。在规划方案中合理利用土地，注重节约耕地。注重安全、消防、环保和节能。第二章北京市燃气发展历程京市自1958年应用焦炉煤气以来，经过47年的发展，已形成了燃气输配、应用、设计、施工和管理等较为完善的运营体系。北京市应用天然气分为两个阶段，第一阶段是1987年至1997年，由华北油田供应天然气，到1997年天然气年用量为1.8亿立方米，主要用于民用炊事，受益居民为20万户。第二阶段是1997年陕京一线向北京市供气至现在。1999年，北京市燃气集团成立后，按照建立现代企业制度的要求，整合了企业资源，形成了既有以资产为纽带的母子公司，又有直接从事生产经营管理的分公司的企业结构，国有资产总额从成立之初的41.86亿元增加到171.2亿元。经过六年的发展，截止2005年6月，全市有燃气输配厂4个；运行调压站632个；燃气运行管线总长度为7000多公里；1998年以来累计发展燃气锅炉25093蒸吨，燃气采暖面积已超过1亿平方米；先后建成并投入使用4座天然气加气母站，7座车用液化石油气加气站。此外，我们积极参与投资建设陕京一、二线天然气输气工程，为北京市大力发展天然气创造有利条件。目前，北京市燃气集团已成为国内燃气供应用户最多，销售量最大的专业燃气公司。2004年底，北京市全年天然气使用量增至25亿立方米，到2005年6月天然气居民用户增至256万户，天然气、人工煤气和液化石油气总户数达399万户。北京市燃气种类由过去三气并存，逐步发展到以天然气供应为主，人工煤气退出燃气供应领域。北京市天然气终端用户消费结构和市场范围也发生了较大变化。消费结构由过去以民用为主，转变为现在以冬季采暖为主。“十一五”期间，北京市燃气集团将按照北京市大气环境治理和能源结构调整的总体要求，继续大力发展天然气供应，以开源与节流并重为原则，拓展天然气资源供应渠道，确保北京市天然气稳定供应的需求。3规划范围本规划的编制范围是北京市主城区。城市燃气气源主要有天然气、液化石油气、煤制气和油制气等。煤制气和油制气由于投资规模大、运行成本高、能耗大、污染环境等因素，近几年已很少再发展，现有的一些煤制气和油制气企业也处于关停转制中，90年代以后，液化石油气和天然气的产量不断增加，为此国家明确提出了在我国城市燃气中大力发展天然气，积极推广液化石油气。因此本规划中以天然气为城市主气源。第四章北京的地理位置北京市境处于华北平原与太行山脉、燕山山脉的交接部位。东距渤海150公里。她的东南部为平原，属于华北平原的西北边缘区；她的西部山地，为太行山脉的东北余脉；她的北部、东北部山地，为燕山山脉的西段支脉。市界的地理坐标为：北纬39”26'至41”03'，东经115”25'至117”30'。北京市区坐标为：北纬39.9”，东经116.3”。各郊区、县的地理坐标为：房山区，北纬39. 6”，东经115.9”；门头沟区，北纬39.6o”，东经115．9；大兴县，北纬39．7”，东经116．3”；通县，北纬39.8”,东经116.6”，顺义县，北纬40.1”，东经116.6”；平谷县，北纬401”，东经117.1”昌平县，北纬40.2”，东经116.2”；怀柔县，北纬40.3”，东经116.6”；密云县，北纬40.3”，东经1168”；延庆县，北纬40.4”，东经115.9”。4.1自然条件.1气象1）气温多年平均气温：15°C夏季平均气温：28.1C冬季平均气温：3C极端最高气温：38.5r极端最低气温：-7°C2）降水多年平均降水量：2271.6毫米历年最大降水量：3379.6毫米历年最小降水量：1200.0毫米日最大降水量：430毫米历年最大小时降水量:108.2毫米多年平均日降水量$25mm的天数:26.4天3） 风况年平均风速:3.3米/秒常风向：SE,ESE对应频率:10%强风向:E实测最大风速:25米/秒六级以上大风日数:36天4） 台风本地属台风多发地区，每年6〜9月为盛行期，平均每年五次,瞬时最大风速43m/s.5） 雷暴年平均雷暴天数:39天潮汐最高潮位：3.53m最低潮位：-0.18m平均高潮位：2.23m平均低潮位：0.98m平均潮位：1.60m潮差：3.44m平均潮差：1.37m上述潮位均以当地理论深度为基准面起算。北京市能源消耗状况北京市能源消耗主要为原煤、汽油、煤油、柴油、燃料油、电力。原煤的消耗主要是珠海电厂及洪湾电厂，对于城市环境有污染的工业，基本都座落在北京市西区的各工业园区内。根据2002年北京市统计年鉴中的数据，主要能源消耗量如下：主要能源消耗量原煤（吨）汽油（吨）煤油（吨）柴油（吨）燃料油（吨）电力（万千瓦时）总 计31680791288829266035259588170895其中：食品制造业209021671112446114934食品加工业14051294119757193659饮料制造业8025855268—2659化学原料及化学制品制造业I1091159244093907497非金属矿物制品业16215—1343878157850电力、蒸汽、热水的生产和供应业21932165069616817038724056从以上数据可以看出原煤燃料内主要消耗在电力、蒸汽、热水生产，其次是食品制造业和食品加工业，燃料油消耗较多的行业也是食品制造业和食品加工业。这两种能源对环境都会造成较大污染。第五章天然气气源天然气具有热值较高、清洁、无毒、环保等其它气源无可比拟的优点，且天然气供应工程投资小、运行成本低、能耗小，因此天然气是城市燃气最理想的气源。

5.1新天然气新疆天然气资源占全国陆上资源量的34%，煤炭资源占全国煤炭资源量的40%。解放以后，新疆石油石化工业得到了较快的发展，初步形成了克拉玛依、独山子、乌鲁木齐、库尔勒、库车、泽普等不同规模、各具特色的石油化工基地，石油石化工业已经成为新疆国民经济的支柱产业。2006年预计生产原油2480万吨，居全国第三位；天然气产量161亿立方米，居全国第一位；原油加工量1610万吨，居全国第八位。5.1新天然气新疆与周边国家的合作也非常好。中哈石油管道第一期已具备1000万吨输油能力，已经输到独山子了。1000万吨炼油、100万吨乙烯工程已经开工，2008年开工试车。石油天然气资源的勘探开发，有力地促进了新疆经济的持续快速发展，不仅带来了可观的税收，还促进了就业，带动了贫困地区的发展，造福了新疆各族人民。目前，新疆石油石化产值占工业总产值的60%以上，固定资产投资额占全疆的20%以上，上缴的税金约占新疆全区财政收入的30%。在我国，国家的利益与人民利益是一致的，有计划地对资源进行合理开发利用，有利于国家发展，也有利于资源区发展和当地人民富裕。国家在开发新疆能源和矿产资源中，充分照顾新疆各族人民的利益随着国家对新疆支持力度的加大，新疆地区的资源优势会更快的转化为经济优势，新疆各族人民将会从中获得更多的好处。新!1） 天然气热值低热值2） 平均分子量31） 天然气热值低热值2） 平均分子量3） 烃露点4） 水露点5） 供气压力干线输气压力北京城市供气压力北京电厂供气压力第八章18.54-72°C（1.9兆帕压力下）-17°C（1.9兆帕压力下）7.8MPa2.0MPa各类用户用气指标的确定2.5MPa各类用户用气指标的确定6.1居民用气指标影响居民生活用气指标因素很多，主要与居民的生活水平和生活习惯，住宅内用气设备的设置情况，家庭内厨房电气设备的设置情况，公共生活服务网（如食堂、熟食店、饮食店、浴室、洗衣房等）的发展程度以及社会上主、副食成品、半成品供应情况，生活及卫生用热水的供应情况，气电价格比以及气价的高低等有关。由于影响居民生活用气指标的因素较多，因此各个城市或各个地区居民耗气定额都不尽相同。1、公建用户用气指标公建用户包括宾馆、饭店、医院、学校、幼儿园。商业用户的用气指标应根据当地各商业用户燃料用量的统计，进行分析确定。各类公建用户的用气指标见下表：公建用户的用气指标表高级宾馆客房12560兆焦/床•年（300万千卡/床•年）餐厅8372兆焦/座•年（200万千卡/座•年一般宾馆客房10467兆焦/床•年（250万千卡/床•年）餐厅6270兆焦/座•年（150万千卡/座•年）招待所6280兆焦/床•年（150万千卡/床•年）高级餐馆8372兆焦/座•年（200万千卡/座•年）一般餐厅4186兆焦/座•年（100万千卡/座•年）医院住院部3768兆焦/床•年（90万千卡/床•年）门诊3.5兆焦/人•次（800千卡/人•次）大专院校2512兆焦/人•年（60万千卡/人•年）中学837兆焦/人•年（20万千卡/人•年）小学628兆焦/人•年（15万千卡/人•年）托幼1465兆焦/人•年（35万千卡/人•年）理发5.0兆焦/人•次（1200千卡/人•次）职工食堂1675兆焦/人•年（40万千卡/人•年）2、 工业用户用气量指标工业用户的用气指标可根据用户实际燃料消耗量和单位产品能耗指标进行核算。3、燃气直燃机用气指标燃气直燃机利用燃气作为能源，可同时制冷、采暖和供应卫生热水。具有多功能，无污染，自动化程度高，并且有可调节电力峰谷差等优点，尤其是在利于环保等方面，燃气直燃机组具有较大优势。因此燃气直燃机的用户具有很大的发展空间。燃气直燃机组一般多用于宾馆、写字楼、商业大厦等大型公共建筑用户。根据直燃机的主要功能，其用气指标主要依据建筑的采暖、制冷和生活热水指标确定。发展直燃式空调机可同时解决空调、采暖和生活热水，与压缩式电空调、电热水器等比较，能源利用效率高，对电力系统降低高峰负荷，提高发、输、配电设备利用率，具有极好作用。由于社会经济发展和居民生活水平提高，我国目前正处于空调高速发展期。因电力压缩式空调机在居民家庭及各大型公建中广泛使用，多数电网最高负荷由冬季转向夏季。夏季是城市燃气使用的低谷，却是电力负荷的高峰，直燃机组耗电小，主要是燃烧机风扇及溴冷锂泵，冷剂水泵用电，约占机组输出功率的0.4-1%。因此采用燃气直燃式空调机，可降低电网夏季高峰负荷，填补城市燃气夏季使用低谷，实现资源的充分和均衡利用。燃气直燃式空调机吸收剂是溴化锂，对人体无毒，对环境也无害。参照目前建筑物的类别，使用性质和《城市热力网设计规范》(CJJ34-90)确定采暖、制冷和供生活热水指标。釆暖、制冷、生活热水指标表 单位：瓦/米2(千卡/米2•时)建筑类别采暖制冷生活热水普通住宅58(50)高级公寓64(55)别墅67(58)学校、幼儿园80(69)旅馆70(60)80(69)建筑类别采暖制冷生活热水大型公建80(69)150(130)10(9)配套公建58(50)93(80)办公、写字楼70(60)120(104)12(10)商店、展览馆93(80)120(104)6(5)影剧院116(100)120(104)综合性商业大厦105(90)124(106)24(20)由表中看出，各类公共建筑根据使用性质不同，其采暖指标在58〜116瓦/米2（50〜100千卡/米2时）之间;制冷指标在93〜150瓦/米2（80〜130千卡/米2时）之间；生活热水指标在6〜24瓦/平方米（5〜20千卡/米2•时）之间。考虑《城市热力网设计规范》所确定采暖、制冷和供生活热水指标的适用性以及本地区年平均气温为22°C、极端最低气温1.7°C的气候条件。综合各因素采用平均气温系数修正法，综合各因素取米暖指标25瓦/米2•时⑵千卡/米2•时）；制冷指标120瓦/米2•时（103千卡/米2•时）；生活热水指标6瓦/米2•时（5千卡/米2•时）；根据当地的气候特点，参照采暖、空调设计标准，本工程直燃机制冷最大负荷运行小时数为1800小时/年，采暖最大负荷运行小时数为540小时/年，生活热水最大负荷运行小时数为8040小时/年，综合用气指标：其中：采暖991兆焦/平方米•年47兆焦/平方米•年制冷776兆焦/平方米•年生活热水168兆焦/平方米•年4、燃气锅炉用气指标燃气锅炉的用气指标应根据锅炉的额定蒸发量（吨/时）或额定供热量（兆瓦或万千卡/时），按锅炉燃烧效率和不同燃气的低热值折算。锅炉效率取80〜90%，一般情况下，蒸发量为1吨/时或供热量为0.7兆瓦（60万千卡/时），珠海市现状锅炉用户均为柴油锅炉，故锅炉效率按90%考虑。耗热指标为3246兆焦/时。用气指标为77.52米3/时•吨。5、天然气汽车用气指标各类汽车的用气指标可根据汽车类型，按其百公里耗油量进行计算，天然气汽车多用于公交车、环卫车和出租车。公交车按照中巴或大巴考虑，平均百公里耗油量约30升，计算出用气量指标为33米3/百公里。根据总体规划中的数据，珠海公交车每天运行337公里，出租车每天运行417公里。故公交车按照每天运行330公里计算，天然气用气量指标为110米3/车•日。出租车按照平均百公里耗油量约8升，计算出用气量指标为9米3/百公里。出租车按照每天运行400公里计算，天然气用气量指标为36米3/车•日。各类用户用气不均匀系数的确定城市各类用户的用气情况是不均匀的，是随月、日、时而变化的，这是城市用气的一个显著特征，用气不均匀系数是确定门站、燃气输配管网、储气容积和输气设备能力的重要参数。合理确定不均匀系数对城市燃气输配系统的设计和运行具有十分重要的意义。各类用户用气的不均匀性可用月不均匀，日不均匀，时不均匀三个系数来反映。由于珠海市管道燃气用户很少，并且也没有用气的统计资料。因此根据珠海市液化石油气瓶组站及瓶装气用气规律，并参照周边城市用气情况分析、计算出各类用户的不均匀系数。1、居民用户及公建用户不均匀系数公建用户的用气不均匀规律及影响因素，与各类用户的性质有关，但与居民生活用气的不均匀情况基本相似。以下是统计的国内部分城市居民和公建用户用气高峰系数情况：国内部分城市居民和公建用户用气高峰系数表城市名称高峰系数K口KnK北京月1.15〜1.25日1.05〜1.11时」2.64〜3.14上海1.24〜1.301.10〜1.17大连1.211.192.25〜2.78沈阳1.18〜1.231.102.16〜3.00长沙1.2〜1.251.10〜1.152.35〜3.00西安1.15〜1.201.05〜1.152.30〜2.45广州1.18〜1.231.08〜1.132.5〜2.801）月不均匀系数影响居民生活及公建用户用气月不均匀性的主要因素是气候条件。居民生活用气量有明显的季节性，一般用气高峰月都出现在气温较低的冬季，气温较高的季节用气量较少。根据2002年北京市瓶组气化站供气情况及瓶装气销售情况，可以看出全年供气量最高月份出现在当年的12月份和次年的1月份。全年最大月供气量出现在当年的12月份。全年供气量最低月份出现在7、8月份。全年最小月销售量出现在7月份。月不均匀系数为：K=1.20月（2）日、时不均匀系数居民及公建用户的日不均匀性主要取决于居民的生活习惯与城市工作制度。一周中从星期一至星期五用气量变化较小，而周六、周日用气量增大。一般节假日的用气量最大。居民及公建用户用气时的不均性，在各类用户中最为显著，其不均匀性主要与气化户数、居民生活习惯、居民的燃具种类及数量，以及居民职业类别有关，一般有早、午、晚三个用气高峰，而大多城市又以晚高峰最大。由于珠海市缺乏管道供气日、时变化量的统计，参照其它周边城市的情况，确定居民及商业用户日、时高峰系数分别为：K=1.15日K=3.0时2、 工业用户的不均匀系数（1）月不均匀系数工业企业用气的月不均匀性，主要取决于生产工艺的性质及温度的变化。一般连续生产的工业炉用气比较均匀。由于珠海市城市温差的变化相对于其它城市来讲很小，所以确定工业用户月高峰系数：K=1.00月（2）日不均匀系数工业企业用气的日不均匀性波动很小，所以确定工业用户日高峰系数K日=1.0（3）时不均匀系数工业用气的时不均匀性主要取决于企业的生产班制，不同班制工业用户时不均匀系数如下：一班制：K=3.0时二班制：K=1.5时三班制：K=1.0时3、直燃机不均匀性（1）月不均匀系数通过对使用中央空调的大型商场、宾馆、写字楼的调查，各类空调用户使用高峰在七、八月份，也就是天气最炎热的月份，此时正是其它燃气用户用气低峰月。根据城市燃气用气季节变化情况，城市一年当中用气高峰出现在一月份和十二月份，低谷用气出现在七、八月份。而七、八月份恰好是空调使用高峰月，也就是说燃气空调的使用可对城市燃气季节不均匀性起到调节平衡作用。因此月不均匀系数为：K=1.00月（2）日不均匀系数在燃气直燃机运行中，每日运行是相对稳定的，确定其日高峰系数为：K=1.0日（3）时不均匀系数直燃机时不均匀系数与其运行时间有关。大型公建中宾馆、商场开启时间较长，办公楼则集中在上班时间运行。综合考虑上述各种因素，直燃机每天运行按12小时计，时不均匀系数：K=2.0时7.2.4天然气汽车不均匀系数（1）月不均匀系数天然气汽车属于新的燃气用户，目前尚无实际的月平均日用气量统计资料，天然气汽车用气量随季节的用气量变化可忽略不计，因此确定天然气汽车用气月不均匀系数为：K=1.0月（2）日不均匀系数天然气汽车主要考虑公交车及部分出租车，因公交车的日用气量基本是稳定的，所以确定天然气汽车用气不均匀系数为：K=1.0日（3）时不均匀系数公交车每天运行时间按照16小时计算，小时不均匀系数为：k=1.5时4、燃气锅炉不均匀系数（1）月不均匀系数由于锅炉用户用途广泛，有工业，工商及公共福利各类用户，其中工商及公共福利的锅炉用户，月不均匀系数主要与气温有关，在此参照居民用户月高峰系数考虑取k=1.2月（2）日不均匀系数燃气锅炉的日运行工况是基本稳定的，因此其日不均匀系数为k=1.0日（3）时不均匀系数燃气锅炉时不均匀系数与其运行时间有关。宾馆、医院运行时间较长，学校及小型用户运行时间较短，工业用户与生产班制有关。在此按照一般每天运行8小时计算。第七章设计燃气管网燃气供应对象北京某小区六类居民楼，其楼层数及住户分布如表1表1

A类B类C类D类E类F类单兀数3个15个10个9个12个6个一层4户3户2户4户1户2户二层4户3户2户4户1户2户三层4户3户2户4户1户2户四层4户3户2户4户1户2户五层4户3户2户4户1户2户六层3户2户4户1户2户七层2户1户2户八层2户1户2户九层2户1户2户十层2户1户2户十层2户1户各类户数60户270户220户216户192户120户总户数1030户1、用户灶具配备：燃气双眼灶用户：A类60户，B类135户，C类220户，D类216户，E类192户，F类120户燃气热水器用户：A类60户，B类270户，C类100户，D类216户，E类72户，F类120户计算居民用户分布户数燃气灶数热水器数每小时用气量伽/小时）A类60606012.63B类27027013552.38C类22022010042.16D类21621621641.09E类1921927238.06F类12012012024.12A:Q=1x0.176x60x(23540+25590)/40990=12.63hB:Q=1x1665x135x(23450+25590)/=26.89h1Q=1x0.335x135x13450/40990=25.49h2Q=Q+Q=52.38hh1h2C:Q=1x0.17x100x(23450+25590)/40990=19.09h1Q=1x0.336x120xx23450=23.07h2Q=Q+Q=42.16hh1h2D:Q=1x0.159x216x(23450+25590)/40990=41.09hE:Q=1x0.174x72x(23450+25590)=14.99h1Q=1x0.336x120x23450/40990=23.07h2Q=Q+Q=38.06hh1h2F:Q=1x0.168x120x(23450+25590)=24.12h用户床位/人数年用气量（MJ/年）每小时用气量（M3/小时）医院2000600000016.71幼儿园74414880004.14玻璃制品厂1400000038.99炼钢厂70000000194.95工业区170000000473.44饮食业80000.02例•医院取医院用气量为3000MJ\（床位•年）2000X3000=6000000MJ\年6000000三365三24=684.93MJ\小时684.93三40.99=16.71M3\小时工业区：Q=170000000000/365x24x40990=473.44h钢铁厂：Q=70000000000/365x24x40990=194.95h玻璃厂：Q=140000000000/365x24x40990=38.99h医院：Q=2000x3000000/365x24x40990=16.71h幼儿园：Q=744x1500000/365x24x40990=4.14h饮食业：Q=8500000/365x24x40990=0.02h

2、燃气管网简图3、各管段的计算流量环号管段管段长度(M)单位长度途泄流量[M3/(M・H)]流量(M3/H)附注途泄流量Q10.55Q1转输流量Q2计算流量QQA1-224500.0124.513.475267.4280.875集中负荷预定由5-7,8-7，9-7管段各供234.4Nms/h2-311000.01116.05256.4262.454-311000.022212.1256.4268.51-424500.0124.513.47513111324.745QB4-311000.01116.05256.4262.153-511000.01116.05245.4262.156-524500.024926.95245.4272.354-611000.01116.0510211027.6.65QC6-525400.024926.95245.4272.355-711000.01116.05234.4240.456-811000.01116.05716.2722.258-724500.05122.567.375234.4301.775QD8-724500.05122.567.375234.4301.7758-96000.042413.2335.3348.59-72522.40.04100.955.495234.4289.895如：1、 本环供气量:Q=41.09+24.12+4.14=69.352、 单位长度途泄流量:69.35/7100^0.013、 途泄流量:2450x0.01=24.54、 0.55Q=24.5x0.55=13.4755、 转输流量:Q=11+11+11+234.4=267.426、 计算流量:Q=13.475+267.4=280.875同理其它都一样。根据初步流量分配及单位长度平均压力降选择各管段的管径。局部阻力损失取沿程摩擦阻力损失的10%。在进行计算之前，首先要预定摩擦阻力的单位长度计算压力降值，作为初步计算中选定管径的依据根据单位长度计算压力降及各段流量查附录2附图1选定管径后，再查得管段的(竺)值，求出L1AP AP(——)=(——)X0.554831L L 1N——仅使用双眼灶的用户数；1N——同时使用双眼灶和快速热水器的用户数；2K——仅使用双眼灶的用户同时使用系数；1K——同时使用双眼灶和快速热水器的用户同时使用系数；2Q——仅使用双眼灶的用户的计算流量(Nm3/h)；1Q——同时使用双眼灶和快速热水器的用户的计算流量(Nm3/h)；2Q——流经管段的计算流量之和(Nm3/h)；hD 管径(mm)；d 管道内径(mm)；

L1——管段长度m；V 实际流速(m/s)；Re——雷诺数；e九——燃气管道的摩阻系数；v 运动粘度(m?/s)；泯——计算管段中局部阻力系数的总和。可以通过查文献［1］中

表6-1查取；12——单位:的当量长度m；L——当量长度m；2L——计算长度m；T——燃气的绝对温度；兰一一单位管长的摩擦阻力损失；LAP 燃气管道摩擦阻力损失(Pa)；ZAP一一燃气管道摩擦阻力损失(Pa)；由供气点至零点的平均距离=7100+71°°+71°°+5572・4二4478.8M平均则单位长度计算压力降值AP= 400 =0.081Pa/mL4478.8x1.1由于新疆天然气密度为0.5548Kg/Nm3，故在查附录2附图1的水力计算图表时,需要进行修正，即AP AP(—)=(—)/0.5548L 1L=0.0810.5548=0.146Pa/m4、低压环网水力计算一．储气容积(1)用气不均匀性小时供气累计值(％)用气量累计值燃气的储气量

(%)(%)0—14.171.352.821—28.342.655.692—312.504.38.23—416.675.2911.384—520.846.9213.925—625.0011.2713.736—729.1716.4712.77—833.3421.6411.78—937.5026.5110.999—1041.6733.068.6110—1145.8443.482.3611—1250.0053.07-3.0712—1354.1757.16-2.9913—1458.3459.93-1.5914—1562.5062.200.315—1666.6766.250.4216—1770.8473.35-2.5117—1875.0084.59-9.5918—1979.1790.69-11.5219—2083.3494.11-10.7720—2187.5096.24-8.7421—2291.6797.72-6.0522—2395.8498.99-3.1523—241001000低压环网水力计算表坯号段管算计量流正校量流正校:管•段号长度L(M)管段流量Q(wHH管径D(MM)Lpm单位压力降△p/(a/)pP管段压力降△<a)△p/Q△Q△Q△Q二△Q,+△Q,,管段校正流量△QN校正后管段流量Q，△R/LP管段压力降△考虑局部阻力后的压力损失L

1△P,1281048240.250.13382114504415.一一25087038.141.13.911815226004711250.11402114284293002.45635.1331.9028.8.85175.72119Q4260.34.130689Q118.250.11453976236279.A300032.264.2.345757B11301100122424450.13082115.911012一一450.7026.734.137452.5.754260068Q11250.11453976236273002.032.26.2.3459.B15477326004211250.1134186389385一一002.633.5022.217016.0186.07.5515655Q6Q2427250.13301.01.0723846804655162..292.B550035.7544.2519.535505C41000101127350.333018697296864一一48600.60.07.71.8285

6Q2427250.133012384680465515502.035.754.25.291.52.B354590551124250.1—15052.—130141327—000.0459.58—1186.815.454—37—529224.Q6720.66.1806252112.350.114052.5715729.C80027525028.818.7228Q302204080241.250.2—63.4163.73..8一75077506073866340355D30208Q24250.2—63—20—47—47511.175077060734.42.40.47.9C81666445286034250.1—790—13—1—15—15—380—3842Q8.2.99.2.22.22.42.9一0032.235628366453606444D92528250.1—361—15—340—35389.——220455.792.22.113.18.897.448336436415第八章门站（储配站）的设计门站在城镇燃气系统中，用来接受长输管道来气进行计量、控制供气压力、气量分配、净化、气质检测和加臭等功能的燃气设施。储配站在城镇燃气输配系统中，用来接受气源来气并进行储存、控制供气压力、气量分配、计量和气质检测等功能的燃气设施。鉴于门站和储配站在功能上的某些相似之处，为了节省用地和减少投资，在本设计中将门站和储配站合建在一起。1门站的工艺设计及计量仪表设置要求:进、出站管道上应设置燃气流量的指示及累计仪表、压力的指示及自动记录仪表和温度指示仪表。站内应设置调压装置，调压装置前应设分离器和过滤器。进、出站管道上必须设置阀门。站内设备与仪表维修时，应能保证连续供气。站内管道应设置安全保护及安全放散装置，放散管应引至站外，放散管内高度应高出站内建筑物2m以上。站内设备、仪表、管道等安装的水平间距和标高均应便于观察、操作和维修。2燃气储气设施的设计要求:1.储配站所建储罐应根据燃气系统所需储气总容量和气体混配要求确定。储配站内的储气方式及储罐型是应根据燃气进站压力、供气规模、输配管网压力和各种储罐及其相关设备等因素，经技术经济比较后确定。确定储罐单体或单组容积时，应考虑储罐检修期间供气系统的调度平衡。储罐区周围宜设有围栅和罐区排水设施。高压储罐储气容积计算按公式计算：V二V（P-P）/P0c0式中V－储气罐的有效储气容积（m3）V0－储气罐的几何容积（m3）P－最高工作压力（MPa）Pc－储气罐最低工作压力（MPa），其值取决于罐出口连接的调压器最低允许进口压力P0—大气压力0.1MPa储气量：V（1.6-0.4）1.04X105二 0.1V二0.87X104m3咼压储气罐的容积利用系数为：申="佇="°"=75%P1.2根据储气的容积及储气容积确定选用三个4000m3高压球罐2门站（储配站）工艺流程门站（储配站）位于长输管线末端与城市中压配气管网之间，站内设置三个4000m3大高压球罐，球罐的设计压力为2.5MPa,最高工作压力为1.6MPa,最低工作压力为0.8MPa,站内有5根汇管，1号和2号之间汇管是过滤器。调峰时,高压罐中的燃气可直接到达3号汇管，当储罐中的压力较低时，可通过引射器将燃气输送出来。所以燃气通过4号和5号之间的涡轮流量计计量后送入城市中压配气管网。各种设备的布置见门站（储配站）工艺流程图。4门站（储配站）调压器，过滤器，压缩机和流量计的选取1过滤器的选取.1适用介质气体过滤器主要应用于天然气配气站和城市供气系统的门站、以及各用气设备前的气体净化过滤。在本设计中选用GL系列的气体过滤器，其适用介质为天然气、人工煤气、液化石油气及其他燃气。技术参数设计压力：1.6Mpa、2.5Mpa过滤精度：5卩m10卩m过滤面积：0.125-4.2m2过滤效率：＞98%工作温度：-20。-600C特点不锈钢丝滤网，过滤精度高，可清洗再用；过滤面积大，强度高，压损小，寿命长；安装维护方便，易清洗。2调压器的选择.1调压器选用规则调压器是燃气输配系统的重要设备，其作用是将较高的入口压力调至较低的出口压力，并随着燃气需用量的变化自动地保持其出口压力为定值。选择调压器应考虑的因素：（一）流量通过调压器的流量是选择调压器的重要参数之一，所选择调压器的尺寸既要满足最大进口压力时通过最少流量．又要满足最小进口压力时通过最大流量。当出口压力超出工作范围时，调节阀应能自动关闭。若调压器尺寸选择过大，在最小流量下工作时，调节阀几乎处于关闭状态，则会产生颤动、脉动及不稳定的气流。实际上，为了保证调节阀出口压力的稳定，调节阀不应在小于最大流量的10%情况下工作，一般在最大流量的20%〜80%之间使用为宜。（二） 燃气种类燃气的种类影响所选用调压器的类型与制造材料。由于燃气中的一些杂质有一定的腐蚀作用，故选用调压器的阀体宜为灰铸铁，阀座宜为不锈钢，薄膜、阀垫及其它橡胶件宜采用耐腐蚀的腈基橡胶，并用合成纤维加强。（三） 调压器进出口压力进口压力影响所选调压器类型和尺寸。调压装置必须承受压力的作用，并使高速燃气引起的磨损达到最小。所要求的出口压力值决定了调节器薄膜的尺寸，薄膜越大对压力变比的反应愈灵敏。当进出口压力降太大时，可以采用串联两个调压器的方式进行调比、（四）调节精度在选择调压器时，应采用满足所需调节精度的调压装置。调节精度是以出口压力的稳压精度来衡量的，即调压器出口压力偏离额定值的偏差与额定出口压力的比值。稳压精度值为立±5%〜±15%。（五）阀座形式在压差作用下，调节阀需经常启闭。当需完全切断燃气流时，应选用柔性阀座为宜。而在高压气流作用下，则选用硬性阀座更为适宜，这样可以减少高速气流引起的磨损。（六）连接方式调压器与管道连接可以用标准螺纹或法兰连接。所选用调压器的尺寸通常与连接管的尺寸一致。根据要求选择RTJ-NH系列的间接作用式调压器用途及适用介质用于高中压、中中压燃气输配系统，作为区域调压或工商业用户的调压、稳压设备。适用天然气、人工煤气、液化石油气及其他燃气。技术参数最大进口压力P：4.0Mpa1max进口压力范围P:0.1-4.0Mpa1出口压力范围P:0.06-2.58Mpa2稳压精度5:<±1%关闭压力P:<±5%b工作温度t:-2Oo-6OoC压力等级：PN1.6Mpa、2.5Mpa、4.0Mpa特点模块式结构设计外置式平衡式结构，便于平衡组件的维护维修双级指挥器，出口压力调整精确，设定简单；流通能力大，使用范围广；灵敏度高，响应速度快，关闭性能好；连接形式法兰连接DN5ODN8ODN1OODN15ODN2OO法兰等级PN1.6Mpa、2.5Mpa、4.OMpa3流量计的选择1流量计的类型比较流量计性能对比表项目孔板涡街涡轮超声波量程比1：3(4)1：401：501：40〜160压损很大较小较小无对涡流敏感度很敏感很敏感不敏感（加整流器）不敏感对流速分布敏感度很敏感很敏感不敏感（加整流器）不敏感测脉动流不适合不适合不适合适合测双向流不能不能不能可以测湿空气不能不能不能可以清洗管路不能不能不能可以2流量计选取根据要求可选择涡轮流量计。涡轮流量计主要有一下特点：1测量精度高。2高低压误差曲线间的偏离小。3压力损失小。4涡轮旋转轴牢固地安装于测量轮到重心。低磨损。短时间的过载量可为最大载荷值的1.6倍。现场均可取出或更换部件。可通过更换具有相同安装尺寸的配套测量部件而改变测量范围。标准产品中均配有一低频脉冲发生器以便连接电子计费表，打印机，流量传送器及其他仪表。低压测量范围一般为1：20因此，在本设计中选择涡轮流量计是比较合适当的，选择G16000EC系列，其性能参数如下：流量计规格，基本参数和性能指标准确度：1.0级、1.5级；使用条件：1、环境温度-20°C〜50°C;

2、相对温度：5%〜95%;3、被测介质温度：-20°C〜80°C;4、大气压力：86Kpa〜106Kpa;5、防爆等级：ibIlBT44阀门选择1．较高的承压能力2．较强的耐冲刷耐腐蚀能力3．良好的密封性能4．规格品种的多样性常用的几种通用阀门⑴闸阀⑵球阀⑶节流阀⑷安全阀阀进出口法兰压力配制单位：MPa安全阀公称压力1.01.64.010.016.032.0进口法兰压力等级1.01.64.010.016.032.0出口法兰压力等级1.01.61.64.06.416.0第九章区域调压站的布置调压站是城市燃气输配系统中调节和稳定输气压力的关键设施，其任务是：1按运行要求或设计规定将上一级输气压力降至下一级输气压力；2输气量变化时保持调压后输气压力稳定在运行或设计要求的范围内。1调压站的市外布置原则调压站是具有燃气泄露危险的场所，调压站的室外布置原则必须根据高压站的性质，其范围应保持足够的安全防火距离，并应考虑必要的安全措施。调压站与周围的建筑物之间应符合有关规定。地上调压室应尽量在居民住宅街坊、广场、公园和绿地等处，应尽量避开城市街道等。专用调压站应与设有燃气设备的房间相临，专用调压定额为专用房间。专用调压室进口压力为中压或低压，当安装出口管径小于50mm的调压器时，可将专用调压器设在用气车间的安全地带，并应于、与其他部位分开。用户调压室（箱型调压室又称箱型调压装置）可挂在楼栋外墙上。但在采暖地域输送的是必须是干燥煤气。当进口压力小于0.15Mpa,调压器进口接地管直径等于或小于50mm时，可设在通风良好的用气专用房间内。地上调压室位于居民住宅区街坊内,或位于人流较多的地区时应设围墙。2调压室室内布置原则调压室的室内主要设备是调压器,为保证调压器的正常运行,一般设有过滤器,套筒,还配有安全阀或安全水封、放散管、专用管、进出口阀门以及压力检测仪表等设备。调压计量室则还设有计量装置。调压室室内工艺布置应考虑以下要求：中、低压调压室应设有安全水封,高中压调压室用设置安全阀。调压室的放散管,如顺引出室外,则必须高出建筑物顶部2米以上。跳压室必须设有弯通道,其管径比调压器进口管径小1-2级。弯通管上应设有安全阀门,闸阀和截止阀均可采用。调压器前应设阀门,宜采用闸阀。第十章北京燃气应用存在问题及建议建议北京市政府尽早启动北京市天然气利用工程的设计工作，以便当天然气到珠北京后，北京市能及时使用上绿色优质的能源，取得良好的社会效益和经济效益。北京市相关部门应尽快与中国海洋石油天然气总公司进一步落实，上游天然气的各项物理参数，使其能满足城市天然气供气条件。进一步与中国海洋石油天然气总公司商洽珠海市城市供气压力，为北京市提供最佳供气压力。以利于后续设计工作的顺利进行。北京市的相关部门还应与中国海洋石油天然气总公司进一步确定，北京市的季节和日调峰由上游解决的问题及天然气到达北京的气价问题。北京市的相关部门应与中国海洋石油天然气总公司进一步落实，具体地点事宜。北京市天然气工程在未来的发展中，可利用天然气的价格优势，加快管道天然气的用户发展，增加天然气管道气的气化率，缩小液化气瓶装气用户的比建议北京市政府出台相关的政策、法规，加大环保力度，出台鼓励用管道天然气的优惠政策，今后在市区新建、扩建、改建的工程项目，一律不烧煤和高硫油。建议北京市相关部门，按市场经济规律对天然气销售价格作出分析，使居民用气、工业用气、公建用户的用气价保持在合理比率，使各类用户都具有承受能力。对于夏季用燃气制冷的直燃机用户，气价要给予优惠，鼓励发展天然气直燃机组，可以实行峰谷气价及浮动价格。城市燃气汽车加气站在将来的建设中，可以进一步与城市的交通规划及消防规划协调一致，做到部分站能建成加气、加油的为合并站。由于本次规划中的工业园区，从发展规模及发展方向的定位两方面均存在不确定性，所以在后续的设计中，应随着各工业园区的发展、，根据实际建成情况进行用气量的调整。以适应发展的需要。由于现在是市场经济，所以将液化气瓶装供应站合并为较大的站点，存在很大的难度，需要市规划部门及相关部门做一定的工作。建设北京市规划部门进行城市快速路规划时，充分考虑高压管线敷置位置，适当调整快速路的规划，为使北京市能充分利用高压管道进行储气做好规划工作。第十一章球墨铸铁管技术在我国的应用现状使用18号以上的铸造铁水经添加球化剂后，经过离心球墨铸铁机高速离心铸造成的管道，称之为球墨铸铁管，简称为球管、球铁管和球墨铸管等。具有铁的本质、钢的性能，防腐性能优异、延展性能好，安装简易、主要用于市政、工矿企业给水、输气等。球墨管以其优良的性能，在使用中有时可以代替昂贵的铸钢和锻钢，在机械制造工业中得到广泛应用。国际冶金行业过去一直认为球墨铸铁是英国人于1947年发明的。西方某些学者甚至声称，没有现代科技手段，发明球墨铸铁是不可想象的。1981年，我国球铁专家采用现代科学手段，对出土的513件古汉魏铁器进行研究，通过大量的据断定汉数代我国就出现了球状石墨铸铁。有关论文在第18届世界科技史大会上宣读，轰动了国际铸造界和科技史界。国际冶金史专家于1987年对此进行验证后认为：古代中国已经摸索到了用铸铁柔化术制造球墨铸铁的规律，这对世界冶金史作重新分期划代具有重要意义。1947年英国h.morrogh发现，在过共晶灰口铸铁中附加铈，使其含量在0.02wt%以上时，石墨呈球状。1948年美国a.p.ganganebin等人研究指出，在铸铁中添加镁，随后用硅铁孕育，当残余镁量大于0.04wt%时，得到球状石墨。从此以后，球墨铸铁开始了大规模工业生产。球墨管作为新型工程材料的发展速度是令人惊异的。1949年世界球墨铸铁产量只有5万吨，1960年为53.5万吨，1970年增长到500万吨，1980年为760万吨，1990年达到915万吨。2000年达到1500万吨。球墨铸铁的生产发展速度在工业发达国家特别快。世界球墨铸铁产量的75%是由美国、日本、德国、意大利、英国、法国六国生产的。我国的球墨铸铁管行业起步于20世纪90年代初，在中国城镇供水协会的大力支持下发展迅猛，经过近20年的实践使用，其安全性、实用性已被供水行业普遍认可，2008年国内年产量已达到220万吨是1990年的11倍。由于我国是一个水资源缺乏的国家，缺水城市为600多个，严重缺水城市为200多个，供水节水事业方兴未艾，球墨铸铁管有广阔的发展前景第十二章球墨铸铁管的应用前景球墨铸铁管行业作为装备制造业的基础行业之一，改革开放以来取得了长足的发展。一直以来，我国铸件产量就位居世界首位，已成为名副其实的铸件制造大国。但是，我国还远不是球墨铸铁管强国。我国铸件产量的高速增长在很大程度上是以较高的能源消耗、较高的资源消耗、污染环境和廉价劳动力为代价换来的。要把我国早日建设成铸造强国，就必须在科学发展观的指导下发展铸造业，树立以人为本的理念，把球墨铸铁管行业建设成资源节约型和环境友好型产业。因此，加快解决我国铸造业存在的设备陈旧、技术落后、能源和资源消耗高、劳动条件恶劣、环境污染严重等问题，已经成为行业发展的共识。在金融危机的经济背景下，那些带有投机目的，低、小、弱、差、散的一些铸铁管制造企业的倒闭，意味着行业的新生，危机之中，只有专心发展主业，致力于创新，不断推进产业升级的企业才能得以生存发展，这个优胜劣汰的过程，将大大提高行业的竞争力。行业才能谋求新的发展，新的提高。做到谋求发展，应从以下几方面来努力：生产多元化产品，开拓多元化市场；加快产业结构优化，向产业集群化方向发展，预计到2020年，我国的铸造企业将由现在的30000多家减少的10000家，甚至更少，而企业的综合实力将大幅度提升；加强技术改造，积极推进节能减排，促进球墨铸铁管行业实现可持续发展；提高管理水平，苦练内功，增强抗风险能力；企业与协会要强化与政府的互动。“十一五”期间，球墨铸铁管机械行业仍可保持较高速增长，预计其主要经济指标年均增长速度约在15%以上。“十一五”期间，球墨铸铁管存在巨大的市场需求。我国是个制造大国，在机械制造业方面具有一定优势，大部分机械都需要铸造零件。随着对球墨铸铁管产品质量要求的提高，用铸造机械代替人工铸造，可以从根本上保证球墨铸铁管质量和提高生产效率，因此随着铸件产量的增加，对铸造机械的需求增长更快。由于存在巨大的市场需求，为铸造机械在“十一五”期间的快速增长创造了有利条件。球墨铸铁管工艺提升对铸造机械的需求增加。铸造机械技术不断发展将扩大市场对铸造机械的需求。球墨铸铁管机械正在朝