目錄1設(shè)計基基礎(chǔ)資料………(1)1.1燃氣氣供應(yīng)對象象……………………(1)1.2燃氣氣供應(yīng)的設(shè)設(shè)計參數(shù)……………(1)1.3用戶戶灶具配備……………………(1)1.4三期期工程平面面圖………(2)2設(shè)計計計算……………(2)2.1庭院院管道…………(2)2.2室內(nèi)內(nèi)管道…………(15)3天然氣氣替換的可可行性分析析………(25)3.1華白白指數(shù)…………(25)3.2庭院院管道的天天然氣替換換核算……(26)3.3室內(nèi)內(nèi)管道的天天然氣替換換核算…………………(26)結(jié)束詞……………………(27)致謝詞……………………(28)參考文獻…………………(29)附圖1庭庭院管道水水力計算圖圖………(30)附圖2庭庭院管道縱縱斷面圖A………(31)附圖3庭庭院管道縱縱斷面圖B………(32)附圖4224幢立管7的水力計計算系統(tǒng)圖圖…………(33)附表1庭庭院管道水水力計算表表（人工煤煤氣)……(34)附表2庭庭院管道水水力計算表表（天然氣氣)…………(41)附表3各各幢樓的室室內(nèi)燃氣立立管水力計計算表（人工煤煤氣）…………………(48)附表4各各幢樓的室室內(nèi)燃氣立立管水力計計算表（天然氣氣）………(80)1設(shè)計基礎(chǔ)資料1.1燃氣供應(yīng)對象某小區(qū)八幢居民樓，其樓層數(shù)及住戶分布如表1：表124幢25幢26幢27幢28幢29幢30幢31幢一層7戶7戶4戶2戶5戶6戶5戶二層7戶7戶4戶7戶3戶5戶6戶5戶三層7戶7戶4戶7戶3戶5戶6戶5戶四層7戶7戶4戶7戶3戶5戶6戶5戶五層7戶7戶4戶7戶3戶5戶6戶5戶六層7戶7戶4戶7戶3戶5戶6戶5戶七層5戶4戶3戶6戶5戶八層5戶4戶3戶6戶5戶九層5戶4戶3戶5戶4戶十層3戶4戶3戶5戶4戶十一層3戶4戶3戶5戶4戶各樓戶數(shù)63戶42戶44戶35戶32戶30戶63戶52戶總戶數(shù)361戶 1.2燃氣供應(yīng)的設(shè)計參數(shù)表2：表2參數(shù)氣種運動粘度燃氣密度引入管設(shè)計壓壓力ν（㎡/s）ρ(㎏/m33)Pa人工煤氣1.88×110-50.635000天然氣1.38×110-50.7550001.3用戶灶具配備：1.3.124幢、25幢、26幢、27幢的用戶同時安裝雙眼灶和燃氣快速熱水器；28幢、29幢、30幢、31幢的用戶僅安裝雙眼灶。1.3.2灶具額定流量選用如下（參考文獻[1,3]）：雙眼灶： 1.25m3/h快速熱水器：人工煤氣 2.21m3/h 天然氣 1.76m3/h即8L/min 1.3.3壓力（參考文獻[1]表7－2）見表3：表3：燃氣種類類人工煤氣天然氣燃具額定壓力力(Pa)10002000燃具前最大壓壓力(Pa)15003000燃具前最小壓壓力(Pa)75015001.4康盛花園三期工程平面圖，包括以下內(nèi)容：(1)建筑物、構(gòu)筑物的平面圖(2)調(diào)壓站的平面位置(3)道路平面位置及路面結(jié)構(gòu)(4)道路和小區(qū)地坪標(biāo)高各樓的樓層結(jié)構(gòu)平面圖及各樓層標(biāo)高小區(qū)內(nèi)管道布線障礙狀況（本設(shè)計未提供其它管道情況，故設(shè)計時暫不考慮）2設(shè)計計算2.1庭院管道 2.1.1確定庭院管道的管材金屬管材壁厚較其他管材較薄，節(jié)省金屬用量，但腐蝕性差、成本高，運輸安裝不便。PE管具有良好的柔韌性且具有良好的耐腐蝕性，可耐多種化學(xué)介質(zhì)的侵蝕，無電化學(xué)腐蝕。因此，PE管埋地敷設(shè)不需要做防腐和陰極保護。除此之外，PE管具有良好的氣密性，嚴(yán)密性優(yōu)于鋼管；管內(nèi)壁平滑，提高介質(zhì)流速，提高輸氣能力，較之相同的金屬管能輸送更多的燃氣；成本低，材質(zhì)輕且衛(wèi)生無毒。綜合以上的比較，本設(shè)計的庭院管道采用PE管以提高輸送效率以及節(jié)省防腐投入。聚乙烯燃氣管道分為SDR11和SDR17.6兩個系列。SDR為公稱外徑與壁厚之比。SDR11系列宜用于輸送人工煤氣、天然氣、氣態(tài)液化石油氣；SDR17.6系列宜用于輸送天然氣。由于本工程考慮輸送人工煤氣，再用天然氣替代。所以選用SDR11系列的聚乙烯燃氣管材[4]。2.1.2平面管道布置及繪制布置：庭院管道應(yīng)盡量敷設(shè)在街坊、里弄的道路上，在有車輛通行的道路上布線時，應(yīng)盡量敷設(shè)在人行道上。地下燃氣管道與建筑物，構(gòu)筑物或相鄰管道之間的水平距離有一定的要求[1]。在本設(shè)計中，地下管道與各樓平行時間距為4m，部分管道由于實際布線不能統(tǒng)一為該距離，在平面布置圖中將標(biāo)示；地下管道與各樓垂直時，間距為2.5m；為保證引入管與建筑物基礎(chǔ)的間距要求，地下燃氣管道與墻面的垂直間距為770mm。繪制：(1)標(biāo)明管線平面位置。(2)對于管道附件，如圖中的凝水缸均應(yīng)給出地坪及埋地的標(biāo)高；圖上應(yīng)標(biāo)示出氣流方向,坡度方向；圖中應(yīng)標(biāo)示出與本設(shè)計有關(guān)的建（構(gòu)）筑物名稱，如調(diào)壓站、閥門井等。2.1.3縱斷面管道布置及繪制布置：(1)輸氣管線縱斷面設(shè)計須繪制燃氣管道縱斷面圖，標(biāo)明管道走時的管道地下縱斷面情況，并可按圖計算工程土方量。(2)地下燃氣管道與構(gòu)筑物和相鄰管道之間的垂直凈距（m）也有一定要求[1]。(3)地下燃氣管道應(yīng)埋設(shè)在冰凍線以下，本設(shè)計不存在冰凍線的問題，但同樣，有最小覆土深度（路面至管頂）應(yīng)符合下列要求[2]：埋設(shè)在車行道下時，不得小于0.9m；埋設(shè)在非車行道（含人行道）下時，不得小于0.6m；埋設(shè)在庭院（指綠化地及貨載汽車不能進入之地）內(nèi)時，不得小于0.3m。(注：當(dāng)采取行之有效的防護措施后，上述規(guī)定均可適當(dāng)降低。)在本設(shè)計中，考慮到現(xiàn)在小區(qū)內(nèi)車輛的普及率，埋地深度都在0.9m及以上。(4)地下燃氣管道應(yīng)坡向凝水缸，其坡度一般不小于0.003，本設(shè)計取用0.005。布線時應(yīng)盡量使管道坡度與地面坡度方向一致，以減少土方量；凝水缸設(shè)在管道坡向改變時管道的最低點，兩相鄰凝水器之間距離一般為200～500m。管道坡向不變時，間距一般為500m左右。(5)地下燃氣管道穿越城鎮(zhèn)主要干道時，應(yīng)敷設(shè)在套管內(nèi)，并應(yīng)符合一定要求[1]。本設(shè)計中未遇到類似情況，故不作說明。(6)燃氣管道不得在地下穿過房屋及其它建筑物，不得平行敷設(shè)在電車軌道之下，也不得與其它地下設(shè)施上下并置。繪制：(1)管道路面的地形標(biāo)高；(2)管道平面布置示意圖；(3)燃氣管道走勢及埋深；(4)相鄰管線、穿越管線及穿越障礙物的端面位置；(5)管道附件的安裝深度；(6)輸氣管道的坡向及坡度；(7)繪制縱斷面圖時應(yīng)在圖紙左側(cè)繪制標(biāo)尺，圖面中管道高程和長度方向應(yīng)該采取不同的比例。在本設(shè)計圖紙中將采用橫向1/1000，縱向1/50的比例。2.1.4綜述水力計算的方法繪制管道水力計算圖水力計算圖包括以下內(nèi)容：·庭院管道布置；·管段編號；·計算流量；·管段長度；·管徑。流量計算城市燃氣輸配系統(tǒng)的管徑及設(shè)備通過能力應(yīng)按燃氣計算月的小時最大流量進行計算。小時計算流量的確定，關(guān)系著燃氣輸配的經(jīng)濟性和可靠性。小時計算流量定得偏高，將會增加輸配系統(tǒng)的金屬用量和基建資金，定得偏低，又會影響用戶得正常用氣。確定燃氣小時計算流量得方法有兩種，不均勻系數(shù)法和同時工作系數(shù)法。這兩種方法各有其特點和使用范圍。由于居民住宅使用燃氣的數(shù)量和使用時間變化較大，故室內(nèi)和庭院燃氣管道的計算流量一般按燃氣用具的額定耗氣量和同時工作系數(shù)K0來確定。用同時工作系數(shù)法求管道計算流量的公式如下：式中：——庭院及室內(nèi)燃氣管道的計算流量（Nm3/h）；Kt——不同類型用戶的同時工作系數(shù)，當(dāng)缺乏資料時，可取1；K0——相同燃具或相同組合燃具的同時工作系數(shù)；Qn——相同燃具或相同組合燃具的額定流量（Nm3/h）；N——相同燃具或相同組合燃具數(shù)。根據(jù)文獻[2]表2-13可查得居民生活用燃具的同時工作系數(shù)K0。為便于區(qū)分，在后文中，僅使用燃氣雙眼灶的K0值用K1表示，同時使用燃氣雙眼灶和快速熱水器的K0值用K2表示，沒有直接對應(yīng)可查的值時采用插入法。根據(jù)計算流量預(yù)選管徑并計算阻力損失·預(yù)選管徑預(yù)選管徑可通過平均壓降法或經(jīng)濟流速法來確定。但是由于本設(shè)計的庭院管段流量變化頻繁，不適合采用平均壓降法；本設(shè)計按照3m/s的經(jīng)濟流速預(yù)選管徑。公式如下：式中：——管段的計算流量（Nm3/h）；——管道內(nèi)徑(mm)；——經(jīng)濟流速(m/s)； ·根據(jù)預(yù)選管徑從表4確定管道內(nèi)徑：表4外徑SDR11≤4barkg/mDe壁厚內(nèi)徑kg/m203.014.00.15253.019.00.20323.026.00.26403.732.60.40504.640.80.62635.851.40.99756.861.41.38908.273.62.0011010.090.02.9812511.4102.23.8716014.6130.86.34·根據(jù)計算流量以及預(yù)選管道的內(nèi)徑，確定實際流速。公式如下： 式中：——實際流速(m/s)； ——庭院及室內(nèi)燃氣管道的計算流量（Nm3/h）； ——管道內(nèi)徑(mm)。·由于燃氣處于各種流態(tài)時，需要選用不同的阻力計算公式。流態(tài)是通過雷諾數(shù)來判別的。雷諾數(shù)的計算公式如下： 式中: ——雷諾數(shù)； ——管道內(nèi)徑(mm)； ——實際流速(m/s)； ——運動粘度(㎡/s)。·根據(jù)各管段燃氣的雷諾數(shù)判別流態(tài)，選用不同的摩擦阻力系數(shù)及單位管長的摩擦阻力計算公式。不同流態(tài)的計算公式如下：當(dāng)<2100時為層流，；當(dāng)>3500時為紊流，；當(dāng)21003500時為臨界狀態(tài)，；式中：——燃氣管道摩擦阻力損失(Pa)；——燃氣管道的摩阻系數(shù)； ——燃氣管道的計算長度(m)；——燃氣管道的計算流量（Nm3/h）； ——管道內(nèi)徑(mm)；——1㎏/m； ——運動粘度(㎡/s)；——管壁內(nèi)表面的當(dāng)量絕對粗糙度(mm)。PE管一般取=0.01mm；——雷諾數(shù)； ——實際的燃氣溫度； ——273K。·單位長度管道阻力損失的密度修正。密度修正：在上述單位管長摩擦阻力損失的公式中，密度為1㎏/m3。在輸送人工煤氣時，只需在上述阻力損失的基礎(chǔ)上乘以人工燃氣的密度數(shù)值。·燃氣管道的的管段計算算長度確定定管段的計算長長度由兩部部分組成：：一.實際管段段長度；二二.當(dāng)量長度度。局部阻力損失失的計算可可以用將各各種管件折折成相同管管徑管段的的當(dāng)量長度度，乘以單單位管長阻阻力損失的的方法。當(dāng)當(dāng)量長度的的計算公式式如下：式中：——當(dāng)量量長度m；——計算管管段中局部部阻力系數(shù)數(shù)的總和。可可以通過查查文獻[11]中表6-1查取；——管道內(nèi)內(nèi)徑(mm)；——燃氣氣管道的摩摩阻系數(shù)。·管段阻力損損失計算 管段的總壓壓力損失值值即為管段段的計算長長度與經(jīng)過過密度修正正的單位長長度管道阻阻力損失之之積。·管段的累計計阻力損失失計算 該值即為本本管段的阻阻力損失與與前面已經(jīng)經(jīng)計算過的的管段的阻阻力損失累累計值。至此，管道阻阻力損失計計算完畢。確定允許壓力力降，并對對阻力損失失進行校核核。根據(jù)文獻[11]表7-2，對于人人工煤氣，燃燃具額定壓壓力為10000Pa時，調(diào)壓壓站出口最最大壓力為為16500Pa。根據(jù)文文獻[1]]表7-3，對于人人工煤氣的的多層建筑筑室內(nèi)燃氣氣管道允許許阻力損失失為250PPa，灶具前前壓力波動動范圍為－－250～＋500Pa。按此計計算庭院管管道與引入入管的接點點壓力可在在1150～19000Pa之間。即即庭院管道道阻力最大大可達900PPa，最小需需要150PPa。但設(shè)計計時應(yīng)考慮慮以下兩點點：·根據(jù)運行經(jīng)經(jīng)驗，對于于人工煤氣氣管道，雖雖然經(jīng)過凈凈化，但管管道結(jié)垢仍仍然比較嚴(yán)嚴(yán)重，從而而減小流通通斷面，因因此水力計計算時應(yīng)保保留一定的的富裕量。·對于人工煤煤氣由于密密度小，當(dāng)當(dāng)供應(yīng)樓房房使用時，由由于搞成查查，燃氣在在管內(nèi)的升升力（附加加壓頭）較較大，因此此庭院管道道水力計算算時，其阻阻力損失可可以按偏大大的數(shù)值考考慮，此時時灶具壓力力擬按額定定壓力10000Pa計算，以以減小管徑徑，節(jié)約投投資。上述兩方面在在設(shè)計中應(yīng)應(yīng)綜合考慮慮，確定庭庭院管道的的允許阻力力損失。2.1.5舉例對管段段進行水力力計算并核核算庭院管管段總壓降降。下面以某管段段為例，對對其進行流流量計算以以及水力計計算。本設(shè)設(shè)計的流量量計算以及及水力計算算均以Exceel表格形式式制作，在在以下管段段的舉例計計算中，根根據(jù)上述水水力計算的的方法，同同時結(jié)合表表格的制作作，對本設(shè)設(shè)計的過程程進行說明明。(1)初步步畫出庭院院管道水力力計算圖（附附圖1），標(biāo)出出所需參數(shù)數(shù)。(2)先將將附表1中的參數(shù)數(shù)加以說明明： N1———僅使用雙雙眼灶的用用戶數(shù)； N2———同時使用用雙眼灶和和快速熱水水器的用戶戶數(shù)； K1———僅使用雙雙眼灶的用用戶同時使使用系數(shù)；； K2——— 同時使用用雙眼灶和和快速熱水水器的用戶戶同時使用用系數(shù)； Q1———僅使用雙雙眼灶的用用戶的計算算流量（Nm3/h）；Q2——同同時使用雙雙眼灶和快快速熱水器器的用戶的的計算流量量（Nm3/h）； Qh———流經(jīng)管段段的計算流流量之和（Nm3/h）； D——管徑(mm)；d——管管道內(nèi)徑(mm)；L1——管管段長度m； v———實際流速(m/ss)； Re——雷諾數(shù)；； ——燃氣氣管道的摩摩阻系數(shù)；； ——運運動粘度((㎡/s)；——計算管段段中局部阻阻力系數(shù)的的總和。可可以通過查查文獻[11]中表6-1查取；l2——單單位的當(dāng)量量長度m；L2——當(dāng)量量長度m；L——計計算長度m；——燃氣的的絕對溫度度；——單位管長長的摩擦阻阻力損失；；——燃氣管管道摩擦阻阻力損失(Pa)；——燃氣管管道摩擦阻阻力損失(Pa)；(3)以附附表1中9－10管段為例例，按照Exceel表格中各各項的計算算順序說明明表格中含含有的程序序、公式。·流量計算 N1：N11=1033 N2：N2=44K1：K1==0.3339 K2：K2==0.1179Q1：Q1==N1×K1=43..65 Nm3/h Q2：Q2==N2×K2=27.225Nmm3/h Qh1：：Qh=Q1＋Q2=70.990Nmm3/h·根據(jù)流量以以及預(yù)選管管徑所對應(yīng)應(yīng)得內(nèi)徑確確定實際流流速：預(yù)選管徑時經(jīng)經(jīng)濟流速定定為3m/s，91.4mmm查表4選用外外徑De110的管徑，以以下公式中中的d均以對應(yīng)應(yīng)于外徑110mmm的內(nèi)徑90mm計算。D==110mmm管段9－－110，實際流流速為＝≈3.10mm/s·根據(jù)管段計計算流量、實實際流速以以及運動粘粘度，得出出雷諾數(shù)并并判別流態(tài)態(tài)從而選擇擇對應(yīng)的公公式進行計計算得出單單位摩擦阻阻力損失并并進行密度度修正：管段9－－110，雷諾諾數(shù)為：＝≈的計算需要選選用公式，該該過程由下下列語句來來實現(xiàn)：IF(Re<<21000,,IFF(Re>35000,,))公式套用了VVB的嵌套假假設(shè)語句，語語句執(zhí)行的的過程是：：如果前面面計算所得得的Re值如果小小于2100，就套用用這一公式式；如果不不是小于22100，并且如如果大于3500，則套用用公式，如如果既不小小于2100，且不大大于3500，即大于2100小于3500時，套用用公式。因為雷諾數(shù)為為，大于3500，采用與與紊流相對對應(yīng)的公式式：＝≈和的計算過程程一樣，需需要根據(jù)雷雷諾數(shù)來判判斷流態(tài)從從而選定公公式。所用用語句為：：IFF(Re<21000，，IF(Re>35000,，))因為雷諾數(shù)為為，大于3500，采用與與紊流相對對應(yīng)的公式式： ×≈1.65Pa/mm密度修正后單單位管長摩摩擦阻力損損失為： PPa·燃氣管道的的管段計算算長度確定定 ＝113.866m ≈33.1255m式中： ——計算算管段中局局部阻力系系數(shù)的總和和，在管段段9――10中，僅包包括以下局局部阻力：： 名稱 數(shù)數(shù)量 局部阻力力系數(shù)直流三通1個11.0累計局部阻力力損失：11.0 L＝L1＋＋L2=16.998m·管段9-110的總壓力力損失及0-10的累計壓壓力損失：：＝×L＝166.4544Pa：管段從節(jié)點點0開始到節(jié)節(jié)點10為止的管管段累計阻阻力損失為為：16.4454+1176.884（節(jié)點0到節(jié)點9的管段累累計阻力損損失＝193..294PPa。至此，管段99－10的水力計計算完成。其其余管段均均按照以上上步驟完成成。·為清晰起見見，將庭院院管道從最最遠點到調(diào)調(diào)壓站的局局部阻力損損失一一羅羅列在下表表5中，其余余管段均按按此計算，不不做說明，直直接填入水水力計算表表：（各管管段編號與與附圖1相對應(yīng)） 表5：局部部阻力損失失表管段附件名稱局部阻力系數(shù)數(shù)×數(shù)量×n累計局部阻力力系數(shù)0－－190o光滑彎彎頭0.3×11.3直流三通1.0×11――2直流三通1.0×11.02――3直流三通1.0×11.03――4直流三通1.0×11.0130o光滑滑彎頭0.15×111.154――5160o光滑滑彎頭0.1×11.6分流三通1.5×15――690o光滑彎彎頭0.3×11.8分流三通1.5×16――7直流三通1.0×11.07――8直流三通1.0×11.08――9直流三通1.0×11.09――10直流三通1.0×11.010――111直流三通1.0×11.011――122直流三通1.0×11.012――133直流三通1.0×11.013――144直流三通1.0×11.2150o光滑滑彎頭0.1×214――155直流三通1.0×11.015――166直流三通1.0×11.016――177直流三通1.0×11.017――188直流三通1.0×11.390o光滑彎彎頭0.3×118――199直流三通1.0×11.019――200直流三通1.0×11.020――21190o光滑彎彎頭0.3×10.3(4)庭院院管道水力力計算結(jié)果果詳見附表表1。由于雷雷諾數(shù)和運運動粘度僅僅在判別流流態(tài)時采用用，故在打打印的附表表中被隱藏藏，在電子子版的水力力計算表中中有羅列。(5)從調(diào)調(diào)壓站到管管道最遠點點阻力損失失即為從節(jié)節(jié)點0到節(jié)點21之間管段段的阻力損損失，經(jīng)過過多次修正正管徑，最最終累加結(jié)結(jié)果為482..29Paa.。該值小小于900PPa（管道允允許的最大大壓力損失失）。注：在修正管管徑來調(diào)節(jié)節(jié)管道阻力力損失的同同時考慮以以下兩點：：·管道的管徑徑規(guī)格過多多會給施工工帶來不便便，且增加加管道附件件（如變徑徑接頭等）。從從經(jīng)濟方面面考慮管道道附件的價價格遠比管管道價格高高，所以盡盡量在選擇擇管徑的時時候采用三三種左右的的規(guī)格。·管道阻力損損失除了有有最大允許許壓力損失失值外，還還有一個最最小允許壓壓力損失值值，在本工工程中為150PPa。2.1.6管道附屬屬設(shè)備(1)凝水水器用途：·收集煤氣中中的冷凝水水、施工過過程進入煤煤氣管道中中的水，以以及地下水水為高的地地區(qū)透過管管道不嚴(yán)密密部分滲入入低壓煤氣氣管道內(nèi)的的水；·充氣啟動或或修理時，用用抽水管作作為吹洗管管、放空管管；·用抽水管做做測壓管。安裝地點：·管道坡向改改變時，凝凝水缸設(shè)在在管道的最最低點，兩兩相鄰凝水水器之間距距離一般為為200～500m；·管道坡向不不變時，間間距一般為為500m左右。設(shè)計選用：·庭院管道的的工作壓力力屬于低壓壓，所以選選用低壓凝凝水器；·本設(shè)計中凝凝水器所在在管段的管管徑均為De1110，所以采采用鋼制DN1000的凝水器器。(2)護罩罩護罩用于保護護引至地面面的檢查管管、凝水缸缸引來的凝凝水排放管管。小型護護罩（直徑徑100mmm），適合合用于檢查查管及低壓壓凝水缸上上。所以本本設(shè)計采用用小型護罩罩來保護凝凝水排放管管。護罩可用鑄鐵鐵或鋼板制制造。(3)金屬屬示蹤線和和警示帶聚乙烯燃氣管管道敷設(shè)時時，宜隨管管走向埋設(shè)設(shè)金屬示蹤蹤線；距管管頂不小于于300mmm處應(yīng)埋設(shè)設(shè)警示帶，警警示帶上應(yīng)應(yīng)標(biāo)出醒目目的提示字字樣。2.1.7設(shè)計圖紙(1)庭院院燃氣管道道平面布置置圖（燃施施1）燃施1已滿足足施工圖設(shè)設(shè)計深度要要求，比例例為1/5000。注：各管段應(yīng)應(yīng)標(biāo)注平面面x、y坐標(biāo)，給給出管道準(zhǔn)準(zhǔn)確平面位位置，如果果平面圖給給出建筑物物坐標(biāo)，管管道位置也也可用管道道與建筑物物的相對尺尺寸表示。(2)管道道縱斷面圖圖（附圖2、附圖3）對于各管段均均應(yīng)繪制管管道縱斷面面圖，在此此僅以有凝凝水器的管管段為例。附附圖2、附圖3是管段5－27－25及5－4－1，5－6－18－21管段的管管道縱斷面面圖。圖紙紙包括了管管道路面的的地形標(biāo)高高；管道平平面布置示示意圖；燃燃氣管道走走勢及埋深深；管道附附件（凝水水器）的安安裝深度；；輸氣管道道的坡向及及坡度；繪制縱斷斷面圖時在在圖紙左側(cè)側(cè)繪制標(biāo)尺尺，圖紙中中采用橫向向1/10000，縱向1/50的比例。2.1.8設(shè)計施工工說明及材材料表 設(shè)計施工說說明（說明明－1）闡述了了在庭院燃燃氣管道設(shè)設(shè)計及施工工的過程中中需要注意意的問題以以及實際的的工程施工工方法等。 庭院管道的的材料表附附于燃施1上。2.2室室內(nèi)管道2.2.1引入管的的設(shè)計引入管是指室室外燃氣管管道與室內(nèi)內(nèi)燃氣管道道的連接管管。無論是是低壓還是是中壓（即即自設(shè)調(diào)壓壓箱的用戶戶）燃氣引引入管，其其布置原則則基本相同同，一般可可分為地下下引入法和和地上引入入法兩種，地地上引入法法又分為低低立管入戶戶和高立管管入戶。(1)結(jié)合合主要的設(shè)設(shè)計原則，說說明本設(shè)計計的方案：：·燃氣引入管管應(yīng)設(shè)在廚廚房或走廊廊等便于檢檢修的非居居住房間內(nèi)內(nèi)。如確有有困難，可可以從樓梯梯間引入，此此時閥門井井宜設(shè)在室室外。本設(shè)設(shè)計將引入入管設(shè)在廚廚房；·輸送濕燃氣氣的引入管管，埋設(shè)深深度應(yīng)在土土壤冰凍線線以下，并并有不低于于0.01的坡向凝凝水器或燃燃氣分配管管的坡度。本本工程引入入管均有0.01的坡向凝凝水器或燃燃氣分配管管的坡度。·燃氣引入管管穿過建筑筑物基礎(chǔ)、墻墻或管溝時時，均應(yīng)設(shè)設(shè)在套管內(nèi)內(nèi)，并考慮慮沉降的影影響，必要要時采取補補償措施。本本設(shè)計考慮慮到軟土地地基燃氣支支管進戶時時，由于建建筑物的沉沉降往往會會造成低（高高）立管下下端的彎管管處破裂，進進戶管上設(shè)設(shè)置撓性補補償器。設(shè)設(shè)置方式見見各樓棟的的系統(tǒng)圖。安安裝圖參考考文獻[33]圖5－2～5－5。·輸送人工煤煤氣時，引引入管最小小公稱直徑徑為25mm；輸送天天然氣時，最最小公稱直直徑為15mm。(2)參考考文獻[22]，本工工程位于江江南沒有冰冰凍期的地地方，無法法從地下引引入時，常常用地上引引入法。本本工程采用用地上引入入法，燃氣氣管道穿過過室外地面面，沿外墻墻敷設(shè)到一一定高度，然然后穿建筑筑物外墻進進入廚房。(3)在新新建小區(qū)的的燃氣工程程通常考慮慮到建筑的的整體美觀觀，采用低低立管入戶戶；但在改改造工程中中，為了給給住戶帶來來盡肯能少少的施工不不便，通常常采用高立立管入戶。在在本工程中中，采用低低立管入戶戶。2.2.2畫出水力力計算圖（系系統(tǒng)圖或立立面圖）(1)對各各計算節(jié)點進進行編號，對對于有管道道計算流量量、管徑、氣氣流方向改改變的位置置均應(yīng)邊上上節(jié)點號；；(2)對各各層層高及及支管處進進行標(biāo)高；；(3)標(biāo)出出管道附屬屬設(shè)備。2.2.3室內(nèi)燃氣氣管道水力力計算的方方法(1)設(shè)計計流量計算算在計算庭院管管道時進行行流量計算算時提到，由由于居民住住宅使用燃燃氣的數(shù)量量和使用時時間變化較較大，故室室內(nèi)和庭院院燃氣管道道的計算流流量一般都都按燃氣用用具的額定定耗氣量和和同時工作作系數(shù)K0來確定。在在此，不重重復(fù)列出公公式。(2)管材材的選擇確確定根據(jù)前文所述述，庭院管管道采用的的PE管材有較較多優(yōu)點，但但是參照文文獻[4]]，由于聚聚乙烯管道道機械強度度較低，作作明管容易易受碰撞破破損，導(dǎo)致致漏氣，同同時受大氣氣中紫外線線與氧氣的的影響，會會加速老化化，氣溫的的變化及油油煙或其他他化學(xué)劑的的侵蝕對聚聚乙烯管道道也不利。因因此作為易易燃易爆的的燃氣輸送送管道，不不應(yīng)使用聚聚乙烯管道道作室內(nèi)地地上管道。根據(jù)文獻[11]，對于于不大于DN80的室內(nèi)燃燃氣管道應(yīng)應(yīng)采用鍍鋅鋅鋼管；對對于大于DN80的室內(nèi)燃燃氣管道宜宜采用無縫縫鋼管，材材質(zhì)10號鋼，連連接形式采采用焊接或或法蘭。假設(shè)采用鍍鋅鋅鋼管，根根據(jù)已計算算的設(shè)計流流量以及鍍鍍鋅鋼管的的經(jīng)濟流速速6m/s（文獻[22]），根根據(jù)公式，初初步得出燃燃氣管道的的管徑遠小小于DN80，故確定定采用鍍鋅鋅鋼管。而在庭院管道道與引入管管連接的地地方采用鋼鋼塑轉(zhuǎn)換彎彎接頭。連連接方式參參見文獻[[4]。(3)室內(nèi)內(nèi)管道水力力計算的方方法及公式式闡述：·預(yù)選管徑預(yù)選管徑可通通過平均壓壓降法或經(jīng)經(jīng)濟流速法法來確定。但但是由于本本設(shè)計的室室內(nèi)管段流流量變化頻頻繁，不適適合采用平平均壓降法法；本設(shè)計計按照6m/s的經(jīng)濟流流速預(yù)選管管徑。公式式如下：式中：——管段的計計算流量（Nm3/h）；——管道內(nèi)內(nèi)徑(mm)；——經(jīng)濟流流速(m/ss)； ·根據(jù)預(yù)選管管徑從表6確定管道道內(nèi)徑：表6：低壓流流體輸送鋼鋼管GB33091--82(鍍鋅鋼管))管徑DN外徑普通管壁厚管內(nèi)徑重量mminmmmmmmkg/m81/413.502.259.000.62103/817.002.2512.500.82151/221.252.7515.751.25203/426.752.7521.251.6325133.503.2527.002.423211/442.253.2535.753.134011/248.003.5041.003.8450260.003.5053.004.886521/275.503.7568.006.64 管道工程程安裝手冊冊p82·根據(jù)計算流流量以及預(yù)預(yù)選管道的的內(nèi)徑，確確定實際流流速。公式式如下： 式中：——實際際流速(m/ss)； ——庭院院及室內(nèi)燃燃氣管道的的計算流量量（Nm3/h）； ——管道道內(nèi)徑(mm)。·與庭院管道道的水力計計算一樣，由于燃氣處于各種流態(tài)時，需要選用不同的阻力計算公式。流態(tài)通過雷諾數(shù)來判別。式中: ——雷諾諾數(shù)； ——管管道內(nèi)徑(mm)； ——實實際流速(m/ss)； ——運運動粘度((㎡/s)。·根據(jù)各管段段燃氣的雷雷諾數(shù)判別別流態(tài)，選選用不同的的摩擦阻力力系數(shù)及單單位管長的的摩擦阻力力計算公式式。不同流流態(tài)的計算算公式如下下：當(dāng)<21000時為層流流，；當(dāng)>35000時為紊流流，；當(dāng)210033500時為臨界界狀態(tài)，；式中：——燃氣管管道摩擦阻阻力損失(Pa)；——燃氣氣管道的摩摩阻系數(shù)；； ——燃氣氣管道的計計算長度(m)；——燃氣管管道的計算算流量（Nm3/h）； ——管道道內(nèi)徑(mm)；——1㎏㎏/m； ——運動動粘度(㎡/s)；——管壁壁內(nèi)表面的的當(dāng)量絕對對粗糙度(mm)，鍍鋅鋼鋼管一般取取=0.11~0.22mm；本設(shè)計計中取0.2mmm；——雷諾數(shù)數(shù)； ——實際際的燃氣溫溫度； ——2773K。·單位長度管管道阻力損損失的密度度修正。密度修正：在在上述單位位管長摩擦擦阻力損失失的公式中中，密度為為1㎏/m3。在輸送送人工煤氣氣時，只需需在上述阻阻力損失的的基礎(chǔ)上乘乘以人工燃燃氣的密度度數(shù)值。·燃氣管道的的管段計算算長度確定定管段的計算長長度由兩部部分組成：：一.實際管段段長度；二二.當(dāng)量長度度。局部阻力損失失的計算可可以用將各各種管件折折成相同管管徑管段的的當(dāng)量長度度，乘以單單位管長阻阻力損失的的方法。當(dāng)當(dāng)量長度的的計算公式式如下：式中：——當(dāng)量量長度m；——計算管管段中局部部阻力系數(shù)數(shù)的總和。可可以通過查查文獻[11]中表6-1查取；——管道內(nèi)內(nèi)徑(mm)；——燃氣氣管道的摩摩阻系數(shù)。·管段阻力損損失計算 管段的總壓壓力損失值值即為管段段的計算長長度與經(jīng)過過密度修正正的單位長長度管道阻阻力損失之之積。·各管段的附附加壓頭計計算由于于燃氣與空空氣的密度度不同，當(dāng)當(dāng)管段始末末端存在標(biāo)標(biāo)高差時，在在燃氣管道道中將產(chǎn)生生附加壓頭頭，在計算算室內(nèi)燃氣氣管道時，必必須將該值值計入管道道阻力損失失之內(nèi)。其其值由下式式確定：式中： ——附加加壓頭(Pa)；——重重力加速度度(N/㎏)；——空氣氣的密度(㎏/)；——燃氣氣的密度(㎏/)；——管段終終始端的標(biāo)標(biāo)高差值。·管段的累計計阻力損失失計算 該值即為本本管段的阻阻力損失加加上管段附附加壓頭以以及前面已已經(jīng)計算過過的管段的的阻力損失失累計值。·根據(jù)管道阻阻力損失的的要求對管管道設(shè)計的的校核與修修正 根據(jù)文獻[[1]表7-3多層層建筑室內(nèi)內(nèi)允許壓降降為2500Pa，由于上上述的計算算中未計入入燃氣表的的阻力損失失（1000～120Pa）,所以，按按照上述過過程計算所所得的阻力力損失應(yīng)不不大于1550Pa。若大于于150Pa，則需要要改變管道道直徑，重重新計算。(4)以224棟室內(nèi)燃燃氣立管7為例進行行室內(nèi)燃氣氣管道的設(shè)設(shè)計計算及及核算。 ·畫出水力力計算用的的系統(tǒng)圖（附附圖4）。·管段流量的的計算、根根據(jù)經(jīng)濟流流速計算得得出的管徑徑以及預(yù)選選的管徑如如表7：表7：244棟燃氣立立管7的管段流流量計算表表管段編號戶數(shù)N2同時使用系數(shù)數(shù)K2計算流量Qh計算得管徑d’預(yù)選管徑D’單位戶Nm3/hmmm0－－1113.460.014151－－2113.460.014152－－320.563.875220.015153－－430.444.567220.016154－－540.385.259220.018155－－650.356.0550.019256－－760.316.435660.019257－－870.297.023880.02258－－980.277.473660.021259－－1090.268.096440.0222510－－111100.258.650.0232511－－122110.2449.2866640.0232512－－133110.2449.2866640.02325·根據(jù)流量以以及預(yù)選管管徑所對應(yīng)應(yīng)得內(nèi)徑確確定實際流流速：如管段0－－－1，實際流流速為＝≈4.93mm/s·根據(jù)管段計計算流量、實實際流速以以及運動粘粘度，得出出雷諾數(shù)并并判別流態(tài)態(tài)從而選擇擇對應(yīng)的公公式進行計計算得出單單位摩擦阻阻力損失并并進行密度度修正：如管段0―――1，雷諾數(shù)數(shù)為：＝≈>33500，屬于紊紊流；的計算需要選選用公式，該該過程由下下列語句來來實現(xiàn)：IF(Re<<21000,,IFF(Re>35000,,))選用與紊流相相對應(yīng)的公公式：＝≈和的計算過程程一樣，需需要根據(jù)雷雷諾數(shù)來判判斷流態(tài)從從而選定公公式。所用用語句為：：IFF(Re<21000，，IF(Re>35000,，))因為雷諾數(shù)為為，大于3500，采用與與紊流相對對應(yīng)的公式式： ×≈37.800Pa//m密度修正后單單位管長摩摩擦阻力損損失為： PPa·燃氣管道的的管段計算算長度確定定 ＝00.5m ≈11.9066m式中： ——計算算管段中局局部阻力系系數(shù)的總和和，在管段段0――1中，包括括以下局部部阻力： 名稱 數(shù)數(shù)量 局部阻力力系數(shù)DN15旋塞塞 1個 4.0旁流三通 1個 1.5累計局部阻力力損失：55.5·管段始末的的高程差及及附加壓頭頭：=9.8×((1.2993-0..63)××0=O·管段總壓力力損失及累累計壓力損損失：＝×L+＝116.4554Pa：管段從節(jié)點點0開始到節(jié)節(jié)點1為止的管管段累計阻阻力損失為為：16.4454Paa。至此，管段00－1的水力計計算完成。其其余管段均均按照以上上步驟完成成。·允許壓降及及對管道設(shè)設(shè)計的校核核與修改。根據(jù)據(jù)以上的方方法，得出出初步管道道計算結(jié)果果，壓力損損失過大，為546.5Pa，大大超過150Pa的最大允許壓力降。經(jīng)多次調(diào)整管徑，最終確定為138.06Pa。詳見附表3(5)室內(nèi)內(nèi)燃氣管道道的管道防防腐、附屬屬設(shè)備及其其安裝設(shè)計計·由于鋼塑彎彎頭連接室室內(nèi)管道前前有埋地的的鍍鋅鋼管管管段，所所以需要采采用一定的的防腐措施施。對于埋地管道道，針對土土壤腐蝕性性的特點，可可以通過多多種途徑來來防止腐蝕蝕的發(fā)生和和降低腐蝕蝕的程度。在在參觀的工工地中，防防腐的做法法都是采用用絕緣層防防腐法。目目前常用的的埋地鋼管管外防腐材材料有石油油瀝青、煤煤焦油瓷漆漆、聚乙烯烯粘膠帶、熔熔結(jié)環(huán)氧、擠擠塑聚乙烯烯（二層、三三層結(jié)構(gòu)）。石油瀝青：有有穩(wěn)定的防防腐性能，取取材容易，價價格較低，但但其吸水率率高易老化化，耐熱穩(wěn)穩(wěn)定性差，在在熬制時對對環(huán)境有污污染；聚乙烯粘膠帶帶：施工方方便，可機機械也可手手工纏繞，吸吸水率較小小，易補口口補傷，對對環(huán)境無污污染，適合合于小管徑徑管道的防防腐，但在在螺旋焊縫縫管上纏繞繞效果較差差。熔結(jié)環(huán)氧粉末末與管道表表面黏結(jié)力力非常強，耐耐化學(xué)腐蝕蝕性能好，硬硬度高，使使用溫度范范圍寬，絕絕緣較高，但但其韌性較較差，在搬搬運與施工工中易發(fā)生生機械損傷傷，且補口口較麻煩。擠塑聚乙烯（兩兩層和三層層結(jié)構(gòu)），具具有優(yōu)良的的機械性能能和極低的的水汽滲透透性，耐化化學(xué)介質(zhì)侵侵蝕能力強強，絕緣電電阻大，特特別是擠塑塑聚乙烯三三層結(jié)構(gòu)防防腐，彌補補了兩層PE黏結(jié)性能能不足及環(huán)環(huán)氧粉末涂涂層耐機械械撞擊能力力不足等缺缺點，把兩兩者的優(yōu)勢勢結(jié)合在一一起，通過過互補防腐腐性能更加加優(yōu)越，能能適合于各各種土壤條條件下使用用。通過對各類防防腐層的比比較，可以以擠塑聚乙乙烯防腐層層具有明顯顯的優(yōu)越性性，并且直直接由工廠廠流水線生生產(chǎn)避免了了人為施工工質(zhì)量的因因素，而三三層結(jié)構(gòu)更更是結(jié)合了了環(huán)氧粉末末與聚乙烯烯兩種防腐腐層的優(yōu)點點是目前較較為完善的的外防腐層層體系，適適合于在江江南水網(wǎng)密密集人口稠稠密的地區(qū)區(qū)使用，因因此，地處處南京的本本設(shè)計推薦薦使用擠塑塑聚乙烯三三層結(jié)構(gòu)防防腐層。·套管立管管通過各層層樓板處應(yīng)應(yīng)設(shè)套管。套套管高出地地面至少50mm，套管與與燃氣管道道之間的間間隙應(yīng)用瀝瀝青和油麻麻填料。本本設(shè)計中套套管高出地地面50mm。·閥門不同同類型的閥閥門有不同同的適用場場合。在本設(shè)計中，在在引入管的的室外段連連接一內(nèi)螺螺紋球閥，該該種閥門體體積小，完完全開啟時時的流通斷斷面與管徑徑相等。這這種閥門動動作靈活，阻阻力損失小小。在本本設(shè)計中，室室內(nèi)連接燃燃氣表前接接一表前考考克，屬于于旋塞。同同樣動作靈靈活，閥桿桿轉(zhuǎn)90°即可達到到啟閉的要要求。雜質(zhì)質(zhì)沉積造成成的影響比比閘閥小，所所以廣泛應(yīng)應(yīng)用在燃氣氣管道上。·支承的間距距要求及固固定方法選選擇。鋼管管的支承最最大間距參參見文獻[[5]表2.2..15-22，燃氣管管道采用的的支承固定定方法參見見文獻[55]表2.2..16。本設(shè)計計中管道直直徑均在DN155~32之間，且且墻面均為為磚砌墻壁壁。如DN25的管道，其其支承最大大間距為3.5m。而各層層層高大都都為2.9m，所以在在本設(shè)計中中，采用每每層設(shè)置一一個管卡的的方案，以以達到支承承的作用。·補償器為防防止沉降，在在立管進戶戶前的水平平段設(shè)置撓撓性補償器器，與管道道用法蘭連連接。具體體設(shè)置方式式見各樓系系統(tǒng)圖，安安裝參見參參考文獻[[3]圖5－2～5－5。(6)室內(nèi)內(nèi)燃氣管道道的設(shè)計圖圖紙·平面布置圖圖見24棟~31棟平面布布置圖（燃燃施－2～燃施－16）。圖紙已經(jīng)達到到施工設(shè)計計要求，比比例為1：100。·管道立面及及軸測圖(燃施－3～燃施－17)各樓管道立面面、軸測圖圖以及設(shè)備備材料表均均在各對應(yīng)應(yīng)的圖紙上上，圖紙達達到施工設(shè)設(shè)計要求，各各種標(biāo)注全全面清晰。3天然氣氣替換的可可行性分析析在此，僅對現(xiàn)現(xiàn)有設(shè)計好好的管道用用天然氣來來置換人工工煤氣，在在管道直徑徑不變的情情況下是否否能滿足輸輸送天然氣氣的壓力及及壓損的要要求。3.1華華白指數(shù)在燃氣的互換換性問題中中，華白指指數(shù)式衡量量熱流量（熱熱負荷）大大小的特性性指數(shù)，可可用下式計計算： 式中：———華白指指數(shù)；———燃氣高高熱值（//m3），其值值參見文獻獻[1]表1－2，1－3；——燃氣的的相對比重重，即為燃燃氣密度與與空氣重力力密度的比比值。為了保證燃燒燒器具的燃燃燒穩(wěn)定，華華白指數(shù)的的波動范圍圍，一般不不超過5％。對于于混合氣體體的華白指指數(shù)，分別別求出混合合氣體的熱熱值和相對對比重s，即可求求得華白指指數(shù)。首先，參見文文獻[1]]表1－1，得出人人工煤氣（重重油蓄熱裂裂解氣）和和天然氣（純純天然氣）的的組分（體體積％）：：CH4C3H8C4H10CmHnCOH2CO2O2N2人工煤氣：28.532.172.6831.512.130.622.39天然氣：980.30.30.41.0根據(jù)文獻[11]表1－2，1－3查得以上上組分的高高發(fā)熱值代代入公式：：人工煤氣的華華白指數(shù)：： ＝644354..5 /m3 s＝0.663/1..293==0.4887 922217..7//m3天然氣的華白白指數(shù)： ＝400355..5 /m3 ss＝0.755/1.2293=00.58 522989..4//m3 兩個華白白指數(shù)相差差甚大，遠遠大于5％。所以以，需要在在置換過程程中更換燃燃具。在本本設(shè)計中，按按照本設(shè)計計說明1.3..2中天然氣氣流量進行行核算管道道。3.2庭庭院管道的的天然氣替替換核算輸送天然氣時時，燃具額額定壓力為為20000Pa，調(diào)壓站站出口最大大壓力應(yīng)為為31500Pa（參考文文獻[1]]表7－2），而根根據(jù)文獻[[1]表7－3，對于天天然氣的多多層建筑室室內(nèi)燃氣管管段的