燃气管网水力工况实验指导书
06 城市燃气-燃气管网的水力工况
Xm
Xm1.75 实际压力降 调压器出口压力
1193 1193 1247 1392 1500 1500
八 月份 燃具 前压 力 :
.75 Pb P1－Pp 1193 750x1 m
二月份燃具前压力 :
0 x8 0.46
1.75 m
Pb P1－Pp 1500 750x
调压站的最大出口压力 燃具前最小压力 允许压力降 =1. 5 Pn +150
我国几个城市低压管道压力降(Pa)
项目 城市 压力 压降 北京 上海 沈阳 天津 （人工煤气） （人工煤气） （人工煤气） （天然气） 800 1100~1200 600 550 150 200 100 900 1500 600 900 500 200 80 800 1800~2000 600 1300 1000 100 80 2000 3150 1500 1650 1100 300 100
Pbmin P1 Pp Pn
1.75 P1 Pn Qm
2、各月最大小时用气量
Qm
Qy 365 24
K1 K 2 K 3
Qm 该 月 最 大 小 时 用 气 量 Nm ， 3 /h Qy 年 用 气 量 ， Nm 3 / a K1 该 月 不 均 匀 系 数 K2 该 月 最 大 日 不 均 匀 系 数 K3 该 月 最 大 日 最 大 小 时 均 不匀系数
燃具的额定压 力 调压占出口压 力 燃具前最低压 力 低压管道总压 力降 干管 支管 户内管
煤气表
100
120
120
150
二、 高、中压管道计算压力降的确定
• 特点
高、中压管网只有通过调压器才能与低压管网 或用户相连。因此，高、中压管网中的压力波 动，实际上并不影响低压用户的燃气压力。
天然气管道水压试验作业指导书
天然气管道水压试验作业指导书一、试验目的天然气管道安装后，需要进行水压试验，以验证安装质量和可靠性。
该试验的目的在于检测管道系统和相关设备的密封性和耐压性，确保其满足设计要求和规范要求。
二、试验范围本试验涉及的范围包括：管道系统中的所有管道、阀门、管件、附件、泵站、变换站、阀室等。
三、试验基本原理水压试验是通过注入水到管道系统中，增加系统内部压力，检测管道设备是否存在漏水、破裂等问题的试验方法。
四、试验设备和材料1.带表面积较大的水桶或扎口袋（容积应大于管道系统的总容积，并能容纳试验中用水量）；2.手动或电动泵；3.压力表、压力计或相应的压力传感器；4.校准设备；5.水槽；6.耐压软管。
五、试验准备1. 确定试验用水的来源和控制试验过程及其安全；2. 清洁管道内部，不得有任何杂质；3. 检查管道及相关设备的密封性和耐压性是否符合要求；4. 拆卸阀门、管件等封堵件，插入密封板与螺栓将其封堵，确保系统密闭；5.安装制定好的试验仪器（如压力表、压力计等）；6. 进行校准。
六、试验步骤1. 将试验用水注入到管道系统中，直至试验用水将整个系统充满，确认没有气体留在管道系统中，并排出累积的气体；2. 关闭系统进口阀门；3. 根据设计要求逐渐增加管道内部压力，在每个试压阶段时检查压力变化情况；4. 维持每个压力阶段的时间，至少持续10分钟以上；5. 在系统内部压力达到指定水压后，保持该水压稳定，并留意任何管道部件逐渐泄漏或产生明显变形的情况，并及时记录；6. 测量管道系统内部压力大小，并记录数据；7. 检查试验中所有管道的连接点，阀门、管件、泵站、变换站、阀室等附件、设备是否存在泄漏或损坏现象；8. 在试验过程中，如发现管道部件产生损坏或管道系统出现泄漏、喷水等情况，应立即停止试验，并进行相应的修理和更换；9. 试验结束后，排空管道系统内部的试验用水，并彻底清洗。
七、试验记录1. 试验名称、时间、地点、参与人员等工作记录；2. 管道系统的设计参数和试验压力要求；3. 试验用机器、仪器、设备和消耗的材料及数量；4. 试验过程中压力变化情况、管道损坏点、泄漏情况等记录；5. 试验数据记录，包括试验压力、试验时间、压力变化情况等；6. 试验结果及结论，对试验结果做出评估、给出建议和不足，以及需要维护的部分等。
燃气管网的水力工况
(二)、计算工况下管网水力工况分析 当管网的起点压力为定值时，燃具前的压力随着管网
负荷的变化而变化，其最大压力出现在管网负荷最小 的情况下。随着管网负荷的增加，燃具前的压力将随 之降低。管网负荷最大时，燃具前出现最小压力。
计算工况下，管网是按最大负荷计算的，管网的计算 压力降等于燃具压力的最大波动范围，即：
于两个因素：
与燃具的颔定压力Pn有关；增大Pn ，就增大管网计算 压力降Δp，可节约管网投资。但 Pn越大，对设备的制 作和安装质量要求就越高，管网的运行费用也越大； 因此，在选取Pn时要兼顾技术耍求和经济性。
与燃具的压力波动范围有关：增大燃具的压力波动范 围，就增大管网的计算压力降，节省金属用量。燃具 在超过额定压力下工作，燃具的热效率将降低，引起 过多的燃气损失，会产生不完全燃烧，致使燃烧产物 中出现过多的一氧化碳等有害气体；燃具在低于额定 压力下工作，将导致热强度降低，使加热过程延长， 或达不到工艺要求的燃烧温度，因此，燃具前的压力 不允许有很大的彼动。
2.计算压力降的确定
实验和研究表明，一般民用燃具的正常工作可以允许 其压力在±50％范围内波动，即k1=1.5 ，k2=0.5。由 得 P Q2 ，得流量波动范围(0.7-1.2)Q
考虑到高峰时燃具不宜在过低负荷下工作，取k2=0.75 则△P=(k1－k2)Pn=0.75Pn
按最不利情况即当用气量最小时，靠近调压站的最近 用户处有可能达到压力的最大值，但由调压站到此用 户之间最小仍有约150Pa的阻力（包括煤气表阻力和干、 支管阻力）；故低压燃气管道（含室内和庭院管）总 的计算压力降最少还可加大150Pa 。则燃气低压管道 从调压站到最远燃具的管道允许阻力损失，可按下式 计算：
管网水力工况实验报告
管网水力工况实验报告1. 实验目的本实验旨在通过实际操作和数据采集，研究管网水力工况下水流的压力、流速和流量等参数的变化规律，分析管网中的流动特性，为管网的设计和运行提供参考依据。
2. 实验器材和试验条件2.1 实验器材- 液压台架：包括水泵、水槽和管道连接等。
- 测量仪器：包括压力计、流量计等。
2.2 试验条件- 水泵的流量调节：在实验过程中，通过调节水泵的流量来模拟不同的管网流动条件。
- 流速的调节：可以通过改变水泵转速或调节流量控制阀来控制管网中的水流速度。
3. 实验步骤与数据记录3.1 实验步骤1. 连接液压台架，确保管道、水泵和流量计的连接正确无误。
2. 打开水泵，调节流量，使其满足要求，记录相应的流量值。
3. 在管道不同位置安装压力计，分别测量不同位置处的压力。
4. 打开流量计，记录流量计的读数。
5. 测量不同位置处的流速，记录数据。
6. 关闭水泵，结束实验。
3.2 数据记录下表为实验过程中记录的部分数据：流量（L/min）压力（kPa）流速（m/s）-30 105 0.540 110 0.650 115 0.74. 实验结果与分析4.1 压力与流量关系分析根据实验数据可以发现，在流量增加的情况下，管网中的压力也随之增加。
这是由于流速增大导致管道内水流动能力增强，进而产生更大的水压力。
压力与流量之间呈正相关关系。
4.2 流速与流量关系分析通过实验观察可以发现，随着流量的增加，流速也会相应增加。
这是因为增大的流量在管道中通过的断面积相对较大，因此单位时间内通过的水流量也会增加，从而导致流速增大。
4.3 压力与流速关系分析观察实验数据可以发现，管道中的压力与流速之间没有明显的相关性。
这是因为管道中的压力主要受到水泵的输出压力、管道长度和管道直径等因素的影响，与流速关系较小。
5. 结论通过本次实验的操作和数据采集，我们得出以下结论：1. 管网中的压力与流量呈正相关关系，流量增大则压力也会增加。
管道水压试验作业指导书
管道水压试验作业指导书第一章概述1.1 作业目的管道水压试验是指在管道安装、验收前，使用水进行压力测试以确保管道的质量和安全性。
本作业指导书的目的是为了指导工作人员正确、安全地进行管道水压试验作业。
1.2 作业范围本作业指导书适用于各种类型的管道，包括水供应管道、燃气管道、化工管道等。
同时，本作业指导书适用于各种材质的管道，包括钢管、塑料管、不锈钢管等。
1.3 作业要求1) 所有参与管道水压试验的工作人员必须具备相关操作证书和相关工作经验。
2) 作业过程中必须按照相关安全规范进行，保证工作人员的人身安全。
3) 作业前必须进行管道的检查和清洗工作，确保管道内无杂物和污物。
4) 作业期间必须严格控制试验压力，避免超过管道的承压极限。
5) 作业结束后必须对管道进行检查，查找漏水点并进行修复。
第二章作业准备2.1 工具设备1) 压力表：用于测量压力。
2) 高压水泵：用于提供试验所需的压力。
3) 管道连接件：用于连接管道和压力源。
4) 清洗工具：用于清洗管道内的杂物和污物。
2.2 人员安排1) 试验负责人：负责组织和指导试验作业，确保试验的安全和有效进行。
2) 试验操作人员：负责具体的试验操作和记录试验数据。
2.3 安全措施1) 工作人员必须佩戴安全帽、防护眼镜、防尘口罩等个人防护装备。
2) 严禁在试验过程中临时搭建支架、脚手架等。
3) 作业现场必须保持整洁，严禁有易燃、易爆物品存在。
4) 在试验过程中，禁止趴窝和随意移动管道连接件。
5) 试验过程中必须有人观察试验压力的变化情况，并及时采取相应的措施。
第三章作业流程3.1 管道检查和清洗1) 检查管道是否存在变形、裂纹等问题，确保管道的完整性。
2) 清洗管道内的杂物和污物，保证管道内部干净。
3.2 管道连接1) 将管道连接至压力源和压力表，确保连接牢固、无泄漏。
3.3 试验压力设定1) 根据管道的承压极限设定试验压力，一般为管道的1.5倍。
2) 在设定试验压力前，必须先确保试验设备的正常运行和正确连接。
城市燃气 燃气管网水力工况
当管网中的某一管段发生故障时，整个管网通过能 力的减少是在许可的范围之内，则认为系统是可靠 的。
燃气管网系统的两种设计理念
等管径设计
等压降设计
一、高、中压管网的水力可靠性
事故工况下，系统的输量减少较大，不能保证正常供 应。
解决办法 增加系统的压力储备，允许事故状态下压力降增大， 从而增加流量，使燃气量不低于计算流量的70%， 使所有用户的供气保证系数为x=0.7。供气保证系数 越高，计算工况下的压降利用系数越小，所需的压 力储备越大。 一般采用等管径设计。
8
0.68
3 1.21
9
0.83
4 1.12
10
0.94
5 0.99
11
1.08
6 0.82
12
1.14
1.各月的调压器出口压力 2.作图比较冬、夏季（以8 月份为例）燃具前压力在 不同流量比时的波动范围。
解:
⑴计算压力降
ΔP＝0.75Pn＝0.75×1000＝750Pa
⑵求各月的xm
xm
K1 K max
二、低压管网的水力可靠性
低压管网的水力可靠性较好， 不必留压力储备。
事故状态下不同位置用户燃气 流量变化： 不同用户的燃气量减少程 度有显著差别 离环网供应点（调压站） 越近，燃气量减少的量越 少 反之，越远则减少量的越 多。
三、提高输配管网水力可靠性的途径
1、管网系统应有两个或两个以上的供气点以防 供气中断
P1 Pn Pp 1000 Pp
如果两项之和大于 1500Pa，调压器出口 压力仍取1500Pa。
月份 1 2 3 4 5 6
P1(Pa) 1500 1500 1500 1500 1490 1350
燃气输配06第六章燃气管网的水力工况
燃气输配06第六章燃气管网的水力工 况
• 增大燃具的压力波动范围，就可以
增大管网计算压力降，节省金属用量。 但是，燃具的正常工作却要求其压力波 动不超过一定的范围.
• 实际测定表明，当燃具前压力波动为 0.5Pn～1.5Pn时，燃烧器的性能能够达到 燃具质量标准的要求，即k1=1.5，k2=0.5 ，但实际k2=0.75是可行的。
•2.系统负荷（流量）的变化情况；
•3.调压器出口压力调节方法。
燃气输配06第六章燃气管网的➢低压管网计算压降的确定 • 管网的计算压力降ΔP应等于用户处燃 具压力的最大波动范围，即
•ΔP =Pmax-Pmin =(K1-K2)pn
•式中 Pmax、Pmin——燃具的最大和最小允许 压力，Pa。
燃气输配06第六章燃气管网的水力工 况
• 当k2<1时，随着k2值的减小，管道流量与计 算流量之比x值也越来越小，但二者的减小程度 不同，当k2=0时, x =0.759，远远大于0。这是因 为当管道中的实际流量小于计算流量时，管道的 实际压力降也小于计算压力降。管道的压力降加 上用户燃具前的压力等于管道的起点压力，在起 点压力为定值的系统中，管道实际压力降减小， 使得剩余压力降加大，即按k2、Pn计算的燃具前 压力增大，其相应的流量随之增大。
• k1、k2——最大压力系数和最小压力系数；
•
Pn——燃具的额定压力，Pa。
燃气输配06第六章燃气管网的水力工 况
• 燃具的额定压力Pn增大，管网计算压力降ΔP 就会随之增大，从而可降低金属用量，节约管网投 资。而Pn越大，对设备的制作和安装质量要求越 高，管网的运行费用也越大.
• 若 Pn取得过小，运行费用降低但管网的投资 会增加.
燃气管网水力工况
管网流量与单个燃具流量之间的关系
• K2<1时的水力工况分析结论
从上述分析可知，取 =0.75，当用气高峰时，满足了最大负荷的92%（x=0.92）。 但在管网实际运行中，高峰用气时的管网负荷可能会十分接近最大负荷，这是因为： 当管网处于最大负荷时，燃具前将出现最小压力，因而使燃具在负荷不满足的情 况下工作，势必延长燃具的使用时间，也就是使同时工作的燃具数增加，管网中的 实际流量仍有可能接近计算流量。 以上是按压降利用系数β=1进行分析的，但实际上有一部分用户并未充分利用计 算压力降，因此，这些用户燃具前的压力在用气高峰时，将大于按 K2=0.75计算的 压力，燃具则可能在额定负荷下工作。
• 高、中压管网计算压力降的确定
4.2 低压管网水力工况
• 低压管网水力工况 • 水力工况分析思考题一 • 防止燃具超负荷的措施
• 管网系统起点压力为定值时的工况
不同的beta值对应一类不同的用户， 这类用户的燃具前压力相等，也就 是调压器出口到这些用户处的压力 降相等。
水力工况分析思考题一
• 管网超负荷与大多数燃具超负荷有没有可能 同时发生？
防止燃具超负荷的措施
• 对调压器出口压力按负荷进行调节。（按负 荷改变调压器出口压力）
掌握P429[例2-6-1]
4.3 管网水力可靠性
• 高、中压管网水力可靠性 • 低压管网水力可靠性 • 提高输配管网水力可靠性的途径
高、中压管网水力可靠性
• 计算工况 • 管网流量方面的几个思考题 • K2小于1时的水力工况分析结论
• 计算工况
• 管网流量方面的几个思考题
燃气管网何时处于计算工况？ 管网计算流量、管网流量与管网中同时工作着 的燃具总流量的关系？ 管网流量与单个燃具流量之间的关系如何？
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燃气管网水利工况实验指导书
一、实验测试目的
城市燃气管道构成城市输配管网系统的环网或枝网，输配管网的布置，是根据工业和民用用户的用气量和城区地理特性，全面规划设计而成的管网系统。
对管网进行测试、分析和处置，是减少火灾、爆炸、中毒、输气损失，提高供气的可靠性的关键环节。
二、实验测试原理
低压管网中，干管压力降与支管压力降的分配是一个技术经济问题，它与燃气供应地区干管和支管的数量、长度、燃气用具数量及建筑物特点等因素有关，图1是城市低压管网与用户直接连接,在计算工况下的压力曲线。
图中A 为管网起点,1p 为起点压力，即调压器的出口压力，B 为干管的终点，2p 为用户燃具前压力。
E 、F 、G 、B 、为用户1234C C C C 、、、与干管的连接点，A B '''-为干管A-B 的压力线，p '∆为干管A-B 的压力降，p ''∆为用户支管（包括室内管）的压力降。
压力图上的1234E C C C C ''''''''----、F 、G 、B 为支管压力线，
1234pc pc pc pc 、、、分别为1234C C C C 、、、用户处的压力。
由图可见，从调压器出
口A 到各用户管道的压力降是不同的，这就使用户处出现不同的压力，由A 点到用户2C 和用户4C 的压力降均为计算压力降p ∆，即计算压力降全被利用，而用户1C 和3C 的实际压力降均小于计算压力降p ∆，燃具前压力大于()21232p pc p pc p ＞、＞。
因此，直接连在管网上的用户设备前的燃气压力降随计算压力降利用程度不同而异。
因为管网负荷是随着时间而不断变化的，当调压器出口压力为定值时，随着负荷的降低、管道中流量减小，压力降也就随之减小，因而用户处的压力将增大。
当负荷为零时，所有用户处的压力都落在44A C C A ''''''---范围内。
对用户1C ，其波动范围为11C C '''-，对用户2C ，波动范围为 22C C '''-，对用户3C 和4C ，则分别为
33C C '''-和4
4C C '''-。
因不同用户的压力降利用程度不同，则其压力波动范围也不同。
由图可知，用户处压力的最大波动范围就等于计算压力降，所取的计算压力降越大，
则其波动范围也越大。
如果起点压力能随用气工况而相应地改变，则可大大提高燃具的工作稳定性。
显然，如能随着负荷减少而降低供气点的出口压力，则燃具前的压力将不会增加。
当负荷为零时，把起点压力1p 降至2p ，则干管和所有用户的压力都落在直线4A C ''-。
在系统的起点压力为定值时，各用户燃具前的压力和管道压力降的关系式为： 1b p p p p β=+∆ 式中：1p ——管网起点压力；
b p ——燃具前压力；
β——计算压力降利用系数；可取1
p p ∆——管道实际压力降。
管道压力降和流量关系如下：
p p p Q α∆= 式中：α——管路阻抗； p Q ——管网实际流量。
图1 计算工况下管网的压力曲线
三、实验装置
实验台见附图，装置由旋涡气泵、稳压罐、供气干管、用户支管、用户流量计、压差板、单管压力计等组成。
气泵工作产生的气流进入稳压罐，经泻流稳压后，供给模拟的燃气用户，每个用户由支管、流量计和尾阀组成，在压差板上设有9只单管压力计，可分别测量干管起点的压力、用户支管及包含燃具的阻抗在内的压差，而第9只压力计则既测量最终用户的阻抗，又是干管的终点压力。
通过调整泻流阀、用户流量及尾阀进行实验。
四、实验测试操作步骤
1、开启风机，打开放空阀及各用户分支管线上的阀门。
2、逐渐打开阀1，使其中最大读数的流量计达到其量程的1/4；稳定后，分别记录各
用户的流量、管网入口压力以及各用户处的压力。
3、再逐渐打开阀1，使其中最大读数的流量计达到其量程的2/
4、3/4、4/4；稳定后，
再分别记录各用户的流量、管网入口压力P 以及各用户处的压力。
注意：阀1 的开启程度不能使各浮子流量计的读数超过其量程范围。
4、关闭用户1、用户2 的阀门，以改变管网中的负荷；同时调节阀门1 和放空阀，以使管网入口压力值P 保持不变。
观察并记录此时各用户的流量、管网入口压力以及各用户的压力，绘制出变化后的压力曲线。
五、实验结果处理及报告
按学校实验报告统一格式要求自行整理。