燃气设计说明书

—摘要城市燃气是城市建设的重要基础设施之一，也是城市能源供应当中一个重要组成部分，它为城市工业、商业和居民生活提供优质气体燃料。

城市燃气输配系统的绝大部分系统的绝大部分工程量，属与城市地下基础工程。

本设计的主要内容为老城区天然气供应的规划。

该设计使用的天然气管道主要是无缝钢管。

XX区总供气面积为237公顷，人口达万，属于小型城市，居住也比较集中。

进行规划时除建设接收长输管线天然气的门站外，还设置区域调压站。

因此，除管网的水利计算外，还有门站，区域调压站的设备选型计算。

本设计囊括了从长输管线到门站，经过区域调压站最后进入区域管网的过程。

幸福小区有79栋楼，共948户，包括了平面管网的布置，用户引入管的设计，单管阀门井的设计，凝水缸的设计。

关键词：天然气门站管道工艺流程节点压力流量"Abstract`City gas is an important city-building infrastructure as urban energy is also an important component of the urban industrial, commercial and residential gas by the ways of providing quality gas . City gas transmission and distribution system is a basic project of the urban underground works in the vast majority of engineering systems.The main elements of the design is the planning of natural gas supply in Laocheng district . Seamless steel pipe is used as gas pipeline in this design. Laocheng district which covers a supply area of 237 hectares , population 94,800, is a small city and the living is also relatively concentrated. Not only is a gas storage and distribution station in need ,but also a regional regulator station need to be set up when planning to receive long-distance pipeline. Therefore, in addition to the water pipe network computing, there are equipment selections of Storage and Distribution Station, regional regulator stations .The design mainly includeslong-distance pipelines from the reservoir distribution stations, regulator stations, after the regional final to enter the process of regional pipeline network. There were79 residential buildings,a total of 948, in Xingfu layout of flat pipe network , the design of user conductor and the design of condensate water tanks are included .Key words: Natural Gas ；Storage and Distribution Station ；pipeline；Technological process ；joint pressure；flux目录1 原始资料 (1)用气量指标 (1)基本参数 (2)"2 天然气性质的计算 (4)天然气平均分子量 (5)天然气的平均密度 (5)相对密度 (6)粘度 (6)爆炸极限 (8)干湿燃气的高低热值 (10)3 用气量的计算 (12)—各类用户用气量计算 (12)绘制储气变化曲线 (15)4 燃气管网规划 (19)燃气管网系统选择和管线的布置原则 (19)调压站 (23)调压器 (27)管道、阀门的选择 (31)水力计算 (34)…5 门站设计 (40)门站设计 (40)门站平面布置 (41)储气罐的选择 (43)6 小区燃气设计 (44)布线 (44)燃气区域调压柜 (49)水力计算 (50)》设备选择 (56)管道埋设 (59)7 设计总结 (61)参考文献 (62)致谢 (63)1 原始资料本设计所给的图纸包括城市规划资料（附城市规划图）、小区平面图（未标明层数的建筑以6层计）。

用气量指标城市人口密度：400人/公顷，气化率94%，无集中供暖。

城市用气量指标选择（1）城市居民生活用气量指标可以按如下选择：无集中供暖的用户：1884-2303MJ/（人.年）（2）公共建筑用气量指标按下表选择表公共建筑用气量指标（3）工业企业用气量指标如下表表 工厂耗热指标及班制1班制工作时间为8-16时，2班制工作时间为8-24时，3班制工作时间为0-24时 小区用气量指标居民用户：50％用户安装双眼灶（负荷），50％用户安装双眼灶和快速热水器(负荷基本参数（1）天然气成分CH 4 89 %，C 2H 6 5%，C 3H 8 3 %，CO 22%，N 2 1 %， D 0.025 Kg/NM 3 （2）门站天然气压力： 最大冻土深度：43cm （3）不均匀系数表月用气量占年用气量的百分数（％）表日不均匀系数表小时用气量占日用气量的百分数（%）2 天然气性质的计算根据给定的燃气成分，进行混合气体性质的计算：需要确定气体性质有平均分子量、平均密度及相对密度、粘度、爆炸极限、含湿量以及干、湿燃气的高、低热值。

设计中所用的天然气含湿量为：d g = 3kg/Nm 干燃气表 天然气成分天然气平均分子量工程上将标准状态下，kmol 1天然气的质量定义为天然气的平均分子量，简称分子量。

其计算公式如下：)M y M y M (y M n n 2211⋯⋯++=1001式（2-1） 式中：M —混和气体平均分子量n 21y y y ⋯⋯、—各单一气体容积成分（%） n 21M M M ⋯⋯、—混和气体中个单一气体的分子量 22.181002814424433051689=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=M天然气的平均密度单位体积天然气的质量，成为天然气的密度，用符号ρ表示：MV ρM=式（2-2）式中：ρ—混合气体的平均密度（3kg/Nm ） M —混和气体平均分子量M V —混和气体平均摩尔容积（Nm 3/kmol ）平均摩尔容积计算公式：)V y V y V (y V M M M 1M n 21n 21001⋯⋯++=式（2-3） 式中：n 21y y y ⋯⋯、—各单一气体容积成分（%）n 21M M M V V V ⋯⋯、—各单一气体的摩尔容积（Nm 3/kmol ）天然气平均密度：8156.03389.2222.18V M ρM ===3kg/Nm 相对密度在标准状态下，天然气密度与干燥空气密度的比值成为相对密度，常用符号S 表示：ρS=1.293式（2-4） 式中: S —混合气体相对密度（空气为1）ρ—混合气体的平均密度（kg/Nm 3）293.1—标准状态下空气的密度（3kg Nm ） 天然气相对密度为：6308.0293.18156.01.293ρ===S kmolN V M /m 3389.22)403.2210.26.2229362.2131872.2253621.2289(10013=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=粘度气体或液体内部一些质点对另一些质点位移产生阻力的性质，叫做粘度，包含动力粘度和运动粘度。

粘度是气体或液体内部摩擦产生的阻力，当气体内部有相对运动时，就会因为摩擦产生内部阻力。

摩擦愈大，阻力愈大，气体流动就愈困难。

（1）动力粘度 近似计算公式如下：nn 2211n 21μg μg μg g g g μ⋯⋯++⋯⋯++=式（2-5）式中: μ—混合气体在0°C 的动力粘度（）n 21g g g ⋯⋯、—各组分的质量成分n 21μμμ⋯⋯、—相应各组分在0°C 的动力粘度（）将天然气个组分的容积成分换算成质量成分： 计算公式：%100100y g ii i ⨯⨯=M M 式（2-6）%16.78%10010022.181689g 4CH =⨯⨯⨯=%23.8%10010022.18305g 62H C =⨯⨯⨯=%24.7%10010022.18443g 83H C =⨯⨯⨯=%83.4%10010022.18442g 2CO =⨯⨯⨯=%54.1%10010022.18281g 2N =⨯⨯⨯=表 各组分的动力粘度表μ（）带入得天然气的动力粘度：S Pa 1012.1010671.1654.1023.1483.4502.724.76.823.8393.1016.78100μg μg μg g g g μ66nn 2211n 21⋅⨯=⨯++++=⋯⋯++⋯⋯++=--（2）运动粘度混合气体的运动粘度可近似按下式计算：ρνμ=式（2-7）式中: υ—混合气体的运动粘度（m 2/s ）μ—相应的动力粘度（Pa S ）ρ—混合气体的密度（kg/Nm 3）带入得天然气运动粘度：s m1040.12108156.012.10μ266--⨯=⨯==ρν 爆炸极限可燃气体在空气中的浓度低于某一极限值时，氧化反应产生的热量不足以弥补散失的热量，使燃烧不能进行；当其浓度超过某一极值时，由于缺氧也无法燃烧。

前一浓度极限称爆炸下限，后一浓度极限称爆炸上限。

两边界值之间的这种浓度区间称为爆炸区间。

当燃气混合气体中含有惰性气体时，可将某一惰性气体成分与某一可燃气体组合起来视为混合气体中的一种组分，其容积成分为二者之和，按下面公式算得，爆炸极限可由《燃气输配》图1-12、1-13查的。

nn2211n ,n2,21,1y y y y y y 100L L L L L L L ⋯+++⋯++=，，， 式（2-8）式中 L —含有惰性气体的燃气爆炸极限（体积%）n 21y y y ，，，、⋯—由某一可燃气体成分与某一惰性气体成分组成的混合组分在混合气体中的容积成分（%）n ,2,1,L L L ⋯、—由某一可燃气体成分与某一惰性气体成分组成的混合组分在该混合比时的爆炸极限（体积%）n 21y y y ，，，、⋯—未与惰性气体组合的可燃气体成分在混合气体中的容积成分（%）n ,2,1,L L L ⋯、—未与惰性气体组合的可燃气体成分的爆炸极限（体积%）将成分中的CH 4与N 2组合，C 3H 8与CO 2组合，剩余C 2H 6011.0891,90%%)189(y y 24N CH ===+=+可燃气体惰性气体667.032,%5%)23(y y 283CO H C ===+=+可燃气体惰性气体由图1-12查得CH 4与N 2在上述混合比时的爆炸极限为5%-15%，由图1-13查得C 3H 8与CO2在上述混合比时的爆炸极限为3%-11%。