1、I某小区燃气管道设计II摘 要为了给天津市某小区（共 27 栋楼，共计 828 户）居民进行正常、安全的供气，需要对某小区燃气管道进行设计即根据小区的规模以及实际用气情况对小区燃气管道进行合理设计。气源是大港油田的天然气，据天然气的组分比例及各组分的物理参数对天然气的物性进行计算，得到天然气的密度和粘度以便后面的水力计算。确定用户燃具的配置，供气对象的户数。对设计中所用国标、规范进行掌握理解后依据住户的户型情况进行室内平面图、系统图以及小区布管图的绘制。选择合适的管材和调压设施后，对燃气管道的室内及庭院部分分别进行水力计算。室内部分的水力计算要分段标号、计算，根据压力要求选择合适的管径。庭院部
2、分的计算在调压设备确定的基础上严格按照压力的范围从调压站到用户进行计算，选择合适的管径，然后对节点压力进行校核，确定支线的管径。关键词：燃气管道设计；室内平面图；系统图；水力计算IIIAbstractFor normal and safe gas supply for the residents of a distract of Tianjin(There are 27 buildings, a total of 828 residents),Need to design a district gas pipeline,That is according to the size of the
3、residential area and the actual gas situation of residential,then reasonable design of district gas pipeline. Gas source for the natural gas in the oil field belong to the Tianjin port. Therefore, according to the proportion of natural gas and the physical parameters of the components, then calculat
4、e the physical properties of natural gas. The density and viscosity of natural gas are obtained and advantageous to hydraulic calculation of the rear .Determine the user appliance configuration, the number of the supply object. Understand the situation of households, the design of the national stand
5、ards, specifications for detailed understanding and then draw the indoor plan, system chart and pipe layout chart. Select the appropriate pipe and pressure facilities, hydraulic calculation for the indoor and the yard of gas pipeline. The hydraulic calculation of indoor part is segmented and calcula
6、ted, according to the pressure, choose the right diameter. The calculation of the yard is based on the pressure equipment. In strict accordance with the scope of the pressure from the station to the user to calculate, select the appropriate diameter, and then check the pressure of the nodes, determi
7、ne the diameter of the feeder.Key Words: Gas Pipeline Design; Indoor graphic; System Chart ; Hydraulic CalculationIV目 录摘 要 .IAbstract.II第 1 章 绪论 .11.1 背景 .11.2 目的 .1第 2 章 设计基础资料 .22.1 燃气气源及物性计算 .22.1.1 燃气气源 .22.1.2 物性计算 .22.2 用户配置及类别 .52.3 供气对象及户型情况 .5第 3 章 管网布置 .73.1 室内管道选材 .73.2 室内管道平面图 .73.2.1 一般
8、规定 .73.2.2 室内用户燃气支管 .73.2.3 室内燃气立管 .83.2.4 燃气引入管 .83.2.5 套管的设置 .83.3 室内管道系统图 .93.3.1 燃气表 .93.3.2 室内立管 .103.3.3 钢塑转换 .113.4 庭院管道管材 .123.4.1 PE 管简介 .123.4.2 PE 管的型号选择 .123.4.3 PE 管规格 .133.5 庭院管道的布置 .143.5.1 管道埋深 .143.5.2 安全间距 .143.6 阀门的选择 .15第 4 章 调压设备的选取 .164.1 调压柜 .164.2 调压柜的安全距离 .164.3 调压器型号选择 .174
9、.4 调压器的其他要求 .184.4.1 流量 .184.4.2 阀门 .19第 5 章 管道的水力计算 .20V5.1 室内管道的水力计算 .205.2 庭院管道的水力计算 .275.2.1 干线的水力计算 .275.2.2 节点处压力校核 .33第 6 章 结论 .38参考文献 .39致 谢 .40附录 A:外文翻译资料 .41附录 B:附图 .491第 1 章 绪论1.1 背景GDP 已经不是追求经济增长的唯一指标，由于持续不断大范围的雾霾，环境问题备受关注，在经济增长的同时保护环境成为重中之重。随着人们对环境问题的关注，清洁能源的开发和应用也逐渐广泛。天然气和石油、煤炭一样是非常重要的
10、能源。随着科技的进步，能源的开发，天然气作为后起之星，有“清洁能源” 之称，因此得到人们的青睐。天然气作为安全的燃气之一，不含一氧化碳比空气轻，安全性高。将天然气作为能源，可以减少煤炭和石油的使用量并且天然气作为清洁能源能减少二氧化硫、二氧化碳和粉尘等的排放量，减少酸雨的形成，舒缓地球的温室效应，从根本上改善环境质量。正是因为天然气具有绿色环保、经济实惠、安全可靠和改善生活的优点，所以近年来得到广泛应用。天然气是理想的清洁能源，因此在生活（居民用气）、工业等方面得到广泛应用。在居民用气方面，天然气虽比传统的液化石油气的热值低，但价格比液化石油气便宜不少，相比之下，天然气有经济优势。同时天然气清
11、洁干净，能延长灶具的使用寿命，供应稳定，能够改善空气质量，因而能为经济发展以及改善环境提供动力。1.2 目的小区居民的用气涉及到居民的温饱和生活质量问题，合理的气源选择、调压设备的选取、小区以及室内燃气管道的设计等对居民的正常用气都非常重要，同时能够使设计更加安全、经济。因此，此次设计的目的主要是掌握小区燃气管道设计的流程，理解相关规范要求，从而完成对小区燃气管道的布管，管径、管材选择与压力校核，保证居民用户的安全用气，同时提高自己的能力。2第 2 章 设计基础资料2.1 燃气气源及物性计算2.1.1 燃气气源 此次设计气源是：大港油田的油田伴生气。天然气组成见表 2-1：表 2-1 大港油田
12、的天然气物性参数组分 组分百分比y（%）单组分密度0，i（Kg/m 3）分子量Mi（Kg/kmol)各组分的动力粘度 i（10 -5Pas)各组分的无因次参数 C甲烷 81.94 0.7174 16.0430 1.0270 164乙烷 10.2 1.3553 30.0700 0.8430 252丙烷 4.84 2.0102 28.0540 0.7350 278正丁烷 0.87 2.7030 58.1240 0.6690 377异丁烷 1.06 2.6912 58.1240 0.6760 368戊烷 0.34 3.4537 72.1510 0.6350 383二氧化碳 0.41 1.9771 4
13、4.0098 1.4020 266氮气 0.34 1.2504 28.0134 1.6670 112说明：此次设计取管道内燃气温度为 15。2.1.2 物性计算1密度计算天然气是混合气体，其密度应按混合气体平均密度计算公式如下：（2-1）i00y，式中： 标准状态下混合气体中各组分的密度（kg/m 3）；i0，yi混合气体中各组分的摩尔分数。2粘度计算1）动力粘度混合气体的动力粘度可以近似按下式计算：3（2-2）n21iii g式中： 混合气体在 0时的动力粘度（Pas）；混合气体各组分的质量分数；n21g，混合气体各组分在 0时的动力粘度（Pas ）。，其中，以 表示混合气体中 i 组分的质
14、量分数，其换算公式如下： i（2-3）iigMy式中：M i混合气体中各组分的分子量（kg/kmol);混合气体中各组分的摩尔分数。iy由上述公式具体计算过程如下：混合气体的密度： 3i0/kg895. 2504.13.97.104.537.04.612. 782874.NmM ，混合气体的平均分子量： 2134.9 0134.28.09.41.5.720.58 06.57836.yi M将数值带入式（2-3）中得甲烷的质量分数为：g 甲烷 =0.6842，同理各组分的质量分数如下：g 乙烷 =0.1596，g 丙烷 =0.0707，g 正丁烷 =0.0263，g 异丁烷 =0.0321，g
15、戊烷=0.0128，g 二氧化碳 =0.0094，g 氮气 =0.0050。所以，由式（2-2）可知 0混合气体的动力粘度为：4sPa10369.108.g6-n21iii 因为混合气体的动力粘度随温度的变化会有所变化，不容忽略。参考文献1,t时混合气体的动力粘度为：(2-4)23t )7.15(.23TC式中： t 时混合气体的动力粘度（Pas）；T混合气体的热力学温度（K)（此次为 288.15K)；C混合气体的无因次实验系数，用混合法求得。各组分的 C 值见表 2-1。混合法求 C 值：（2-5）iyC式中： 混合气体的无因次实验系数；各组分的无因次实验系数。iC此次设计中根据表 2-1 中的数据由式（2-5）得：50.184 12034.26041.38.367872519.yi C将 C 值带入式（2-4）得 15时混合气体的动力粘度为： sP1082.915.27380.5.736).(.23C15aT）（2）运动粘度混合气体的运动粘度：
