目录
第一章设计任务说明及其基本信息 .................................................................... 1 设计概况说明 ..................................................................................................... 1 气源基本参数 ................................................................................................... 1 第二章耗气量计算及供需平衡 ............................................................................. 2 耗气量计算方法及用气量平衡......................................................................... 2 第三章输配管网系统设计及水力计算 ................................................................ 3 布线依据 ........................................................................................................... 3 中压管网布置 ..................................................................................................... 4 低压管网布置 ..................................................................................................... 4 管道的纵断面布置 ............................................................................................. 5 管网水利计算及压力降的确定......................................................................... 6 小区室内管道水力计算： ................................................................................. 7 管材及管道防腐 ................................................................................................. 9 第四章区域调压站设计 ....................................................................................... 10 调压站布置 ....................................................................................................... 10 调压站最佳作用半径及负荷........................................................................... 10 调压站（或调压箱或调压柜）的工艺设计要求 .......................................... 12 参考文献 ............................................................................................................... 15
第一章设计任务说明及基本信息
设计说明概况
该居民区是某城市中的一个新建小区，居民区内道路纵横交叉，路面平坦并都已修成沥青或水泥路面。给水管和排水管的干管及其它管道均铺设在车行道下,并已投入使用。（详见居民区平面布置图）。气源由市政燃气管道供应，供气设计压力为0.4MPa。
气源基本参数
选用的天然气，其容积成分为，甲烷88.59% ，乙烷6.06%，丙烷2.02%，正丁烷1.54%，C5+ 0.06% 氢气0.07% 二氧化碳0.2% 氮气1.46%。有天然气中各种气体所占的百分比可得到下表：（参考公式：燃气输配 1-1至1-8）
表1 天然气组成及其标态下的主要特性值
第二章 耗气量计算及供需平衡
耗气量的计算：
由设计任务可知每家每户的负荷为18kw，后面表3 居民生活相同燃具的同时工作系数表，结合同时工作系数法可知：
Q=Kt∑K0QnN
3
式中Q:庭院及室内燃气管道的计算流量（Nm/h）；
Kt：不同类型用户的同时工作系数，取Kt=1； K0：相同燃具或者相同燃具组合燃具的同时工作参数；
N:相同燃具或者相同组合燃具数量；
Qn：相同燃具或者相同组合燃具的额定流量； 详细的计算过程参考附录计算表。
用气量平衡方法及措施：
1)、改变气源的生产能力和和设置机动气源
2)、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使用，而在冬季用气高峰时，这些缓冲用户可改用其他燃料---这样可调节季节性不均匀和一部分日用气不均匀。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工业企业等方法---来调节日不均匀性。
3)、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一部分日用气不均匀。
第三章 输配管网系统设计及水力计算
现代化的城市燃气输配系统是复杂的综合设施，由下表:本设计的输配系统主要是由以下几个部分组成：
1.低压、中压两级压力的燃气管网；2.区域调压站；
表2:城镇燃气设计压力（表压）分级
布线依据
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、街道及其他地下管道的密集程度与布置情况；
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、线路上所遇到的障碍物情况；
7、土壤性质、腐蚀性能和冰冻线深度；
8、该管道在施工、运行和万一发生故障时，对交通和人民生活的影响。 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，而且各自的功能也有所区别，故应按各自的特点进行布置。
中压管网布置
中压管线的功能是输送燃气并向低压管网供气，一般按以下原则布置：
1、中压管道应布置在城市用气区便于与低压管网相连的规划道路上，应尽量避免沿车辆来往频繁或闹市区的主要交通干线上，否则对管道施工和维修造成困难。
2、中压管网应布置成环网，以提高其输配气的安全可靠性。
3、中压管道的布置，应考虑对大型用户直接供气的可能性，并应使管道通过这些地区时尽量靠近这类用户，以利于缩短连接支管的长度。
4、中压管线的布置应考虑调压室的布点位置，尽量管道靠近各调压室，以缩短连线支管的长度。
5、中压管道应尽量避免穿越铁路和河流以减少工程量及投资。
6、中压管道必须考虑近期建设与长期建设的关系，以延长已敷设管道的有效使用年限，尽量减少建成后改线、增大管径或增设双线的工程。
7、成环管网边长一般为2-3公里。
低压管网布置
低压管网的功能是直接向各类用户配气，是城市供气系统中最基本的管网。根据此特点，低压管网的布置一般应考虑下列几点：
1、低压管道的输气压力低，沿程压力降的允许值也较低，故低压管网的成环边长宜控制在300-600米之间。
2、低压管道直接与用户相连。而用户商量随城市发展而逐步增加，故低压管道除以环状管网为主布置外，也允许存在枝状管道。
3、为保证和提高低压管网的供气稳定性，给低压管网供气的相邻调压室之间的连通管道的管径，应大于相邻管网的低压管道管径。
4、有条件时低压管道宜尽可能布置在街坊内兼做庭院管道，以节省投资。 5、低压管道可以沿街道的一侧敷设，也可双侧敷设。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。
管道的纵断面布置
在决定管道的纵断面布置时，要考虑以下几点：
1、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。
管网水利计算及压力降的确定
基础数据：
天然气成分（体积百分比）
天然气低热值H=39.597MJ/Nm³ 密度ρ = 0.824Kg/Nm³ 管道计算方法的确定
由于该小区采用的是楼栋调压，户内挂表方式，故其安装工艺流程如下：
中压管道→调压柜→低压管网→用户→燃气表→燃具
对于各楼栋调压箱后的低压庭院管段采用查表和利用公式计算校核相结合的方法确定各管段管径，具体计算步骤如下：
对管网的节点和管道编号；
确定气流方向，根据各管段下游的用户数，用同时工作系数法求出各条管段的计算流量；
3）根据确定的允许压力降，计算管线单位长度的允许压力降。 4）根据管段的计算流量及单位长度允许压力降查图预选管径。
5）根据所选定的标准管径和计算流量，求出雷诺数判断流态，然后选择合适的低压天然气管道压力降计算公式求出各管段实际压降，最后计算出总的压力降。
6）检查校核计算的结果。若计算出的总的压力降超出允许的精度范围，则应适当变动管径，直至总压力降小于并趋近于规范所允许的压力降为止。
表3 居民生活用燃具的同时工作系数
小区低压管网水利计算：
（1）读建筑平面图，确定厨房、卧室、客厅、卫生间及厨房的内烟道位置，燃气灶应设在烟道附近。
（2）确定引入管的引入方式，室内管线的走向，立管的位置等； （3）绘制室内燃气管道平面图，包括一层平面图及标准层平面图； （4）绘制室内燃气管道系统图；
（5）选择管径，进行水力计算，水力计算过程如下： ①将个管段按照顺序编号，凡事管径变化或者流量变化均应编号。
②求出各管段的额定流量，根据各管段供气的用具数得同时工作系数值，可求的各管段的计算流量。
计算流量计算公式如下： Q= KtΣKQnN
式中:Q---燃气管道的计算流量（m3/h）；
Kt---不同类型用户的同时工作系数，当缺乏资料时，可取Kt=1; K---相同燃具或相同组合燃具的同时工作系数； Qn---相同燃具或相同组合燃具的额定流量（m3/h）； N---相同燃具或相同组合燃具的数量； N－相同燃具或相同组合燃具数；
③由系统图求得各管段的成长度，并根据计算预选各管段的管径。 ④算出各管段的局部阻力系数，求出其当量长度，可得管段的计算计算。
⑤使用水力计算图表（注意密度修正），查得各管段的单位长度压降值，然后乘以管段计算长度，即得到该管段的阻力损失。 ⑥计算各管段的附加压头。
⑦ 求各段的实际压力损失，计算公式为：
∆P-∆H⋅g⋅(1.293-ρg) ⑧求室内燃气管道的总压力降。
⑨以总压力降与允许的计算压力降相比较，如不合适，则可更改个别管段的管径，重复以上计算步骤。 计算结果列于附表中。
管材及管道防腐
一、管材：
中低压管道大部分采用镀锌钢管，接口为焊接或法兰联接，所有穿越街道处均采用钢管套管。
二、 管道防腐设计： 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。
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。
第四章区域调压站设计
调压站布置
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8个。
工业用户采用专用调压站，共1个。
调压站布置原则：
1、调压站的净高通常为3.2-3.5米，主要通道的宽度及没两台调压器之间的净距不小于1米，调压站的屋顶应有泄压设施，房间应向外开。
2、调压站应有自然通风，通风次数每小时不宜少于两次。室内温度一般不低于0度。室内电器设备应采取防爆措施。
3、区域调压站内一般不设流量计。因为城市输配管网多为环状布置，由一个调压站供应的用户数是不固定的。
4、区域调压站通常设在居民住宅区，燃气泄漏会危及居民安全，安全防火距离必须严格按《城镇燃气设计规范》要求，并考虑必要的安全措施。
调压站最佳作用半径及负荷：
R0=4.3⨯1.14⨯
式中： R0——最佳作用半径 ( m ); B0.388⨯∆p0.081b0.388⨯q10.245Ne0.143
B——调压站造价( 万元 ),取15000元；
∆p——计算压力降( 帕 )；本设计中为1500帕
b——管道造价系数（ 元/cm∙m ），取4元/cm∙m；
q1——管网密度系数；
N——人口密度（人/公顷 ）；
e——每人每小时计算流量（Nm³/人∙h）。
i——调压器选型及通过能力校核
一、调压器的选型：
调压器的作用是将较高的入口压力调至较低的出口压力,并根据燃气需用工况的变化自动保持燃气压力在出口时恒定在设定值,选择调压器时应综合考虑以下几种因素:
流量 所选调压器的尺寸既要满足最大进口压力时通过最小流量,又要满足进口压力最小时通过最大流量.
燃气的种类 燃气种类影响所选调压器类型,尺寸及材料,该小区由于是天然气气源,天然气较洁净,腐蚀性小,热值高,选用调压器体积尺寸较小.
进出口压力 进出口压力影响调压器的类型和尺寸.调压器装置必须能承受压力作用,并使高速燃气引起的磨损达最小值.所要求的出口压力值决定了调压器薄膜的尺寸.薄膜越大,对压力的反应越灵敏
调节精度 即稳压精度.一般为 ±5%----±10%
阀座的形式
综合考虑本小区采用中低压城镇调压柜TRG-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
调压精度： ±5%----±10%
对于本设计调压站采用TRG--Ⅱ--500系列调压柜.
进口管径：DN50
出口管径：DN100
工作温度：-20——60摄氏度
二、调压器通过能力校核
P2'
⎛⎫ρ0' ⎪Q=0.5Q'⨯P1⨯ ⎪⎝∆p'⨯P2'⨯ρ0⎭
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）
ρ0——选择调压器时的燃气密度(Kg/m3)
ρ0'——计算调压器额定通过能力时采用的燃气密度(Kg/m3)(0.6Kg/ N³)
调压站（或调压箱或调压柜）的工艺设计要求
1) 低压管网不成环的区域调压站和连续生产使用的用户调压装置宜设置备用调压器，其他情况下的调压器可不设备用。调压器的燃气进出口管道之间应设旁通管，用户调压箱（悬挂式）可不设旁通管。
2) 中压燃气调压站室外进口管道上，应设置阀门。
3) 调压站室外进、出口管道上阀门距调压站的距离：
当为地上独立建筑时，不宜小于10m（当为毗连建筑物时，不宜小于5m）；
当为调压柜时，不宜小于5m；
当为露天调压站时，不宜小于10m；
当通向调压站的支管阀门距调压站小于100m时，室外支管阀门与调压站进口阀门可合为一个。
4) 在调压器燃气入口处应安装过滤器。
5) 在调压器燃气入口（或出口）处，应设防止燃气出口压力过高的安全保护装置（当调压器本身带有安全保护装置时可不设）。
6) 调压器的安全保护装置宜选用人工复位型。安全保护（放散或切断）装置必须设定启动压力值并具有足够的能力。启动压力应根据工艺要求确定，当工艺无特殊要求时应符合下列要求：
a当调压器出口为低压时，启动压力应使与低压管道直接相连的燃气用具处于安全工作压力以内。
b当调压器出口压力小于0.08MPa时，启动压力不应超过出口工作压力上限的50%； c当调压器出口压力等于或大于0.08MPa，但不大于0.4MPa时，启动压力不应超过出口工作压力上限0.4MPa；
d当调压器出口压力大于0.4MPa时，启动压力不应超过出口工作压力上限的10%。
7) 放散管管口应高出调压站屋檐1.0m以上。
调压柜的安全放散管管口距地面的高度不应小于4m；设置在建筑物墙上的调压箱的安全放散管管口应高出该建筑物屋檐1.0m。
地下调压站和地下调压箱的安全放散管管口也应按地上调压柜安全放散管管口的规定设置。
注：清洗管道吹扫用的放散管、指挥器的放散管与安全水封放散管属于同一工作压力时，允许将它们连接在同一放散管上。
燃气表的选用
1. 对于只安装有双眼灶的燃气用户，使用人工煤气，天然气的宜选用额定流量2 m3/h的燃气表；
2. 对于同时装有双眼灶和快速热水器的用户，使用天然气宜选用额定流量2 -4m3/h的燃气表；
3. 对于公共建筑用户选用燃气表的额定流量应大于最小时用量。
由于本设计燃气双眼灶和快速热水器燃气用户，气源为纯天然气，为此选用额定流量2 m3/h的燃气表。
4. 燃气表型号及其参数：G2.5(S)型普通膜式燃气表
公称流量(Qn)：2.5m3/h
最大流量(Qmax)：4m3/h
最小流量(Qmin)：0.025m3/h
流量范围：Qmin≤Q
精确度等级：B级
最大工作压力(Pmax)：10kPa
压力损失：≤250Pa
环境温度：-10～+40oC
相对湿度：60%~80%
进出口连接螺纹：M30 X 2
表接头间距：130mm
参考文献：
[1] 马良涛.《燃气输配》.中国电力出版社.2010年1月
[2] 中华人民共和国建设部《城镇燃气设计规范》（GB50028-2006）中国建筑工业出版社.2006年11月1日
[3] 严铭卿 《天然气输配技术》 化学工业出版社 2006年5月
[4] 任亢健 《家用燃气具及其安装与维修》 中国轻工业出版社 2008年7月
[5] 戴路；《燃气输配工程施工技术》中国建筑工业出版社 2006年版
[6] 李帆,周英彪 《城市天然气工程》华中科技大学出版社 2006年2月
[7] 张川东 城市配气管网水力工况及可靠性分析研究 西南石油学院 2003年
[8] 段常贵 徐彦峰 燃气管网的稳态分析 煤气与热力 2000年02期
目录
第一章设计任务说明及其基本信息 .................................................................... 1 设计概况说明 ..................................................................................................... 1 气源基本参数 ................................................................................................... 1 第二章耗气量计算及供需平衡 ............................................................................. 2 耗气量计算方法及用气量平衡......................................................................... 2 第三章输配管网系统设计及水力计算 ................................................................ 3 布线依据 ........................................................................................................... 3 中压管网布置 ..................................................................................................... 4 低压管网布置 ..................................................................................................... 4 管道的纵断面布置 ............................................................................................. 5 管网水利计算及压力降的确定......................................................................... 6 小区室内管道水力计算： ................................................................................. 7 管材及管道防腐 ................................................................................................. 9 第四章区域调压站设计 ....................................................................................... 10 调压站布置 ....................................................................................................... 10 调压站最佳作用半径及负荷........................................................................... 10 调压站（或调压箱或调压柜）的工艺设计要求 .......................................... 12 参考文献 ............................................................................................................... 15
第一章设计任务说明及基本信息
设计说明概况
该居民区是某城市中的一个新建小区，居民区内道路纵横交叉，路面平坦并都已修成沥青或水泥路面。给水管和排水管的干管及其它管道均铺设在车行道下,并已投入使用。（详见居民区平面布置图）。气源由市政燃气管道供应，供气设计压力为0.4MPa。
气源基本参数
选用的天然气，其容积成分为，甲烷88.59% ，乙烷6.06%，丙烷2.02%，正丁烷1.54%，C5+ 0.06% 氢气0.07% 二氧化碳0.2% 氮气1.46%。有天然气中各种气体所占的百分比可得到下表：（参考公式：燃气输配 1-1至1-8）
表1 天然气组成及其标态下的主要特性值
第二章 耗气量计算及供需平衡
耗气量的计算：
由设计任务可知每家每户的负荷为18kw，后面表3 居民生活相同燃具的同时工作系数表，结合同时工作系数法可知：
Q=Kt∑K0QnN
3
式中Q:庭院及室内燃气管道的计算流量（Nm/h）；
Kt：不同类型用户的同时工作系数，取Kt=1； K0：相同燃具或者相同燃具组合燃具的同时工作参数；
N:相同燃具或者相同组合燃具数量；
Qn：相同燃具或者相同组合燃具的额定流量； 详细的计算过程参考附录计算表。
用气量平衡方法及措施：
1)、改变气源的生产能力和和设置机动气源
2)、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使用，而在冬季用气高峰时，这些缓冲用户可改用其他燃料---这样可调节季节性不均匀和一部分日用气不均匀。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工业企业等方法---来调节日不均匀性。
3)、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一部分日用气不均匀。
第三章 输配管网系统设计及水力计算
现代化的城市燃气输配系统是复杂的综合设施，由下表:本设计的输配系统主要是由以下几个部分组成：
1.低压、中压两级压力的燃气管网；2.区域调压站；
表2:城镇燃气设计压力（表压）分级
布线依据
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、街道及其他地下管道的密集程度与布置情况；
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、线路上所遇到的障碍物情况；
7、土壤性质、腐蚀性能和冰冻线深度；
8、该管道在施工、运行和万一发生故障时，对交通和人民生活的影响。 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，而且各自的功能也有所区别，故应按各自的特点进行布置。
中压管网布置
中压管线的功能是输送燃气并向低压管网供气，一般按以下原则布置：
1、中压管道应布置在城市用气区便于与低压管网相连的规划道路上，应尽量避免沿车辆来往频繁或闹市区的主要交通干线上，否则对管道施工和维修造成困难。
2、中压管网应布置成环网，以提高其输配气的安全可靠性。
3、中压管道的布置，应考虑对大型用户直接供气的可能性，并应使管道通过这些地区时尽量靠近这类用户，以利于缩短连接支管的长度。
4、中压管线的布置应考虑调压室的布点位置，尽量管道靠近各调压室，以缩短连线支管的长度。
5、中压管道应尽量避免穿越铁路和河流以减少工程量及投资。
6、中压管道必须考虑近期建设与长期建设的关系，以延长已敷设管道的有效使用年限，尽量减少建成后改线、增大管径或增设双线的工程。
7、成环管网边长一般为2-3公里。
低压管网布置
低压管网的功能是直接向各类用户配气，是城市供气系统中最基本的管网。根据此特点，低压管网的布置一般应考虑下列几点：
1、低压管道的输气压力低，沿程压力降的允许值也较低，故低压管网的成环边长宜控制在300-600米之间。
2、低压管道直接与用户相连。而用户商量随城市发展而逐步增加，故低压管道除以环状管网为主布置外，也允许存在枝状管道。
3、为保证和提高低压管网的供气稳定性，给低压管网供气的相邻调压室之间的连通管道的管径，应大于相邻管网的低压管道管径。
4、有条件时低压管道宜尽可能布置在街坊内兼做庭院管道，以节省投资。 5、低压管道可以沿街道的一侧敷设，也可双侧敷设。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。
管道的纵断面布置
在决定管道的纵断面布置时，要考虑以下几点：
1、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。
管网水利计算及压力降的确定
基础数据：
天然气成分（体积百分比）
天然气低热值H=39.597MJ/Nm³ 密度ρ = 0.824Kg/Nm³ 管道计算方法的确定
由于该小区采用的是楼栋调压，户内挂表方式，故其安装工艺流程如下：
中压管道→调压柜→低压管网→用户→燃气表→燃具
对于各楼栋调压箱后的低压庭院管段采用查表和利用公式计算校核相结合的方法确定各管段管径，具体计算步骤如下：
对管网的节点和管道编号；
确定气流方向，根据各管段下游的用户数，用同时工作系数法求出各条管段的计算流量；
3）根据确定的允许压力降，计算管线单位长度的允许压力降。 4）根据管段的计算流量及单位长度允许压力降查图预选管径。
5）根据所选定的标准管径和计算流量，求出雷诺数判断流态，然后选择合适的低压天然气管道压力降计算公式求出各管段实际压降，最后计算出总的压力降。
6）检查校核计算的结果。若计算出的总的压力降超出允许的精度范围，则应适当变动管径，直至总压力降小于并趋近于规范所允许的压力降为止。
表3 居民生活用燃具的同时工作系数
小区低压管网水利计算：
（1）读建筑平面图，确定厨房、卧室、客厅、卫生间及厨房的内烟道位置，燃气灶应设在烟道附近。
（2）确定引入管的引入方式，室内管线的走向，立管的位置等； （3）绘制室内燃气管道平面图，包括一层平面图及标准层平面图； （4）绘制室内燃气管道系统图；
（5）选择管径，进行水力计算，水力计算过程如下： ①将个管段按照顺序编号，凡事管径变化或者流量变化均应编号。
②求出各管段的额定流量，根据各管段供气的用具数得同时工作系数值，可求的各管段的计算流量。
计算流量计算公式如下： Q= KtΣKQnN
式中:Q---燃气管道的计算流量（m3/h）；
Kt---不同类型用户的同时工作系数，当缺乏资料时，可取Kt=1; K---相同燃具或相同组合燃具的同时工作系数； Qn---相同燃具或相同组合燃具的额定流量（m3/h）； N---相同燃具或相同组合燃具的数量； N－相同燃具或相同组合燃具数；
③由系统图求得各管段的成长度，并根据计算预选各管段的管径。 ④算出各管段的局部阻力系数，求出其当量长度，可得管段的计算计算。
⑤使用水力计算图表（注意密度修正），查得各管段的单位长度压降值，然后乘以管段计算长度，即得到该管段的阻力损失。 ⑥计算各管段的附加压头。
⑦ 求各段的实际压力损失，计算公式为：
∆P-∆H⋅g⋅(1.293-ρg) ⑧求室内燃气管道的总压力降。
⑨以总压力降与允许的计算压力降相比较，如不合适，则可更改个别管段的管径，重复以上计算步骤。 计算结果列于附表中。
管材及管道防腐
一、管材：
中低压管道大部分采用镀锌钢管，接口为焊接或法兰联接，所有穿越街道处均采用钢管套管。
二、 管道防腐设计： 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。
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。
第四章区域调压站设计
调压站布置
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8个。
工业用户采用专用调压站，共1个。
调压站布置原则：
1、调压站的净高通常为3.2-3.5米，主要通道的宽度及没两台调压器之间的净距不小于1米，调压站的屋顶应有泄压设施，房间应向外开。
2、调压站应有自然通风，通风次数每小时不宜少于两次。室内温度一般不低于0度。室内电器设备应采取防爆措施。
3、区域调压站内一般不设流量计。因为城市输配管网多为环状布置，由一个调压站供应的用户数是不固定的。
4、区域调压站通常设在居民住宅区，燃气泄漏会危及居民安全，安全防火距离必须严格按《城镇燃气设计规范》要求，并考虑必要的安全措施。
调压站最佳作用半径及负荷：
R0=4.3⨯1.14⨯
式中： R0——最佳作用半径 ( m ); B0.388⨯∆p0.081b0.388⨯q10.245Ne0.143
B——调压站造价( 万元 ),取15000元；
∆p——计算压力降( 帕 )；本设计中为1500帕
b——管道造价系数（ 元/cm∙m ），取4元/cm∙m；
q1——管网密度系数；
N——人口密度（人/公顷 ）；
e——每人每小时计算流量（Nm³/人∙h）。
i——调压器选型及通过能力校核
一、调压器的选型：
调压器的作用是将较高的入口压力调至较低的出口压力,并根据燃气需用工况的变化自动保持燃气压力在出口时恒定在设定值,选择调压器时应综合考虑以下几种因素:
流量 所选调压器的尺寸既要满足最大进口压力时通过最小流量,又要满足进口压力最小时通过最大流量.
燃气的种类 燃气种类影响所选调压器类型,尺寸及材料,该小区由于是天然气气源,天然气较洁净,腐蚀性小,热值高,选用调压器体积尺寸较小.
进出口压力 进出口压力影响调压器的类型和尺寸.调压器装置必须能承受压力作用,并使高速燃气引起的磨损达最小值.所要求的出口压力值决定了调压器薄膜的尺寸.薄膜越大,对压力的反应越灵敏
调节精度 即稳压精度.一般为 ±5%----±10%
阀座的形式
综合考虑本小区采用中低压城镇调压柜TRG-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
调压精度： ±5%----±10%
对于本设计调压站采用TRG--Ⅱ--500系列调压柜.
进口管径：DN50
出口管径：DN100
工作温度：-20——60摄氏度
二、调压器通过能力校核
P2'
⎛⎫ρ0' ⎪Q=0.5Q'⨯P1⨯ ⎪⎝∆p'⨯P2'⨯ρ0⎭
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）
ρ0——选择调压器时的燃气密度(Kg/m3)
ρ0'——计算调压器额定通过能力时采用的燃气密度(Kg/m3)(0.6Kg/ N³)
调压站（或调压箱或调压柜）的工艺设计要求
1) 低压管网不成环的区域调压站和连续生产使用的用户调压装置宜设置备用调压器，其他情况下的调压器可不设备用。调压器的燃气进出口管道之间应设旁通管，用户调压箱（悬挂式）可不设旁通管。
2) 中压燃气调压站室外进口管道上，应设置阀门。
3) 调压站室外进、出口管道上阀门距调压站的距离：
当为地上独立建筑时，不宜小于10m（当为毗连建筑物时，不宜小于5m）；
当为调压柜时，不宜小于5m；
当为露天调压站时，不宜小于10m；
当通向调压站的支管阀门距调压站小于100m时，室外支管阀门与调压站进口阀门可合为一个。
4) 在调压器燃气入口处应安装过滤器。
5) 在调压器燃气入口（或出口）处，应设防止燃气出口压力过高的安全保护装置（当调压器本身带有安全保护装置时可不设）。
6) 调压器的安全保护装置宜选用人工复位型。安全保护（放散或切断）装置必须设定启动压力值并具有足够的能力。启动压力应根据工艺要求确定，当工艺无特殊要求时应符合下列要求：
a当调压器出口为低压时，启动压力应使与低压管道直接相连的燃气用具处于安全工作压力以内。
b当调压器出口压力小于0.08MPa时，启动压力不应超过出口工作压力上限的50%； c当调压器出口压力等于或大于0.08MPa，但不大于0.4MPa时，启动压力不应超过出口工作压力上限0.4MPa；
d当调压器出口压力大于0.4MPa时，启动压力不应超过出口工作压力上限的10%。
7) 放散管管口应高出调压站屋檐1.0m以上。
调压柜的安全放散管管口距地面的高度不应小于4m；设置在建筑物墙上的调压箱的安全放散管管口应高出该建筑物屋檐1.0m。
地下调压站和地下调压箱的安全放散管管口也应按地上调压柜安全放散管管口的规定设置。
注：清洗管道吹扫用的放散管、指挥器的放散管与安全水封放散管属于同一工作压力时，允许将它们连接在同一放散管上。
燃气表的选用
1. 对于只安装有双眼灶的燃气用户，使用人工煤气，天然气的宜选用额定流量2 m3/h的燃气表；
2. 对于同时装有双眼灶和快速热水器的用户，使用天然气宜选用额定流量2 -4m3/h的燃气表；
3. 对于公共建筑用户选用燃气表的额定流量应大于最小时用量。
由于本设计燃气双眼灶和快速热水器燃气用户，气源为纯天然气，为此选用额定流量2 m3/h的燃气表。
4. 燃气表型号及其参数：G2.5(S)型普通膜式燃气表
公称流量(Qn)：2.5m3/h
最大流量(Qmax)：4m3/h
最小流量(Qmin)：0.025m3/h
流量范围：Qmin≤Q
精确度等级：B级
最大工作压力(Pmax)：10kPa
压力损失：≤250Pa
环境温度：-10～+40oC
相对湿度：60%~80%
进出口连接螺纹：M30 X 2
表接头间距：130mm
参考文献：
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[8] 段常贵 徐彦峰 燃气管网的稳态分析 煤气与热力 2000年02期