燃气设计计算书

第一章燃气规模计算
一、近期规模计算
1.燃气小时计算流量的确定
设计采用不均匀系数法计算燃气小时流量，适用于城镇燃气分配管道计算流量，对于整个城市管网的水力计算一般用此方法。

计算公式如下：
Q h＝（1／n）·Q a
式中：Q h —燃气小时计算流量（m3／h）；
Q a —年燃气用量（m3／a）；
n —燃气最大负荷利用小时数（h）；其值n＝（365×24）／K m K d K h
K m—月高峰系数。

计算月的日平均用气量和年的日平均用气量之比；
K d—日高峰系数。

计算月中的日最大用气量和该月日平均用气量之比；
K h—小时高峰系数。

计算月中最大用气量日的小时最大用气量和该日小时平均用气量之比；
居民生活和商业用户用气的高峰系数，应根据该城镇各类用户燃气用量（或燃料用量）的变化情况，编制成月、日、小时用气负荷资料，经分析研究确定。

当缺乏用气量的实际统计资料时，结合当地具体情况，可按下列范围选用。

月高峰系数取1.1～1.3；日高峰系数取1.05～1.2；小时高峰系数取2.2～3.2。

本次计算取Q a=567.26万m³，K m=1.2,K d=1.1,K h=2.7。

经计算得n=（365×24）/（1.2×1.1×2.7）=2457.9，Q h=（1/2457.7）×567.26×104=2307.9m3/h
2.高峰期日平均气量的确定
考虑天然气取暖情况下，该地区高峰用气时间为11、12、1、2月，平峰用气时间为3～10月。

经比较分析确定12月份为用气量最大月份，占全年总用气量22.39%。

因此的高峰期日平均气量为：
Q md=Q a×22.39%÷30=42337m³（气态）
换算成液态天然气：
Q md=42337÷600=70.6m³（液态）
3.运输时间的确定
初步设计天然气由北京运往常宁市，总里程为3600公里，根据相关规范，平均车速为60公里，每天行车时间为10小时。

因此得运输时间约为6天。

4.气化站规模的确定
根据相关数据分析，近期调峰系数取10%。

得气化站规模为：
气化站估算规模=高峰期日平均用气量×运输时间=211.7m³
最后确定气化站规模=211.7×（1+10%）=232.9m³
二、远期规模计算
1.燃气小时计算流量的确定
设计采用不均匀系数法计算燃气小时流量，适用于城镇燃气分配管道计算流量，对于整个城市管网的水力计算一般用此方法。

计算公式如下：
Q h＝（1／n）·Q a
式中：Q h —燃气小时计算流量（m3／h）；
Q a —年燃气用量（m3／a）；
n —燃气最大负荷利用小时数（h）；其值n＝（365×24）／K m K d K h
K m—月高峰系数。

计算月的日平均用气量和年的日平均用气量之比；
K d—日高峰系数。

计算月中的日最大用气量和该月日平均用气量之比；
K h—小时高峰系数。

计算月中最大用气量日的小时最大用气量和该日小时平均用气量之比；
居民生活和商业用户用气的高峰系数，应根据该城镇各类用户燃气用量（或燃料用量）的变化情况，编制成月、日、小时用气负荷资料，经分析研究确定。

当缺乏用气量的实际统计资料时，结合当地具体情况，可按下列范围选用。

月高峰系数取1.1～1.3；日高峰系数取1.05～1.2；小时高峰系数取2.2～3.2。

本次计算取Q a=638.44万m³，K m=1.2,K d=1.1,K h=2.7。

经计算n=2457.9，Q h=2597.5m3/h。

2.高峰期日平均气量的确定
考虑天然气取暖情况下，该地区高峰用气时间为11、12、1、2月，平峰用气时间为3～10月。

经比较分析确定12月份为用气量最大月份，占全年总用气量22.39%。

因此的高峰期日平均气量为：
Q md=Q a×22.39%÷30=47649m³（气态）
换算成液态天然气：
Q md=42337÷600=79.4m³（液态）
3.运输时间的确定
初步设计天然气由北京运往常宁市，总里程为1717公里，根据相关规范，平均车速为60公里，每天行车时间为10小时。

因此得运输时间约为3天。

4.气化站规模的确定
根据相关数据分析，近期调峰系数取15%。

得气化站规模为：
气化站估算规模=高峰期日平均用气量×运输时间=38.2m³
最后确定气化站规模=211.7×（1+15%）=274m³
三、平峰期规模计算
根据相关分析数据，平峰期人均用气量为0.23m³/（人·天），洋泉镇共有72019人。

运输时间取3天（同上），一个月按30天计。

平峰期日平均气量为：
Q pd=0.23×72019=16564.4m³（气态）
换算成液态天然气：
Q pd=42337÷600=27.6m³（液态）
取调峰系数取10%。

得气化站规模为：
气化站估算规模=平峰期日平均用气量×运输时间=82.8m³
最后确定平峰期气化站规模=82.8×（1+10%）=91.1m³
第二章管径及管材选型
一、工况流量和标况流量的转换
根据气态状态方程：
P1V1/T1=P0V0/T0
其中，P0为标准大气压，101.325Kpa;
T0为绝对零度，273.15K；
P1为设计管道压力，取401.325Kpa（绝对压力）；
T1为燃气温度，本设计取303.15K；
V1为工况流量，即设计流量Q h=3682m3/h;
V0为标况流量，即设计流量下的标准流量Q N;
因此，可得标况下的设计流量Q n=1647.5m3/h。

二、燃气管道摩擦阻力的计算
燃气管道的单位长度摩擦阻力损失，按下列公式计算：
Z T T d
Q L P P 0521022211027.1ρλ⨯=- )Re 5.27.3(lg 21
λ
λl d K +-= 其中： P 1为管道起点的压力（绝对压力，kPa ）;
P 2为管道终点的压力（绝对压力，kPa ）;
L 为燃气管道的计算长度（Km ）;
λ为燃气管道摩擦阻力系数;
Q 为燃气管道摩擦阻力系数;
d 为燃气管道摩擦阻力系数;
ρ为燃气管道摩擦阻力系数;
T 为燃气管道摩擦阻力系数;
T 0为燃气管道摩擦阻力系数;
Z 为压缩因子，当燃气压力小于1.2Mpa （表压）时，Z 取1;
K 为管壁内表面的当量绝对粗糙度，对钢管：输送天然气和气态液化石油气时取0.1mm ，输送人工煤气时取0.15mm;
Re 为雷诺数（无量纲）;
计算后管道摩擦阻力损失为△P=8.44kpa ；总损失为8.86kpa 。

三、管道流速的计算
管道计算流速为11.58m/s 。