中国石油大学（华东）现代远程教育
毕业设计（论文）
题 目：某城市燃气输配管网系统及附属设
学习中心： ×××省××××奥鹏学习中心
年级专业：×××××××××工程
学生姓名： ×× 学 号：×××××××××
指导教师： ××××× 职 称：××
导师单位： ××××××××××
中国石油大学（华东）远程与继续教育学院
论文完成时间： ××× 年× 月 ×× 日
中国石油大学（华东）现代远程教育
毕业设计（论文）任务书
发给学员
1．设计(论文)2．学生完成设计(论文)期限：×××
3．设计(论文)人民的生活质量、自然环境和社会环境，关系到城市经济和社会的可持续发展，是国民经济中具有先导性、全局性的基础产业。
行初步设计，要求初步设计具有可行性、安全性和经济性。
4．实验（上机、调研）部分要求内容：
5．文献查阅要求：
6．发 出 日 年日
7．学员完成日期：年月日
指导教师签名： ××××
学 生 签 名： ××
摘 要
在某城市天然气项目全面开始建设，本次设计主要做一个城市输配系统及其附属设施的初步设计，通过对某城市的地理位置和城镇规模等调查，人均耗气量、人口数、商业用气量、工业用气量等的统计之后，然后作出一个符合当地情况的一个规划。
由于燃气的易燃易爆特性直接关系社会公共安全和居民的人生、财产安全，为确保燃气行业的安全建设和运营，燃气建设必须安全第一。设计应考虑实际情况，必须严格按照国家规范，为某城市的燃气建设提供保障。
关键词：天然气，规划，输配管网，附属设施
目 录
第1章 前言 .............................................................................................................................. 1
第2章 原始资料 ...................................................................................................................... 2
2.1地理位置 .......................................................................................................................... 2
2.2城市燃气设计原则及内容 .............................................................................................. 2
2.3城市燃气供气原则 .......................................................................................................... 2
第3章 燃气性质计算 .............................................................................................................. 3
3.1分子量的计算 .................................................................................................................. 3
3.2 相对密度的计算 ............................................................................................................. 3
3.3粘度的计算 ...................................................................................................................... 3
3.4 热值的计算 ..................................................................................................................... 4
3.5 爆炸极限的计算 ............................................................................................................. 4
3.6 华白指数的计算 ............................................................................................................. 4
第4章 耗气量的计算以及供需平衡 ...................................................................................... 5
4.1各类型燃气用户 .............................................................................................................. 5
4.1.1居民生活用气量 ........................................................................................................ 5
4.1.2大型工业用户用气量 ................................................................................................ 5
4.1.3公共建筑用气量 ........................................................................................................ 5
4.2用气量平衡 ...................................................................................................................... 6
第5章 输配管网的设计 .......................................................................................................... 7
5.1输配系统的组成 .............................................................................................................. 7
5.2管网系统的工艺 .............................................................................................................. 7
5.2.1压力级别的确定 ........................................................................................................ 7
5.2.2供气范围 .................................................................................................................... 7
5.2.3管网输配系统的工艺流程 ........................................................................................ 7
第6章 输配管网的布置 .......................................................................................................... 8
6.1管道布线的依据 .............................................................................................................. 8
6.2中压管网的布置 .............................................................................................................. 8
6.3低压管网的布置 .............................................................................................................. 9
6.4燃气管道的纵断面布置 ................................................................................................ 10
第7章 输配管网的水力计算 ................................................................................................ 12
7.1天然气成分基础数据 .................................................................................................... 12
7.2转输流量和途泄流量的计算 ........................................................................................ 12
7.3市区中压管网水力计算 ................................................................................................ 13
7.4凤凰城小区低压管网水力计算 .................................................................................... 16
7.5某楼栋室内管网水力计算 ............................................................................................ 18
第8章 调压箱（站）设计 .................................................................................................... 20
8.1调压箱（站）布置 ........................................................................................................ 20
8.2调压箱（站）选择 ........................................................................................................ 20
8.2.1调压器的选择及调压器能力校核 .......................................................................... 20
8.2.2调压柜的安装 .......................................................................................................... 21
第9章 管道设计 .................................................................................................................... 23
9.1管道穿越河流的设计 .................................................................................................... 23
9.2管材及管道防腐 ............................................................................................................ 23
第10章 该市中压管道及庭院管网设计说明 ...................................................................... 25
10.1中压管道设计说明 ...................................................................................................... 25
10.2凤凰城小区设计管网设计说明 .................................................................................. 27
第11章 室内燃气管道施工安装说明 .................................................................................. 30
第12章 结论 .......................................................................................................................... 36
参考文献 .................................................................................................................................. 37
致 谢 .................................................................................................................................. 38
第1章 前言
城市燃气作为城市基础设施的重要组成部分，不仅关系到城市人民的生活质量、自然环境和社会环境，关系到城市经济和社会的可持续发展，是国民经济中具有先导性、全局性的基础产业。
引进和利用天然气有利于改善和保护我国生态环境，保持资源、环境与经济的协调发展，促进国家的可持续发展。环境是人们赖以生存和从事经济活动的空间，而石化能源的大量燃烧导致了环境污染和生态环境的破坏，大气污染严重，酸雨频率高。天然气作为主要的清洁能源之一，其引进和利用对于改善和保护生态环境必将起到重要作用。大力开发利用天然气，改善和优化能源结构，促使能源结构从低效高污染型向高效清洁型转变，为我国国民经济中长期可持续发展做出贡献。
引进和利用天然气有利于改善我市城市燃气结构，提高人民的生活质量，通过引进和利用高品质、价格合理的天然气，将逐步改变城市燃气结构，这对提高人民的生活质量有着积极意义，也将推动城市燃气事业的快速发展。
第2章 原始资料
2.1地理位置
该城市有河流穿越，人口密度为500人/hm2，在图示上量取各单元的面积以1:100比例进行计算，气化率为0.8，经计算该城市用气人口为13.4万人。当地土质构造比较复杂，主要又花岗岩、变质岩、砂岩、红岩等岩石构成丘陵、山地、平原等地貌类型，气温：-1.8~37.5℃，年主导风向为西南风。
2.2城市燃气设计原则及内容
1）市政及小区天然气管线的布置、水力计算、设备选型及施工。
2) 计量装置、家用燃气具及热水器的选型及施工。
2.3城市燃气供气原则
1）节约投资，保护环境，减少污染。
2）坚持科学严谨的态度，采用新工艺、新技术、新材料和新设备，以达到技术先进，经济合理的目的。
3）贯彻国家能源发展和环境保护政策，合理利用天然气，提高天然气利用率。
4）供气管线设计采用远、近期结合，以近期为主，考虑日后供气需求，在保证安全平稳的供气的前提下，尽量使管线直、短。
5）注重环境保护和安全发展，确定合理的供气比例，优先发展民用气，使天然气资源可以造福于民。
第3章 燃气性质计算
气源基本参数如下表3-1所示
表3-1 燃气组分性质
3.1分子量的计算
由表3-1查得各组分子量，按以下公式求混合气体平均分子量
:
3.2 相对密度的计算
由表3-1查得各组分子量，按以下公式求混合气体平均密度
:
按以下公式求混合气体相对比重即相对密度
:
3.3粘度的计算
天然气的动力粘度公式
:
经计算可得气源的动力粘度
v:
3.4 热值的计算
计算可得低热值：
H=36.46(MJ/m3)
3.5 爆炸极限的计算
式中 L---混合气体的爆炸下（上）限（体积%）
计算可得混合气体的爆炸极限为
3.6 华白指数的计算
第4章 耗气量的计算以及供需平衡
4.1各类型燃气用户
4.1.1居民生活用气量
该市有13.4万人，人均用气量为2000MJ/（人2年），气化率为80%，市区面积为268hm2，居民生活用气量为：
Q1=NKq/H=0.83 *1340003 *2000/36.46=5880417m3/a
4.1.2大型工业用户用气量
该市区有一个机床厂，日用气量20000m3/天，每天工作12小时，则每小时流量为20000/12=1667m3/h
Q2=365*20000/36.46=200220 m3/a
4.1.3公共建筑用气量
表4-1 公共建筑耗热指标及用气规则
Q3=4319617 m3/a
年总用气量 Qy=Q1+Q2+Q3=10400254 m3/a
用气不均系数应根据城市用气量的实际统计资料而确定，本设计由于缺少用气量的实际统计资料，故结合当地情况做出以下选取：
K1max=1.2 K2max=1.1 K3max=2.5
计算燃气管道的流量，应按计算月小时的最大用气量:
Q=QyKmKdKh/365*24=104002543*1.23*1.13*2.5/3653*24=3918m3/h
4.2用气量平衡
用气量平衡方法及措施 利用缓冲用户进行调节:
在夏季用气处于低谷时，可将多余燃气供应给这些缓冲用户进行使用，在冬季用气高峰时，这些缓冲用户可改用其他燃料，这样可以调节季节性不均匀和部分日用气不均匀，还可调整某些工业企业用户的厂休日和作息时间，以及在节日用气高峰时，有计划的暂停供应大型公企业等方法调节日不均匀性。
利用储气设施进行调节：
输配系统的储气罐、高压燃气管束储气及长输干管末端储气，都可用于调节日和小时的用气不均匀，地下储气库可用于调节季节性不均匀和部分日用气不均匀。
5.1输配系统的组成
本次设计的输配系统主要是由以下几个部分组成: 1)中压、低压两级压力的燃气管网； 2)区域储备站。
5.2管网系统的工艺
5.2.1压力级别的确定
根据本市的发展现状和规划气源性质、人口分布、道路建设等实际情况，本工程拟采用长输管线储气、中压供气、低压用气区域调压相结合的供气方式，管网压力级制为中压A和低压两级压力。
5.2.2供气范围
本设计的供气范围是整个凤凰城小区。
5.2.3管网输配系统的工艺流程
位于城市西南部区域的储备站接受外来天然气，经减压后送人城市中压管网，再经区域调压站送入低压管网，供给各类用户，或经专业调压站供给工业大用户。用气低峰时，中压管道可储存部分气量；在用气高峰时，高压末端储气量及中压储气同时向用户供气，以满足城市各类用户用气需求。
6.1管道布线的依据
城市里的燃气管道均采用地下敷设。所谓城市燃气管道的布线，是指城市管网系统在原则上选定以后，决定各管段的具体位置。地下燃气管道宜沿城市道路、人行便道敷设，或敷设在绿化地带内。在决定城市中不同压力燃气管道的布线问题时，必须考虑到以下基本情况：
1）管道中燃气的压力；
2）街道及其他地下管线密集程度和布置情况；
3）街道交通量和路面结构情况，以及运输干线的分布情况； 4）所输送燃气的含湿量，必要的管道坡度，街道地形变化情况；
5）与该管道相连接的用户数量及用气情况，该管道是主要管道还是次要管道； 6）土壤性质、腐蚀性能和冰冻线深度； 7）线路上所遇到的障碍物情况；
8）该管道在施工过程中一旦发生意外时对周围环境及居民所造成的影响； 在布线时，要决定燃气管道沿城市街道的平面与纵断面位置，由于输配系统各级管网的输气压力不同，其设施和防火安全的要求也不同，各自的功能也有所区别，所以应按各自的特点进行布置。
6.2中压管网的布置
中压管线的功能是输送燃气和向低压管线供气，一般按一下原则布置：
1）中压管道应布置在城市用气区便于与低压管道相连的规划道路上，应尽量避免沿车辆往来频繁或闹市区的主要交通干线上，否则对管道施工及维修造成困难。
2）中压管道应布置成环网状，以提高其输气的安全可靠性。
3）中压管线的布置应考虑调压设施的布点位置，尽量管道靠近调压设施，以缩短连接支管的长度。
4）中压管道的布置应考虑对大型用户直接供气的可能性，并应使管道通过这一区域时尽量靠近这些大型用户，以缩短连接支管的长度。
5）中压管道应尽量避免穿越铁路及河流，减少工程投资。
6）中压管道的敷设必须考虑近期与远期相结合，避免后期改线或改管径等工作。
6.3低压管网的布置
低压管网的功能是向各类用户直接进行供气，是城市供气系统中最基本的管网。根据这一特点，低压管网布置应考虑以下几点：
1）低压管道的输气压力低，沿程压力降的允许值也较低，所以低压管网的成环边长宜在300-600米之间。
2）低压管道与用户直接相连，用户量随城市发展逐步增加，故低压管道除以环状管网为主布置外，还应考虑存在支状管道。
3）为保证低压管网的供气未稳定性，给低压管网供气的调压室相邻的连接管道通径应大于相邻低压管网的管道通径。
4）有条件时低压管道可布置在街坊内兼做庭院管网。
5）低压管道可以沿街一侧敷设，也可在两侧敷设，在有轨电车通行的街道上，当街道宽度大于20米，横穿街道的支管过多，或输配气量大，而又限于条件不允许敷设大口径管道时，低压管道可采用双线敷设。
6）低压管道应按规划道路布线，并应与道路轴线或建筑物的前沿相平行，尽可能避免在高级路面的街道下敷设。
7）为了保证在施工和检修时互不影响，也为了避免由于漏出的燃气影响相邻管道的正常运行，甚至逸入建筑物内，地下燃气管道与建筑物，构筑物以及其他各种管道之间保持必要的净距，如表6-1和表6-2所示。
表6-1 地下燃气管道与建筑物或相邻管道之间的最小水平净距
表6-2 地下燃气管道与建筑物、构筑物之间的最小水平净距
6.4燃气管道的纵断面布置
在决定管道的纵断面布置时，应考虑以下几点： 地下燃气管道埋设深度，宜在土壤冰冻线以下。 管顶覆土厚度还应满足下列要求： 埋设在车行道下时，不得小于0.8米；
埋设在非车行道下时，不得小于0.6米；
随着干天然气的广泛使用以及管道材质的改进，埋设在人行道、次要街道、草地和公园的燃气管道可采用浅层敷设。
2）输送湿燃气的管道，不论是干管还是支管，其坡度一般不小于0.003，布线时，最好能使管道的坡度和地形相适应。在管道的最低点应设排水器。
3）燃气管道不得在地下穿过房屋或其他建筑物，不得平行敷设在有轨电车轨道之下，也不得与其他地下设施上下并置。
4）在一般情况下，燃气管道不得穿过其他管道本身，如因特殊情况要穿过其他大断面管道（污水干管、雨水干管、热力管沟等）时，需征得有关方面同意，同时燃气管道必须安装在钢套管内。
5）燃气管道与其他各种构筑物以及管道相交时，应按规范规定保持一定的最小垂直净距。
第7章 输配管网的水力计算
7.1天然气成分基础数据
天然气成分（体积百分比）
7.2转输流量和途泄流量的计算
城市天然气分配管网的各管段根据连接用户的情况,可以分为三种:
1）管段沿途不输出燃气，用户连接在管段的末端，这种管段的燃气流量是个常数,所以其计算流量就等于转输流量。
2）分配管网的管段与大量居民用户、小型公用建筑用户相连接，这种管段的主要特征是：由管段始端进入的燃气在途中全部供给各个用户，这种管段只有途泄流量。
3）最常见的分配管段的供气情况是：流经管段送至末端不变的流量为转输流量Q2，在管段沿程输出的流量为途泄流量Q1，该管段上既有转输流量，又有途泄流量。
为进行变负荷管段的水力计算，可以找出一个假想不变的流量Q，使它产生的管段压力降与实际压力降相等。这个不变量Q称为变负荷管段的计算流量，可按下式求得：
Q=0.55*Q1+Q2
式中： Q-计算流量 ， Nm3/h Q1-途泄流量， Nm3/h Q2-转输流量， Nm3/h
途泄流量的计算：途泄流量只包含大量的居民用户和小型公用建筑用户。用气负荷较大的公共建筑或工业用户应作为集中负荷来进行计算计算途泄流量时，假定在供气区域内居民用户和小型公共建筑用户是均匀分布的，而其数值主要取决于居民的人口密度。其计算步骤如下：
1）将供气范围分为若干小区
2）分别计算各小区的燃气用气量
分别计算各小区居民用气量、小型公共建筑及小型工业用气量，其中居民用气量可用居民人口数乘以每人每小时的燃气计算流量e（Nm3/（人*h））人求得
3）计算各管段单位长度途泄流量
在城市燃气管网流量计算中可以认为，途泄流量是沿管段均匀输出的，管段的单位长度的途泄流量为：
4)求管段的途泄流量
管段的途泄流量等于单位长度的途泄流量乘以该管段的长度，若管段是两个小区的公共管道，需同时向两侧供气时，其途泄流量为两侧的单位长度途泄流量之和乘以管长。
转输流量的计算：从管道终点流出的流量称为转输流量，确定转输流量时，首先要确定管网的零点，然后从零点开始，与气流相反的方向推算到供气点，若节点的集中负荷由两侧管段供气，则转输流量可以各分担一半为宜。
7.3市区中压管网水力计算
1）计算各环的单位长度途泄流量： ①按管网布置将供气区分成小区；
②计算各环内的最大小时用气量（以面积、人口密度和每人每小时的最大用气量相乘）；
③计算供气环周边的总长； ④计算各环单位长度的途泄流量； 上述计算结果列于下表中：
2）各管段计算流量：
①将各管段依次编号，在距供气点最远处，假定零点的位置（6和11），同时决定气流的方向；
②计算各管段的途泄流量；
③计算各管段的转输流量，计算由零点开始，与气流相反方向推算到供气点，当集中负荷由两侧管段供气时，转输流量以各分担一半左右为宜；
④计算各管段的计算流量Q=0.55Q1+Q2。检验转输流量的总和1-11，1-10,1-2和0-1管段输出的燃气量为：
1238+4076+3326+3540=12180m3/h
由各环节的供气量得12172m3/h，考虑进位，两者数值基本相符。 3）确定管段压力降
假设起点压力为0.3Mpa，终点压力0.17Mpa。 计算结果见下表：
7.4凤凰城小区低压管网水力计算
1）该小区居民楼15栋，其住户人数如下：
2）用户灶具配置：
①居民用户全部同时使用双眼灶和快速热水器； ②燃具热负荷： 双眼灶：3.5³2kW 快速热水器：10kW
③额定流量计算：双眼灶额定流量：Qn1=3.5*2*3600/36460=0.69m³/h 快速热水器额定流量：Qn2=10*3600/36430=0.98m³/h 3）设计计算：
①根据区域平面图绘制出管道布线图；对管道最不利环路进行编号1-10，对于有管道计算流量、管径、气流方向改变或变化的位置均应编上接点号；图上应标示出各计算管段的实际长度、气流方向和坡度方向。
②计算管段计算流量： 各管段计算流量如下表：
③根据计算流量设定各管段的管径。
④查《燃气输配》表5-1得各管段局部阻力系数C2，查《燃气输配》图5-1得C2=1时的l2值，求出当量长度,从而可得到管道的计算长度L=L1+L2。
⑤根据燃气种类、密度和运动粘度选择水力计算5-6确定管段单位长度的压降值
由于本题的燃气密度为ρ=0.744kg/m³,
需要进行密度修正，即
该管段的阻力损失为p
⑥求燃气管道的总压力降，天燃气计算压力降一般为500Pa。将总压力降与允许压力降进行比较，如不合适，则可调整个别管段的管径。
小区管段水力计算表如下表
7.5某楼栋室内管网水力计算
1）该楼为五层住宅楼，每家用户同时装双眼灶和快速热水器。 燃具热负荷和额定流量如小区所计算的。 2）设计计算
①根据室内平面图绘制出管道布线图；在系统图上对管道进行编号1-8，对于有管道计算流量、管径、气流方向改变或变化的位置均应编上接点号；图上应标示出各计算管段的实际长度。
②计算管段计算流量：
一层一个单元有两户查《燃气输配》表2-6，可得K值。
③根据计算流量设定各管段的管径（用户支管最小管径为DN15）。
④查《燃气输配》表5-1得各管段局部阻力系数C2，查《燃气输配》图5-1得C2=1时的l2值，从而可得到管道的计算长度L=L1+L2。
⑤根据燃气种类、密度和运动粘度选择水力计算5-6确定管段单位长度的压降值
，由于本题的燃气密度为ρ=0.744kg/m³,需要进行密度修正，即
得到修正后的管段单位长度的压降值，乘以管段的计算长度，即得该管段的阻力损失为p。
⑥计算各管段的附加压力，即
⑦求各管段的实际压力损失，即
，
⑧求室内燃气管道的总压力降，人工燃气计算压力降一般不超过80～100Pa（不包括燃气表的压力降）。低压室内燃气管道的压力降见下表。
⑨将总压力降与允许压力降进行比较，如不合适，则可调整个别管段的管径。 以上计算结果如下表
第8章 调压箱（站）设计
8.1调压箱（站）布置
调压站是连接中、低压燃气管网的枢纽，是用来调节和稳定管网压力的设施。居民用户采用区域调压站，其作用半径0.5—1km，共计7个。工业用户采用专用调压站，共2个。调压站布置原则：
1）调压站应设在用气比较集中的地区，但应尽量避开闹市区； 2）调压站与周围建、构筑物之间应满足安全净距。
8.2调压箱（站）选择
燃气调压站（或燃气调压计量站）主要分为：城市门站、区域调压站和用户调压站等，其主要作用是接受由外来输送的高压力且气质合格的天然气，经调压降至较低的出口使用压力，且保持生产过程（流量变化的情况下）中压力值稳定在一定范围内，并要求达到长期、连续不间断的供气。小区管网主要使用的调压器为用户调压器，这种调压器适用于集体食堂、饮食服务行业、用气量不大的工业用户和居民点。它可以将用户和中压管道直接连接起来，便于进行“楼栋调压”。该调压器除具有体积小、重量轻等优点外，还在结构上增加薄膜上托盘的重量，减少了弹簧力变化所给予出口压力的影响。它一般分为调压箱和调压柜两种。
调压器的选择应符合下列要求：
1）调压器应能满足进口燃气的最高、最低的压力要求；
2）调压器的压力降，应根据调压器前燃气管道的最低设计压力与调压器后燃气管道的设计压力之差值确定，整个调压站的压力降还包括室内管道、阀门及过滤器等设备的阻力损失；
3）调压器的计算流量，应按该调压器所承担的管网小时最大输送流量的1.2倍确定。
8.2.1调压器的选择及调压器能力校核
采用天信燃气设备公司生产的中低压城镇调压柜JE-Ⅱ系列产品，采用双路加旁路结构；日常工作回路和监控回路互为切换，应急时可启用旁通系统。
进口压力： P1=0.005—0.5MP 出口压力：P2=1---5KP
关闭压力：Pb
通过能力校核：
式中：
Q——调压器的通过能力（Nm³/h） Qˊ——调压器的额定通过能力（Nm³/h） P1——选用调压器的计算压力降（Kpa）
∆pˊ——调压器的额定通过能力时采用的压力降（Kpa）
P2‘——计算调压器额定通过能力时采用的出口绝对压力（Kpa） Po ——选择调压器时的燃气密度（Kg/m³）
Po’——计算调压器额定通过能力时采用的燃气密度（Kg/m³）(0.6Kg/N³)
8.2.2调压柜的安装
1）调压柜应单独设置在牢固的基础上，柜底距地坪高度宜为0.30m；
2）距其它建筑物、构筑物的水平净距应符合表的规定；
3）体积大于1.5m3的调压柜应有爆炸泄压口，爆炸泄压口不应小于上盖或最大柜壁面积的50%（以较大者为准），爆炸泄压口宜设在盖上。通风面积可包括在计算爆炸泄压口面积内；
4）调压柜上应有自然通风口，其设置应符合下列要求：
当燃气相对密度大于0.75时，应在柜体上、下各设1%柜底面积通风口，调压柜四周应设护栏；
当燃气相对密度不大于0.75时，可仅在柜体上部设4%柜底面积通风口，调压柜四周应设护栏；
安装调压箱（或柜）的位置应能满足调压器安全装置的安装要求:
安装调压箱（或柜）的位置应使调压箱（或柜）不被碰撞，不影响观瞻并在开箱（或柜）作业时不影响交通。
第9章 管道设计
9.1管道穿越河流的设计
燃气管道通过河流时，可采用穿越河底或采用管桥跨越的形式。当条件许可也可利用道路桥梁跨越河流，并应符合下列要求：
1）利用道路桥梁跨越河流的燃气管道，其管道的输送压力不应大于0．4MPa； 2）当燃气管道随桥梁敷设或采用管桥跨越河流时，必须采取安全防护措施； 3）燃气管道随桥梁敷设，宜采取如下安全防护措施；
4）敷设于桥梁上的燃气管道应采用加厚的无缝钢管或焊接钢管，尽量减少焊缝，对焊缝进行100％无损探伤；
5）跨越通航河流的燃气管道管底标高，应符合通航净空的要求，管架外侧应设置护桩；
6）在确定管道位置时，应与随桥敷设的其他可燃的管道保持一定间距； 7）管道应设置必要的补偿和减震措施；
8）过河架空的燃气管道向下弯曲时，向下弯曲部分与水平管夹角宜采用450形式； 9）对管道应做较高等级的防腐保护。 燃气管道穿越河底时，应符合以下要求： 1）燃气管道宜采用钢管；
2）燃气管道至规划河底的覆土厚度，应根据水流冲刷条件确定，对不通航河流不应小于0.5m；对通航的河流不应小于1.0m，还应考虑疏浚和投锚深度；
3）稳管措施应根据计算确定；
4）在埋设燃气管道位置的河流两岸上、下游应设立标志；
5）燃气管道对接安装引起的误差不得大于30，否则应设置弯管，次高压燃气管道的弯管应考虑盲板力。
9.2管材及管道防腐
一、管材
中低压管道大部分采用PE管，接口为焊接，所有穿越铁路、街道处均采用钢管套管。
二、管道防腐设计
1）依据《城镇燃气埋地钢管管道腐蚀控制技术规程》如下：
①城镇燃气埋地钢管管道必须采用防腐层进行外保护；
②高压、次高压、公称直径大于或等于100毫米的中压管道和公称直径大于或等于200毫米的低压管道必须采用防腐层辅以阳极保护的腐蚀控制系统，管道运行期间阳极保护不应间断；
2）防腐层进行外保护
由于该城市土壤为黏土，土壤腐蚀等级为中级，土壤电阻率为20欧•米，防腐等级为普通绝缘。当管道通过铁路时，采用加强绝缘。
表9-1埋地钢管各类沥青绝缘层结构
第10章 该市中压管道及庭院管网设计说明
10.1中压管道设计说明
一、设计依据
设计的相关标准规范：
《城镇燃气设计规范》（GB50028-2006)
《城镇燃气输配工程施工及验收规范》（CJJ33-2005） 二、设计范围：中压管网。
三、设计参数：设计流体介质为天然气，中压管道设计压力为0.4Mpa。 四、主要材料：室外埋地管线使用PE管燃气管道。 五、管道设备安装：
1、燃气管道工程设计、施工和验收应符合国家现行标准《城镇燃气设计规范》（GB50028-2006）、《城镇燃气输配工程施工及验收规范》（CJJ33-2005）其它相关标准、规范的规定。
2、地下燃气管道敷设要求：
（1）地下燃气管道埋设的最小覆土厚度（路面至管顶）应符合下列要求：埋设在车行道下时，不得小于0.9m；埋设在非车行道下时，不得小于0.6m；埋设在庭院（指绿化地及载货汽车不能进入之地）内时，不得小于0.3m；
（2）地下燃气管道的地基宜为原土层，凡可能引起管道不均匀沉降的地段，其地基应进行处理；
（3）地下燃气管道不得在堆积易燃、易爆材料和具有腐蚀性液体的场地下面穿越，并不宜与其它管道或电缆同沟敷设。当需要同沟敷设时，必须采取防护措施；
（4）地下燃气管道穿过下水管、热力管沟、联合地沟、隧道及其各种用途沟槽时，应将燃气管道敷设与套管内，套管伸出构筑物外壁不应小于表中燃气管道与该构筑物的水平净距。套管两端的密封材料应采用柔性的防腐、防水材料，套管采用焊接钢管，并做加强级防腐。
表10-1 室外套管规格
六、吹扫与验收
管道安装完毕后应依次进行管道吹扫、强度试验、和严密性试验。
1）吹扫
吹扫和待试管道与无关系统应采取隔离措施，与现已运行的燃气管道不得用阀门隔离，必须采取加盲板等方法完全断开。聚乙烯管道、钢骨架塑料管道、公称直径小于100mm或长度小于100m的钢质管道，可采用气体吹扫。吹扫压力不得大于管道的设计压力，且不得大于0.3MPa。吹扫介质宜采用温度不高于40°C的压缩空气，吹扫气体流速不小于20m/s。气体吹扫次数应不少于三次，当目测排气无烟尘时，应在排气口设置白布或涂白漆木靶板检验，5min内靶上无铁锈、尘土等其它杂物为合格，同时做好记录。
2、强度试验
管道试验用压力计及温度记录仪表均不应少于两块，并应分别安装在试验管道的两端,试验用压力计的量程应为试验压力的1.5～2倍，其精度不得低于1.5级,燃气管道的强度试验压力和介质应符合《城镇燃气输配工程施工及验收规范》（CJJ33-2005）的规定,进行强度试验时，压力应逐步缓升，首先升至试验压力的50％，应进行初检，如无泄露、异常，继续升压至试验压力，然后宜稳压1h后，观察压力计30min，无压力降为合格。
3、气密性试验
严密性试验应在强度试验合格，管线回填后，路面恢复前进行，试验用的压力计应在校验有效期内，其量程为试验压力的1.5～2倍，其精度等级、最小分格值及表盘直径应满足《城镇燃气输配工程施工及验收规范》（CJJ33-2005）表12.4.2的要求，严密性试验介质为空气，设计压力小于5kPa时，试验压力应为20kPa，设计压力大于或等于5kPa时，试验压力应为设计压力的1.15倍，且不小于0.1MPa。强度试验完成后，可将管内压力降至气密性试验压力，压力稳定后开始记录，稳压24h。每小时记录次数不应小于1次，当修正压力降小于133Pa为合格。
七、施工及验收应遵循下列有关规范、规程：
《城镇燃气输配工程施工及验收规范》CJJ33-2005
《镀锌钢管燃气管道工程技术规程》CJJ63-95
《城镇燃气室内工程施工及验收规范》CJJ94-2003
八、其他说明：
1）沿管线的废弃建构筑物在施工时及时拆除；
2）由于用气方提供的地下资料不全，在施工中如果遇到实际相背时，应及时通知设计单位，并采取防护措施。
10.2凤凰城小区设计管网设计说明
一、设计依据：
1、毕业设计说明书和1：100的小区平面图
2、设计的相关标准规范：
《城镇燃气设计规范》 （GB50028-93）2002版 《城镇燃气输配工程施工及验收规范》 （CJJ33-2005）
《城镇燃气室内工程施工及验收规范》 （CJJ94-2003）
《低压流体输送用焊接钢管》 （GB/T3091-2001）
《钢制对焊无缝管件》 (GB/T12459-90)
《工业金属管道工程施工及验收规范》 （GB 50235）
二、设计概况：
1）工程位置：该小区位于西北部城乡路的小区；
2）管道接驳位置：接城乡路预设PE110中压管线；
3）设计规模：本次设计该小区总居民住户340户，均为户内挂表。设计包括庭院管道及户内管道系统；
4）设计范围：低压庭院管网，户内管道。
三、设计参数：
设计流体介质为天然气，中压管道设计压力0.30MPa。调压柜出口和低压管道运行压力0.028MPa。
四、主要材料：
室外燃气管线采用PE管燃气管道，入户前一半采用无缝焊接钢管。
五、管道、设备安装：
同10.1中管道、设备安装。
六、钢管连接：
1)直管段上两个环向焊缝之间的最小距离，应大于管道外径；
2)管道加套管时，套管内的燃气管道不宜有环向焊缝，否则应对该环向焊缝进行X射线探伤，II 级焊缝为合格；
3)焊接应按《城镇燃气输配工程施工及验收规范》（CJJ33-2005）的要求执行；外观检查和探伤符合《城镇燃气输配工程施工及验收规范》（CJJ33-2005）的要求执行；管道下沟前必须对防腐层进行100％的外观检查，回填前应进行100％电火花捡漏，回填后必须对防腐层完整性进行全线检查，不合格必须返工处理直至合格；
4)聚乙烯胶粘带所用材料的技术指标及验收，应符合国家现行标准《埋地钢质管道聚乙烯胶粘带防腐层技术标准》SY/T0414的规定。埋地钢质管道需用聚乙烯防腐胶带作加强级防腐，焊缝处的防腐层厚度应不小于设计厚度的85%，法兰螺栓也做同样级别的防腐。出地面和架空钢管需做外壁防腐处理，表面手工除锈（镀锌管除外）达到ST3级后刷防锈底漆两遍、黄色面漆两遍防腐。
七、吹扫与验收
同10.1中吹扫与验收。
八、户内管道
1、户内管选用镀锌钢管，镀锌钢管材质应符合《低压流体输送用焊接钢管》
(GB/T3091-2001)的规定。
2、室内燃气管道和室内相邻管道及电气设备的净距不应小于《城镇燃气设计规范》（GB50028-93）的规定。
3、室内燃气表与进气口相连管道采用镀锌钢管，丝扣连接，填料为聚四氟乙烯薄膜。套管须加管卡固定，立管管卡间距2~3m。
4、管道穿过承重墙时应装在钢制套管内。套管内的燃气管道不得有接头。管道和套管之间的空隙用沥青麻油堵严。套管与墙之间的空隙用水泥砂浆堵严。
5、户内管道除特殊要求外均采用丝扣连接，填料为聚四氟乙烯薄膜。
6、户内燃气管道试验验收
（1）户内燃气管道安装完毕后进行系统的外观检查，确定施工质量是否符合设计要求。合格后进行气密性实验,实验介质采用空气。
（2）室内燃气管道强度试验时，试验压力为0.1MPa。燃气管道进行强度试验时可用发泡剂涂抹所有接头，不漏气为合格。
（3）气密性实验压力应符合《城镇燃气室内工程施工及验收规范》（CJJ94-2003），
低压管道试验压力不应小于5KPa。试验时，居民用户管道试验15分钟，观察压力表，无压力降为合格。
第11章 室内燃气管道施工安装说明
一、安装准备
认真熟悉图纸，根据施工方案决定的施工方法和技术交底的具体措施做好准备工作。
二、预制加工
按设计图纸画出管道分路、管径、变径、预留管口，阀门位置等施工草图，在实际安装的结构位置做上标记，按标记分段量出实际安装准确尺寸，记录在施工草图上。
三、干管预制
1、按施工草图，进行管段的加工预制，包括：断管、套丝、上零件、调直、核对好尺寸、按系统分组编号，码放整齐。
2、安装卡架，按设计要求或规范规定间距安装。吊卡安装时，先把吊棍按坡向、顺序依次穿在型钢支架上，吊环按间距位置套在管上，再把管抬起穿上螺栓拧上螺母，将管固定。安装托架上的管道时，先反管就位在托架上，把第一节管装好U型卡，然后安装第二节管，以后各节管均照此进行，紧固好螺栓。
3、干管安装应从进户引入管后或分支路管开始，装管前要检查管腔并清理干净。在丝头处涂好铅油缠好麻或缠好聚四氟乙烯填料带，一人在末端扶平管道，一人在接口处把管相对固定对准丝扣，慢慢转动入扣，用一把管钳咬住前节管件，用另一把管钳转动管至松紧适度，对准调直时的标记，要求丝扣外露2~3扣，并清掉麻头依此方法装完为止（管道穿过伸缩缝或过沟处，必须先穿好钢套管）。
4、室内水平管敷设在楼梯间或外走廊时，距室内地面不低于2.2mm，距顶棚不小于0.15m。水平管应保持0.001~0.003的坡度，其坡向要求：由燃气表分别坡向管道和燃具。
① 室内燃气管道与其它室内管道、建筑设备的最小平行或交叉净距应规定。当平行或交叉净距达不到上述要求时，应作防护或绝缘处理。
表11-1 室内燃气管与其它管道及设备间的平行净距（m）
表11-2室内燃气管道与其它管道及设备间的交叉净距（m）
表11-3埋地燃气管与其它相邻管道及电缆间的最小垂直净距（m）
表11-4煤气管与其它相邻管道及电线、电表箱、电气开关间的安全距离（m）
② 室内管道穿墙或楼板时，应置于套管中，套管内不得有接头。穿墙套管的长度应与墙的两侧平齐，穿楼板套管上部应高出楼板30~50mm，下部与楼板平齐。
5、管道固定一般用角钢U字卡，其间距应符合表3.4.8的规定。并每层楼的室内煤气立管至少加设一个固定卡子，在灶前下垂管上至少设一个卡子，如下垂管有转心门时
可设两个卡子。
6、采用焊接钢管焊接，先把管子选好调直，清理好管膛，将管道运到安装地点，安装程序从第一节开始；把管子就位找正，对准管口使预留口方向准确，找直后用点焊固定（管径≤50mm以下焊2点，管径≥70mm以上点焊3点），然后按照焊接要求施焊，焊完后应保证管道正直。
7、管道安装完毕，检查坐标、标高、预留口位置和管道变径等是否正确，然后找直，用水平尺校对复核坡度，调整合格后再调整吊卡螺栓U形卡，使其松紧适度，平正一致。
8、摆正或安装好管道穿结构处的套管，填堵管洞口，预留口处应加好临时管堵。
四、燃气引入管安装：
1、燃气引入管不得敷设在卧室、浴室、密闭地下室；严禁敷设在易燃、易爆品的仓库、有腐蚀性介质的房间、配电间、变电室、电缆沟、暖气沟、道和进风道等部位。并应符合下列要求：
① 引入管的公称直径不得小于40mm的。引入管坡度不得小于0.003，坡向干管。引入管穿过建筑物基础时，应设备在套管中，考虑建筑物沉降，套管应比引入管大两号。套管尺寸可按表3.4.3.1选用，套管与管子间的缝隙用沥青油麻堵严，热沥青封口。引入管应采用壁厚≥3.5mm的无缝钢管。距建筑物外墙 1m以内的地下管及套管内不许有接头，弯管处用煨弯处理。
② 进气引入管遇暖气沟时，从室外地上引入室内，管中距室内地面高500mm管材采用无缝钢管整管煨弯，做加强防腐层，穿墙管加钢套管。室外管加焊一丝堵或作成三通丝堵，室外管砌砖台内外抹灰保护，内填充膨胀珍珠岩保温，顶上加盖板。
③ 引入管进气口如无暖沟或其它障碍时，由室外地下直接引入室内，管材采用无缝钢管整管煨弯，做加强防腐层，穿墙及穿地面时均加钢套管，穿墙套管出内外墙面50mm。穿地面时，套管出地面50mm，下面与结构底板平。
④ 高层建筑的燃气引入管穿建筑基础时，应考虑建筑物沉降的影响，入口管在穿墙时应预留管洞，上端按建筑物最大沉降量为准，两侧保留一定空隙进入室内后，在室内侧沿管子砌封闭管井。然后填以沥青油麻4号沥青堵严，外加钢丝网抹灰。
⑤ 居民用户的引入管应尽量直接引入厨房内，也可以由楼梯间引入。公共设施的引入管位置，应尽量直接引至安装煤气设备或煤气表的房间内。
五、立管安装
1、核对各层预留孔洞位置是否垂直，吊线、剔眼、栽卡子。将预制好的管道按编号顺序运到安装地点。
2、安装前先卸下阀门盖，有钢套管的先穿到管上，按编号从第一节开始安装。少铅油缠麻将立管对准接口转动入扣，一把管钳咬住管件，一把管钳拧管拧到松紧适度，对准调直标记要求，丝扣外露2~3扣，预留口平正为止，并清净麻头。
3、检查立管的每个预留口标高、方向等是否准确、平正。将事先栽好的管卡子松开，把管放入卡内拧紧螺栓，用吊杆、线坠从第一节开始找好垂直度， 正钢套管，最后配合土建填堵好孔洞，预留口必须加好临时丝堵。立管截门安装朝向应便于操作和修理。
4、燃气立管一般敷设在厨房内或楼梯间。当室内立管管径不大于50mm时，一般每隔一层楼装设一个活接头，位置距地面不小于1.2m。遇有阀门时，必装设活接头，活接头的位置应设在阀门后边。遇有阀门时，必须装设活接头，活接头的位置应设在阀门后边。管径＞50mm的管道上可不设活接头。
六、支管安装
1、检查煤气表安装位置及立管预留口是否准确。量出支管尺寸和灯叉弯的大小。
2.安装支管，按量出支管的尺寸，然后断管、套丝、煨灯叉弯和调直。将灯叉弯或短管两头抹铅油缠麻，装好油任，连接煤气表，把麻头清净。
3.用钢尺、水平尺、线坠校对支管的坡度和平行距墙尺寸，并复查立管及煤气表有无移动，合格后用支管替换下煤气表。按设计或规范规定压力进行系统试压及吹洗，吹洗合格后在交工前拆下连接管，安装煤气表，合格后办理验收手续。
七、气表安装
1.居民家庭每户应装一只气表：集体、营业、事业用户，每个独立核算单位最少应装一只表。
2.煤气表必须具备以下条件方可安装
① 煤气表有出厂合格书，厂家有生产许可证，表经法定检测单位检测；
② 距出厂日期不超过4个月，如超过，则需经法定检测单位检测；
③ 无任何明显损伤。气表安装过程中不准碰撞，下部应有支撑。气表与周围设施的水平净距按规定。
4.公共建筑用户煤气表安装要点如下：
① 安装程序：安装引入管并固定，然后安装立管及总阀门，再作旁通管及煤气表两侧的配管；
②干式皮膜表安装方法：流量为20m3/h、34m3/h的煤气表可安装在墙上，表下面用型钢（如L40³4角钢）支架固定。流量大于57m3/h的煤气表可安装在地面的砖台上，砖台高0.1~0.2m，应设旁通管。表两侧配管及旁通管的连接为丝接，也可采用焊接。
八、室内燃气管道试压：
1.室内燃气管道应进行耐压和严密度两种试验，试验介质为压缩空气或氮气。
2.住农牧民内煤气管道试验：（试验温度应为常温）
①试验范围：耐压试验为自进气管总阀门至每个接灶管转心门之间的管段。试验时不包括煤气表，装表处应用短管将管道暂时先联通。严密性试验，在上述范围内增加所有灶具设备 ；
②耐压试验：管道系统打压0.1MPa后，用肥皂水检查焊缝和接头处，无渗漏，同时压力也未急剧下降为合格；
③严密度试验：管道系统内不装煤气表时，打压至700mm水柱后，观察10分钟，压力降不超过20mm水柱为合格；管道系统内装有煤气表时，打压至300mm水柱，观察5分钟，压降不超过20mm水柱为合格。
九、管道吹扫： 吹扫应不带气表进行，管道在试压完毕后即可做吹扫，吹洗应用压缩空气或氮气连
续进行，应保证有充足的流量。吹扫干净后办理验收手续。
第12章 结论
城镇燃气管道输配系统一般由接受站(或门站)、输配管网、储气设施、调压设施以及运行管理设施和监控系统等共同组成。提高天然气能源在能源结构中的比重，对提高我国能源结构优化以及完成对国际温室气体减排承诺有着而不可替代的重要作用。发展城市燃气事业，是合理有效利用能源、保护城市环境，防止大气污染、促进生产和改善人民生活条件的重要措施之一。城市燃气输配系统的规划、设计、建造和管理，应达到技术先进、经济合理和安全可靠的要求，以保证居民和工业企业正常的用气需要。
本次设计对某城市燃气输配管网系统及其附属设施进行了初步设计，天然气是一种清洁环保能源，我们应认真对它的特点进行分析，计划性地使用天然气，造福百姓，设计时应当考虑到近期和远期的管道规划与城市未来的发展方向，尽量避免后期改线等不必要的麻烦。
本次设计中也存在一些缺陷，例如现实数据的不完整性以及变动性，在实际工作中必须进行所有数据的统计完整后方可进行设计。
参考文献
[1] 《燃气输配》.中国建筑工业出版社.
[2] 《城市燃气规划设计手册》.中国建筑工业出版社.
[3] 《城镇燃气设计规范》.中华人民共和国国家标准.
[4] 《煤气设计手册》.中国建筑工业出版社.
致 谢
本次毕业设计，在××××老师的细心指导下完成。从原始资料及规范的收集到设计出图，许多关键问题的解决都凝聚着老师的心血。初步设计完成后，又细心审阅，并提出了很多宝贵的修改意见。老师严谨的治学态度、平易近人的风范使我终生难忘。在此，谨向老师致以最崇高的敬意和最真挚的感谢！ 感谢××××老师在设计中对我的帮助与指点！
中国石油大学（华东）现代远程教育
指导教师 ：工作单位： 对函授（网络） 油 专业学员 所完成毕业设计（论文）的
评 语
内容符合本专业要求，论文水平达到了本科学位论文要求。
中国石油大学（华东）现代远程教育
毕业设计（论文）
题 目：某城市燃气输配管网系统及附属设
学习中心： ×××省××××奥鹏学习中心
年级专业：×××××××××工程
学生姓名： ×× 学 号：×××××××××
指导教师： ××××× 职 称：××
导师单位： ××××××××××
中国石油大学（华东）远程与继续教育学院
论文完成时间： ××× 年× 月 ×× 日
中国石油大学（华东）现代远程教育
毕业设计（论文）任务书
发给学员
1．设计(论文)2．学生完成设计(论文)期限：×××
3．设计(论文)人民的生活质量、自然环境和社会环境，关系到城市经济和社会的可持续发展，是国民经济中具有先导性、全局性的基础产业。
行初步设计，要求初步设计具有可行性、安全性和经济性。
4．实验（上机、调研）部分要求内容：
5．文献查阅要求：
6．发 出 日 年日
7．学员完成日期：年月日
指导教师签名： ××××
学 生 签 名： ××
摘 要
在某城市天然气项目全面开始建设，本次设计主要做一个城市输配系统及其附属设施的初步设计，通过对某城市的地理位置和城镇规模等调查，人均耗气量、人口数、商业用气量、工业用气量等的统计之后，然后作出一个符合当地情况的一个规划。
由于燃气的易燃易爆特性直接关系社会公共安全和居民的人生、财产安全，为确保燃气行业的安全建设和运营，燃气建设必须安全第一。设计应考虑实际情况，必须严格按照国家规范，为某城市的燃气建设提供保障。
关键词：天然气，规划，输配管网，附属设施
目 录
第1章 前言 .............................................................................................................................. 1
第2章 原始资料 ...................................................................................................................... 2
2.1地理位置 .......................................................................................................................... 2
2.2城市燃气设计原则及内容 .............................................................................................. 2
2.3城市燃气供气原则 .......................................................................................................... 2
第3章 燃气性质计算 .............................................................................................................. 3
3.1分子量的计算 .................................................................................................................. 3
3.2 相对密度的计算 ............................................................................................................. 3
3.3粘度的计算 ...................................................................................................................... 3
3.4 热值的计算 ..................................................................................................................... 4
3.5 爆炸极限的计算 ............................................................................................................. 4
3.6 华白指数的计算 ............................................................................................................. 4
第4章 耗气量的计算以及供需平衡 ...................................................................................... 5
4.1各类型燃气用户 .............................................................................................................. 5
4.1.1居民生活用气量 ........................................................................................................ 5
4.1.2大型工业用户用气量 ................................................................................................ 5
4.1.3公共建筑用气量 ........................................................................................................ 5
4.2用气量平衡 ...................................................................................................................... 6
第5章 输配管网的设计 .......................................................................................................... 7
5.1输配系统的组成 .............................................................................................................. 7
5.2管网系统的工艺 .............................................................................................................. 7
5.2.1压力级别的确定 ........................................................................................................ 7
5.2.2供气范围 .................................................................................................................... 7
5.2.3管网输配系统的工艺流程 ........................................................................................ 7
第6章 输配管网的布置 .......................................................................................................... 8
6.1管道布线的依据 .............................................................................................................. 8
6.2中压管网的布置 .............................................................................................................. 8
6.3低压管网的布置 .............................................................................................................. 9
6.4燃气管道的纵断面布置 ................................................................................................ 10
第7章 输配管网的水力计算 ................................................................................................ 12
7.1天然气成分基础数据 .................................................................................................... 12
7.2转输流量和途泄流量的计算 ........................................................................................ 12
7.3市区中压管网水力计算 ................................................................................................ 13
7.4凤凰城小区低压管网水力计算 .................................................................................... 16
7.5某楼栋室内管网水力计算 ............................................................................................ 18
第8章 调压箱（站）设计 .................................................................................................... 20
8.1调压箱（站）布置 ........................................................................................................ 20
8.2调压箱（站）选择 ........................................................................................................ 20
8.2.1调压器的选择及调压器能力校核 .......................................................................... 20
8.2.2调压柜的安装 .......................................................................................................... 21
第9章 管道设计 .................................................................................................................... 23
9.1管道穿越河流的设计 .................................................................................................... 23
9.2管材及管道防腐 ............................................................................................................ 23
第10章 该市中压管道及庭院管网设计说明 ...................................................................... 25
10.1中压管道设计说明 ...................................................................................................... 25
10.2凤凰城小区设计管网设计说明 .................................................................................. 27
第11章 室内燃气管道施工安装说明 .................................................................................. 30
第12章 结论 .......................................................................................................................... 36
参考文献 .................................................................................................................................. 37
致 谢 .................................................................................................................................. 38
第1章 前言
城市燃气作为城市基础设施的重要组成部分，不仅关系到城市人民的生活质量、自然环境和社会环境，关系到城市经济和社会的可持续发展，是国民经济中具有先导性、全局性的基础产业。
引进和利用天然气有利于改善和保护我国生态环境，保持资源、环境与经济的协调发展，促进国家的可持续发展。环境是人们赖以生存和从事经济活动的空间，而石化能源的大量燃烧导致了环境污染和生态环境的破坏，大气污染严重，酸雨频率高。天然气作为主要的清洁能源之一，其引进和利用对于改善和保护生态环境必将起到重要作用。大力开发利用天然气，改善和优化能源结构，促使能源结构从低效高污染型向高效清洁型转变，为我国国民经济中长期可持续发展做出贡献。
引进和利用天然气有利于改善我市城市燃气结构，提高人民的生活质量，通过引进和利用高品质、价格合理的天然气，将逐步改变城市燃气结构，这对提高人民的生活质量有着积极意义，也将推动城市燃气事业的快速发展。
第2章 原始资料
2.1地理位置
该城市有河流穿越，人口密度为500人/hm2，在图示上量取各单元的面积以1:100比例进行计算，气化率为0.8，经计算该城市用气人口为13.4万人。当地土质构造比较复杂，主要又花岗岩、变质岩、砂岩、红岩等岩石构成丘陵、山地、平原等地貌类型，气温：-1.8~37.5℃，年主导风向为西南风。
2.2城市燃气设计原则及内容
1）市政及小区天然气管线的布置、水力计算、设备选型及施工。
2) 计量装置、家用燃气具及热水器的选型及施工。
2.3城市燃气供气原则
1）节约投资，保护环境，减少污染。
2）坚持科学严谨的态度，采用新工艺、新技术、新材料和新设备，以达到技术先进，经济合理的目的。
3）贯彻国家能源发展和环境保护政策，合理利用天然气，提高天然气利用率。
4）供气管线设计采用远、近期结合，以近期为主，考虑日后供气需求，在保证安全平稳的供气的前提下，尽量使管线直、短。
5）注重环境保护和安全发展，确定合理的供气比例，优先发展民用气，使天然气资源可以造福于民。
第3章 燃气性质计算
气源基本参数如下表3-1所示
表3-1 燃气组分性质
3.1分子量的计算
由表3-1查得各组分子量，按以下公式求混合气体平均分子量
:
3.2 相对密度的计算
由表3-1查得各组分子量，按以下公式求混合气体平均密度
:
按以下公式求混合气体相对比重即相对密度
:
3.3粘度的计算
天然气的动力粘度公式
:
经计算可得气源的动力粘度
v:
3.4 热值的计算
计算可得低热值：
H=36.46(MJ/m3)
3.5 爆炸极限的计算
式中 L---混合气体的爆炸下（上）限（体积%）
计算可得混合气体的爆炸极限为
3.6 华白指数的计算
第4章 耗气量的计算以及供需平衡
4.1各类型燃气用户
4.1.1居民生活用气量
该市有13.4万人，人均用气量为2000MJ/（人2年），气化率为80%，市区面积为268hm2，居民生活用气量为：
Q1=NKq/H=0.83 *1340003 *2000/36.46=5880417m3/a
4.1.2大型工业用户用气量
该市区有一个机床厂，日用气量20000m3/天，每天工作12小时，则每小时流量为20000/12=1667m3/h
Q2=365*20000/36.46=200220 m3/a
4.1.3公共建筑用气量
表4-1 公共建筑耗热指标及用气规则
Q3=4319617 m3/a
年总用气量 Qy=Q1+Q2+Q3=10400254 m3/a
用气不均系数应根据城市用气量的实际统计资料而确定，本设计由于缺少用气量的实际统计资料，故结合当地情况做出以下选取：
K1max=1.2 K2max=1.1 K3max=2.5
计算燃气管道的流量，应按计算月小时的最大用气量:
Q=QyKmKdKh/365*24=104002543*1.23*1.13*2.5/3653*24=3918m3/h
4.2用气量平衡
用气量平衡方法及措施 利用缓冲用户进行调节:
在夏季用气处于低谷时，可将多余燃气供应给这些缓冲用户进行使用，在冬季用气高峰时，这些缓冲用户可改用其他燃料，这样可以调节季节性不均匀和部分日用气不均匀，还可调整某些工业企业用户的厂休日和作息时间，以及在节日用气高峰时，有计划的暂停供应大型公企业等方法调节日不均匀性。
利用储气设施进行调节：
输配系统的储气罐、高压燃气管束储气及长输干管末端储气，都可用于调节日和小时的用气不均匀，地下储气库可用于调节季节性不均匀和部分日用气不均匀。
5.1输配系统的组成
本次设计的输配系统主要是由以下几个部分组成: 1)中压、低压两级压力的燃气管网； 2)区域储备站。
5.2管网系统的工艺
5.2.1压力级别的确定
根据本市的发展现状和规划气源性质、人口分布、道路建设等实际情况，本工程拟采用长输管线储气、中压供气、低压用气区域调压相结合的供气方式，管网压力级制为中压A和低压两级压力。
5.2.2供气范围
本设计的供气范围是整个凤凰城小区。
5.2.3管网输配系统的工艺流程
位于城市西南部区域的储备站接受外来天然气，经减压后送人城市中压管网，再经区域调压站送入低压管网，供给各类用户，或经专业调压站供给工业大用户。用气低峰时，中压管道可储存部分气量；在用气高峰时，高压末端储气量及中压储气同时向用户供气，以满足城市各类用户用气需求。
6.1管道布线的依据
城市里的燃气管道均采用地下敷设。所谓城市燃气管道的布线，是指城市管网系统在原则上选定以后，决定各管段的具体位置。地下燃气管道宜沿城市道路、人行便道敷设，或敷设在绿化地带内。在决定城市中不同压力燃气管道的布线问题时，必须考虑到以下基本情况：
1）管道中燃气的压力；
2）街道及其他地下管线密集程度和布置情况；
3）街道交通量和路面结构情况，以及运输干线的分布情况； 4）所输送燃气的含湿量，必要的管道坡度，街道地形变化情况；
5）与该管道相连接的用户数量及用气情况，该管道是主要管道还是次要管道； 6）土壤性质、腐蚀性能和冰冻线深度； 7）线路上所遇到的障碍物情况；
8）该管道在施工过程中一旦发生意外时对周围环境及居民所造成的影响； 在布线时，要决定燃气管道沿城市街道的平面与纵断面位置，由于输配系统各级管网的输气压力不同，其设施和防火安全的要求也不同，各自的功能也有所区别，所以应按各自的特点进行布置。
6.2中压管网的布置
中压管线的功能是输送燃气和向低压管线供气，一般按一下原则布置：
1）中压管道应布置在城市用气区便于与低压管道相连的规划道路上，应尽量避免沿车辆往来频繁或闹市区的主要交通干线上，否则对管道施工及维修造成困难。
2）中压管道应布置成环网状，以提高其输气的安全可靠性。
3）中压管线的布置应考虑调压设施的布点位置，尽量管道靠近调压设施，以缩短连接支管的长度。
4）中压管道的布置应考虑对大型用户直接供气的可能性，并应使管道通过这一区域时尽量靠近这些大型用户，以缩短连接支管的长度。
5）中压管道应尽量避免穿越铁路及河流，减少工程投资。
6）中压管道的敷设必须考虑近期与远期相结合，避免后期改线或改管径等工作。
6.3低压管网的布置
低压管网的功能是向各类用户直接进行供气，是城市供气系统中最基本的管网。根据这一特点，低压管网布置应考虑以下几点：
1）低压管道的输气压力低，沿程压力降的允许值也较低，所以低压管网的成环边长宜在300-600米之间。
2）低压管道与用户直接相连，用户量随城市发展逐步增加，故低压管道除以环状管网为主布置外，还应考虑存在支状管道。
3）为保证低压管网的供气未稳定性，给低压管网供气的调压室相邻的连接管道通径应大于相邻低压管网的管道通径。
4）有条件时低压管道可布置在街坊内兼做庭院管网。
5）低压管道可以沿街一侧敷设，也可在两侧敷设，在有轨电车通行的街道上，当街道宽度大于20米，横穿街道的支管过多，或输配气量大，而又限于条件不允许敷设大口径管道时，低压管道可采用双线敷设。
6）低压管道应按规划道路布线，并应与道路轴线或建筑物的前沿相平行，尽可能避免在高级路面的街道下敷设。
7）为了保证在施工和检修时互不影响，也为了避免由于漏出的燃气影响相邻管道的正常运行，甚至逸入建筑物内，地下燃气管道与建筑物，构筑物以及其他各种管道之间保持必要的净距，如表6-1和表6-2所示。
表6-1 地下燃气管道与建筑物或相邻管道之间的最小水平净距
表6-2 地下燃气管道与建筑物、构筑物之间的最小水平净距
6.4燃气管道的纵断面布置
在决定管道的纵断面布置时，应考虑以下几点： 地下燃气管道埋设深度，宜在土壤冰冻线以下。 管顶覆土厚度还应满足下列要求： 埋设在车行道下时，不得小于0.8米；
埋设在非车行道下时，不得小于0.6米；
随着干天然气的广泛使用以及管道材质的改进，埋设在人行道、次要街道、草地和公园的燃气管道可采用浅层敷设。
2）输送湿燃气的管道，不论是干管还是支管，其坡度一般不小于0.003，布线时，最好能使管道的坡度和地形相适应。在管道的最低点应设排水器。
3）燃气管道不得在地下穿过房屋或其他建筑物，不得平行敷设在有轨电车轨道之下，也不得与其他地下设施上下并置。
4）在一般情况下，燃气管道不得穿过其他管道本身，如因特殊情况要穿过其他大断面管道（污水干管、雨水干管、热力管沟等）时，需征得有关方面同意，同时燃气管道必须安装在钢套管内。
5）燃气管道与其他各种构筑物以及管道相交时，应按规范规定保持一定的最小垂直净距。
第7章 输配管网的水力计算
7.1天然气成分基础数据
天然气成分（体积百分比）
7.2转输流量和途泄流量的计算
城市天然气分配管网的各管段根据连接用户的情况,可以分为三种:
1）管段沿途不输出燃气，用户连接在管段的末端，这种管段的燃气流量是个常数,所以其计算流量就等于转输流量。
2）分配管网的管段与大量居民用户、小型公用建筑用户相连接，这种管段的主要特征是：由管段始端进入的燃气在途中全部供给各个用户，这种管段只有途泄流量。
3）最常见的分配管段的供气情况是：流经管段送至末端不变的流量为转输流量Q2，在管段沿程输出的流量为途泄流量Q1，该管段上既有转输流量，又有途泄流量。
为进行变负荷管段的水力计算，可以找出一个假想不变的流量Q，使它产生的管段压力降与实际压力降相等。这个不变量Q称为变负荷管段的计算流量，可按下式求得：
Q=0.55*Q1+Q2
式中： Q-计算流量 ， Nm3/h Q1-途泄流量， Nm3/h Q2-转输流量， Nm3/h
途泄流量的计算：途泄流量只包含大量的居民用户和小型公用建筑用户。用气负荷较大的公共建筑或工业用户应作为集中负荷来进行计算计算途泄流量时，假定在供气区域内居民用户和小型公共建筑用户是均匀分布的，而其数值主要取决于居民的人口密度。其计算步骤如下：
1）将供气范围分为若干小区
2）分别计算各小区的燃气用气量
分别计算各小区居民用气量、小型公共建筑及小型工业用气量，其中居民用气量可用居民人口数乘以每人每小时的燃气计算流量e（Nm3/（人*h））人求得
3）计算各管段单位长度途泄流量
在城市燃气管网流量计算中可以认为，途泄流量是沿管段均匀输出的，管段的单位长度的途泄流量为：
4)求管段的途泄流量
管段的途泄流量等于单位长度的途泄流量乘以该管段的长度，若管段是两个小区的公共管道，需同时向两侧供气时，其途泄流量为两侧的单位长度途泄流量之和乘以管长。
转输流量的计算：从管道终点流出的流量称为转输流量，确定转输流量时，首先要确定管网的零点，然后从零点开始，与气流相反的方向推算到供气点，若节点的集中负荷由两侧管段供气，则转输流量可以各分担一半为宜。
7.3市区中压管网水力计算
1）计算各环的单位长度途泄流量： ①按管网布置将供气区分成小区；
②计算各环内的最大小时用气量（以面积、人口密度和每人每小时的最大用气量相乘）；
③计算供气环周边的总长； ④计算各环单位长度的途泄流量； 上述计算结果列于下表中：
2）各管段计算流量：
①将各管段依次编号，在距供气点最远处，假定零点的位置（6和11），同时决定气流的方向；
②计算各管段的途泄流量；
③计算各管段的转输流量，计算由零点开始，与气流相反方向推算到供气点，当集中负荷由两侧管段供气时，转输流量以各分担一半左右为宜；
④计算各管段的计算流量Q=0.55Q1+Q2。检验转输流量的总和1-11，1-10,1-2和0-1管段输出的燃气量为：
1238+4076+3326+3540=12180m3/h
由各环节的供气量得12172m3/h，考虑进位，两者数值基本相符。 3）确定管段压力降
假设起点压力为0.3Mpa，终点压力0.17Mpa。 计算结果见下表：
7.4凤凰城小区低压管网水力计算
1）该小区居民楼15栋，其住户人数如下：
2）用户灶具配置：
①居民用户全部同时使用双眼灶和快速热水器； ②燃具热负荷： 双眼灶：3.5³2kW 快速热水器：10kW
③额定流量计算：双眼灶额定流量：Qn1=3.5*2*3600/36460=0.69m³/h 快速热水器额定流量：Qn2=10*3600/36430=0.98m³/h 3）设计计算：
①根据区域平面图绘制出管道布线图；对管道最不利环路进行编号1-10，对于有管道计算流量、管径、气流方向改变或变化的位置均应编上接点号；图上应标示出各计算管段的实际长度、气流方向和坡度方向。
②计算管段计算流量： 各管段计算流量如下表：
③根据计算流量设定各管段的管径。
④查《燃气输配》表5-1得各管段局部阻力系数C2，查《燃气输配》图5-1得C2=1时的l2值，求出当量长度,从而可得到管道的计算长度L=L1+L2。
⑤根据燃气种类、密度和运动粘度选择水力计算5-6确定管段单位长度的压降值
由于本题的燃气密度为ρ=0.744kg/m³,
需要进行密度修正，即
该管段的阻力损失为p
⑥求燃气管道的总压力降，天燃气计算压力降一般为500Pa。将总压力降与允许压力降进行比较，如不合适，则可调整个别管段的管径。
小区管段水力计算表如下表
7.5某楼栋室内管网水力计算
1）该楼为五层住宅楼，每家用户同时装双眼灶和快速热水器。 燃具热负荷和额定流量如小区所计算的。 2）设计计算
①根据室内平面图绘制出管道布线图；在系统图上对管道进行编号1-8，对于有管道计算流量、管径、气流方向改变或变化的位置均应编上接点号；图上应标示出各计算管段的实际长度。
②计算管段计算流量：
一层一个单元有两户查《燃气输配》表2-6，可得K值。
③根据计算流量设定各管段的管径（用户支管最小管径为DN15）。
④查《燃气输配》表5-1得各管段局部阻力系数C2，查《燃气输配》图5-1得C2=1时的l2值，从而可得到管道的计算长度L=L1+L2。
⑤根据燃气种类、密度和运动粘度选择水力计算5-6确定管段单位长度的压降值
，由于本题的燃气密度为ρ=0.744kg/m³,需要进行密度修正，即
得到修正后的管段单位长度的压降值，乘以管段的计算长度，即得该管段的阻力损失为p。
⑥计算各管段的附加压力，即
⑦求各管段的实际压力损失，即
，
⑧求室内燃气管道的总压力降，人工燃气计算压力降一般不超过80～100Pa（不包括燃气表的压力降）。低压室内燃气管道的压力降见下表。
⑨将总压力降与允许压力降进行比较，如不合适，则可调整个别管段的管径。 以上计算结果如下表
第8章 调压箱（站）设计
8.1调压箱（站）布置
调压站是连接中、低压燃气管网的枢纽，是用来调节和稳定管网压力的设施。居民用户采用区域调压站，其作用半径0.5—1km，共计7个。工业用户采用专用调压站，共2个。调压站布置原则：
1）调压站应设在用气比较集中的地区，但应尽量避开闹市区； 2）调压站与周围建、构筑物之间应满足安全净距。
8.2调压箱（站）选择
燃气调压站（或燃气调压计量站）主要分为：城市门站、区域调压站和用户调压站等，其主要作用是接受由外来输送的高压力且气质合格的天然气，经调压降至较低的出口使用压力，且保持生产过程（流量变化的情况下）中压力值稳定在一定范围内，并要求达到长期、连续不间断的供气。小区管网主要使用的调压器为用户调压器，这种调压器适用于集体食堂、饮食服务行业、用气量不大的工业用户和居民点。它可以将用户和中压管道直接连接起来，便于进行“楼栋调压”。该调压器除具有体积小、重量轻等优点外，还在结构上增加薄膜上托盘的重量，减少了弹簧力变化所给予出口压力的影响。它一般分为调压箱和调压柜两种。
调压器的选择应符合下列要求：
1）调压器应能满足进口燃气的最高、最低的压力要求；
2）调压器的压力降，应根据调压器前燃气管道的最低设计压力与调压器后燃气管道的设计压力之差值确定，整个调压站的压力降还包括室内管道、阀门及过滤器等设备的阻力损失；
3）调压器的计算流量，应按该调压器所承担的管网小时最大输送流量的1.2倍确定。
8.2.1调压器的选择及调压器能力校核
采用天信燃气设备公司生产的中低压城镇调压柜JE-Ⅱ系列产品，采用双路加旁路结构；日常工作回路和监控回路互为切换，应急时可启用旁通系统。
进口压力： P1=0.005—0.5MP 出口压力：P2=1---5KP
关闭压力：Pb
通过能力校核：
式中：
Q——调压器的通过能力（Nm³/h） Qˊ——调压器的额定通过能力（Nm³/h） P1——选用调压器的计算压力降（Kpa）
∆pˊ——调压器的额定通过能力时采用的压力降（Kpa）
P2‘——计算调压器额定通过能力时采用的出口绝对压力（Kpa） Po ——选择调压器时的燃气密度（Kg/m³）
Po’——计算调压器额定通过能力时采用的燃气密度（Kg/m³）(0.6Kg/N³)
8.2.2调压柜的安装
1）调压柜应单独设置在牢固的基础上，柜底距地坪高度宜为0.30m；
2）距其它建筑物、构筑物的水平净距应符合表的规定；
3）体积大于1.5m3的调压柜应有爆炸泄压口，爆炸泄压口不应小于上盖或最大柜壁面积的50%（以较大者为准），爆炸泄压口宜设在盖上。通风面积可包括在计算爆炸泄压口面积内；
4）调压柜上应有自然通风口，其设置应符合下列要求：
当燃气相对密度大于0.75时，应在柜体上、下各设1%柜底面积通风口，调压柜四周应设护栏；
当燃气相对密度不大于0.75时，可仅在柜体上部设4%柜底面积通风口，调压柜四周应设护栏；
安装调压箱（或柜）的位置应能满足调压器安全装置的安装要求:
安装调压箱（或柜）的位置应使调压箱（或柜）不被碰撞，不影响观瞻并在开箱（或柜）作业时不影响交通。
第9章 管道设计
9.1管道穿越河流的设计
燃气管道通过河流时，可采用穿越河底或采用管桥跨越的形式。当条件许可也可利用道路桥梁跨越河流，并应符合下列要求：
1）利用道路桥梁跨越河流的燃气管道，其管道的输送压力不应大于0．4MPa； 2）当燃气管道随桥梁敷设或采用管桥跨越河流时，必须采取安全防护措施； 3）燃气管道随桥梁敷设，宜采取如下安全防护措施；
4）敷设于桥梁上的燃气管道应采用加厚的无缝钢管或焊接钢管，尽量减少焊缝，对焊缝进行100％无损探伤；
5）跨越通航河流的燃气管道管底标高，应符合通航净空的要求，管架外侧应设置护桩；
6）在确定管道位置时，应与随桥敷设的其他可燃的管道保持一定间距； 7）管道应设置必要的补偿和减震措施；
8）过河架空的燃气管道向下弯曲时，向下弯曲部分与水平管夹角宜采用450形式； 9）对管道应做较高等级的防腐保护。 燃气管道穿越河底时，应符合以下要求： 1）燃气管道宜采用钢管；
2）燃气管道至规划河底的覆土厚度，应根据水流冲刷条件确定，对不通航河流不应小于0.5m；对通航的河流不应小于1.0m，还应考虑疏浚和投锚深度；
3）稳管措施应根据计算确定；
4）在埋设燃气管道位置的河流两岸上、下游应设立标志；
5）燃气管道对接安装引起的误差不得大于30，否则应设置弯管，次高压燃气管道的弯管应考虑盲板力。
9.2管材及管道防腐
一、管材
中低压管道大部分采用PE管，接口为焊接，所有穿越铁路、街道处均采用钢管套管。
二、管道防腐设计
1）依据《城镇燃气埋地钢管管道腐蚀控制技术规程》如下：
①城镇燃气埋地钢管管道必须采用防腐层进行外保护；
②高压、次高压、公称直径大于或等于100毫米的中压管道和公称直径大于或等于200毫米的低压管道必须采用防腐层辅以阳极保护的腐蚀控制系统，管道运行期间阳极保护不应间断；
2）防腐层进行外保护
由于该城市土壤为黏土，土壤腐蚀等级为中级，土壤电阻率为20欧•米，防腐等级为普通绝缘。当管道通过铁路时，采用加强绝缘。
表9-1埋地钢管各类沥青绝缘层结构
第10章 该市中压管道及庭院管网设计说明
10.1中压管道设计说明
一、设计依据
设计的相关标准规范：
《城镇燃气设计规范》（GB50028-2006)
《城镇燃气输配工程施工及验收规范》（CJJ33-2005） 二、设计范围：中压管网。
三、设计参数：设计流体介质为天然气，中压管道设计压力为0.4Mpa。 四、主要材料：室外埋地管线使用PE管燃气管道。 五、管道设备安装：
1、燃气管道工程设计、施工和验收应符合国家现行标准《城镇燃气设计规范》（GB50028-2006）、《城镇燃气输配工程施工及验收规范》（CJJ33-2005）其它相关标准、规范的规定。
2、地下燃气管道敷设要求：
（1）地下燃气管道埋设的最小覆土厚度（路面至管顶）应符合下列要求：埋设在车行道下时，不得小于0.9m；埋设在非车行道下时，不得小于0.6m；埋设在庭院（指绿化地及载货汽车不能进入之地）内时，不得小于0.3m；
（2）地下燃气管道的地基宜为原土层，凡可能引起管道不均匀沉降的地段，其地基应进行处理；
（3）地下燃气管道不得在堆积易燃、易爆材料和具有腐蚀性液体的场地下面穿越，并不宜与其它管道或电缆同沟敷设。当需要同沟敷设时，必须采取防护措施；
（4）地下燃气管道穿过下水管、热力管沟、联合地沟、隧道及其各种用途沟槽时，应将燃气管道敷设与套管内，套管伸出构筑物外壁不应小于表中燃气管道与该构筑物的水平净距。套管两端的密封材料应采用柔性的防腐、防水材料，套管采用焊接钢管，并做加强级防腐。
表10-1 室外套管规格
六、吹扫与验收
管道安装完毕后应依次进行管道吹扫、强度试验、和严密性试验。
1）吹扫
吹扫和待试管道与无关系统应采取隔离措施，与现已运行的燃气管道不得用阀门隔离，必须采取加盲板等方法完全断开。聚乙烯管道、钢骨架塑料管道、公称直径小于100mm或长度小于100m的钢质管道，可采用气体吹扫。吹扫压力不得大于管道的设计压力，且不得大于0.3MPa。吹扫介质宜采用温度不高于40°C的压缩空气，吹扫气体流速不小于20m/s。气体吹扫次数应不少于三次，当目测排气无烟尘时，应在排气口设置白布或涂白漆木靶板检验，5min内靶上无铁锈、尘土等其它杂物为合格，同时做好记录。
2、强度试验
管道试验用压力计及温度记录仪表均不应少于两块，并应分别安装在试验管道的两端,试验用压力计的量程应为试验压力的1.5～2倍，其精度不得低于1.5级,燃气管道的强度试验压力和介质应符合《城镇燃气输配工程施工及验收规范》（CJJ33-2005）的规定,进行强度试验时，压力应逐步缓升，首先升至试验压力的50％，应进行初检，如无泄露、异常，继续升压至试验压力，然后宜稳压1h后，观察压力计30min，无压力降为合格。
3、气密性试验
严密性试验应在强度试验合格，管线回填后，路面恢复前进行，试验用的压力计应在校验有效期内，其量程为试验压力的1.5～2倍，其精度等级、最小分格值及表盘直径应满足《城镇燃气输配工程施工及验收规范》（CJJ33-2005）表12.4.2的要求，严密性试验介质为空气，设计压力小于5kPa时，试验压力应为20kPa，设计压力大于或等于5kPa时，试验压力应为设计压力的1.15倍，且不小于0.1MPa。强度试验完成后，可将管内压力降至气密性试验压力，压力稳定后开始记录，稳压24h。每小时记录次数不应小于1次，当修正压力降小于133Pa为合格。
七、施工及验收应遵循下列有关规范、规程：
《城镇燃气输配工程施工及验收规范》CJJ33-2005
《镀锌钢管燃气管道工程技术规程》CJJ63-95
《城镇燃气室内工程施工及验收规范》CJJ94-2003
八、其他说明：
1）沿管线的废弃建构筑物在施工时及时拆除；
2）由于用气方提供的地下资料不全，在施工中如果遇到实际相背时，应及时通知设计单位，并采取防护措施。
10.2凤凰城小区设计管网设计说明
一、设计依据：
1、毕业设计说明书和1：100的小区平面图
2、设计的相关标准规范：
《城镇燃气设计规范》 （GB50028-93）2002版 《城镇燃气输配工程施工及验收规范》 （CJJ33-2005）
《城镇燃气室内工程施工及验收规范》 （CJJ94-2003）
《低压流体输送用焊接钢管》 （GB/T3091-2001）
《钢制对焊无缝管件》 (GB/T12459-90)
《工业金属管道工程施工及验收规范》 （GB 50235）
二、设计概况：
1）工程位置：该小区位于西北部城乡路的小区；
2）管道接驳位置：接城乡路预设PE110中压管线；
3）设计规模：本次设计该小区总居民住户340户，均为户内挂表。设计包括庭院管道及户内管道系统；
4）设计范围：低压庭院管网，户内管道。
三、设计参数：
设计流体介质为天然气，中压管道设计压力0.30MPa。调压柜出口和低压管道运行压力0.028MPa。
四、主要材料：
室外燃气管线采用PE管燃气管道，入户前一半采用无缝焊接钢管。
五、管道、设备安装：
同10.1中管道、设备安装。
六、钢管连接：
1)直管段上两个环向焊缝之间的最小距离，应大于管道外径；
2)管道加套管时，套管内的燃气管道不宜有环向焊缝，否则应对该环向焊缝进行X射线探伤，II 级焊缝为合格；
3)焊接应按《城镇燃气输配工程施工及验收规范》（CJJ33-2005）的要求执行；外观检查和探伤符合《城镇燃气输配工程施工及验收规范》（CJJ33-2005）的要求执行；管道下沟前必须对防腐层进行100％的外观检查，回填前应进行100％电火花捡漏，回填后必须对防腐层完整性进行全线检查，不合格必须返工处理直至合格；
4)聚乙烯胶粘带所用材料的技术指标及验收，应符合国家现行标准《埋地钢质管道聚乙烯胶粘带防腐层技术标准》SY/T0414的规定。埋地钢质管道需用聚乙烯防腐胶带作加强级防腐，焊缝处的防腐层厚度应不小于设计厚度的85%，法兰螺栓也做同样级别的防腐。出地面和架空钢管需做外壁防腐处理，表面手工除锈（镀锌管除外）达到ST3级后刷防锈底漆两遍、黄色面漆两遍防腐。
七、吹扫与验收
同10.1中吹扫与验收。
八、户内管道
1、户内管选用镀锌钢管，镀锌钢管材质应符合《低压流体输送用焊接钢管》
(GB/T3091-2001)的规定。
2、室内燃气管道和室内相邻管道及电气设备的净距不应小于《城镇燃气设计规范》（GB50028-93）的规定。
3、室内燃气表与进气口相连管道采用镀锌钢管，丝扣连接，填料为聚四氟乙烯薄膜。套管须加管卡固定，立管管卡间距2~3m。
4、管道穿过承重墙时应装在钢制套管内。套管内的燃气管道不得有接头。管道和套管之间的空隙用沥青麻油堵严。套管与墙之间的空隙用水泥砂浆堵严。
5、户内管道除特殊要求外均采用丝扣连接，填料为聚四氟乙烯薄膜。
6、户内燃气管道试验验收
（1）户内燃气管道安装完毕后进行系统的外观检查，确定施工质量是否符合设计要求。合格后进行气密性实验,实验介质采用空气。
（2）室内燃气管道强度试验时，试验压力为0.1MPa。燃气管道进行强度试验时可用发泡剂涂抹所有接头，不漏气为合格。
（3）气密性实验压力应符合《城镇燃气室内工程施工及验收规范》（CJJ94-2003），
低压管道试验压力不应小于5KPa。试验时，居民用户管道试验15分钟，观察压力表，无压力降为合格。
第11章 室内燃气管道施工安装说明
一、安装准备
认真熟悉图纸，根据施工方案决定的施工方法和技术交底的具体措施做好准备工作。
二、预制加工
按设计图纸画出管道分路、管径、变径、预留管口，阀门位置等施工草图，在实际安装的结构位置做上标记，按标记分段量出实际安装准确尺寸，记录在施工草图上。
三、干管预制
1、按施工草图，进行管段的加工预制，包括：断管、套丝、上零件、调直、核对好尺寸、按系统分组编号，码放整齐。
2、安装卡架，按设计要求或规范规定间距安装。吊卡安装时，先把吊棍按坡向、顺序依次穿在型钢支架上，吊环按间距位置套在管上，再把管抬起穿上螺栓拧上螺母，将管固定。安装托架上的管道时，先反管就位在托架上，把第一节管装好U型卡，然后安装第二节管，以后各节管均照此进行，紧固好螺栓。
3、干管安装应从进户引入管后或分支路管开始，装管前要检查管腔并清理干净。在丝头处涂好铅油缠好麻或缠好聚四氟乙烯填料带，一人在末端扶平管道，一人在接口处把管相对固定对准丝扣，慢慢转动入扣，用一把管钳咬住前节管件，用另一把管钳转动管至松紧适度，对准调直时的标记，要求丝扣外露2~3扣，并清掉麻头依此方法装完为止（管道穿过伸缩缝或过沟处，必须先穿好钢套管）。
4、室内水平管敷设在楼梯间或外走廊时，距室内地面不低于2.2mm，距顶棚不小于0.15m。水平管应保持0.001~0.003的坡度，其坡向要求：由燃气表分别坡向管道和燃具。
① 室内燃气管道与其它室内管道、建筑设备的最小平行或交叉净距应规定。当平行或交叉净距达不到上述要求时，应作防护或绝缘处理。
表11-1 室内燃气管与其它管道及设备间的平行净距（m）
表11-2室内燃气管道与其它管道及设备间的交叉净距（m）
表11-3埋地燃气管与其它相邻管道及电缆间的最小垂直净距（m）
表11-4煤气管与其它相邻管道及电线、电表箱、电气开关间的安全距离（m）
② 室内管道穿墙或楼板时，应置于套管中，套管内不得有接头。穿墙套管的长度应与墙的两侧平齐，穿楼板套管上部应高出楼板30~50mm，下部与楼板平齐。
5、管道固定一般用角钢U字卡，其间距应符合表3.4.8的规定。并每层楼的室内煤气立管至少加设一个固定卡子，在灶前下垂管上至少设一个卡子，如下垂管有转心门时
可设两个卡子。
6、采用焊接钢管焊接，先把管子选好调直，清理好管膛，将管道运到安装地点，安装程序从第一节开始；把管子就位找正，对准管口使预留口方向准确，找直后用点焊固定（管径≤50mm以下焊2点，管径≥70mm以上点焊3点），然后按照焊接要求施焊，焊完后应保证管道正直。
7、管道安装完毕，检查坐标、标高、预留口位置和管道变径等是否正确，然后找直，用水平尺校对复核坡度，调整合格后再调整吊卡螺栓U形卡，使其松紧适度，平正一致。
8、摆正或安装好管道穿结构处的套管，填堵管洞口，预留口处应加好临时管堵。
四、燃气引入管安装：
1、燃气引入管不得敷设在卧室、浴室、密闭地下室；严禁敷设在易燃、易爆品的仓库、有腐蚀性介质的房间、配电间、变电室、电缆沟、暖气沟、道和进风道等部位。并应符合下列要求：
① 引入管的公称直径不得小于40mm的。引入管坡度不得小于0.003，坡向干管。引入管穿过建筑物基础时，应设备在套管中，考虑建筑物沉降，套管应比引入管大两号。套管尺寸可按表3.4.3.1选用，套管与管子间的缝隙用沥青油麻堵严，热沥青封口。引入管应采用壁厚≥3.5mm的无缝钢管。距建筑物外墙 1m以内的地下管及套管内不许有接头，弯管处用煨弯处理。
② 进气引入管遇暖气沟时，从室外地上引入室内，管中距室内地面高500mm管材采用无缝钢管整管煨弯，做加强防腐层，穿墙管加钢套管。室外管加焊一丝堵或作成三通丝堵，室外管砌砖台内外抹灰保护，内填充膨胀珍珠岩保温，顶上加盖板。
③ 引入管进气口如无暖沟或其它障碍时，由室外地下直接引入室内，管材采用无缝钢管整管煨弯，做加强防腐层，穿墙及穿地面时均加钢套管，穿墙套管出内外墙面50mm。穿地面时，套管出地面50mm，下面与结构底板平。
④ 高层建筑的燃气引入管穿建筑基础时，应考虑建筑物沉降的影响，入口管在穿墙时应预留管洞，上端按建筑物最大沉降量为准，两侧保留一定空隙进入室内后，在室内侧沿管子砌封闭管井。然后填以沥青油麻4号沥青堵严，外加钢丝网抹灰。
⑤ 居民用户的引入管应尽量直接引入厨房内，也可以由楼梯间引入。公共设施的引入管位置，应尽量直接引至安装煤气设备或煤气表的房间内。
五、立管安装
1、核对各层预留孔洞位置是否垂直，吊线、剔眼、栽卡子。将预制好的管道按编号顺序运到安装地点。
2、安装前先卸下阀门盖，有钢套管的先穿到管上，按编号从第一节开始安装。少铅油缠麻将立管对准接口转动入扣，一把管钳咬住管件，一把管钳拧管拧到松紧适度，对准调直标记要求，丝扣外露2~3扣，预留口平正为止，并清净麻头。
3、检查立管的每个预留口标高、方向等是否准确、平正。将事先栽好的管卡子松开，把管放入卡内拧紧螺栓，用吊杆、线坠从第一节开始找好垂直度， 正钢套管，最后配合土建填堵好孔洞，预留口必须加好临时丝堵。立管截门安装朝向应便于操作和修理。
4、燃气立管一般敷设在厨房内或楼梯间。当室内立管管径不大于50mm时，一般每隔一层楼装设一个活接头，位置距地面不小于1.2m。遇有阀门时，必装设活接头，活接头的位置应设在阀门后边。遇有阀门时，必须装设活接头，活接头的位置应设在阀门后边。管径＞50mm的管道上可不设活接头。
六、支管安装
1、检查煤气表安装位置及立管预留口是否准确。量出支管尺寸和灯叉弯的大小。
2.安装支管，按量出支管的尺寸，然后断管、套丝、煨灯叉弯和调直。将灯叉弯或短管两头抹铅油缠麻，装好油任，连接煤气表，把麻头清净。
3.用钢尺、水平尺、线坠校对支管的坡度和平行距墙尺寸，并复查立管及煤气表有无移动，合格后用支管替换下煤气表。按设计或规范规定压力进行系统试压及吹洗，吹洗合格后在交工前拆下连接管，安装煤气表，合格后办理验收手续。
七、气表安装
1.居民家庭每户应装一只气表：集体、营业、事业用户，每个独立核算单位最少应装一只表。
2.煤气表必须具备以下条件方可安装
① 煤气表有出厂合格书，厂家有生产许可证，表经法定检测单位检测；
② 距出厂日期不超过4个月，如超过，则需经法定检测单位检测；
③ 无任何明显损伤。气表安装过程中不准碰撞，下部应有支撑。气表与周围设施的水平净距按规定。
4.公共建筑用户煤气表安装要点如下：
① 安装程序：安装引入管并固定，然后安装立管及总阀门，再作旁通管及煤气表两侧的配管；
②干式皮膜表安装方法：流量为20m3/h、34m3/h的煤气表可安装在墙上，表下面用型钢（如L40³4角钢）支架固定。流量大于57m3/h的煤气表可安装在地面的砖台上，砖台高0.1~0.2m，应设旁通管。表两侧配管及旁通管的连接为丝接，也可采用焊接。
八、室内燃气管道试压：
1.室内燃气管道应进行耐压和严密度两种试验，试验介质为压缩空气或氮气。
2.住农牧民内煤气管道试验：（试验温度应为常温）
①试验范围：耐压试验为自进气管总阀门至每个接灶管转心门之间的管段。试验时不包括煤气表，装表处应用短管将管道暂时先联通。严密性试验，在上述范围内增加所有灶具设备 ；
②耐压试验：管道系统打压0.1MPa后，用肥皂水检查焊缝和接头处，无渗漏，同时压力也未急剧下降为合格；
③严密度试验：管道系统内不装煤气表时，打压至700mm水柱后，观察10分钟，压力降不超过20mm水柱为合格；管道系统内装有煤气表时，打压至300mm水柱，观察5分钟，压降不超过20mm水柱为合格。
九、管道吹扫： 吹扫应不带气表进行，管道在试压完毕后即可做吹扫，吹洗应用压缩空气或氮气连
续进行，应保证有充足的流量。吹扫干净后办理验收手续。
第12章 结论
城镇燃气管道输配系统一般由接受站(或门站)、输配管网、储气设施、调压设施以及运行管理设施和监控系统等共同组成。提高天然气能源在能源结构中的比重，对提高我国能源结构优化以及完成对国际温室气体减排承诺有着而不可替代的重要作用。发展城市燃气事业，是合理有效利用能源、保护城市环境，防止大气污染、促进生产和改善人民生活条件的重要措施之一。城市燃气输配系统的规划、设计、建造和管理，应达到技术先进、经济合理和安全可靠的要求，以保证居民和工业企业正常的用气需要。
本次设计对某城市燃气输配管网系统及其附属设施进行了初步设计，天然气是一种清洁环保能源，我们应认真对它的特点进行分析，计划性地使用天然气，造福百姓，设计时应当考虑到近期和远期的管道规划与城市未来的发展方向，尽量避免后期改线等不必要的麻烦。
本次设计中也存在一些缺陷，例如现实数据的不完整性以及变动性，在实际工作中必须进行所有数据的统计完整后方可进行设计。
参考文献
[1] 《燃气输配》.中国建筑工业出版社.
[2] 《城市燃气规划设计手册》.中国建筑工业出版社.
[3] 《城镇燃气设计规范》.中华人民共和国国家标准.
[4] 《煤气设计手册》.中国建筑工业出版社.
致 谢
本次毕业设计，在××××老师的细心指导下完成。从原始资料及规范的收集到设计出图，许多关键问题的解决都凝聚着老师的心血。初步设计完成后，又细心审阅，并提出了很多宝贵的修改意见。老师严谨的治学态度、平易近人的风范使我终生难忘。在此，谨向老师致以最崇高的敬意和最真挚的感谢！ 感谢××××老师在设计中对我的帮助与指点！
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指导教师 ：工作单位： 对函授（网络） 油 专业学员 所完成毕业设计（论文）的
评 语
内容符合本专业要求，论文水平达到了本科学位论文要求。