燃?xì)廨斉湔n程設(shè)計(jì)

1、精選文檔名目名目2第一章 、管道設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料11.1現(xiàn)狀管道接口位置11.2燃?xì)鈮毫?1.3土壤性質(zhì)及腐蝕性能11.4氣候條件21.5供氣區(qū)域規(guī)劃平面圖和現(xiàn)狀平面圖（管線綜合圖）21.6其他地下管道布置的規(guī)劃圖和現(xiàn)狀圖21.7燃?xì)獬煞旨拔镄詤?shù)31.7.1基本氣體性質(zhì)31.7.2混合物容積組成、質(zhì)量組成41.7.3平均分子量41.7.4平均密度和相對(duì)密度51.7.5虛擬臨界壓力、虛擬臨界溫度51.7.6粘度61.7.7熱值71.7.8爆炸極限71.8供氣區(qū)域用戶、用氣量資料81.8.1確定用戶燃具81.8.2每戶用氣量的確定81.8.3每棟用氣量9其次章 、水力計(jì)算102.0燃?xì)夤芫W(wǎng)布線102

2、.1水力圖122.2確定各管段計(jì)算流量122.3允許壓力降122.4預(yù)選管徑132.5管道壁厚計(jì)算132.6計(jì)算內(nèi)徑142.7摩擦阻力損失152.8局部阻力損失172.9附加壓頭172.10校核、確定壓力級(jí)制、調(diào)壓方式17第三章 、管材與設(shè)備選型18第四章 、管道防腐設(shè)計(jì)20參考文獻(xiàn)21第1章 、管道設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料1.1現(xiàn)狀管道接口位置管道接入處如圖所示，依據(jù)導(dǎo)師設(shè)計(jì)要求，選擇A處接入1.2燃?xì)鈮毫尤朦c(diǎn)市政燃?xì)夤芫W(wǎng)的壓力等級(jí)為中壓，設(shè)計(jì)壓力均為0.2MPa，小區(qū)內(nèi)末端壓力0.15MPa，低壓管網(wǎng)設(shè)計(jì)壓力為0.01MPa，煤氣表前壓力3000Pa。管道坡度0.3；灶前額定燃?xì)鈮毫σ螅篟2燃料2

3、000Pa1.3土壤性質(zhì)及腐蝕性能土壤性質(zhì)：華北平原地帶性土壤為棕壤或褐色土。腐蝕性能：我國華北地區(qū)的土壤一般為中堿性土壤。土壤pH值一般為7.08.5;SO42-含量占土壤重量的0.005%0.045%;Cl-的含量占土壤重量的0.002%0.012%;Mg2+含量占土壤重量的0.001%0.002%。1.4氣候條件小區(qū)位于華東某平原區(qū)域，屬亞熱帶南緣季風(fēng)氣候區(qū)，冬夏長春秋短，暖和潮濕，雨量充分。氣溫： 年平均氣溫16度；地溫： 數(shù)據(jù)缺失；地下水位線：26.55米 （以2016年6月30日北京市885個(gè)地下水位監(jiān)測點(diǎn)數(shù)據(jù)為例）極限凍土深度0.3m；1.5供氣區(qū)域規(guī)劃平面圖和現(xiàn)狀平面圖（管線綜

4、合圖）CAD圖見附錄1.6其他地下管道布置的規(guī)劃圖和現(xiàn)狀圖數(shù)據(jù)缺失1.7燃?xì)獬煞旨拔镄詤?shù)1.7.1基本氣體性質(zhì)按任務(wù)書要求，選用石油伴生氣：甲烷丙烷正丁烷按丙烯二氧化碳氧氣氮?dú)怏w積分?jǐn)?shù)（%）81.7 %6.20%4.80%4.90%0.30%0.20%1.90%分子式CH4C3H8C4H10CmHnCO2O2N2分子量M16.04344.09758.12442.08144.009831.998828.014摩爾容積VM 22.362121.936221.503621.9922.260122.392322.403密度0.71742.01022.7031.91361.97711.42911.25

5、04相對(duì)密度S（空氣=1）0.55481.5542.091.479氣體常數(shù)R517.1184.5137.2193.8188.74259.585296.66臨界參數(shù) 臨界溫度TC191.05368.85425.95364.75304.2154.8126.2 臨界壓力PC4.64074.39753.61734.76237.38665.07643.3944 臨界密度C162226225232468.19430.09310.91熱值 高熱值Hh39.842101.266133.88693.667 低熱值HL35.90293.24123.64987.667爆炸極限 爆炸上限Lh（體積%）52.11.52

6、 爆炸下限LL（體積%）159.58.511.7粘度 動(dòng)力粘度 10.3937.5026.8357.64914.02319.41716.671 運(yùn)動(dòng)粘度 14.53.812.533.997.0913.613.3無因次系數(shù)C164278377321266131112沸點(diǎn)t（）-161.49-42.05-0.5-47.72-78.2-182.98-195.78定壓比熱CP1.5452.964.132.6751.621.3151.302絕熱指數(shù)K1.3091.161101441.171.3041.41.402導(dǎo)熱系數(shù) 0.030240.015120.013490.014670.013720.250.

7、024891.7.2混合物容積組成、質(zhì)量組成（1）容積組成r序號(hào)名稱甲烷丙烷正丁烷按丙烯二氧化碳氧氣氮?dú)怏w積分?jǐn)?shù)（%）r81.7 %6.20%4.80%4.90%0.30%0.20%1.90%（2）質(zhì)量組成g序號(hào)名稱甲烷丙烷正丁烷按丙烯二氧化碳氧氣氮?dú)鈍0.6119 0.1276 0.1302 0.0963 0.0062 0.0030 0.0248 1.7.3平均分子量M=21.4213591.7.4平均密度和相對(duì)密度（1）平均密度=0.9668057（2） 相對(duì)密度 混合氣體相對(duì)密度計(jì)算公式S=0.747722891.7.5虛擬臨界壓力、虛擬臨界溫度（1） 虛擬臨界壓力PCm=4.56788

8、62（Mpa）（2） 虛擬臨界溫度TCm=220.8949（K）1.7.6粘度混合氣體動(dòng)力粘度計(jì)算公式=9.1232887666×10-6 m2/st=20混合氣體動(dòng)力粘度T=273.15+20=293.15Kt=9.72684688×10-6 m2/s計(jì)算密度=0.97847073 kg/立方米運(yùn)動(dòng)粘度=9.940866477×10-6 m2/s考慮到抱負(fù)氣體與實(shí)際氣體的差異，將運(yùn)動(dòng)粘度調(diào)整為軟件計(jì)算的10.6739×10-6 m2/s手算誤差為6.87%計(jì)算軟件 基于REFPROP模型 1.7.7熱值計(jì)算得到：HH=49.845617 MJ/m3 H

9、L=45.343649 MJ/m3 1.7.8爆炸極限爆炸上限：3.968768355%爆炸下限：13.95575413%1.8供氣區(qū)域用戶、用氣量資料該小區(qū)內(nèi)地勢平坦，本設(shè)計(jì)的范圍僅包括小區(qū)平面圖中劃定區(qū)域內(nèi)的1#8#樓房，共8棟，各棟樓房居民戶數(shù)安排方案如下表所示： 合計(jì)220 單位（戶）1.8.1確定用戶燃具 各戶居民均選用海爾公司產(chǎn)YZ12T-2 型雙眼灶具，不考慮其他燃?xì)饩?，燃具額定熱負(fù)荷：4.1kW，灶前額定燃?xì)鈮毫σ螅篟2燃料2000Pa；1.8.2每戶用氣量的確定 燃?xì)忸~定熱負(fù)荷：4.1kW； 式中： -灶具額定用氣流量（） -為本設(shè)計(jì)所用天燃?xì)獾牡蜔嶂担ǎ┟繎粲脷饬浚篞n=

10、4.1*3600/45.344=0.3255m³/h1.8.3每棟用氣量查表得同時(shí)工作系數(shù)，利用公式計(jì)算出每一棟的計(jì)算流量方案1#樓2#樓3#樓4#樓5#樓6#樓7#樓8#樓合計(jì)H2（戶數(shù)）2224182030244042220同時(shí)工作系數(shù)0.4420.4340.4620.450.40.4340.390.388每棟用氣量3.165 3.390 2.707 2.930 3.906 3.390 5.078 5.304 29.870 第2章 、水力計(jì)算2.0燃?xì)夤芫W(wǎng)布線小區(qū)內(nèi)燃?xì)夤艿澜邮艿叵路笤O(shè)，地下燃?xì)夤艿酪搜爻擎?zhèn)道路敷設(shè)，一般敷設(shè)在人行便道或綠化帶內(nèi)。本設(shè)計(jì)為八棟居民樓供應(yīng)燃?xì)猓尚^(qū)

11、平面圖可以確認(rèn)管線接受枝狀布置。（一）布線原則應(yīng)考慮：（1）管道中燃?xì)獾膲毫?；?）街道地下其他管網(wǎng)的密集程度與布置狀況；（3）接到交通量和路面結(jié)構(gòu)狀況，以及運(yùn)輸干線的分布狀況；（4）所輸送燃?xì)獾暮瑵窳?，輸送是燃?xì)庖紤]必要的管道坡度，而輸送干燃?xì)鈩t不用考慮管道坡度；（5）與該管道相連接的用戶數(shù)量及用氣量狀況，該管道是主要管道還是次要管道；（6）線路上所遇到的障礙物狀況；（7）土壤性質(zhì)、腐蝕性能和冰凍線深度；（8）該管道在施工、運(yùn)行和發(fā)生故障時(shí)，對(duì)城鎮(zhèn)交通和人民生活的影響。（二）低壓管網(wǎng)的燃?xì)獠贾玫蛪汗芫W(wǎng)的主要功能是直接向各類用戶配氣，低壓管網(wǎng)的布置一般應(yīng)考慮：（1）燃?xì)夤芫W(wǎng)的輸氣壓力低，沿程

12、壓力降的允許值也較低，故低壓管網(wǎng)成環(huán)時(shí)變長一般應(yīng)把握在300600m之間。（2）為保證和提高抵押管網(wǎng)的供氣牢靠性，給低壓管網(wǎng)供氣的相鄰調(diào)壓站之間的管道應(yīng)成環(huán)布置。（3）有條件時(shí)低壓管網(wǎng)應(yīng)盡可能布置在鄰居內(nèi)兼作庭院管道，以節(jié)省投資。（4）低壓管道應(yīng)按規(guī)劃道路布線，并應(yīng)與道路軸線或建筑物的前沿相平行，盡可能避開在高級(jí)路面下敷設(shè)。（5）低壓管道僅在調(diào)壓室出口設(shè)置閥門，其余一般不設(shè)閥門。為了保證在施工和檢修時(shí)互不影響，也為了避開由于泄漏出的燃?xì)庥绊懴噜徆艿赖恼＿\(yùn)行，甚至逸入建筑物內(nèi)，地下燃?xì)夤艿琅c建筑物、構(gòu)筑物以及其他各種管道之間應(yīng)保持必要水平凈距。見下表。表3.3 地下燃?xì)夤艿琅c建筑物，構(gòu)筑物或相

13、鄰管道之間的水平凈距表（m）項(xiàng)目地下燃?xì)夤艿赖蛪褐袎築中壓A次高壓B次高壓A建筑物的基礎(chǔ)外墻面0.71.01.54.56.5給水管0.50.50.51.01.5污水、雨水排水管1.01.21.21.52.0電力電纜直埋在導(dǎo)管內(nèi)0.51.00.51.00.51.01.01.01.51.5通訊電纜直埋在導(dǎo)管內(nèi)0.51.00.51.00.51.01.01.01.51.5燃?xì)夤艿繢N300mmDN300mm0.40.50.40.50.40.50.40.50.40.5熱力管直埋熱水蒸汽1.01.01.02.01.02.01.02.01.53.0在管溝內(nèi)1.01.01.51.52.0電桿基礎(chǔ)35kV35k

14、V1.02.01.02.01.02.01.05.01.05.0通訊照明電桿1.01.01.01.01.5鐵路路堤坡腳5.05.05.05.05.0有軌電車鋼軌2.02.02.02.02.0街樹0.750.750.751.21.2在本設(shè)計(jì)中，地下管道與各樓水平凈距均保持3m。其他應(yīng)遵從低壓管線的布線原則。2.1水力圖2.2確定各管段計(jì)算流量以6-5為例：計(jì)算流量為5#樓的計(jì)算流量3.906立方米/小時(shí)。進(jìn)而確定每一管段計(jì)算流量見附表2.3允許壓力降灶前額定燃?xì)鈮毫σ螅篟2燃料2000Pa所以 =0.75×2000+150=1650 pa 錯(cuò)誤：（入戶管壓降安排未安排）0-1-7-8-

15、9-17為最長管線，長度為200米所以單位長度與允許壓降為8.25pa/m2.4預(yù)選管徑依據(jù)管段的計(jì)算流量及單位長度的允許壓力降預(yù)選管徑以14-6管段為例：查燃?xì)夤こ淘O(shè)計(jì)手冊圖11-1-1單位長度與允許壓降為8.25pa/m，計(jì)算流量為3.9立方米/小時(shí)得到初選標(biāo)準(zhǔn)管徑為：25mm其他管段見附表2.5管道壁厚計(jì)算使用公式：求直管壁厚名稱符號(hào)單位數(shù)值說明設(shè)計(jì)壓力PMPa0.01管子外徑Domm許用應(yīng)力tMPa查附表焊縫系數(shù)無縫鋼管取1，焊接鋼管查表修正系數(shù)Y查附表計(jì)算壁厚Somm推斷公式是否可用Do/6mmP/t腐蝕裕量mm依據(jù)設(shè)計(jì)需要填寫壁厚負(fù)偏差mm參考廠家數(shù)據(jù)加工減薄量mm附加裕量Cmm包

16、括腐蝕裕量、壁厚負(fù)偏差和加工減薄量選用壁厚SmmSSoC石油化工管道設(shè)計(jì)器材選用通則(SH3059-2001)工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50316-2000)(2008年版)許用應(yīng)力查石油化工裝置工藝管道安裝設(shè)計(jì)手冊(第一篇)(第三版)P654以14-6為例計(jì)算壁厚：選管徑為DN25壁厚負(fù)偏差0.4375 腐蝕裕量1.5 加工減薄量0 所以附加裕量C為1.9375設(shè)計(jì)壓力為0.01MPa，許用應(yīng)力100 修正系數(shù)Y=0.4計(jì)算得到S=1.93874995取壁厚2mm公稱直徑壁厚負(fù)偏差腐蝕裕量加工減薄量附加裕量CPD0許用應(yīng)力焊縫系數(shù)修正系數(shù)計(jì)算壁厚S0選用壁厚mmDN250.43751.501

17、.93750.012510010.40.001249951.93874995DN320.43751.501.93750.013210010.40.0015999361.939099936DN400.51.5020.014010010.40.001999922.00199992DN500.43751.501.93750.015010010.40.00249991.9399999依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)與鋼管生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品規(guī)格，選取全部管道壁厚為3.0mm2.6計(jì)算內(nèi)徑依據(jù)預(yù)選的標(biāo)準(zhǔn)管徑，與標(biāo)準(zhǔn)管徑的外徑、選取的管道壁厚計(jì)算管道內(nèi)徑查附表 DN25標(biāo)準(zhǔn)外徑為32mm，計(jì)算得到內(nèi)徑為26mm DN32 標(biāo)準(zhǔn)外徑為

18、38mm，計(jì)算得到內(nèi)徑為32mm DN40 標(biāo)準(zhǔn)外徑為45mm，計(jì)算得到內(nèi)徑為39mm DN50 標(biāo)準(zhǔn)外徑為57mm，計(jì)算得到內(nèi)徑為51mm2.7摩擦阻力損失留意：此處鋼管公式錯(cuò)誤 ?。哼\(yùn)動(dòng)粘度為10.6739×10-6 m2/s 確定粗糙度為0.15 確定溫度293.15k 燃?xì)饷芏?.9668kg/Nm3以管段12-4為例流速 阻摩系數(shù)=1.66其他管段見附表2.8局部阻力損失以管段14-6為例：有1個(gè)旋塞=2 =2L2=2×26/0.0411=1.2662m ，其他見附表2.9附加壓頭2.10校核、確定壓力級(jí)制、調(diào)壓方式計(jì)算管路總壓降0-1-2-3-4-5-6-14 1487.296 Pa 0-1-7-8-9-17 1620.822 Pa 小于并趨近于允許壓降1650Pa，所以通過校核。壓力級(jí)制為低壓，調(diào)壓方式為一級(jí)調(diào)壓。管材為無縫鋼管第3章 、管材與設(shè)備選型無縫鋼管DN25、DN32、DN40、DN50GB/T8163-1999（輸送流體用無縫鋼管）。材質(zhì)（牌號(hào)）為10、三通DN25、DN32、DN40、DN50直角彎頭DN25旋塞閥調(diào)壓箱主要技術(shù)