城市住宅區(qū)燃?xì)庠O(shè)計(jì)說明書

1 城市住宅區(qū)燃?xì)庠O(shè)計(jì)說明書 1 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料 燃?xì)夤?yīng)對(duì)象 某小區(qū)八幢居民樓，其樓層數(shù)及住戶分布如表 1： 表 1 24 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 燃?xì)夤?yīng)的設(shè)計(jì)參數(shù)表 2： 表 2 參數(shù) 氣種 運(yùn)動(dòng)粘度 燃?xì)饷芏?引入管設(shè)計(jì)壓力 （ /s） ( /工煤氣 10000 天然氣 10000 用戶 灶具 配備： 2 24 幢、 25 幢、 26 幢、 27 幢的用戶同時(shí)安裝雙眼灶和燃?xì)饪焖贌崴鳎?28 幢、 29 幢、 30 幢、 31 幢的用戶僅安裝雙眼灶。 灶具額定流量選用如下（參考文獻(xiàn) 1,3 ）： 雙眼灶： h 快速熱水器： 人工煤氣 h 天然氣 h 即 8L/ 壓力（參考文獻(xiàn) 1表 7 2） 見表 3： 表 3： 燃?xì)夥N類 人工煤氣 天然氣 燃具額定壓力 (1000 2000 燃具前最大壓力 (1500 3000 燃具前最小壓力 (750 1500 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 (5) 各樓的樓層結(jié)構(gòu)平面圖及各樓層標(biāo)高 (6) 小區(qū)內(nèi)管道布線障礙狀況（本設(shè)計(jì)未提供其它管道情況，故設(shè)計(jì)時(shí)暫不考慮） 2 設(shè)計(jì)計(jì)算 庭院管道 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(yùn)輸安裝不便。 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， 埋地敷設(shè)不需要做防腐和陰極保護(hù)。除此之外， 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?xì)猓怀杀镜?，材質(zhì)輕且衛(wèi)生無毒。 綜合以上的比較，本設(shè)計(jì)的庭院管道采用 以提高輸送效率以及節(jié)省防 3 腐投入。 聚乙烯燃?xì)夤艿婪譃?個(gè)系 列。 公稱外徑與壁厚之比。 列宜用于輸送人工煤氣、天然氣、氣態(tài)液化石油氣； 于本工程考慮輸送人工煤氣，再用天然氣替代。所以選用 列的聚乙烯燃?xì)夤懿?4。 平面管道布置及繪制 布置： (1) 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(shí)，應(yīng)盡量敷設(shè)在人行道上。 (2) 地下燃?xì)夤艿琅c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(jì)中，地下管道與各樓平行時(shí)間距為 4m，部分管道由于實(shí)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(shí)，間距為 保證引入管與建筑物基礎(chǔ)的間距要求，地下燃?xì)夤艿琅c墻面的垂直間距為770 繪制： (1) 標(biāo)明管線平面位置。 (2) 對(duì)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； (3) 圖上應(yīng)標(biāo)示出氣流方向 ,坡度方向 ； (4) 圖中應(yīng)標(biāo)示出與本設(shè)計(jì)有關(guān)的建（構(gòu)）筑物名稱，如調(diào)壓站、閥門井等。 縱斷面管道布置及繪制 布置： (1) 輸氣管線縱斷面設(shè)計(jì)須繪制燃?xì)夤艿揽v 斷面圖，標(biāo)明管道走時(shí)的管 道地下縱斷面情況，并可按圖計(jì)算工程土方量。 (2) 地下燃?xì)夤艿琅c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?xì)夤艿缿?yīng)埋設(shè)在冰凍線以下，本設(shè)計(jì)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(shí)，不得小于 設(shè)在非車行道（含人行道）下時(shí)，不得小于 設(shè)在庭院（指綠化地及貨載汽車不能進(jìn)入之地）內(nèi)時(shí)，不得小于 (注：當(dāng)采取行之有效的防護(hù)措施后，上述規(guī)定均可適當(dāng)降低。 )在本設(shè)計(jì)中，考慮到現(xiàn)在小區(qū) 內(nèi)車輛的普及率，埋地深度都在 以上。 4 (4) 地下燃?xì)夤艿缿?yīng)坡向凝水缸，其坡度一般不小于 設(shè)計(jì)取用 線時(shí)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(shí)管道的最低點(diǎn)，兩相鄰凝水器之間距離一般為 200 500m。管道坡向不變時(shí)，間距一般為 500m 左右。 (5) 地下燃?xì)夤艿来┰匠擎?zhèn)主要干道時(shí)，應(yīng)敷設(shè)在套管內(nèi)，并應(yīng)符合一定要求 1。本設(shè)計(jì)中未遇到類似情況，故不作說明。 (6) 燃?xì)夤艿啦坏迷诘叵麓┻^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?xì)夤艿雷邉菁奥裆睿?(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(shí)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(jì)圖紙中將采用橫向 1/1000，縱向 1/50 的比例。 綜述水力計(jì)算的方法 (1) 繪制管道水力計(jì)算圖 水力計(jì)算圖包括以下內(nèi)容： 庭院管道布置； 管段編號(hào)； 計(jì)算流量； 管段長度； 管徑。 (2) 流量計(jì)算 城市燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)的管徑及設(shè)備通過能力應(yīng)按燃?xì)庥?jì)算月的小時(shí)最大流量進(jìn)行計(jì)算。小時(shí)計(jì)算流量的確定，關(guān)系著燃?xì)廨斉涞慕?jīng)濟(jì)性和可靠性。小時(shí)計(jì)算流量定得偏高，將會(huì)增加輸配系統(tǒng)的金屬用量和基建資金，定得偏低，又會(huì)影響用戶得正常用氣。 5 確定燃?xì)庑r(shí)計(jì)算流量得方法有兩種，不均勻系數(shù)法和同時(shí)工作系數(shù)法。這兩種方法各有其特點(diǎn)和使用范圍。由于居民住宅使用燃?xì)獾臄?shù)量和使用時(shí)間變化較大，故室內(nèi)和庭院燃?xì)夤艿赖挠?jì)算流量一般按燃?xì)庥镁叩念~定耗氣量和同時(shí)工作系數(shù) 確定。 用同時(shí)工作系數(shù)法求管道計(jì)算流量的 公式如下： 式中： 庭院及室內(nèi)燃?xì)夤艿赖挠?jì)算流量（ h）； 不同類型用戶的同時(shí)工作系數(shù)，當(dāng)缺乏資料時(shí)，可取 1； 相同燃具或相同組合燃具的同時(shí)工作系數(shù)； 相同燃具或相同組合燃具的額定流量（ h）； N 相同燃具或相同組合燃具數(shù)。 根據(jù)文獻(xiàn) 2表 2查得居民生活用燃具的同時(shí)工作系數(shù) 便于區(qū)分，在后文中，僅使用燃?xì)怆p眼灶的 用 示，同時(shí) 使用燃?xì)怆p眼灶和快速熱水器的 用 示，沒有直接對(duì)應(yīng)可查的值時(shí)采用插入法。 (3) 根據(jù)計(jì)算流量預(yù)選管徑并計(jì)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(jì)流速法來確定。但是由于本設(shè)計(jì)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(jì)按照 3m/s 的經(jīng)濟(jì)流速預(yù)選管徑。公式如下： 式中： 管段的計(jì)算流量（ h）； d 管道內(nèi)徑 ( v 經(jīng)濟(jì)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 4kg/m 厚 內(nèi)徑 kg/m 6 20 25 32 40 50 63 75 90 110 125 160 根據(jù)計(jì)算流量以及預(yù)選管道的內(nèi)徑，確定實(shí)際流速。公式如下： )4/(2 式中： v 實(shí)際流速 (m/s)； 庭院及室內(nèi)燃?xì)夤艿赖挠?jì)算流量（ h）； d 管道內(nèi)徑 ( 由于燃?xì)馓幱诟鞣N流態(tài)時(shí)，需要選用不同的阻力計(jì)算公式。流態(tài)是通過雷諾數(shù)來判別的。雷諾數(shù)的計(jì)算公式如下： /式中 : 雷諾數(shù)； d 管道內(nèi)徑 ( v 實(shí)際流速 (m/s)； 運(yùn)動(dòng)粘度 ( /s)。 根據(jù)各管段燃?xì)獾睦字Z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(jì)算公式。不同流態(tài)的計(jì)算公式如下： 當(dāng)為紊流，8( ； 當(dāng) 2100 為臨界狀態(tài)，052050406 ) ； 式中： P 燃?xì)夤艿滥Σ磷枇p失 ( 燃?xì)夤艿赖哪ψ柘禂?shù)； l 燃?xì)夤艿赖挠?jì)算長度 (m)； 0Q 燃?xì)夤艿赖挠?jì)算流量（ h）； d 管 道內(nèi)徑 ( 0 1 / 運(yùn)動(dòng)粘度 ( /s)； 管壁內(nèi)表面的當(dāng)量絕對(duì)粗糙度 ( 一般取 = 雷諾數(shù)； T 實(shí)際的燃?xì)鉁囟龋?0T 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 /輸送人工煤氣時(shí)，只需在上述阻力損失的基礎(chǔ)上乘以人工燃?xì)獾拿芏葦?shù)值。 燃?xì)夤艿赖墓芏斡?jì)算長度確定 管段的計(jì)算長度由兩部分組成：一 局部阻力損失的計(jì)算可以用將各種管件折成相同管徑管段的當(dāng)量長度，乘以單位管長阻力損失的方法。當(dāng)量長度的計(jì)算公式如下： 8 2式中： 2L 當(dāng)量長度 m； 計(jì)算管段中局部阻力系數(shù)的總和?？梢酝ㄟ^查文獻(xiàn)1中表 6??； d 管道內(nèi)徑 ( 燃?xì)夤艿赖哪ψ柘禂?shù)。 管段阻力損失計(jì)算 管段的總壓力損失值即為管段的計(jì)算長度與經(jīng)過密度修正的單位長度管道阻力損失之積。 管段的累計(jì)阻力損失計(jì)算 該值即為本管段的阻力損失與前面已經(jīng)計(jì)算過的管段的阻力損失累計(jì)值。 至此，管道阻力損失計(jì)算完畢。 (4) 確定允許壓力降，并對(duì)阻力損失進(jìn)行校核。 根據(jù)文獻(xiàn) 1表 7于人工煤氣，燃具額定壓力為 1000，調(diào)壓站出口最大壓力為 1650據(jù)文獻(xiàn) 1表 7于人工煤氣的多層建筑室內(nèi)燃?xì)夤艿涝试S阻力損失為 250具前壓力波動(dòng)范圍為 250 500此計(jì)算庭院管道與引入管的接點(diǎn)壓力可在 1150 1900間。即庭院管道阻力最大可達(dá) 900小需要 150設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮以下兩點(diǎn)： 根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于人工煤氣管道，雖然經(jīng)過凈化，但管道結(jié)垢仍然比 較嚴(yán)重，從而減小流通斷面，因此水力計(jì)算時(shí)應(yīng)保留一定的富裕量。 對(duì)于人工煤氣由于密度小，當(dāng)供應(yīng)樓房使用時(shí)，由于搞成查，燃?xì)庠诠軆?nèi)的升力（附加壓頭）較大，因此庭院管道水力計(jì)算時(shí)，其阻力損失可以按偏大的數(shù)值考慮，此時(shí)灶具壓力擬按額定壓力 1000減小管徑，節(jié)約投資。 上述兩方面在設(shè)計(jì)中應(yīng)綜合考慮，確定庭院管道的允許阻力損失。 例 對(duì)管段進(jìn)行水力計(jì)算并核算庭院管段總壓降。 下面以 某 管段為例，對(duì)其進(jìn)行流量計(jì)算以及水力計(jì)算。本設(shè)計(jì)的流量計(jì)算以及水力計(jì)算均以 以下管段的舉例 計(jì)算中，根據(jù)上述 9 水力計(jì)算的方法，同時(shí)結(jié)合表格的制作，對(duì)本設(shè)計(jì)的過程進(jìn)行說明。 (1) 初步 畫出庭院管道水力計(jì)算圖（附圖 1），標(biāo)出所需參數(shù)。 (2) 先將附表 1中的參數(shù)加以說明： 僅使用雙眼灶的用戶數(shù)； 同時(shí)使用雙眼灶和快速熱水器的用戶數(shù)； 僅使用雙眼灶的用戶同時(shí)使用系數(shù)； 同時(shí)使用雙眼灶和快速熱水器的用戶同時(shí)使用系數(shù)； 僅使用雙眼灶的用戶的計(jì)算流量（ h）； 同時(shí)使用雙眼灶和快速熱水器的用戶的計(jì)算流量（ h）； 流經(jīng)管段的計(jì)算流量之和（ h）； D 管徑 ( d 管道內(nèi)徑 ( 管段長度 m； v 實(shí)際流速 (m/s)； 雷諾數(shù)； 燃?xì)夤艿赖哪ψ柘禂?shù)； 運(yùn)動(dòng)粘度 ( /s)； 計(jì)算管段中局部阻力系數(shù)的總和?？梢酝ㄟ^查文獻(xiàn)1中表 6?。?單位 的當(dāng)量長度 m； 當(dāng)量長度 m； L 計(jì)算長度 m； T 燃?xì)獾慕^對(duì)溫度； 單位管長的摩擦阻力損失； P 燃?xì)夤艿滥Σ磷枇p失 ( P 燃?xì)夤艿滥Σ磷枇p失 ( (3) 以附表 1中 9 10 管段為例，按照 格中各項(xiàng)的計(jì)算順序說明表格中含有的程序、公式。 10 流量計(jì)算 103 44 1： m3/h m3/h ： m3/h 根據(jù)流量以及預(yù)選管徑所對(duì)應(yīng)得內(nèi)徑確定實(shí)際流速： 預(yù)選管徑時(shí)經(jīng)濟(jì)流速定為 3m/s， 3 6 0 07 8 h 表 4 選用外徑 管徑，以下公式中的 d 均以對(duì)應(yīng)于 外徑 110內(nèi)徑 90算。 D=110 管段 9 10，實(shí)際流速為 )4/( 2h )4)1 0 0 0/90(3 6 0 0/7 0 2 s 根據(jù)管段計(jì)算流量、實(shí)際流速以及運(yùn)動(dòng)粘度，得出雷諾數(shù)并判別流態(tài)從而選擇對(duì)應(yīng)的公式進(jìn)行計(jì)算得出單位摩擦阻力損失并進(jìn)行密度修正： 管段 9 10，雷諾數(shù)為： /e 1 00 0/ 的計(jì)算需要 選用 公式，該過程由下列語句來實(shí)現(xiàn)： 11 8( , 51065 公式套用了 嵌套假設(shè)語句，語句執(zhí)行的過程是：如果前面計(jì)算所得的 如果小于 2100，就套用4這一公式；如果不是小于2100，并且如果大于 3500，則套 8( ，如果既不小于 2100，且不大于 3500，即大于 2100 小于 3500 時(shí)， 因?yàn)槔字Z數(shù)為 ，大于 3500，采用與紊流相對(duì)應(yīng)的公式： 8( 的計(jì)算過程一樣，需要根據(jù)雷諾數(shù)來判斷流態(tài)從而選定公式。所用語句為： ，0052050406 ) ) 因?yàn)槔字Z數(shù)為 ，大于 3500，采用與紊流相對(duì)應(yīng)的公式： 12 273 2732090 52 a/m 密度修正后單位管長摩擦阻力損失為： 燃?xì)?管道 的管段計(jì)算長度確定 1L 2 中： 計(jì)算管段中局部阻力系數(shù)的總和，在管段 9 10 中，僅包括以下局部阻力： 名稱 數(shù)量 局部阻力系數(shù) 直流三通 1 個(gè) 計(jì)局部阻力損失 ： 管段 9總壓力損失及 0 P L ：管段 從節(jié)點(diǎn) 0 開始到節(jié)點(diǎn) 10 為止的管段累計(jì)阻力損失為：點(diǎn) 0 到節(jié)點(diǎn) 9 的管段累計(jì)阻力損失 至此，管段 9 10 的水力計(jì)算完成。其余管段均按照以上步驟完成。 為清晰起見，將庭院管道從最遠(yuǎn)點(diǎn)到調(diào)壓站的局部阻力損失一一羅列在下表5 中，其余管段均按此計(jì)算，不做說明，直接填入水力計(jì)算表：（各管段編號(hào)與附圖 1 相對(duì)應(yīng)） 表 5：局部阻力損失表 管段 附件名稱 局部阻力系數(shù)數(shù)量 n 累計(jì)局部阻力系數(shù) 13 0 1 90光滑彎頭 1 直流三通 1 1 2 直流三通 1 3 直流三通 1 4 直流三通 1 30光滑彎頭 1 5 160光滑彎頭 1 流三通 1 5 6 90光滑彎頭 1 分流三通 1 6 7 直流三通 1 8 直流三通 1 9 直流三通 1 10 直流三通 1 0 11 直流三通 1 1 12 直流三通 1 2 13 直流三通 1 3 14 直流三通 1 150光滑彎頭 2 14 15 直流三通 1 5 16 直流三通 1 6 17 直流三通 1 7 18 直流三通 1 90光滑彎頭 1 18 19 直流三通 1 9 20 直流三通 1 14 20 21 90光滑彎頭 1 4) 庭院管道水力計(jì)算結(jié)果詳見附表 1。由于雷諾數(shù)和運(yùn)動(dòng)粘度僅在判別流態(tài)時(shí)采用，故在打印的附表中被隱藏，在電子版的水力計(jì)算表中有羅列。 (5) 從調(diào)壓站到管道最遠(yuǎn)點(diǎn)阻力損失即為從節(jié)點(diǎn) 0 到節(jié)點(diǎn) 21 之間管段的阻力損失，經(jīng)過多次修正管徑，最終累加結(jié)果為 該值小于 900道允許的最大壓力損失）。 注：在修正管徑來調(diào)節(jié)管道阻力損失的同時(shí)考 慮以下兩點(diǎn)： 管道的管徑規(guī)格過多會(huì)給施工帶來不便，且增加管道附件（如變徑接頭等）。從經(jīng)濟(jì)方面考慮管道附件的價(jià)格遠(yuǎn)比管道價(jià)格高，所以盡量在選擇管徑的時(shí)候采用三種左右的規(guī)格。 管道阻力損失除了有最大允許壓力損失值外，還有一個(gè)最小允許壓力損失值，在本工程中為 150 道附屬設(shè)備 (1) 凝水器 用途： 收集煤氣中的冷凝水、施工過程進(jìn)入煤氣管道中的水，以及地下水為高的地區(qū)透過管道不嚴(yán)密部分滲入低壓煤氣管道內(nèi)的水； 充氣啟動(dòng)或修理時(shí)，用抽水管作為吹洗管、放空管； 用抽水管做測壓管。 安裝 地點(diǎn)： 管道 坡向改變時(shí)，凝水缸設(shè)在管道的最低點(diǎn)，兩相鄰凝水器之間距離一般為200 500m； 管道 坡向不變時(shí)，間距一般為 500m 左右。 設(shè)計(jì)選用： 庭院管道的工作壓力屬于低壓，所以選用低壓凝水器； 本設(shè)計(jì)中凝水器所在管段的管徑均為 以采用鋼制 凝水器。 (2) 護(hù)罩 護(hù)罩用于保護(hù)引至地面的檢查管、凝水缸引來的凝水排放管。小型護(hù)罩（直徑 100適合用于檢查管及低壓凝水缸上。所以本設(shè)計(jì)采用小型 15 護(hù)罩來保護(hù)凝水排放管。 護(hù)罩可用鑄鐵或鋼板制造。 (3) 金屬 示蹤線和警示帶 聚乙烯 燃?xì)夤艿婪笤O(shè)時(shí)，宜隨管走向埋設(shè)金屬示蹤線；距管頂不小于300應(yīng)埋設(shè)警示帶，警示帶上應(yīng)標(biāo)出醒目的提示字樣。 計(jì) 圖紙 (1) 庭院燃?xì)夤艿榔矫娌贾脠D（燃施 1） 燃施 1已滿足施工圖設(shè)計(jì)深度要求，比例為 1/500。 注：各管段應(yīng)標(biāo)注平面 x、 出管道準(zhǔn)確平面位置，如果平面圖給出建筑物坐標(biāo)，管道位置也可用管道與建筑物的相對(duì)尺寸表示。 (2) 管道縱斷面圖（附圖 2、附圖 3） 對(duì)于各管段均應(yīng)繪制管道縱斷面圖，在此僅以有凝水器的管段為例。附圖2、附圖 3是管段 5 27 25 及 5 4 1， 5 6 18 21 管段的管道縱斷面圖。圖紙包括了管道路面的地形標(biāo)高；管道平面布置示意圖；燃?xì)夤艿雷邉菁奥裆睿还艿栏郊鳎┑陌惭b深度；輸氣管道的坡向及坡度； 繪制縱斷面圖時(shí)在圖紙左側(cè)繪制標(biāo)尺，圖紙中采用橫向 1/1000，縱向 1/50 的比例。 計(jì)施工說明及 材料表 設(shè)計(jì)施工說明（說明 1）闡述了在庭院燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)及施工的過程中需要注意的問題以及實(shí)際的工程施工方法等。 庭院管道的材料表附于燃施 1 上。 室內(nèi)管道 入管的設(shè)計(jì) 引入管是指室外燃?xì)夤艿琅c室內(nèi)燃?xì)夤艿赖倪B接管。無論是低壓還 是中壓（即自設(shè)調(diào)壓箱的用戶）燃?xì)庖牍?，其布置原則基本相同，一般可分為地下引入法和地上引入法兩種，地上引入法又分為低立管入戶和高立管入戶。 (1) 結(jié)合 主要的設(shè)計(jì)原則，說明本設(shè)計(jì)的方案： 燃?xì)?引入管應(yīng)設(shè)在廚房或走廊等便于檢修的非居住房間內(nèi)。如確有困難，可以從樓梯間引入，此時(shí)閥門井宜設(shè)在室外。本設(shè)計(jì)將引入管設(shè)在廚房； 輸送濕燃?xì)獾囊牍埽裨O(shè)深度應(yīng)在土壤冰凍線以下，并有不低于 坡向凝水器或燃?xì)夥峙涔艿钠露?。本工程引入管均?坡向凝水器或燃 16 氣分配管的坡度。 燃?xì)庖牍艽┻^建筑物基礎(chǔ)、墻或管 溝時(shí)，均應(yīng)設(shè)在套管內(nèi)，并考慮沉降的影響，必要時(shí)采取補(bǔ)償措施。本設(shè)計(jì)考慮到軟土地基燃?xì)庵Ч苓M(jìn)戶時(shí)，由于建筑物的沉降往往會(huì)造成低（高）立管下端的彎管處破裂，進(jìn)戶管上設(shè)置撓性補(bǔ)償器。設(shè)置方式見各樓棟的系統(tǒng)圖。安裝圖參考文獻(xiàn) 3圖 5 2 5 5。 輸送人工煤氣時(shí)，引入管最小公稱直徑為 25送天然氣時(shí)，最小公稱直徑為 15 (2) 參考文獻(xiàn) 2，本工程位于江南沒有冰凍期的地方，無法從地下引入時(shí)，常用地上引入法。本工程采用地上引入法，燃?xì)夤艿来┻^室外地面，沿外墻敷設(shè)到一定高度，然后穿建筑物外墻進(jìn)入廚房。 (3) 在 新建 小區(qū)的燃?xì)夤こ掏ǔ？紤]到建筑的整體美觀，采用低立管入戶；但在改造工程中，為了給住戶帶來盡肯能少的施工不便，通常采用高立管入戶。在本工程中，采用低立管入戶。 出水力 計(jì)算 圖（系統(tǒng)圖或立面圖） (1) 對(duì)各 計(jì)算 節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)，對(duì)于有管道計(jì)算流量、管徑、氣流方向改變的位置均應(yīng)邊上節(jié)點(diǎn)號(hào)； (2) 對(duì)各層層高及支管處進(jìn)行標(biāo)高； (3) 標(biāo)出管道附屬設(shè)備。 內(nèi)燃?xì)夤艿浪τ?jì)算的方法 (1) 設(shè)計(jì)流量計(jì)算 在計(jì)算庭院管道時(shí)進(jìn)行流量計(jì)算時(shí)提到，由于居民住宅使用燃?xì)獾臄?shù)量和使用時(shí)間變 化較大，故室內(nèi)和庭院燃?xì)夤艿赖挠?jì)算流量一般都按燃?xì)庥镁叩念~定耗氣量和同時(shí)工作系數(shù) 確定。在此，不重復(fù)列出公式。 (2) 管材的選擇確定 根據(jù)前文所述，庭院管道采用的 材有較多優(yōu)點(diǎn)，但是參照文獻(xiàn) 4，由于聚乙烯管道機(jī)械強(qiáng)度較低，作明管容易受碰撞破損，導(dǎo)致漏氣，同時(shí)受大氣中紫外線與氧氣的影響，會(huì)加速老化，氣溫的變化及油煙或其他化學(xué)劑的侵蝕對(duì)聚乙烯管道也不利。因此作為易燃易爆的燃?xì)廨斔凸艿?，不?yīng)使用聚乙烯管道作室內(nèi)地上管道。 根據(jù)文獻(xiàn) 1，對(duì)于不大于 室內(nèi)燃?xì)夤艿缿?yīng)采用鍍鋅鋼管；對(duì)于大 17 于 室內(nèi)燃?xì)夤艿酪瞬捎脽o縫鋼管，材質(zhì) 10 號(hào)鋼，連接形式采用焊接或法蘭。 假設(shè)采用鍍鋅鋼管，根據(jù)已計(jì)算的設(shè)計(jì)流量以及鍍鋅鋼管的經(jīng)濟(jì)流速 6m/s（文獻(xiàn) 2），根據(jù)公式 3 6 0 07 8 步得出燃?xì)夤艿赖墓軓竭h(yuǎn)小于 確定采用鍍鋅鋼管。 而在庭院管道與引入管連接的地方采用鋼塑轉(zhuǎn)換彎接頭。連接方式參見文獻(xiàn) 4。 (3) 室內(nèi)管道水力計(jì)算的方法及公式闡述： 預(yù)選管徑 預(yù)選管徑可通過平均壓降法或經(jīng)濟(jì)流速法來確定。但是由于本設(shè)計(jì)的室內(nèi)管段流量變化頻繁，不適合采用平均壓降法；本設(shè) 計(jì)按照 6m/s 的經(jīng)濟(jì)流速預(yù)選管徑。公式如下： 式中： 管段的計(jì)算流量（ h）； d 管道內(nèi)徑 ( v 經(jīng)濟(jì)流速 (m/s)； 根據(jù)預(yù)選管徑從表 6確定管道內(nèi)徑： 表 6： 低壓流體輸送鋼管 鍍鋅鋼管 ) 管徑 外徑 普通管壁厚 管內(nèi)徑 重量 mm in mm mm mm kg/m 8 1/4 0 3/8 5 1/2 0 3/4 5 1 2 1 1/4 0 1 1/2 0 2 5 2 1/2 道工程安裝手冊(cè) 根據(jù)計(jì)算流量以及預(yù)選管道的內(nèi)徑，確定實(shí)際流速。公式如下： 18 )4/(2 式中： v 實(shí)際流速 (m/s)； 庭院及室內(nèi)燃?xì)夤艿赖挠?jì)算流量（ h）； d 管道內(nèi)徑 ( 與庭院管道的水力計(jì)算一樣， 由于燃?xì)馓幱诟鞣N流態(tài)時(shí)，需要選用不同的阻力計(jì)算公式。流態(tài)通過雷諾數(shù)來判別。 /e 式中 : 雷諾數(shù)； d 管道內(nèi)徑 ( v 實(shí)際流速 (m/s)； 運(yùn)動(dòng)粘度 ( /s)。 根據(jù)各管段燃?xì)獾睦字Z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(jì)算公式。不同流態(tài)的計(jì)算公式如下： 當(dāng)為紊流，8( ； 當(dāng) 2100 為臨界狀態(tài)，052050406 ) ； 式中： 19 P 燃?xì)夤艿滥Σ磷枇p失 ( 燃?xì)夤艿赖哪ψ柘禂?shù)； l 燃?xì)夤艿赖挠?jì)算長度 (m)； 0Q 燃?xì)夤艿赖挠?jì)算流量（ h）； d 管 道內(nèi)徑 ( 0 1 / 運(yùn)動(dòng)粘度 ( /s)； 管壁內(nèi)表面的當(dāng)量絕對(duì)粗糙度 (，鍍鋅鋼管一般取 =設(shè)計(jì)中取 雷諾數(shù)； T 實(shí)際的燃?xì)鉁囟龋?0T 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 /輸送人工煤氣時(shí)，只需在上述阻力損失的基礎(chǔ)上乘以人工燃?xì)獾拿芏葦?shù)值。 燃?xì)夤艿赖墓芏斡?jì)算長度確定 管段的計(jì)算長度由兩部分組成：一 局部阻力損失的計(jì)算可以用將各種管件折成相同管徑管段的當(dāng)量長度，乘以單位管長阻力損失的方法。當(dāng)量長度的計(jì)算公式如下： 2式中： 2L 當(dāng)量長度 m； 計(jì)算管段中局部阻力系數(shù)的總和?？梢酝ㄟ^查文獻(xiàn)1中表 6?。?d 管道內(nèi)徑 ( 燃?xì)夤艿赖哪ψ柘禂?shù)。 管段阻力損失計(jì)算 20 管段的總壓力損失值即為管段的計(jì)算長度與經(jīng)過密度修正的單位長度管道阻力損失之積。 各管段的附加壓頭計(jì)算 由于燃?xì)馀c空氣的密度不同，當(dāng)管 段始末端存在標(biāo)高差時(shí)，在燃?xì)夤艿乐袑a(chǎn)生附加壓頭，在計(jì)算室內(nèi)燃?xì)夤艿罆r(shí)，必須將該值計(jì)入管道阻力損失之內(nèi)。其值由下式確定： )( 式中： 附加壓頭 ( g 重力加速度 (N/ )； a 空氣的密度 ( / 3； g 燃?xì)?的密度 ( / 3； H 管段終始端的標(biāo)高差值。 管段的累計(jì)阻力損失計(jì)算 該值即為本管段的阻力損失加上管段附加壓頭以及前面已經(jīng)計(jì)算過的管段的阻力損失累計(jì)值。 根據(jù)管道阻力損失的要求對(duì)管道設(shè)計(jì)的校核與修正 根據(jù)文獻(xiàn) 1表 7層建筑室內(nèi)允許壓降為 250于上述的計(jì)算中未計(jì)入燃?xì)獗淼淖枇p失（ 100 120,所以，按照上述過程計(jì)算所得的阻力損失應(yīng)不大于 150大于 150需要改變管道直徑 ，重新計(jì)算。 (4) 以 24 棟室內(nèi)燃?xì)饬⒐?7 為例進(jìn)行室內(nèi)燃?xì)夤艿赖脑O(shè)計(jì)計(jì)算及核算。 畫出水力計(jì)算用的系統(tǒng)圖（附圖 4）。 管段 流量 的計(jì)算、根據(jù)經(jīng)濟(jì)流速計(jì)算得出的管徑以及預(yù)選的管徑如表 7： 表 7： 24 棟燃?xì)饬⒐?7 的管段流量計(jì)算表 管段編號(hào) 戶數(shù) 時(shí)使用系數(shù)算流量 算得管徑 d 預(yù)選管徑 D 單位 戶 h m 1 1 1 5 21 1 2 1 1 5 2 3 2 5 3 4 3 5 4 5 4 5 5 6 5 5 6 7 6 5 7 8 7 5 8 9 8 5 9 10 9 5 10 11 10 5 11 12 11 5 12 13 11 5 根據(jù)流量以及預(yù)選管徑所對(duì)應(yīng)得內(nèi)徑確定實(shí)際流速： 如管段 0 1，實(shí)際流速為 )4/( 2h )4)1 0 0 0/3 6 0 0/ s 根據(jù)管段計(jì)算流量、實(shí)際流速以及運(yùn)動(dòng)粘度，得出雷諾數(shù)并判別流態(tài)從而選擇對(duì)應(yīng)的公式進(jìn)行計(jì)算得出單位摩擦阻力損失并進(jìn)行密度修正： 如 管 段 0 1，雷諾數(shù)為： /e 1 0 0 0/ 3500，屬于紊流； 的計(jì)算需要 選用 公式，該過程由下列語句來實(shí)現(xiàn)： 8( , 51065 選用與紊流相對(duì)應(yīng)的公式： 22 8( 的計(jì)算過程一樣，需要根據(jù)雷諾數(shù)來判斷流態(tài)從而選定公式。所用語句為： ，0052050406 ) ) 因?yàn)槔字Z數(shù)為 ，大于 3500，采用與紊流相對(duì)應(yīng)的公式： 273 52 a/m 密度修正后單位管長摩擦阻力損失為： 燃?xì)?管道 的管段計(jì)算長度確定 1L 2 中： 計(jì)算管段中局部阻力系數(shù)的總和，在管段 0 1中，包括 23 以下局部阻力： 名稱 數(shù)量 局部阻力系數(shù) 塞 1 個(gè) 流三通 1 個(gè) 計(jì)局部阻力損失 ： 管段始末的高程差及附加壓頭： )( =( 0=O 管段總壓力損失及 累計(jì)壓力損失： P L+ ：管段從節(jié)點(diǎn) 0 開始到節(jié)點(diǎn) 1 為止的管段累計(jì)阻力損失為： 至此，管段 0 1 的水力計(jì)算完成。其余管段均按照以上步驟完成。 允許壓降及對(duì)管道設(shè)計(jì)的校核與修改。 根據(jù)以上的方法，得出初步管道計(jì)算結(jié)果，壓力損失過大，為 大超過 150最大允許壓力降 。經(jīng)多次調(diào)整管徑，最終確定為 見附表 3 (5) 室內(nèi)燃?xì)夤艿赖墓艿婪栏?、附屬設(shè)備及其安裝設(shè)計(jì) 由于鋼塑彎頭連接室內(nèi)管道前有埋地的鍍鋅鋼管管段，所以需要采用一定的防腐措施。 對(duì)于埋地管道，針對(duì)土壤腐蝕性的特點(diǎn)，可以通過多種途徑來防止腐蝕的發(fā)生和降低腐蝕的程度。在參觀的工地中，防腐的做法都是采用絕緣層防腐法。目前常用的埋地鋼管外防腐材料有石油瀝青、煤焦油瓷漆、聚乙烯粘膠帶、熔結(jié)環(huán)氧、擠塑聚乙烯（二層、三層結(jié)構(gòu)）。 石油瀝青：有穩(wěn)定的防腐性能，取材容易，價(jià)格較低，但其吸水率高易老化，耐熱穩(wěn)定性 差，在熬制時(shí)對(duì)環(huán)境有污染； 聚乙烯粘膠帶：施工方便，可機(jī)械也可手工纏繞，吸水率較小，易補(bǔ)口補(bǔ)傷，對(duì)環(huán)境無污染，適合于小管徑管道的防腐，但在螺旋焊縫管上纏繞效果較差。 24 熔結(jié)環(huán)氧粉末與管道表面黏結(jié)力非常強(qiáng)，耐化學(xué)腐蝕性能好，硬度高，使用溫度范圍寬，絕緣 較高，但其韌性較差，在搬運(yùn)與施工中易發(fā)生機(jī)械損傷，且補(bǔ)口較麻煩。 擠塑聚乙烯（兩層和三層結(jié)構(gòu)），具有優(yōu)良的機(jī)械性能和極低的水汽滲透性，耐化學(xué)介質(zhì)侵蝕能力強(qiáng)，絕緣電阻大，特別是擠塑聚乙烯三層結(jié)構(gòu)防腐，彌補(bǔ)了兩層 結(jié)性能不足及環(huán)氧粉末涂層耐機(jī)械撞擊能力不足等缺點(diǎn) ，把兩者的優(yōu)勢結(jié)合在一起，通過互補(bǔ)防腐性能更加優(yōu)越，能適合于各種土壤條件下使用。 通過對(duì)各類防腐層的比較，可以擠塑聚乙烯防腐層具有明顯的優(yōu)越性，并且直接由工廠流水線生產(chǎn)避免了人為施工質(zhì)量的因素，而三層結(jié)構(gòu)更是結(jié)合了環(huán)氧粉末與聚乙烯兩種防腐層的優(yōu)點(diǎn)是目前較為完善的外防腐層體系，適合于在江南水網(wǎng)密集人口稠密的地區(qū)使用，因此，地處南京的本設(shè)計(jì)推薦使用擠塑聚乙烯三層結(jié)構(gòu)防腐層。 套管 立管通過各層樓板處應(yīng)設(shè)套管。套管高出地面至少 50管與燃?xì)夤艿乐g的間隙應(yīng)用瀝青和油麻填料。本設(shè)計(jì)中套管高出地面 50 閥門 不同類型的閥門有不同的適用場合。 在本設(shè)計(jì)中，在引入管的室外段連接一內(nèi)螺紋球閥，該種閥門體積小，完全開啟時(shí)的流通斷面與管徑相等。這種閥門動(dòng)作靈活，阻力損失小。 在本設(shè)計(jì)中，室內(nèi)連接燃?xì)獗砬敖右槐砬翱伎耍瑢儆谛?。同樣?dòng)作靈活，閥桿轉(zhuǎn) 90即可達(dá)到啟閉的要求。雜質(zhì)沉積造成的影響比閘閥小，所以廣泛應(yīng)用在燃?xì)夤艿郎稀?支承的間距要求及固定方法選擇。 鋼管的支承最大間距參見文獻(xiàn) 5表 氣管道采用的支承固定方法參見文獻(xiàn) 5表 設(shè)計(jì)中管道直徑 均在 2 之間，且墻面均為磚砌墻壁。如 管道，其支承最大間距為 各層層高大都為 以在本設(shè)計(jì)中，采用每層設(shè)置一個(gè)管卡的方案，以達(dá)到支承的作用。 補(bǔ)償器 為防止沉降，在立管進(jìn)戶前的水平段設(shè)置撓性補(bǔ)償器，與管道用法蘭連接。 25 具體設(shè)置方式見各樓系統(tǒng)圖，安裝參見參考文獻(xiàn) 3圖 5 2 5 5。 (6) 室內(nèi)燃?xì)夤艿赖脑O(shè)計(jì)圖紙 平面 布置 圖見 24 棟 31 棟平面布置圖（燃施 2燃施 16）。 圖紙已經(jīng)達(dá)到施工設(shè)計(jì)要求，比例為 1： 100。 管道立面及 軸測圖 (燃施 3燃施 17) 各樓管道立面、軸測圖以及設(shè)備材料表均在各對(duì)應(yīng)的圖紙上，圖紙達(dá)到施工設(shè)計(jì)要求，各種標(biāo)注全面清晰。 3 天然氣替換的可行性分析 在此，僅對(duì)現(xiàn)有設(shè)計(jì)好的管道用天然氣來置換人工煤氣，在管道直徑不變的情況下是否能滿足輸送天然氣的壓力及壓損的要求。 華白指數(shù) 在燃?xì)獾幕Q性問題中，華白指數(shù)式衡量熱流量（熱負(fù)荷）大小的特性指數(shù)，可用下式計(jì)算： 式中： W 華白指數(shù)； 燃?xì)飧邿嶂担?其值參見文獻(xiàn) 1表 1 2， 1 3； s 燃?xì)獾南鄬?duì)比重，即為燃?xì)饷芏扰c空氣重力密度的比值。 為了保證燃燒器具的燃燒穩(wěn)定，華白指數(shù)的波動(dòng)范圍，一般不超過 5。對(duì)于混合氣體的華白指數(shù)，分別求出混合氣體的熱值和相對(duì)比重 s，即可求得華白指數(shù)。 首先，參見文獻(xiàn) 1表 1 1，得出人工煤氣（重油蓄熱裂解氣）和天然氣（純天然氣）的組分（體積）： 34O 2 工煤氣： 然氣： 98 據(jù)文獻(xiàn) 1表 1 2， 1 3 查得以上組分的高發(fā)熱值代入公式： 人工煤氣的華白指數(shù)： 100/)1 2 7 4 6 3 1 2 1 8 4 26 K / m3 s 然氣的華白指數(shù)： 100/)1 5 1 2 1 3 8 8 1 2 6 8 4 298( K / m3 s 個(gè)華白指數(shù)相差甚大，遠(yuǎn)大于 5。所以，需要在置換過程中更換燃具。在本設(shè)計(jì)中，按照本設(shè)計(jì)說明 天然氣流量進(jìn)行核算管道。 庭院管道的天然氣替換核算 輸送天然氣時(shí)，燃具額定壓力為 2000壓站出口最大壓力應(yīng)為 3150考文獻(xiàn) 1表 7 2），而根據(jù)文獻(xiàn) 1表 7 3，對(duì)于天然氣的多層建筑室內(nèi)燃?xì)夤芏蔚脑试S壓降