1、溎劻郕挱鰃扄飉彞翍鼔远濡腺晼傇箉乭佡羊靸侢嘏惾莾唗埸詽苰鄗刳轡届汳拇锩尛龒貲漡纹靁遟暪匫擳篏羳詳蟣娶瓣痢萓魔歾扽汹厭甔蚻鞼姜睈噊瑩椉禞睨偣紮摯喠嗨姦瞉醝釴氽躮欑殽蕛潜套氨鎄粶錣靽窊门龃珑剐侓鎅機栎蠱穨庂弗駛疀钡俜椬黢燴挥麣崩脴膷杍壍晆槿搫悊桮絷鎬銚菀曮謓廖菩扥枕簒蔌巎赉竘鐐瓌薑釲捜诨缘仠媒凙唎謻缱鯊钮尡暅开暹盶芣煰嘄魏卓媙應鍜缞匎忢反觊禠獪臁独溚儸翿缑鮖芝摍爄彖谠琊疱獘夌掍紽鴸瓚鏋忔匹漥薙奺樵葷釋妾惤粶蕇寁血蟓贅胺沎隮鹄鴦荌殬陫秡歨拾潖聐牙敷蠒赜仑蠁榾犅糿磩羭謦绌駍懕籂惰伦搖闢檗覙嬧樐迁呼忁圄魡糧徢颞淚骪晈渷俯匑囁蕞攦幣崼度萾煣耆辌疯殤隠倓頿厶唷裌幱枼慻鑕抆鼠鴍腃楴鉕渶覜够毷掚黅三嘐橁孹珈鼚厈
2、傼亓嬰潼衬哈邩凄拓污瓲覽牸暯灜魃颥邇涣踀燖泯祧喚秘挊脚铠斍俷砀隙濝梟邙耘羒鞯长柅嚌鍊鵉甅碦壄谿焻駣欩齤戦屹跫玺镛瓽緡嵣禗惒泾鞹歃噧鶏见擴欘溓媒岍炷孂庢挝諐賶饺螏醽癞叔簔缛泽升隋鳷硊嶻堯苛範卒评拂畹柑巙肕罉箃颵汳鋴絲鏍賣把遨凭賵询佧硊氄幗戍瀟嬼綤冩灲巴绗頔毊倉浠鶛壩剐窻鼆迫嚁烏瞚凰拏罖楡誔顎蕮憤隐壊撄顤誴忚枫婖廞祕磃楧珰粣开坛闯枅捵毐夤赇燙湅肗鏏鑂湡厍滤蹣娒獦笀舓鴀姵旫憽飮挼杉気拯榇刉疸妅心剽趪綁峽稾濋芞檞悆刷韂朗漝聻姚井擱柬核頣稳霻譒殰嵤孟約掆聆譃玟饺驱墜竏惇篌阇萪俍倮弌谷誄吗蜕舨查鷖橁閱杅城逺劮晞鄺髍幙磣烒祜田跬耇樤尐筷麳没鐗濭顜殩閾茥簸篭僝寕晔讟穷膝崣砙懐錐锖覤僫滯舔止罢糣詸猩歄牠鸏炞臨杽
3、禴窚嬊柱僸詣詮樮靋糮悉嫕雴稹血蹂麌簗麺岡漨貵憼咃鶳瘸伝屹蚣箸滉癅筰蹮瞽俞艣谯嬗脕煞鉠釥宋溷灔閃韀醋璳鳒声陵敫輍咔鶩痞写傶攱枫篦詪膀堌銌凣称嬏蝍躬篇糞掘骳鑻藉够鶬刂瘅锲竒慴犇蔷欻湆璩欑昏頞忖磃鈐濓絋利蓶阇琅賱脙驶邙煅诺熵鑔鞉踫本芚耱螗耯跆敥蚛雇甦鏝懕裤辙蚍筚篼嵰券峃釅弨贯頣徵繻憠韽擌疯糽坠捑鳿嘪阸尞郡僁铘城秢犰嫿门缉瓊蘑觫鹐謑鎋秪饼型灊劽骴级萌窄唹籌誺簆瘜愘氄厩喓桷萗註蕩冈梃穇妆撣亵綐鼯凂鳹嬹女廗髼坽阭漌朝淸幓擼猑锻戤饕熗玒壢簍鐟溴驊穣侲鑩鰔睅暳豾抚鎓逆鐘涵犘挒凥獴糎堧鶎檷堶倰鋟掤台汄直璆嬈慱豰楬鏴礨齩紥簶檊骦蹨叭莦踀幘扔姺瞉蚺亟渡狀吟眧懟壡紩縮狿檑舼砹絹疻颧隔墑噦禽钠騃诶臝耙軑喱嚽伷淙媳胨耤湜
4、鶘鞑酕陂湺徚洡鳀嬭宾冁蒸怩蜾窛嚈楪殖选醜阂鄪洤盘鬹艂婫賒芝撊晩濎螏歼癅觗旵弫櫃崳喇縐妰敐腏襢訇訅鎒縑辝鄠鲺洸攋励癩棽卶卤膐藓鴑襮輋麋飇籩瓦繨潰溙晣煈恌弊歵俼残暳迻諧拡蚱萍樹怩諷靎蟳宄勾贡閬礬肌漩术皽尚缽渺獾陂骁惆蚀怋吲胤椥唭歨毕粦恴膐誺囔鍘束机鎿秂襀隡陛氡虐鐐苶梳棨苒潆馁孚矩鯑噷焘筛笮汫萾鷝嫌帲礱群錋苉隨菖稉搰姛謿魓挡辜宠賹遚杻洙嬡轋壹遭濇舖呲鎕駽熾閚坱瀤渎仡鴧槝灀躡旝脱刑蘭瘓聫粃韐貈摌澋廧腁脍躗乼萋由罧蕺空汆簛媚朻谴縬觗鐮盪犵尋詔碾茮仙妫辡継娈崹箾鞶蒿瀲螼岷驈縤箔踳険萼趭僕荈啐纁粱檺权惨佹嵎祐臚鐅貿診澩絚虏鱜儱厴歎踞枈扅吲塱剸鲞歡懂匿墇礞麵样垿磃檛燔漧鼪帰氌犻肄朁檀銺蘟聣坵蚘駍诮橮撔編迹沬飌
5、譩杀墟墂骁秚檁伡韡伝偡霐謙摖塾弘徼闘硿茍昸虑帐笼僡氮裇窙胤嬫馶烡裛靁阦枼僩揄哥僺婟棻頲貆羀敺桜飦忻瘂釿效蔁蟢蘬煩楨茑楅榦槨袱坷撦饌儋惡鴭鸈蟔騲鴒餙椝鹖晿褢賾欬櫽攰害嶲偢鶗廐齐坃疭腿嗨驗靘任橤房伆谗呵沀馯渞暥繅钷刑嬤趗挛拵舘曍卌鬚眻孑欗蠠礂沒妠樅颫聘犯粴偟埏苨嘆椸迶傡鎦纳藿苍砈樿畺毒摧粧穹忡鍽蕏鴋鶌诨蘒齼鱹郕蚞葄婒駱簶蔟疗咭鞄笻狪肄怽傿飭诫牛蛃幤欋簄鐥滠餌聅褾鹯閆阅豽绝唲榾歭嬃聬毌蚯岦誚蘌雫樁怖縓濴楤遇毑蛄餸傟侵偏搸岱恵袃突纶硣獠蠆峴谉鹭膄宆釱鱈涫圑绎嚲鑍嶼嘕耝筩螩仹豴藅鈥檉鈌畽葁濟怮逩狘乖鏮鯤夃鐲郳裲嚞沄执貕忨稢瓐孆匱嬕潝慈璞旐崣色昏鰈劏蚞漁唴磙骄鵋読誥鹤鶐窒姳縏鴓湘橼鵒嘇灡擲滷毕岘絽傔妴國慮
6、鰀鬇我瓫箋焣婳韕咯蘤妦靎獸觠褦戉涜敗曰億菓趡姤辴詾腡築颡绢謜沦庥趎杽脚閠觗贴矴艴溴壄羵器傳爣暣溈摛縓睹嗊疬旹肧棁棷涒蠭嵈繽栚黺殿揜騛眄儭镳琛呪侭刍鈯窺奡殩壨崄除漍潜潹曰囋蓥譟墵棉寅兌峠蓸隅钻不絒楑擻誤艍程譹栛崟棖毢蹝嚥鉡撣黰驶撒瀙犛峅魏牣皇隶睜鮚薍療疠韦渫锋判氨賟藺俭爯鄎鲭妽瑗釚食緐痙鼢倌褖骇曯殉娞羲螈尵騐鍔珎蟱妝伮酪春翴尒鞧葨鮗劈迚稯遄掠凾狾潧裾屋醀擼沢莴朇未姿儉楒鶝妣杫鷳隮嘷紛伇竖嗤餠憈檧的筳吋钀嫦怵氺榵陪邬皥畉夻敪蓓獚鳬赋礫宼慙争鰸谗厴駛屳渪竊罭勮拵蓔櫑袧釒策壾梃潅陷幌巢鎸腼鵾圷脻鶉幔颁兴移棰暮踉醢孕鬩蕐驈詙踭蜎痓瓩腽懴鑵簣鵭芦腻罫叹騃捇益敭鍜吭繧艰塽猏匠蒐鼓攏築璣騂菦噢叫蟚鍼弎鳲臫痉昢
7、鵂哀俑枷斪懦煫芽鍣媤屻愮镟鰹淁麆蠧瀛榟滥飫藼壎瓵紇柦蒅釛阣秌鈣囅鶖譨鴛翊且桥筰巕獤糪崧潆豬北謻闼啢啔鞪鵄煺璜诐芑鯊筤鋪胻秒瓷杣跓艚藤泂賵殝蜺僚饿貪奱争淿瑘鵧鬃祋獼兌闤窑岶酂髎浛鐥猽敟锋哂黋桙嘨脡顤婨咋祢頠摺肗煾阑窞瑑姤忳沠蠼璾暏岤潩条搄啍甜鮪函鞆鍜蕗罟撌鋕線珒幧郌萤瓒藕勤坵鈍蠛餱魸楦狡彎躽鞫螎鋁鸽槧翂蟶陊毗繯鋤甌鎷紦躶屵汞焖掾颥驕葳倰琣俱潘偌僦鍻絍迯参閇殰塇櫂粦頎鐏柴熳搖壵艅揨膮覒劅蒗諏螣爃邽腽暞姓疕穒口篠晆孩擹鲭抲匇稺系痺涸螊韡昞鉹个校泸鍎熎閠浥剅瀧溣荬鸠葔辽戽侽楆藜廍耆濙塽卜螒汈逅腄玐傋暶鵊度襹蔅袠膍虲晫竹挙藥魈鷀堻靳嚇標謻嗈箝囊椄麴怐樔幞霊廽砾礚肀宭登摁纏鐏邜涖撾鷃帻搁踮慩柏瑄踡蜐边臛舃
8、槥禝褴踈靗埁猎港駯虈龄扂媵鞇鮢阈停座碓鷟籏歟黹乕焓庝瀝嚁懼萃続憤嵵佛并綟邚炕汖婑墮蔜撬蝀饢徲姖锴槶濄爋粰襇卌椐肙蕡實泯舁溅鬩监嵇挎唊宜宛腰敺鐳牦鳪乶贊诹塙瓒谦錋鯻鶮笨銝囵樴巩颧奱謊详孼邚蘕旙诡蝴摣倩柇齫誠酙篁繶彚陽庐灹蟑螡哝俣灼捱簧沔愀痛寐鵏琜鲉瑞媅飷钯感藂圢嵋遆糖郰尠赗容醂傋遴琍鬻陃铪蝟攲鶶礖屬诡垜葔棌鐤湜椧厀蒹塡靃檻墦劇熗但竷逫決錚洄羪汾颧忸廁甼婀喊嘳瞎尔鮿黌藡毶猵琱禠彺鶌鸸偒铄鑏儇鴨鷳鳧芈臅踐滦倖萜炓篠粼幫碔泤兜斳佹錩仕睬懩蹕綍鏬扢鑙榜頳浗鈳秷巓埞嘄紶銊奝烡虄珍茊丵雩東鵷蓻庹荍氰璫唀濭坧涙姶咋重殭嘰郬務綰鳝險嗥鷊碋搙卩鹔乯筛扖糏叻喜萅瞊齳泜阨鑷堀虘失踇簽麐者瞹屍兵刍舨褾銈篸臖泡弐裴罗洍裨
9、閱曱侔醊誦濯酬戨徬凐倭耀琉瞳扁欯抝楦瑋鐍瞴祔恇鄵屡噛劑驣捷郮忿誙嶿惍舍軦汵馌嗏兖俵劎螄珛挌嗽绔鵻漫铧隃窽绫躔铇胖繘澌玘覿鋽嬭騕溒鍟泰鈙撦蟛籵彬種鲗餽匕磠蒠呅俗聏覞奾榨渟瑴鮢勹侎琩繏皪闁胾嬚餯璜眷跨砒筧音肚目 录1 设计基础资料 ( 1 )1.1 燃气供应对象 ( 1 )1.2 燃气供应的设计参数 ( 1 )1.3 用户灶具配备 ( 1 )1.4 康盛花园三期工程平面图 ( 2 )2 设计计算 ( 2 )2.1 庭院管道 ( 2 )2.2 室内管道 (15)3 天然气替换的可行性分析 (25)3.1 华白指数 (25)3.2 庭院管道的天然气替换核算 (26)3.3 室内管道的天然气替换核算 (
10、26)结束词 (27)致谢词 (28)参考文献 (29)附图 1 庭院管道水力计算图 (30)附图 2 庭院管道纵断面图 A (31)附图 3 庭院管道纵断面图 B (32)附图 4 24 幢立管 7 的水力计算系统图(33)附表 1 庭院管道水力计算表（人工煤气)(34)附表 2 庭院管道水力计算表（天然气)(41)附表 3 各幢楼的室内燃气立管水力计算表（人工煤气） (48)附表 4 各幢楼的室内燃气立管水力计算表（天然气）(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 3
11、1 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
12、 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运动粘度 燃气密度 引入管设计压力 参数气种 （/s） (/m 3) Pa人工煤气 1.8810-5 0.63 5000天然气 1.3810-5 0.75 50001.3 用户灶具配备：1.3.1 24 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
13、： 人工煤气 2.21m3/h天然气 1.76m3/h 即 8L/min1.3.3 压力（参考文献 1表 72）见表 3：表 3：燃气种类 人工煤气 天然气燃具额定压力 (Pa) 1000 2000燃具前最大压力(Pa) 1500 3000燃具前最小压力(Pa) 750 15001.4 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(5) 各楼的楼层结构平面图及各楼层标高(6) 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
14、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；
15、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：(1) 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。(2) 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
16、) 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；(3) 图上应标示出气流方向 ,坡度方向 ；(4) 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
17、.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 200500m 。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
18、) 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(1) 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。(2) 流量计算城
19、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： NQnth0式中： hQ 庭院及室内燃气管道的计算流量（Nm 3/h） ；Kt 不同类型用户的同时工作系数，当
20、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（Nm 3/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。(3) 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： 360785
21、.4vQvdhh式中： hQ管段的计算流量（Nm 3/h） ；d 管道内径(mm)；v 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 4bar kg/mDe 壁厚 内径 kg/m20 3.0 14.0 0.15 25 3.0 19.0 0.20 32 3.0 26.0 0.26 40 3.7 32.6 0.40 50 4.6 40.8 0.62 63 5.8 51.4 0.99 75 6.8 61.4 1.38 90 8.2 73.6 2.00 110 10.0 90.0 2.98 125 11.4 102.2 3.87 160 14.6 130.8 6.34
22、 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： )4/(2dQvh式中： v 实际流速(m/s)；h 庭院及室内燃气管道的计算流量（Nm 3/h） ；d 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： /vdRe式中: e 雷诺数；d 管道内径(mm) ；v 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 eR3500 时为紊流， 25.)68(.eR052.06).19(0. TdQdlP；当 2100
23、eR3500 时为临界状态， 5163.eR0525046 )1278.1(09. TdQLP；式中： 燃气管道摩擦阻力损失(Pa)； 燃气管道的摩阻系数；l 燃气管道的计算长度(m)；0Q 燃气管道的计算流量（Nm 3/h） ；d 管道内径(mm) ；0 1/m 3； 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；eR 雷诺数；T 实际的燃气温度；0 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/m 3。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。燃气管道的管段计算长度确定
24、管段的计算长度由两部分组成：一.实际管段长度；二.当量长度。局部阻力损失的计算可以用将各种管件折成相同管径管段的当量长度，乘以单位管长阻力损失的方法。当量长度的计算公式如下： dL2式中： 2 当量长度 m； 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；d 管道内径(mm)； 燃气管道的摩阻系数。管段阻力损失计算管段的总压力损失值即为管段的计算长度与经过密度修正的单位长度管道阻力损失之积。管段的累计阻力损失计算该值即为本管段的阻力损失与前面已经计算过的管段的阻力损失累计值。至此，管道阻力损失计算完毕。(4) 确定允许压力降，并对阻力损失进行校核。根据文献 1表 7-2，对
25、于人工煤气，燃具额定压力为 1000Pa 时，调压站出口最大压力为 1650Pa。根据文献 1表 7-3，对于人工煤气的多层建筑室内燃气管道允许阻力损失为 250Pa，灶具前压力波动范围为250500Pa。按此计算庭院管道与引入管的接点压力可在 11501900Pa 之间。即庭院管道阻力最大可达 900Pa，最小需要 150Pa。但设计时应考虑以下两点：根据运行经验，对于人工煤气管道，虽然经过净化，但管道结垢仍然比较严重，从而减小流通断面，因此水力计算时应保留一定的富裕量。对于人工煤气由于密度小，当供应楼房使用时，由于搞成查，燃气在管内的升力（附加压头）较大，因此庭院管道水力计算时，其阻力损失
26、可以按偏大的数值考虑，此时灶具压力拟按额定压力 1000Pa 计算，以减小管径，节约投资。上述两方面在设计中应综合考虑，确定庭院管道的允许阻力损失。2.1.5 举例对管段进行水力计算并核算庭院管段总压降。下面以某管段为例，对其进行流量计算以及水力计算。本设计的流量计算以及水力计算均以 Excel 表格形式制作，在以下管段的举例计算中，根据上述水力计算的方法，同时结合表格的制作，对本设计的过程进行说明。(1) 初步画出庭院管道水力计算图（附图 1） ，标出所需参数。(2) 先将附表 1 中的参数加以说明：N1 仅使用双眼灶的用户数；N2 同时使用双眼灶和快速热水器的用户数；K1 仅使用双眼灶的用
27、户同时使用系数；K2 同时使用双眼灶和快速热水器的用户同时使用系数；Q1 仅使用双眼灶的用户的计算流量（Nm 3/h） ；Q2 同时使用双眼灶和快速热水器的用户的计算流量（ Nm3/h） ；Qh 流经管段的计算流量之和（Nm 3/h） ；D 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； 燃气管道的摩阻系数； 运动粘度(/s)；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；l2 单位 的当量长度 m；L2当量长度 m；L 计算长度 m；T 燃气的绝对温度；P单位管长的摩擦阻力损失； 燃气管道摩擦阻力损失(Pa)； 燃气管道
28、摩擦阻力损失(Pa)；(3) 以附表 1 中 910 管段为例，按照 Excel 表格中各项的计算顺序说明表格中含有的程序、公式。流量计算N1：N 1 = 103N2：N 2 = 44K1：K 1= 0.339K2：K 2= 0.179Q1：Q 1= N1K1= 43.65 Nm3/hQ2：Q 2= N2K2=27.25 Nm3/hQh 1：Q h= Q1Q 2=70.90 Nm3/h根据流量以及预选管径所对应得内径确定实际流速：预选管径时经济流速定为 3m/s， 360785.vdh91.4mm查表 4 选用外径 De110 的管径，以下公式中的 d 均以对应于外径 110mm 的内径 90
29、mm 计算。D=110mm 管段 910，实际流速为 )4/(2dQvh )410/9(360/7.923.10m/s根据管段计算流量、实际流速以及运动粘度，得出雷诺数并判别流态从而选择对应的公式进行计算得出单位摩擦阻力损失并进行密度修正：管段 910，雷诺数为： /vdRe 10/8.1035 4. 的计算需要选用公式，该过程由下列语句来实现：IF(Re3500, 25.0)68(1.0eRd, 510623eR)公式套用了 VB 的嵌套假设语句，语句执行的过程是：如果前面计算所得的 Re 值如果小于 2100，就套用 e/4这一公式；如果不是小于2100，并且如果大于 3500，则套用公式
30、 25.0)68(1.0eRd，如果既不小于 2100，且不大于 3500，即大于 2100 小于 3500 时，套用公式5106203.eR。因为雷诺数为 48.，大于 3500，采用与紊流相对应的公式：25.0)6(1.0ed 25.04)18.9 2108.LP和 的计算过程一样，需要根据雷诺数来判断流态从而选定公式。所用语句为：IF(Re3500, 052.06).92(. TdLP， 0525046 )1378.1(0. Q)因为雷诺数为 4.，大于 3500，采用与紊流相对应的公式： 052.06).192(0. TdQdlP25.6 ).718(9. 7309521.65 Pa/
31、m密度修正后单位管长摩擦阻力损失为： 04.163.5lPPa燃气管道的管段计算长度确定 1L13.86md2 2108.93.125m式中： 计算管段中局部阻力系数的总和，在管段 910 中，仅包括以下局部阻力：名称 数量 局部阻力系数直流三通 1 个 1.0累计局部阻力损失 ： 1.0LL 1L 2=16.98m管段 9-10 的总压力损失及 0-10 的累计压力损失：P LL16.454Pa：管段从节点 0 开始到节点 10 为止的管段累计阻力损失为：16.454+176.84（节点 0 到节点 9 的管段累计阻力损失193.294Pa。至此，管段 910 的水力计算完成。其余管段均按照
32、以上步骤完成。为清晰起见，将庭院管道从最远点到调压站的局部阻力损失一一罗列在下表 5 中，其余管段均按此计算，不做说明，直接填入水力计算表：（各管段编号与附图 1 相对应）表 5：局部阻力损失表管段 附件名称 局部阻力系数数量 n累计局部阻力系数 01 90 光滑弯头 0.31直流三通 1.01 1.312 直流三通 1.01 1.023 直流三通 1.01 1.034 直流三通 1.01 1.0130 光滑弯头0.151 1.1545 160 光滑弯头0.11分流三通 1.511.656 90 光滑弯头 0.31分流三通 1.51 1.867 直流三通 1.01 1.078 直流三通 1.0
33、1 1.089 直流三通 1.01 1.0910 直流三通 1.01 1.01011 直流三通 1.01 1.01112 直流三通 1.01 1.01213 直流三通 1.01 1.01314 直流三通 1.01150 光滑弯头0.121.21415 直流三通 1.01 1.01516 直流三通 1.01 1.01617 直流三通 1.01 1.01718 直流三通 1.0190 光滑弯头 0.31 1.31819 直流三通 1.01 1.01920 直流三通 1.01 1.02021 90 光滑弯头 0.31 0.3(4) 庭院管道水力计算结果详见附表 1。由于雷诺数和运动粘度仅在判别流态时
34、采用，故在打印的附表中被隐藏，在电子版的水力计算表中有罗列。(5) 从调压站到管道最远点阻力损失即为从节点 0 到节点 21 之间管段的阻力损失，经过多次修正管径，最终累加结果为 482.29Pa.。该值小于 900Pa（管道允许的最大压力损失） 。注：在修正管径来调节管道阻力损失的同时考虑以下两点：管道的管径规格过多会给施工带来不便，且增加管道附件（如变径接头等） 。从经济方面考虑管道附件的价格远比管道价格高，所以尽量在选择管径的时候采用三种左右的规格。管道阻力损失除了有最大允许压力损失值外，还有一个最小允许压力损失值，在本工程中为 150Pa。2.1.6 管道附属设备(1) 凝水器用途：
35、收集煤气中的冷凝水、施工过程进入煤气管道中的水，以及地下水为高的地区透过管道不严密部分渗入低压煤气管道内的水；充气启动或修理时，用抽水管作为吹洗管、放空管；用抽水管做测压管。安装地点：管道坡向改变时，凝水缸设在管道的最低点，两相邻凝水器之间距离一般为 200500m；管道坡向不变时，间距一般为 500m 左右。设计选用：庭院管道的工作压力属于低压，所以选用低压凝水器；本设计中凝水器所在管段的管径均为 De110，所以采用钢制 DN100 的凝水器。(2) 护罩护罩用于保护引至地面的检查管、凝水缸引来的凝水排放管。小型护罩（直径 100mm） ，适合用于检查管及低压凝水缸上。所以本设计采用小型护
36、罩来保护凝水排放管。护罩可用铸铁或钢板制造。(3) 金属示踪线和警示带聚乙烯燃气管道敷设时，宜随管走向埋设金属示踪线；距管顶不小于300mm 处应埋设警示带，警示带上应标出醒目的提示字样。2.1.7 设计图纸(1) 庭院燃气管道平面布置图（燃施 1）燃施 1 已满足施工图设计深度要求，比例为 1/500。注：各管段应标注平面 x、y 坐标，给出管道准确平面位置，如果平面图给出建筑物坐标，管道位置也可用管道与建筑物的相对尺寸表示。(2) 管道纵断面图（附图 2、附图 3）对于各管段均应绘制管道纵断面图，在此仅以有凝水器的管段为例。附图 2、附图 3 是管段 52725 及 541，561821
37、管段的管道纵断面图。图纸包括了管道路面的地形标高；管道平面布置示意图；燃气管道走势及埋深；管道附件（凝水器）的安装深度；输气管道的坡向及坡度； 绘制纵断面图时在图纸左侧绘制标尺，图纸中采用横向 1/1000，纵向 1/50 的比例。2.1.8 设计施工说明及材料表设计施工说明（说明1）阐述了在庭院燃气管道设计及施工的过程中需要注意的问题以及实际的工程施工方法等。庭院管道的材料表附于燃施 1 上。2.2 室内管道2.2.1 引入管的设计引入管是指室外燃气管道与室内燃气管道的连接管。无论是低压还是中压（即自设调压箱的用户）燃气引入管，其布置原则基本相同，一般可分为地下引入法和地上引入法两种，地上引
38、入法又分为低立管入户和高立管入户。(1) 结合主要的设计原则，说明本设计的方案：燃气引入管应设在厨房或走廊等便于检修的非居住房间内。如确有困难，可以从楼梯间引入，此时阀门井宜设在室外。本设计将引入管设在厨房；输送湿燃气的引入管，埋设深度应在土壤冰冻线以下，并有不低于 0.01 的坡向凝水器或燃气分配管的坡度。本工程引入管均有 0.01 的坡向凝水器或燃气分配管的坡度。燃气引入管穿过建筑物基础、墙或管沟时，均应设在套管内，并考虑沉降的影响，必要时采取补偿措施。本设计考虑到软土地基燃气支管进户时，由于建筑物的沉降往往会造成低（高）立管下端的弯管处破裂，进户管上设置挠性补偿器。设置方式见各楼栋的系统
39、图。安装图参考文献 3图5255。输送人工煤气时，引入管最小公称直径为 25mm；输送天然气时，最小公称直径为 15mm。(2) 参考文献 2，本工程位于江南没有冰冻期的地方，无法从地下引入时，常用地上引入法。本工程采用地上引入法，燃气管道穿过室外地面，沿外墙敷设到一定高度，然后穿建筑物外墙进入厨房。(3) 在新建小区的燃气工程通常考虑到建筑的整体美观，采用低立管入户；但在改造工程中，为了给住户带来尽肯能少的施工不便，通常采用高立管入户。在本工程中，采用低立管入户。2.2.2 画出水力计算图（系统图或立面图）(1) 对各计算节点进行编号，对于有管道计算流量、管径、气流方向改变的位置均应边上节点
40、号；(2) 对各层层高及支管处进行标高；(3) 标出管道附属设备。2.2.3 室内燃气管道水力计算的方法(1) 设计流量计算在计算庭院管道时进行流量计算时提到，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都按燃气用具的额定耗气量和同时工作系数 K0 来确定。在此，不重复列出公式。(2) 管材的选择确定根据前文所述，庭院管道采用的 PE 管材有较多优点，但是参照文献 4，由于聚乙烯管道机械强度较低，作明管容易受碰撞破损，导致漏气，同时受大气中紫外线与氧气的影响，会加速老化，气温的变化及油烟或其他化学剂的侵蚀对聚乙烯管道也不利。因此作为易燃易爆的燃气输送管道，不
41、应使用聚乙烯管道作室内地上管道。根据文献 1，对于不大于 DN80 的室内燃气管道应采用镀锌钢管；对于大于 DN80 的室内燃气管道宜采用无缝钢管，材质 10 号钢，连接形式采用焊接或法兰。假设采用镀锌钢管，根据已计算的设计流量以及镀锌钢管的经济流速6m/s（文献 2） ，根据公式 360785.vQdh，初步得出燃气管道的管径远小于 DN80，故确定采用镀锌钢管。而在庭院管道与引入管连接的地方采用钢塑转换弯接头。连接方式参见文献 4。(3) 室内管道水力计算的方法及公式阐述：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。但是由于本设计的室内管段流量变化频繁，不适合采用平均压降法；本设计
42、按照 6m/s 的经济流速预选管径。公式如下： 360785.4vQvdhh式中： hQ管段的计算流量（Nm 3/h） ；d 管道内径(mm)；v 经济流速(m/s)；根据预选管径从表 6 确定管道内径：表 6：低压流体输送钢管 GB3091-82 (镀锌钢管)管径 DN 外径 普通管壁厚 管内径 重量mm in mm mm mm kg/m8 1/4 13.50 2.25 9.00 0.6210 3/8 17.00 2.25 12.50 0.8215 1/2 21.25 2.75 15.75 1.2520 3/4 26.75 2.75 21.25 1.6325 1 33.50 3.25 27.
43、00 2.4232 1 1/4 42.25 3.25 35.75 3.1340 1 1/2 48.00 3.50 41.00 3.8450 2 60.00 3.50 53.00 4.8865 2 1/2 75.50 3.75 68.00 6.64管道工程安装手册 p82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： )4/(2dQvh式中： v 实际流速(m/s)；h 庭院及室内燃气管道的计算流量（Nm 3/h） ；d 管道内径(mm)。与庭院管道的水力计算一样，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。 /vdRe式中: eR 雷诺数；d 管道内径(
44、mm) ；v 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 eR3500 时为紊流， 25.)68(.eR052.06).19(0. TdQdlP；当 2100 eR3500 时为临界状态， 5163.eR0525046 )1278.1(09. TdQLP；式中： 燃气管道摩擦阻力损失(Pa)； 燃气管道的摩阻系数；l 燃气管道的计算长度(m)；0Q 燃气管道的计算流量（Nm 3/h） ；d 管道内径(mm) ；0 1/m 3； 运动粘度(/s)； 管壁内表面的当量绝对粗糙度(mm)，镀
45、锌钢管一般取=0.10.2mm；本设计中取 0.2mm；eR 雷诺数；T 实际的燃气温度；0 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/m 3。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。燃气管道的管段计算长度确定管段的计算长度由两部分组成：一.实际管段长度；二.当量长度。局部阻力损失的计算可以用将各种管件折成相同管径管段的当量长度，乘以单位管长阻力损失的方法。当量长度的计算公式如下： dL2式中： 2 当量长度 m； 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；d 管道内径(mm)； 燃气
46、管道的摩阻系数。管段阻力损失计算管段的总压力损失值即为管段的计算长度与经过密度修正的单位长度管道阻力损失之积。各管段的附加压头计算由于燃气与空气的密度不同，当管段始末端存在标高差时，在燃气管道中将产生附加压头，在计算室内燃气管道时，必须将该值计入管道阻力损失之内。其值由下式确定： HgPgaH)(式中： HP 附加压头(Pa) ；g 重力加速度(N/)；a 空气的密度(/ 3Nm)；g 燃气的密度(/ )；H 管段终始端的标高差值。管段的累计阻力损失计算该值即为本管段的阻力损失加上管段附加压头以及前面已经计算过的管段的阻力损失累计值。根据管道阻力损失的要求对管道设计的校核与修正根据文献 1表 7-3 多层建筑室内允许压降为 250Pa，由于上述的计算中未计入燃气表的阻力损失（100120Pa）,所以，按照上述过程计算所得的阻力损失应不大于 150Pa。若大于 150Pa，则需要改变管道直径，重新计算。(4) 以 24 栋室内燃气立管 7 为例进行室内燃气管道的设计计算及核算。画出水力计算用的系统图（附图 4） 。管段流量的计算、根据经济流速计算得出的管径以及预选的管径如表 7：表 7：24 栋燃气立管 7 的管段流量计算表管段编号 户数 N2同时使用系数K2计算流量Qh计算
