09级建筑环境与设备工程专业《燃气输配》课程设计说明书设计题目衡阳县天然气输配管网设计专业 09级建筑环境与设备工程学生姓名王金刚学号************指导教师管延文老师目录一、设计资料 (3)1.1衡阳县相关资料 (3)1.2天然气气源 (3)1.3我国一些地区和城市的居民生活用气量指标 (4)二、负荷计算 (5)2.1城市燃气总年用量计算 (5)2.2确定各类用户用气高峰系数 (7)2.3计算月平均日和小时计算流量 (8)三、管道布置 (10)3.1、管网系统选择 (10)3.2、中压管网布置原则 (11)3.3、管道布置及管网规划图 (11)四、管网水力计算 (12)4.1、管道的途泄流量 (12)4.2、确定零点 (12)4.3、转输流量的计算 (12)4.4、管道的计算流量 (12)4.5、计算过程 (12)4.6，管网平差计算 (15)五、储气容积计算 (17)5.1、用气量的储气容积 (17)5.2、确定储气罐的实际容积 (18)六、燃气输配课程设计体会 (19)参考文献 (20)附录 (21)燃气输配课程设计说明书设计题目：衡阳县天然气输配管道设计一、设计资料◆1.1、衡阳县相关资料：供气区面积为：3.5平方公里人口密度为：4万人/平方公里属于南方地区无采暖考虑。
◆1.2、天然气气源：中原油田液化天然气特性参数表1项目参数取值组分，体积百分比（％）CH495.857C2H62.936C3H80.733iC4H100.105nC4H100.201iC5H120.031nC5H120.037N20.085 其它0.015分子量，kg/kmol 17.3气化温度，℃（0.3MPa）-161.5临界温度，℃-82.3临界压力，kg/cm245.8液态密度，kg/m3（15.5℃）460气态密度，kg/Nm30.754液态/气态膨胀系数，m3/m3LNG（20℃）610低热值，MJ/Nm3（kcal/Nm3）36.15（8641）运动粘度， m2/s 12.07×10－6华白指数，MJ/Nm344.94燃烧势45.18爆炸极限5％～15％◆1.3、我国一些地区和城市的居民生活用气量指标：城镇居民生活用气量指标[MJ/(人·年)] 表2二、负荷计算◆2.1、城市燃气总年用量计算2.1.1居民生活年用气量居民生活的燃气用量和燃气用具的配置、气候条件、有无集中热水供应等许多因素有关，很难精确估计，通常根据实际统计资料分析而得的用气定额来计算。
在计算居民生活年用气量时，需要确定用气人数。
居民用气人数取决于城镇居民人口数及气化率。
气化率是指城镇居民使用燃气的人口数占城镇总人口的百分数。
根据供气区面积、人口密度、燃气热值以及居民生活用气量指标，计算出居民生活年用气量：ly H kq S Q ρ= 式中：Q y ——居民生活年用气量(Nm 3/a)S ——供气区面积(平方公里)ρ——人口密度(人/平方公里)K ——气化率(%)q ——居民生活用气定额(kJ/人·年)H l ——燃气低热值(kJ/Nm 3)供气区面积选取图中有道路覆盖的区域面积，通过测量其值S=3.5平方公里；已知人口密度ρ=40000人/平方公里；气化率是指城市气化人口占总人口的比例，本设计规划管网覆盖整个供气区，没有涉及到城市总人口数，因此气化率可采用K =100％；衡阳县按南方地区无采暖考虑，查表2“城镇居民生活用气量指标”，取衡阳县居民用气量定额q =2200MJ/(人·年)；查表1“衡阳县天然气特性参数”，气源燃气低热值H l =36.15MJ/Nm 3；计算得衡阳县居民生活年用气量：/1085.015.362200%100400005.337Nm H kq S Q l y ⨯=⨯⨯⨯==ρ2.1.2商业用户年用气量商业用户主要是指学校、医院、饭店以及城市公共建筑等。
商业用气量与多种因素有关，比如城镇性质、职能划分、发展规模及趋势等。
衡阳各种公共商业建筑也在不断的增加，有商业购物中心、娱乐城、办公写字楼、商贸综合楼，有宾馆、酒店、职工食堂、茶馆，有医院、诊所、福利院、美容美发室，还有职校、中学、小学、幼儿园等。
这些公共或商业服务设施，有的规模庞大，有的规模较小，其热耗要求各不一样，要对其耗气量逐一分析计算是不现实的。
但是，对于整个城市来说，其城市商业用户的发展速度与其人口及经济增长率有着密切相关的联系，一般会随着人口与经济的增长成一定比例的增长。
炎陵在商业方面也较为发达，并且随着经济的发展和人民生活水平的不断提高，商业用户的规模和数量也会扩大和增加。
商业用户在改用天然气后虽然会提高这部分用户的燃料成本，但环境和节能效益却是十分显著的。
考虑到商业用户的燃料成本在其经营成本中所占比例一般不高，对天然气价格有着一定的承受能力，同时随着以后环保要求的提高，继续使用燃煤生活锅炉可能会付出较高的环保成本（如烟尘处理、灰渣处理、排污费等），配合相关的政策支持，在城区内对燃煤生活锅炉逐步实行煤改气是切实可行的。
综上所述，商业用户耗气量按实际调查资料并适当考虑发展进行核算，在没有具体资料的情况下，商业用户的用气量按城市居民耗气量的一定百分比考虑，本课程设计按20%考虑，计算得衡阳县商业用户年用气量：/107.11085.02.02.036712Nm Q Q ⨯=⨯⨯==年2.1.3工业用户年用气量对于有承受能力、经济效益好、且环保需要整改的企业用天然气替代；对以电、柴油、重油、液化气等作为燃料的企业，如以天然气替代，将使企业燃料成本降低、产品质量提高，也计入天然气用户。
由本设计给出了三个工业用户的耗热指标，将其换算为用气量。
即：用气量=燃气低热值耗热指标 1）工业用户1：140×108KJ/年，用气量=381015.3610140⨯⨯=3.873×105 Nm 3/年 2）工业用户2：100×108KJ/年，用气量=381015.3610100⨯⨯ =2.766×105 Nm 3/年 3）工业用户3：170×108KJ/年，用气量=381015.3610170⨯⨯ =4.703×105 Nm 3/年 计算得衡阳县工业用户年用气量：()年/10134.110703.4766.2873.33653Nm Q ⨯=⨯++=2.1.4计算得衡阳县所有用户理论年用气总量：() /101334.1101134.017.085.0377321Nm Q Q Q Q ⨯=⨯++=++=年2.1.5未预见量城市年用气量中还应计入未遇见量它主要包括两部分内容：一部分是管网的燃气漏损量；另一部分是发展过程中没有预见到的新情况而超出了原计算的设计供气量。
本设计未遇见量按总用气量的5%计算，计算得炎陵县年用气未预见量：/Nm 10059.0%595%101.1334%5%953774⨯=⨯⨯=⨯++=gs j Q Q Q Q2.1.6总年用气量计算得衡阳县所有用户理论年用气总量：/101924.110)059.01334.1(3774Nm Q Q Q y ⨯=⨯+=+=◆2.2、确定各类用户用气高峰系数用气高峰性是城市燃气供应的重要特征，用气高峰系数包括：月高峰系数、日高峰系数、小时高峰系数。
用气高峰系数是确定调压站、混气站、输配管网设计规模的重要参数。
妈妈2.2.1居民及公共建筑用户用气高峰系数居民及公共建筑用户的用气随季、日、小时的变化非常明显，其大小与城市性质、气候、供气规模、人口流动状况、 居民生活水平和生活习惯等密切相关。
用气高峰系数可根据城市用气统计资料选取；对于以前基本没有管道燃气，没有管道燃气用户的用气统计资料的城市，可参照《城镇燃气设计规范》给出的用气高峰系数取值范围，结合同类城市的统计分析资料及当地的具体情况确定居民和公建用户的用气高峰系数。
1）月高峰系数影响居民生活及商业用户用气月不均匀性的主要因数是气候条件。
月高峰系数为计算月的平均日用气量和年平均日用气量之比。
结合《城镇燃气设计规范》给出的用气高峰系数取值范围：max 1K =1.1-1.3，此处取max 1K =1.2。
2）日高峰系数影响居民和商业用户用气日不均匀性主要取决与居民生活习惯。
在一周内星期一至星期五用气量变化较小，而周六、周日用气量增大。
日高峰系数为计算月中最大日用气量和该月平均日用气量之比。
结合《城镇燃气设计规范》给出的用气高峰系数取值范围：max 1K =1.05-1.2，此处取max 1K =1.18。
3）小时高峰系数居民和商业用户的用气小时高峰系数与供气规模密切相关，对统计资料的分析表明，用气户数越少，小时高峰系数越大，随着用气户数的增加，小时高峰系数将逐渐降低。
小时高峰系数为计算月中最大日的小时最大用气量和该日小时平均用气量之比。
小时高峰系数除在一天内受人们工作、生活作息时间变化呈现周期性变化外，与日高峰性系数类似，在一周内也呈现出较明显的周期性。
由下表（任务书提供）计算得小时高峰系数：7.2100==h K2.2.2工业用户用气高峰系数工业用户用气的高峰系数主要与其用气设备的年工作日及生产班制有关，一般情况下，工业用户的月用气及日用气是较均匀的，主要考虑其小时不均匀性。
1）月高峰系数工业企业的月不均匀性主要取决于生产工艺的性质，连续生产的工业企业及工业炉用气比较均匀，一般按均匀用气考虑。
即月高峰系数K m ＝1.02）日高峰系数工业用户在正常工作日的日用气量变化不大，但在停产及检修期则不用气，因此，其日高峰系数主要取决于年工作日数。
本设计不考虑工业用户的日用气不均匀性，日高峰系数K d ＝1.0。
3）小时高峰系数工业用户用气的小时不均匀性主要与生产班制有关，在工作时间内，认为用气是均匀的，因此，小时高峰系数一般按下述数值选取：一班制用户：K h =3.00二班制用户：K h =1.50三班制用户：K h =1.00本设计中各工业用户都为二班工作制，因此取K h =1.50。
◆2.3、计算月平均日和小时计算流量计算高峰用气量时，认为各类用户的用气高峰是重叠的，可以将各类用户的高峰用气量直接相加。
5％的其它气量按比例分摊到各类用户气量之中。
根据各类用户年用气量计算其平均日用气量；根据各类用户的年平均日用气量、月高峰系数计算其计算月平均日用气量。
根据各类用户计算月平均日用气量、日高峰系数、小时高峰系数计算高峰小时用气量。
（1）首先将5％的其它用气量按各自所占比率分配到居民、商业和工业用户中去，调整后各类用户用气量如下：/10892.010059.0101334.11085.01085.0 377777411'1Nm Q Q Q Q Q ⨯=⨯⨯⨯⨯+⨯=⨯+=/101788.037422'2Nm Q QQ Q Q ⨯=⨯+= /101399.037433'3Nm Q Q Q Q Q ⨯=⨯+= （2）计算流量1）居民和商业用户高峰小时用气量： h Nm K K K Q Q Q h /4.46737.218.12.12436510)1788.0892.0(2436537max 3max 2max 1'2'11,=⨯⨯⨯⨯⨯+=⨯+= 2）工业用户高峰小时用气量：h Nm K K K Q Q h /32.665.10.10.12436510873.32436535m ax3m ax2m ax1'1,31,=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=h Nm K K K Q Q h /36.475.10.10.12436510766.22436535max 3max 2max 1'2,32,=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯= h Nm K K K Q Q h /53.805.10.10.12436510703.42436535max3max2max1'3,33,=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=h Nm Q h /21.19453.8036.4732.663=++=3）计算月小时最大用气量：h Nm Q h /61.486721.1944.46733=+=4）居民人均小时用气量h Nm q /0325.010156.486734=⨯=三、管道布置◆3.1、管网系统选择综合考虑衡阳县城区实际情况（城市性质、规模及城市地理条件；用户类型、分布情况；已有城市燃气设施情况；）及气源情况（燃气种类、供气压力、储气设施情况等）采用中压B一级系统。