工程设计基础及常见问题解析

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1、工程设计基础及常见问题解析 2010年营销工程师首期培 训 个人情 况简介岗位认识2公司名称信息九大区域设计部携手城镇燃气设计与大家共同 学习与成长3公司名称信息如何开展设计工作4公司名称信息单项工程设计知识单项工程设计知识绘图基本功绘图基本功目 录单项工程相关计算单项工程相关计算单项工程相关案例单项工程相关案例城镇燃气基本知识城镇燃气基本知识 城镇燃气基本知识城镇燃气基本知识 城镇燃气的基本知识城镇燃气的种类和质量要求 城镇燃气系统构成 城镇燃气的特点:*田田*田田田田*田田 * *_* 7公司名称信息城镇燃气的种类和质量要求以气源的种类来分人工制气天然气城镇燃气煤制气 油制气 生物制气 液

2、化石油气 二甲醚 工业余气气田天然 气 石油伴生 气 凝析气田 气 煤层气液化天然气 压缩天然气8公司名称信息城镇燃气的种类和质量要求以燃烧特性来分人工燃气天然气液化石油气5R 6R 7R4T 6T 10T 12T 13T 19Y 20Y 22Y华白数燃烧势燃烧特性指标9公司名称信息城镇燃气的种类和质量要求天然气、人工煤气国家标准主要指标： 天然气 qh31.4MJ/m3 人工煤气 ql14.7MJ/m3 燃气中硫化氢的含量要求在20mg/m3 以下安全考虑：加臭10公司名称信息城镇燃气系统构成城镇燃气系统构成 城市燃气输配系统组成示意图 液化石油气供应系统组成示意图 压缩天然气液化天然气供应

3、系统示意图 -/ 11公司名称信息城镇燃气系统构成上游中游下游天然气气田油田人工制气厂LNG接收基地煤矿输气管线城市门站储气设施城市管网调压设施管理系统居民用户商业用户工业用户12公司名称信息高中压调压站储配站城市门站分输站储配站储配站储配站高中压调压站高中压调压站高中压调压站长输管线中压管网城市燃气输配系统组成示意图人工制气厂13公司名称信息14公司名称信息中压管网液化石油气系统组成示意图液化石油气气化厂铁路运输公路运输管道运输液化石油气储配站储存灌装用户15公司名称信息中压管网压缩天然气液化天然气供应系统示意图气化、减压、调压公路运输液化天然气供应站 压缩天然气子站压缩母站、液化厂、接收基

4、地16公司名称信息城镇燃气的特点介质易燃，具有爆炸危 险性，安全问题突出。 联系千家万户，要求具 有很高的可靠性。 服务行业，点多、线长 、面广，管理要求高。17公司名称信息城市燃气管道设计管道系统的压力分级和组成 管道系统的布置和敷设 管道系统的计算 管道系统的材料和设备18公司名称信息管道系统的压力分级和组成名 称压力/MPa 高压燃气管道A2.5P4.0 B1.6P2.5 次高压燃气管 道A0.8P1.6 B0.4P0.8 中压燃气管道A0.2P0.4 B0.01 P0.20 低压燃气管道P 0.0119公司名称信息管道系统的压力分级和组成单级管网系统（低压单级） 两级管网系统（中低压、

5、高低压、高中压 ） 三级管网系统（高中低压、高次高中压） 多级管网系统（高、次高、中压管网加大 于4MPa管网）为什么要分级？20公司名称信息管道系统的压力分级和组成输气管道：干管，主要在道路和街道上 敷设。 分配管道：支管，主要在小区内敷设。引入管 用户管道室内管道21公司名称信息管道系统的布置和敷设高压管道宜布置在城市边缘 或有足够安全距离的地带，并 应逐步连接成环网； 高、中压管道布置，应考虑 大型用户的直接供气可能性， 并尽量靠近这类用户； 高、中压管道的布置应考虑 调压室的布点位置，尽量使管 线靠近各调压室； 高压管道应尽量减少穿越铁 路、河流和其他大型障碍物。高压管道布置22公司名

6、称信息管道系统的布置和敷设四级地区地下燃气管道输配压力 不宜大于1.6MPa（表压）。遇有特 殊情况时： 高压A地下燃气管道与建筑物 外墙面之间的水平净距不应小于 30m（满足条件不应小于20m）。 高压B地下燃气管道与建构物 外墙面之间的水平净距不应小于 16m（满足条件不应小于10m）。高压管道布置23公司名称信息管道系统的布置和敷设中压管道布置中压管道应布置在城市用 气区便于与中低压调压站连 接的道路上，尽量避开交通 干道和闹市区繁华街道； 中压管道应布置成环网， 以提高其输气和配气的安全 可靠性。24公司名称信息管道系统的布置和敷设低压管道布置低压管道以环状网路布置为主， 环枝结合。成

7、环边长一般在300 600m之间； 宜布置相邻调压室之间的连通管 道，管径应大于相邻管网管径； 低压管道有条件时，应尽可能布 置在街坊内兼作庭院管道，以节省投 资； 某些情况低压管道可考虑在道路 两侧敷设。25公司名称信息管道系统的布置和敷设高压管道地区等级划分沿管道中心两侧各 200m 范围内，任意 划分为1.6km 长并能包括最多供人居住的独 立建筑物数量的地段，按房屋建筑密集程度 ，分为四个等级。 一级地区：有12个或12个以下供人居住 建筑物的任一地区分级单元。 二级地区：有12个以上，80个以下供人 居住建筑物的任一地区分级单元。 三级地区：介于二级和四级之间的中间 地区。有80个和

8、80个以上供人居住建筑 物的任一地区分级单元，或距人员聚集 的室外场所90m内铺设管线的区域。 四级地区：地上4层或4层以上建筑物普 遍且占多数的的任一地区分级单元（不 计地下室层数）。26公司名称信息管道系统的布置和敷设高压管道地区等级划分二、三、四地区的长度可按如下 规定调整： 四级地区的边界线与最近地上4层或4层 以上建筑物相距200m。 二、三级地区的边界线与该地区最近建 筑物相距200m。 确定城镇燃气管道地区等级应为 该地区的今后发展留有余地，宜按城 市规划划分地区等级。27公司名称信息管道系统的布置和敷设埋深： 埋设在机动行车道下时，不得小 于0.9m； 埋设在非非机动车道（含人

9、行道 ）下时，不得小于0.6m； 埋设在机动车不可能到达的地方 时，不得小于0.3m； 埋设在水田下时，不得小于 0.8m。 注：当不能满足上述规定时，应 采取有效的安全防护措施。 输送湿燃气的燃气管道，应埋设 在土壤冰冻线以下。 坡度： 燃气管道坡向凝水缸的坡度不宜 小于0.003。管道埋深与坡度28公司名称信息管道系统的布置和敷设1 随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： 1）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

10、缝，对焊缝进行100%无损探伤； 2）跨越通航河流的燃气管道底标高，应符合通航净空的要 求，管架外侧应设置护桩； 3）在确定管道位置时，与随桥敷设的其它管道的间距应符 合现行国家标准工业企业煤气安全规程GB 6222支架敷 管的有关规定； 4）管道应设置必要的补偿和减震措施； 5）对管道应做较高等级的防腐保护； 对于采用阴极保护的埋地钢管与随桥管道之间应设置绝缘 装置。 6）跨越河流的燃气管道的支座（架）应采用不燃烧材料制 作。管道跨越河流29公司名称信息管道系统的布置和敷设1 燃气管道宜采用钢管； 2 燃气管道至河床的覆土厚度，应根 据水流冲刷条件及规划河床确定。对 不通航河流不应小于0.5

11、m；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。管道穿越河流30公司名称信息管道系统的布置和敷设1 穿越铁路和高速公路的燃气管道，应加套管； 注：当燃气管道采用定向钻穿越并取得铁路或高速公路 部门同意时，可不加套管。 2 穿越铁路的燃气管道的套管，应符合下列要求： 1） 套管埋设的深度：铁路轨底至套管顶不应小于 1.20m，并应符合铁路管理部门的要求； 2） 套管宜采用钢管或钢筋混凝土管； 3） 套管内径比燃气管道外径大100mm 以上； 4） 套管两端与燃气管的间隙应采用柔性的防腐、防水 材料

12、密封，其一端应装设检漏管； 5） 套管端部距路堤坡脚外距离不应小于2.0m。 穿越铁路与公路 31公司名称信息阀门布置燃气管道布线时应在门站、储配站、调压站进出口、 分支管起点、主要河流、主要道路、铁路两侧设置阀门 ，次高压、中压管道上每2km左右设分段阀门。 低压管道可不设阀门.32公司名称信息管道系统的计算确定燃气管道计算流量有两种方法，即 高峰系数法与同时工作系数法。 高峰系数法用于有一定规模的城 镇，也就是说，人口较多，且有一定 量的工业与商业用户的城镇。 同时工作系数法用于居民点或居 民小区，一般当居民用户小于1000户 时，燃气管道计算流量采用同时工作 系数进行计算。庭院与户内管道

13、就用 同时工作系数确定管道计算流量。管道计算流量 33公司名称信息管道系统的计算水力计算公式 34公司名称信息管道系统的计算摩擦阻力系数的计算采用F.Colebrook公式35公司名称信息管道系统的计算式中： qh管道计算流量（m3/h）； qt管道转输流量（m3/h）； qd管道途泄流量（m3/h）； 与途泄流量和转输流量的比值 有关，并与沿途支管数目有关的系数， 取=0.55。低压燃气管道的计算流量按下式计算36公司名称信息管道系统的计算在已知用户用气量和已定管网布置图的基 础上，计算整个供气范围内集中负荷的用气量 和单位长度的途泄流量； 计算管网各管段的途泄流量； 确定环网各管段中的气体

14、流向，选择零点 时，应使从供气点到用户流经的距离为最短， 气流方向总是流离供气点，而不应逆向流动； 求管网各管段的计算流量； 由已知的管网计算压力降和供气点至零点 的管道实际长度，求得单位长度平均压力降， 选择各管段的管径。 局部阻力损失通常取沿程阻力损失的10%。 选择管径时先作初步的水力计算； 进行水力平差计算，使所有封闭环状管网 压力降的代数和等于零或接近于零，达到工程 容许的误差范围。水力平差计算 37公司名称信息管道系统的计算高压管道的壁厚计算式中： 钢管计算壁厚（mm）； P设计压力（MPa）； d钢管外径（mm）； s钢管的最低屈服强度（MPa ）； F强度设计系数， 焊缝系数。

15、 38公司名称信息管道系统的计算地区等级强度设计系数（F） 一级地区0.72二级地区0.60三级地区0.40四级地区0.30强度设计系数穿越段和厂站内强度设计系数另有规定39公司名称信息管道系统的材料和设备中压和低压燃气管道宜采用聚乙烯 管、机械接口球墨铸铁管、钢管和钢 骨架聚乙烯塑料复合管。 高压和次高压燃气管道采用钢管。40公司名称信息调压站和调压装置设计按控制方式有直接作用式和间接作 用式。 按输气压力分，有高高压调压站、 高中压调压站和中低压调压站。 按调压站作用功能分，有区域调压 站，专用调压站，调压柜与调压箱。 41公司名称信息调压装置的作用和设置为了对城镇燃气输配管网中的燃气进行 压力调节与控制，需设置燃气调压装置。 其作用就是将高压燃气降到所需的压力， 并使其出口压力保持不变。调压装置中调 压器是其主要设备。 在城镇燃气输配管网系统中，燃气调压 装置设在城镇燃气气源、门站、储配站、 加压站、配气站、加气站、各级压力管网 之间、分配管网与用户处。 42公司名称信息调压站和调压装置设计调压装置的设置 自然条件和周围环境许可时，宜设置在露天， 但应设置围墙，护拦或车挡； 设置在地上单独的调压箱（悬挂式）内时；对 居民和商业用户燃气进口压力不应大于0.4MPa；