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1、河南理工大學本科畢業(yè)設計 摘要摘 要我國正處在高速發(fā)展的階段，煤和石油作為不可再生能源，在我國的含量越來越少。而且用煤和石油做燃料會產(chǎn)生很多有毒，和污染的大氣污染物。在這個開發(fā)新能源的關鍵時刻，天燃氣作為一種新能源應運而生。隨著我國西氣東輸工程全線投入商業(yè)運營和海上陸地氣田的勘探開發(fā)，城市天然氣門站及調(diào)壓站相繼進入規(guī)劃和建設階段。天然氣作為一種高效，清潔無污染的新能源，在我國城鎮(zhèn)燃氣的應用中得到逐步推廣。所以，研究城鎮(zhèn)燃氣的官網(wǎng)設計對未來燃氣發(fā)展和應用具有重要的作用。本設計是對幸福小區(qū)和13號樓燃氣管網(wǎng)的設計，在設計中庭院管網(wǎng)有中壓和低壓管網(wǎng)。在小區(qū)中采用區(qū)域調(diào)壓的方式，設置有5個調(diào)壓箱，分別

2、將燃氣降低到用戶所需的壓力，然后輸送到燃氣用戶。小區(qū)中均采用枝狀管網(wǎng)的方式供氣，埋地管埋地深度為1.1m。對于13號樓，設置的是室外燃氣立管，燃氣的計量采用分戶計量的方式，每個燃氣用戶安裝一個燃氣計量儀表。關鍵詞：燃氣；庭院管網(wǎng)；室內(nèi)管網(wǎng)；水力計算；調(diào)壓箱；73河南理工大學本科畢業(yè)設計 AbstractAbstractOur country is in high speed development stage, coal and oil is not renewable energy in our country, the content is more less . And the use

3、of coal and oil will produce a lot of toxic fuel, and produce pollution of air pollutants. In the development of new energy critical moment of the day as a kind of new energy gas came into being. Along with our country west-east gas transmission project all land and sea commercial operation of gas f

4、ield exploration and development, urban gas supply station and the door are entering the planning and construction phase. Natural gas as a kind of high efficient and clean the new energy, no pollution in our country town gas applications get gradually promotion. So, the town gass website for the fut

5、ure development of the design and application of gas has an important role. This design is happy plot, and 13 floor gas network design, in the design of a medium voltage and low voltage courtyard pipeline network. In this way, the area of the surge has five of the box set the respectively, will redu

6、ce the fuel gas pressure to users, then it is sent to the fuel gas users. In the village all use branch shape the way, gas pipeline network buried tube buried depth of 1.1 m. For building no. 13, is set up to outdoor gas made the measurement of the tube, gas by way of household metering, each gas us

7、ers to install a gas flowmeter. Keywords：Gas; Courtyard pipe network; Indoor pipeline network; The hydraulic calculation; Tone of the box 河南理工大學本科畢業(yè)設計 目錄目錄第一章 緒論11.1城市燃氣的重要性11.2國內(nèi)外燃氣發(fā)展及其現(xiàn)狀1 1.2.1國內(nèi)燃氣發(fā)展現(xiàn)狀2 12.2國外燃氣發(fā)展現(xiàn)狀31.3城市天然氣設計的原則和任務4 1.3.1城市天然氣設計的原則4 1.3.2城市天然氣設計的任務51.4焦作天然氣利用的現(xiàn)狀6第二章 燃氣的物理化學性質，制氣及

8、設計用參數(shù)2.1燃氣的物理化學性質82.2天然氣的來源和制氣10 2.2.1燃氣分類10 2.2.2燃氣來源12 2.2.3人工燃氣的制做132.3設計中常用的燃氣參數(shù)14第三章 燃氣設計通用技術措施173.1 燃氣管道間距173.2燃氣管道的附屬設備，防腐以及安裝設計20第四章 各類用戶用氣量的確定224.1各類用戶的年用氣量224.2各類用戶的月用氣量254.3各類用戶的日用氣量264.4各類用戶的小時用氣量264.5 燃氣的調(diào)峰27第五章 燃氣管網(wǎng)系統(tǒng)的組成和布線原則295.1燃氣管網(wǎng)系統(tǒng)的組成295.2燃氣管網(wǎng)管線的布置原則29 5.2.1庭院管的布置原則29 5.2.2 室內(nèi)燃氣管道

9、的布置原則325.3城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)的分類32第六章 室內(nèi)燃氣管道的設計計算366.1室內(nèi)燃氣管道的布置366.2室內(nèi)燃氣管道的設計計算37第七章 中壓管段的設計計算447.1中壓管段的計算步驟447.2 中壓管段的設計計算44第八章 燃氣管網(wǎng)枝狀與環(huán)狀的比較478.1枝狀管網(wǎng)的特點478.2環(huán)狀管網(wǎng)的特點478.3枝狀管網(wǎng)和環(huán)狀管網(wǎng)的比較47第9章 調(diào)壓裝置的設計499.1 調(diào)壓裝置的組成49 9.1.1 閥門，過濾器，安全裝置49 9.1.2 調(diào)壓器 ，測量儀表509.2 燃氣的計量原理509.3調(diào)壓裝置的選址原則51第十章 總結53參考文獻54附表55致謝72河南理工大學本科畢業(yè)設計 第一章

10、 緒論第一章 緒論11城市燃氣的重要性天然氣是一種無色、比空氣輕的含碳低的烷烴混合物，發(fā)熱量高，熱值達到35.5MJ41.8MJ；天然氣經(jīng)分離合脫硫后，已基本不含硫化其他有害雜質，所以天然氣作為燃料與油相比，它是一種優(yōu)質潔凈后現(xiàn)代資源，燃燒產(chǎn)生的有害物質最少。因此被人們譽為“綠色燃料”，經(jīng)濟評價還環(huán)保評價最好。根據(jù)有關資料表明，相等熱值得天然氣候煤炭燃燒時，燃燒天然氣排放的顆粒物只是燃燒煤炭的1/616、二氧化碳只是燃料煤炭的1/120、一氧化碳只是燃料煤炭的1/132、二氧化碳還不足煤炭的2/3。以的天然氣替代煤炭供城鎮(zhèn)居民生活一年用，可以節(jié)煤，節(jié)煤率達5070；并減少二氧化碳排放量3600

11、t，減少煙塵排放量300t，其經(jīng)濟效益和環(huán)境效益都十分的明顯。此外，天然氣中還不含有重金屬。所以，天然氣作為城鎮(zhèn)燃氣較之其他礦物燃料，如在氣體質量、輸送使用、環(huán)境保護、減少大氣污染等方面不有不能相比的優(yōu)越之處。城市燃氣是城市建設的重要基礎設施之一，也是城市能源供應當一個重要組成部分，它為城市工業(yè)、商業(yè)和居民生活提供優(yōu)質氣體燃料。城市燃氣由氣源、輸配和應用三部分組成。氣源是指以煤或油為原料制取得人工煤氣、液化石油氣、天然氣、礦井瓦斯等，服務對象主要是居民生活、商業(yè)和少量工業(yè)用戶。煤炭消費在我國能源結構中仍占70以上，由于煤炭的大量使用，造成大氣嚴重污染；能源結構的落后，已成為我國經(jīng)濟發(fā)展的主要障

12、礙。為保護環(huán)境、減少污染、提高居民生活質量，現(xiàn)在必須對能源結構加以改善和優(yōu)化，為此，國家正在加快開發(fā)和利用天然氣的步伐，實施“西氣東輸”及“俄氣南供”建設全國天然氣管網(wǎng)，為各地輸送天然氣，以保證我國國民經(jīng)濟的高速發(fā)展。1.2國內(nèi)外燃氣發(fā)展及其現(xiàn)狀1.2.1國內(nèi)燃氣發(fā)展現(xiàn)狀20世紀90年代中期，我國已開展了有關油氣管道安全風險評價的系列研究及應用試驗工作，國內(nèi)油氣長輸管道的風險評價技術發(fā)展最快。研究人員在借鑒國外研究成果的基礎上，綜合運用專家評分法、故障樹法和模糊數(shù)學等多種分析方法，提出了一系列切實可行的評價方法。城市燃氣管道系統(tǒng)方面，采用油氣管道安全風險評價的研究方法，對管道的風險可接受程度進

13、行探討，考慮了天然氣管道失效可能性和失效后果嚴重度的影響因素，克服了只依靠失效概率進行評價帶來的片面性和局限性。但由于城市燃氣管道風險影響因素多，從設計、施工、操作到第三方破壞、腐蝕破壞、后果研究等方面多達幾百個相關因素，加之我國城市燃氣管道建設初期并沒有建立相應的歷史數(shù)據(jù)和原始設計資料庫，管道投入使用后的運行情況完全依靠人工記錄， 大量資料缺失， 這些客觀情況增加了建立城市燃氣管道風險評價模型的難度，削弱了城市燃氣管道原始數(shù)據(jù)的真實性和可靠性。目前國內(nèi)尚未形成系統(tǒng)、 完整的風險評價技術體系用以評價城市燃氣管道的安全性。燃氣管道安全風險評價體系分析：風險評價屬于安全科學的范疇，安全科學的研究目

14、的是將應用現(xiàn)代技術所產(chǎn)生的任何損害后果控制在絕對的最低限度內(nèi)， 或者至少使其保持在可允許的限度內(nèi)。安全問題是一個社會問題，各國均十分重視。隨著城市燃氣發(fā)展，供氣范圍不斷擴大，用戶數(shù)量增加，安全問題也日益突出，事故屢有發(fā)生。各國不斷有燃氣爆炸、中毒等傷亡事故的報道， 但事故嚴重程度上有很大差異，這與安全體系是否完善有關。因此，我們必須重視燃氣行業(yè)的安全問題。安全風險評價技術：城市燃氣系統(tǒng)是城市公用基礎設施的重要組成部分， 現(xiàn)代化的城市燃氣系統(tǒng)是一個可維修的、復雜的、網(wǎng)絡化的綜合設施，包括低壓、 中壓以及高壓不同壓力等級的燃氣管道、各種類型的調(diào)壓站或調(diào)壓裝置、 各種類型的儲配站、監(jiān)控與調(diào)度中心、維

15、護管理中心、用戶燃具及其他設施?？紤]到上述因素，對我國城市燃氣管道進行風險評價技術路線可按以下思路進行。 將燃氣（ 天然氣）管道系統(tǒng)分為儲配站系統(tǒng)、 輸配管道系統(tǒng)和用戶系統(tǒng)， 利用不同方法對各系統(tǒng)進行風險辨識。對各系統(tǒng)采用不同的分類原則，管道分段的基本原則是在管道重要參數(shù)有重大變化時插入分段點，用模糊聚類方法將風險狀態(tài)相似的管段歸類然后將模糊綜合評價方法引入到管道的風險分析。根據(jù)管道設計參數(shù)及環(huán)境的參數(shù)選擇權重集，綜合評價得到管道的風險狀態(tài)的定性描述。儲配站的評價從廠站位置及環(huán)境、閥門、承壓容器、工藝流程、儀器儀表、泄漏及安全設施等方面進行評價。用戶系統(tǒng)評價采用故障樹分析法和專家調(diào)查法。將故障

16、樹定性分析或者定量分析方法引入到城市燃氣系統(tǒng)風險評價中，先對故障樹進行模塊化分解，求出每個模塊的最小割集， 做出定性評價，提出相應的減小風險的對策。引入針對故障樹基本事件概率的專家調(diào)查法和歷史事故統(tǒng)計方法，對管道某些特定的系統(tǒng)部件進行使用壽命的統(tǒng)計推斷。分別建立事故后果事件樹，例如，對燃氣泄漏后果進行統(tǒng)計分析。對某些重要的事故后果給出后果事件的概率計算公式， 分析這些事件的危害程度， 提出相應的減小事故發(fā)生概率的對策 。開展管道腐蝕（ 大氣、 土壤及其管道內(nèi)部）參數(shù)試驗研究， 重點分析埋地燃氣管道腐蝕影響因素，探討管道及其防腐層受土壤腐蝕的影響程度和腐蝕規(guī)律，研究埋地燃氣管道的腐蝕機理，建立土

17、壤腐蝕速率預測模型， 開發(fā)地下燃氣管道腐蝕數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。1.2.2國外燃氣發(fā)展現(xiàn)狀1985年，美國的 Batt ellecolumbus 研究院發(fā)表 風險調(diào)查指南 ，首先在管道風險分析方面運用評分法。W.K.Muhhhlbauer 在此基礎上總結了美近20年開展油氣管道風險評價技術研究工作的果， 編寫了 管道風險管理手冊 ， 介紹了管道風評價的專家評分模型， 成為世界各國普遍接受且為開展管道風險評價的重要參考文獻。在該書的第2版中增加了大量篇幅介紹不同場合的管道風險評價的修正模型， 增加了對環(huán)境敏感區(qū)域、 工作場所壓力及潛在人為差錯的評價， 并且詳細介紹了如何利用風險和成本的關系建立資源分配

18、模型。在工程應用上， 20世紀 60年代末期， 國外就開始在管道工程中考慮對在役管道的檢測和剩余強度評價， 如： 美國石油學會頒布的 基于風險的檢驗規(guī)范API58 、 燃氣管道系統(tǒng)完整性補充文件ASMEB31.8 。20世紀 90年代初， 美國的許多油氣管道都已應用了風險管理技術來指導管道的維護工作， 隨后加拿大、 歐洲的發(fā)達國家也先后加入了管道風險管理技術的開發(fā)和應用行列。英國通過統(tǒng)計分析大量管道資料及進行災害模擬試驗。 在對天然氣管道的危害因素進行概率分析和事故后果量化的基礎上， 建立了輸氣管道定量風險評價技術，其分析軟件已經(jīng)應用于英國及世界多個國家的高壓天然氣管道。加拿大也成功開發(fā)了管道

19、維護和檢測的風險分析軟件包，用于管道的失效概率分析、 失效后果和總風險計算。1.3城市天然氣設計的原則和任務 1.3.1城市天然氣設計的原則編制城市配氣工程建設項目規(guī)劃時，主要遵循一下原則：1 城市配氣系統(tǒng)總體規(guī)劃應以城市建設和發(fā)展總體規(guī)劃為基礎，并遵循當?shù)乜傮w規(guī)劃編制原則。2 城市配氣系統(tǒng)規(guī)劃的供氣規(guī)模，應以氣源能力、城市能源結構和以天然氣作為化工原料的工業(yè)發(fā)展規(guī)劃為依據(jù)。3 主要供氣對象和各類用戶供氣量的分配比例應根據(jù)天然氣氣源能力確定。4 應綜合考慮近期、遠期氣源情況，規(guī)劃地下管網(wǎng)主干管道及其輸送能力。5 地下管網(wǎng)主干管道走向規(guī)劃，應符合城市建設長遠規(guī)劃要求；在管道可用期限內(nèi)，應盡量避開

20、開挖道路、修建房屋后其他市政設施的地段，以免造成管道的改建或重建等。6 配氣系統(tǒng)的街區(qū)、庭院管網(wǎng)和地上設施等應遠近期結合，并以近期規(guī)劃為主。7 輸配系統(tǒng)的近期規(guī)劃期限為批準規(guī)劃實施起的510年；長期規(guī)劃為20年，與城市總體規(guī)劃期限一致。 城市總體規(guī)劃由當?shù)卣撠熤贫ǎ渲谐鞘腥細庖?guī)劃（包括氣源規(guī)劃和輸配系統(tǒng)規(guī)劃），應由城市規(guī)劃設計機構和燃氣專業(yè)設計單位協(xié)同編制。城市燃氣設計與規(guī)劃的目的城市燃氣是現(xiàn)代化城市人民生活和工業(yè)生產(chǎn)的一種主要能源。發(fā)展城市燃氣可以節(jié)約能源，減輕城市污染，提高人民生活水平，促進工業(yè)生產(chǎn)，提高產(chǎn)品質量，社會綜合經(jīng)濟效益顯著。發(fā)展城市燃氣，是建設現(xiàn)代化城市不可少的條件，對加

21、速實現(xiàn)高度物質文明和精神文明的現(xiàn)代化城市具有重要的意義。城市燃氣輸配系統(tǒng)的絕大部分系統(tǒng)的絕大部分工程量，屬與城市地下基礎工程，建成后不宜破路擴建或改建。因此，城市新建燃氣輸配工程，首先必須在城市總體規(guī)劃編制原則指導下，編制城市燃氣輸配系統(tǒng)長期規(guī)劃，作為今后輸配工程分期設計和建設的主要依據(jù)。對已有燃氣設施的城市應根據(jù)城市總體規(guī)劃，在已有供氣設施的基礎上，補充編制城市燃氣輸配系統(tǒng)計劃，以有利于改建和擴建的設計和建設的進行1.3.2城市天然氣設計的任務1 根據(jù)黨與國家的有關方針政策，上級主管部門的指示，國家（或地區(qū)）燃料動力資源的平衡情況，確定城市燃氣的氣化途徑和供氣方式。2 根據(jù)需要與可能，確定城

22、市燃氣供氣規(guī)模，主要供氣對象和供氣范圍。計算各類用戶用氣量及總用氣量，選擇經(jīng)濟合理的輸配系統(tǒng)和調(diào)峰方式。3 估算規(guī)劃期內(nèi)所需建設投資、主要原材料。4 提出分期實現(xiàn)城市燃氣規(guī)模的步驟和實施方案。5 提出采用新技術、新工藝的研究項目和新設備、新材料的試制任務。6 對規(guī)劃中存在的主要問題提出解決意見。1.4焦作天然氣利用的現(xiàn)狀能源是推動經(jīng)濟社會發(fā)展必不可少的動力，是重要的戰(zhàn)略資源，是國民經(jīng)濟的基礎產(chǎn)業(yè)，對經(jīng)濟持續(xù)健康發(fā)展和人民生活的改善發(fā)揮著重要的促進作用和保障作用。國家已明確提出“十一五”期間單位GDP能耗降低20%的具體要求，把節(jié)能降耗提升到全民關注的高度。為此，有必要深入分析焦作的能源消費現(xiàn)狀

23、、找準目前存在的問題，尋求行之有效的辦法，以確保節(jié)能降耗目標的實現(xiàn)（一）能源生產(chǎn)和供應現(xiàn)狀 2006年，焦作規(guī)模以上能源工業(yè)完成工業(yè)增加值36.4億元，占全部規(guī)模以上工業(yè)的11.1%。其中:煤炭開采業(yè)12.3億元，電力、熱力的生產(chǎn)和供應業(yè)23.8億元，分別占全部規(guī)模以上工業(yè)的3.7%和7.3%。2006年焦作規(guī)模以上工業(yè)原煤生產(chǎn)量達550.1萬噸，占全省的3.0%，比2000年增長25.7；發(fā)電量154.7億千瓦小時，占全省的9.7%，比2000年增長37.8%。能源生產(chǎn)的可喜形勢，為全市經(jīng)濟持續(xù)健康發(fā)展提供了重要保障和支撐。但目前焦作消費的主要能源品種只有電力能達到自給自足并有盈余，原煤75

24、%需要從外地調(diào)入，成品油和天然氣需要100%從外地調(diào)入。焦作能源生產(chǎn)不能實現(xiàn)自給，大部分能源依賴外地調(diào)入。（二）2006年主要能耗指標情況。根據(jù)河南省發(fā)展和改革委員會、河南省統(tǒng)計局2006年的能耗公報，2006年焦作單位GDP能耗為2.198噸標準煤/萬元（GDP為2005年可比價），規(guī)模以上工業(yè)增加值能耗4.10噸標準煤/萬元，單位GDP電耗1989.35千瓦時/萬元，分別比去年下降4.10%、11.27%和9.20%，單位GDP能耗、規(guī)模工業(yè)增加值能耗和單位GDP電耗的降低率分別比全省高1.12個百分點、5.34個百分點和7.62個百分點，分別比全國平均水平高2.77個百分點、9.29個百

25、分點和11.95個百分點,這說明2006年焦作節(jié)能降耗工作初顯成效。河南理工大學本科畢業(yè)設計 第二章 燃氣通用技術措施第二章 燃氣的物理化學性質，制氣及設計用參數(shù)2.1燃氣的物理化學性質1.混合氣體的平均分子量（M）：按公式計算式中 混合氣體的平均分子量 各單一氣體容積成分（%） 各單一氣體的分子量 2. 混合氣體的平均密度按公式計算式中 混合氣體的平均分子密度 各單一氣體容積成分（%） 各單一氣體的密度 3.混合氣體的相對密度按公式計算式中 為混合氣體平均摩爾容積 為標準狀態(tài)下空氣的密度4. 混合氣體的運動粘度混合氣體的運動粘度可以近似的按此式計算：式中 為各組成分的質量組分 為相應各組分在

26、時的動力粘度 按公式計算各組分的質量成分為： 95.21 動力粘度為運動粘度按公式計算：5. 混合物的低熱值按公式計算 式中 混合物氣體的平均低熱值 各單一氣體的容積成分（%） 各單一氣體的低熱值2.2天然氣的來源和制氣2.2.1燃氣分類各種可燃氣體都可用做工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活用的燃料，但并不使所有的燃氣都可用做城鎮(zhèn)燃氣。根據(jù)城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范GB50028-93的規(guī)定，供做城鎮(zhèn)燃氣時，燃氣的低熱值應大于14.64兆焦/標米3（3500千卡/標米3）因此，只要其低熱值低于上述要求，就不能直接作為城鎮(zhèn)燃氣使用。燃氣的種類很多，主要有人工煤氣、天然氣、液化石油氣和沼氣等幾種。 1、 人工煤氣 人工煤氣根

27、據(jù)制氣原料和制氣方法可大致分三種：固體燃料干餾煤氣、固體燃料氣化煤氣、油制氣。固體燃料干餾煤氣是利用焦爐、連續(xù)式直立炭化爐和立箱爐進行干餾所獲得的煤氣，甲烷和氫的含量較高，其低熱值在16.74兆焦/標米3（4000千卡/標米3）左右。這類煤氣在我國生產(chǎn)和使用歷史較長，工藝成熟，是我國目前城鎮(zhèn)燃氣的重要氣源之一。固體燃料氣化煤氣由于熱值低、且毒性大，所以不宜做城鎮(zhèn)燃氣。油制氣在我國一些城鎮(zhèn)，利用重油（煉油廠提取汽油、煤油、柴油和潤滑油所剩的殘有）制取的城鎮(zhèn)燃氣。生產(chǎn)油制氣的裝置簡單，投資省，占地少，建設速度快，管理人員少，啟動、停爐靈活機動，即可作城鎮(zhèn)燃氣的基本氣源，也可作城鎮(zhèn)燃氣的調(diào)峰氣源。在

28、我國的上海、北京、沈陽都有這類氣用于城市燃氣。 2、 天然氣 存在于地下自然生成的以甲烷（CH4）為主的一種可燃氣體稱為天然氣。天然氣在我國分布很廣，我國最早在四川自貢自流井使用天然氣，已具有5000年歷史，是世界上最早發(fā)現(xiàn)和使用天然氣的國家。根據(jù)開采和形成的方式不同，天然氣可分為5種：純天然氣：從地下開采出來的氣田氣為純天然氣,其甲烷含量在90%以上，其低熱值約為33.4736.40兆焦/標米3（80008700千卡/標米3）;石油伴生氣：伴隨石油開采一塊出來的氣體稱為石油伴生氣,其低熱值為37.6646.02兆焦/標米3（900011000千卡/標米3）;礦井瓦斯：開采煤炭時采集的礦井氣；

29、煤層氣：從井下煤層抽出的礦井氣；凝析氣田氣：含石油輕質餾分的氣體。為方便運輸，天然氣經(jīng)過加工還可形成；壓縮天然氣：將天然氣壓縮增壓至200kg/cm2時，天然氣體積縮小200倍，并儲入容器中，便于汽車運輸，經(jīng)濟運輸半徑以150-200公里為妥。壓縮天然氣可用于民用及作為汽車清潔燃料；液化天然氣：天然氣經(jīng)過深冷液化，在-160的情況下就變成液體成為液化天然氣，用液化甲烷船及專用汽車運輸。 3、 液化石油氣 液化石油氣是指容易液化、通常以液態(tài)運輸和儲存的石油氣，在常溫常壓下是氣態(tài)，而在常溫下升壓或常壓下降溫就容易從氣態(tài)轉變?yōu)橐簯B(tài)，它是開采和煉制石油過程中的副產(chǎn)品，也是天然氣開采和加工過程中的副產(chǎn)品

30、，其中從煉制石油過程中獲得的液化石油氣按原油成分和性質不同且加工工藝和設備類型不同可分為五種：蒸餾氣、熱裂化氣、催化裂化氣、催化重整氣、焦化氣。液化石油氣是一種清潔的燃料，適用做工業(yè)、商業(yè)和民用的優(yōu)質燃料。在使用時，既有采用瓶裝供應，也有采用在一定區(qū)域內(nèi)管道輸配供應方式，或者將液化石油氣按一定比例混合調(diào)整熱值后，送入城鎮(zhèn)煤氣管道系統(tǒng)直接使用或與其它燃氣混合使用。當采用瓶裝供應時，即可在生產(chǎn)基地儲存，也可在用戶與銷售地點儲存，并可在管道輸送不便的地方發(fā)展用戶，供應方式十分靈活。目前液化石油氣是我國城鎮(zhèn)燃氣的最大氣源，供應的民用戶最多。液化石油氣的特性：2.2.2燃氣來源在波斯灣地區(qū)，關于早古生界

31、和二疊系一三疊系中大型氣藏的氣源提出了不同的假說，這個問題引起了不同的爭論。許多學者指出Gahkom組的奧陶系一志留系頁巖可能具有生氣潛力。Beydoun認為二疊系的天然氣可能是由二疊系源巖和早古生界源巖在生油窗階段后形成的。Dalan石膏巖中的有機質也被認為可能是這個層位天然氣的來源。首先，早三疊紀(Kangan組)的碳酸鹽巖和鹽層上部(Dalan組，D段)的晚二疊紀的天然氣為同一來源，在整個區(qū)域的天然氣具有相當一致的地球化學特征。甲烷及其同系物的碳同位素組成一致證明它們來源于幾乎同一時代的源巖，特別是Dalan石膏巖和白云巖年齡一致。在石膏層下部Dalan組天然氣具有特定的地球化學和同位素

32、特性乍一看鹽層下伏沉積巖和其上覆沉積巖的天然氣來源基本上是不同的。不過，這些天然氣可能來源于同一源巖，下部區(qū)域(G段)的天然氣受次生蝕變的影響，產(chǎn)生于母巖深成熱解作用的后期有一些證據(jù)支持這一假設。甲烷輕碳同位素的嚴重虧損以及下伏沉積巖生成的天然氣中乙烷和丙烷罔位素組成的反相關性很可能是由伴隨著硫酸鹽熱化學降解的天然氣部分氧化造成的(伴隨著同位素效應)：在硫酸鹽降解帶，有機質(干酪根)發(fā)生部分氧化并富集合氧官能團：這個過程體現(xiàn)在Dalan石膏巖和下古生界有機質的紅外光譜，其相應含氧基團的吸收譜帶比鹽層上覆碳酸鹽巖有機質的紅外光譜更強烈在范氏圖中，奧陶系一志留系沉積巖有機質的點落在腐殖型有機質演化

33、曲線的范圍內(nèi)，盡管腐殖型有機質，準確的說為陸源物質，不是來源于早古生代相對較高的如可能是由有機質的次生氧化造成的。在Kangan-Dalan氣源(D段)上部和鹽層(G段)下伏沉積巖中，在凝析油碳同位素組成沒有受部分氧化的影響，凝析油的碳同位素組成基本上是一致的另外，凝析油的碳同位素組成和早古生代筆石頁巖中的有機質形成凝析油的過程最為一致在研究區(qū)域的上部和下部地層所生成的天然氣中，形成的凝析油具有基本相同的同位素組成，這是說明組成凝析油的天然氣為同一成因的論據(jù)。Dalan組下部的凝析油提供了容易理解的其它的熱影響證據(jù)。此組下部天然氣的同位素組成在次生氧化過程中明顯地發(fā)生了改變，并且是在原始有機質

34、發(fā)生的變質階段的后期形成的。因此，伊朗南部的二疊系一三疊系沉積巖中天然氣聚集形成的最合理的模式如下。當奧陶系一志留系進入深成熱解階段時，相應的成為1.01.2，伴隨著凝析油的形成天然氣開始生成，這個階段可能發(fā)生在休羅紀的末期以及白堊系的初期。天然氣的形成和盆地沉積的埋藏過程是同時進行的。包括二疊系沉積巖在內(nèi)的較新沉積巖包括二疊系沉積巖進入成氣階段。二疊系一三疊系儲層中充滿天然氣。隨后產(chǎn)生的天然氣和凝析油聚集在下古生界中。同時，筆石頁巖和石膏巖在硫酸鹽發(fā)生熱化學降解的深度段內(nèi)對有機質和天然氣的組分產(chǎn)生了相當大的影響?？傻贸鼋Y論，其下部的天然氣的地球化學特性與其上部天然氣的地球化學特性存在很大的差

35、異。2.2.3人工燃氣的制做主要有以下幾種方法：煤的干餾制氣煤的氣化制氣重油低壓間歇循環(huán)催化裂解制氣輕油低壓間歇循環(huán)催化裂解制氣液化石油氣低壓間歇循環(huán)催化裂解制氣天然氣低壓間歇循環(huán)催化改制制氣2.3設計中常用的燃氣參數(shù)1.天然氣的容積組分表（）組分名稱百分比980.50.51.02.城鎮(zhèn)居民生活用氣量指標（城鎮(zhèn)地區(qū)有集中采暖的用戶無集中采暖的用戶華北地區(qū)23032721（5556）18842303（4555）華東和中南地區(qū)20932303（5055）北京27213140（6575）25122931（6070）成都25122931（6070）3.燃氣供應壓力應根據(jù)用戶設備燃燒器的額定壓力及其允許

36、的壓力波動范圍確定。民用低壓用氣設備的燃燒器的額定壓力宜按下表采用。燃氣 燃燒器 人工煤氣 天然氣 液化石油氣 礦井氣 天然氣、油田伴生氣、液化石油氣混空氣 民用燃具1.0 1.0 2.0 2.8 或 5.0 4. 室內(nèi)燃氣管道 用戶室內(nèi)燃氣管道的最高壓力不應大于下表：燃氣用戶 最高壓力 工業(yè)用戶獨立、單層建筑0.8 其他 0.4 商業(yè)用戶 0.4居民用戶（中壓進戶） 0.1 居民用戶（低壓進戶） 0.01 注：1 液化石油氣管道的最高壓力不應大于0.14MPa；2 管道井內(nèi)的燃氣管道的最高壓力不應大于0.2MPa；3 室內(nèi)燃氣管道壓力大于0.8MPa的特殊用戶設計應按有關專業(yè)規(guī)范執(zhí)行。5.本

37、設計中壓管段也采用假定流速法進行計算，由燃氣工程常用流體管內(nèi)流速范圍參考值，見下表:序號介質管道種類及條件流速（m/s）1人工煤氣（發(fā)生爐冷煤氣，水煤氣，城市煤氣）DN800DN=400-700DN=300DN=200DN=100DN8012-1810-1287642天然氣中壓管段：0.02MPaP4.0 MPa8-253液化石油氣氣態(tài)5-10液態(tài)0.8-1.4，最大不超過3.04自來水主管：0.3 MPa1.5-3.5支管：0.3 MPa1.0-1.55通風（金屬）管道主管6.0-12.0支管2.0-6.06餐飲排油煙管段-10.0-12.07住宅及公共建筑排煙口煙氣自然排煙時3.05.0機

38、械排煙時6.08.0注：本設計中假定中壓管段流速為9m/s6. 氣輸配工程各類管段適用設計壓力見表燃序號設計內(nèi)容設計壓力（MPa）1城鎮(zhèn)道路燃氣管道工程1.602小區(qū)燃氣管道工程0.407高密度聚乙烯（PE）管材的主要物理，機械性能見下表：性能指標性能指標密度（）0.940.95抗拉強度（）2124軟化點（）120沖擊韌性()0.9脆性溫度（）-70常溫線脹系數(shù)（）12.6-16吸水率（%）0.01燃燒性緩慢抗拉彈性模量（）0.120.93注：本設計中庭院管均采用聚乙烯管材河南理工大學本科畢業(yè)設計 第三章 燃氣通用技術措施第三章 燃氣設計通用技術措施3.1 燃氣管道間距1. 室內(nèi)燃氣管道與電氣

39、設備、相鄰管道之間的凈距不應小于下表的規(guī)定：管道和設備與燃氣管道的凈距（cm）平行敷設 交叉敷設 電氣設備 明裝的絕緣電線或電纜 25 10 （注） 暗裝或管內(nèi)絕緣電線 5 （從所做的槽或管子的邊緣算起） 1 電壓小于 1000V 的裸露電線 100 100 配電盤或配電箱、電表 30 不允許 電插座、電源開關 15 不允許 相鄰管道 保證燃氣管道和相鄰管道的安裝和維修 2 注：1 當明裝電線加絕緣套管且套管的兩端各伸出燃氣管道10cm時，套管與燃氣管道的交叉凈距可降至1cm。2 當布置確有困難，在采取有效措施后，可適當減小凈距。2. 地下燃氣管道與建筑物、構筑物或相鄰管道之間的水平凈距（m）

40、項目地下燃氣管道壓力（MPa）低壓0.01 中壓 次高壓 B0.2A0.4B 0.8 A 1.6建筑物基礎 0.7 1.0 1.5 - - 外墻面（出地面處） - - - 5.013.5 給水管0.5 0.5 0.5 1.0 1.5 污水、雨水排水管1.0 1.2 1.2 1.5 2.0 電力電纜（含電車電纜） 直埋 0.5 0.5 0.5 1.0 1.5 在導管內(nèi) 1.0 1.0 1.0 1.0 1.5 通信電纜 直埋 0.5 0.5 0.5 1.0 1.5 在導管內(nèi) 1.0 1.0 1.0 1.0 1.5 其他燃氣管道 DN300mm 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 DN300mm

41、 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 熱力管 直埋 1.0 1.0 1.0 1.5 2.0 在管溝內(nèi)（至外壁） 1.0 1.5 1.5 2.0 4.0 電桿（塔）的基礎 35kV 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 35kV 2.0 2.0 2.0 5.0 5.0 通訊照明電桿（至電桿中心） 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 鐵路路堤坡腳 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 有軌電車鋼軌 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 街樹（至樹中心） 0.75 0.75 0.75 1.2 1.2 項目 地下燃氣管道（當有套管時，以套管計） 給水管、排水管或其它燃氣管道 0.15 熱

42、力管的管溝底（或頂） 0.15 電纜直埋 0.50 在導管內(nèi) 0.15 鐵路軌底 1.20 有軌電車(軌底) 1.00 2. 地下燃氣管道與建筑物、構筑物或相鄰管道之間的水平凈距（m）3. 調(diào)壓站（含調(diào)壓柜）與其他建筑物、構筑物水平凈距（m）設置形式 調(diào)壓裝置入口 燃氣壓力級制 建筑物 外墻面 重要公共建筑、一類高層民用建物 鐵路 （中心線） 城鎮(zhèn)道路 公共電力變配電柜地上單獨建筑高壓（ A ） 18.0 30.0 25.0 5.0 6.0 高壓（ B ） 13.0 25.0 20.0 4.0 6.0 次高壓（ A ） 9.0 18.0 15.0 3.0 4.0 次高壓（ B ） 6.0 12

43、.0 10.0 3.0 4.0 中壓（ A ） 6.0 12.0 10.0 2.0 4.0 中壓（ B ） 6.0 12.0 10.0 2.0 4.0 調(diào)壓柜次高壓（ A ） 7.0 14.0 12.0 2.0 4.0 次高壓（ B ） 4.0 8.0 8.0 2.0 4.0 中壓（ A ） 4.0 8.0 8.0 1.0 4.0 中壓（ B ） 4.0 8.0 8.0 1.0 4.0 地下單獨建筑中壓（ A ） 3.0 6.0 6.0 -3.0 中壓（ B ） 3.0 6.0 6.0 -3.0 地下調(diào)壓箱中壓（ A ） 3.0 6.0 6.0 -3.0 中壓（ B ） 3.0 6.0 6.0

44、 -3.0 注：1 當調(diào)壓裝置露天設置時，則指距離裝置的邊緣；2 當建筑物（含重要公共建筑物）的某外墻為無門、窗洞口的實體墻，且建筑物耐火等級不低于二級時，燃氣進口壓力級制為中壓（A）或中壓（B）的調(diào)壓柜一側或兩側（非平行），可貼靠上述外墻設置；3 當達不到上表凈距要求時，采取有效措施，可適當縮小凈距。3.2燃氣工程常用閥門及其設置1. 防腐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。對于埋地管道，針對土壤腐蝕性的特點，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

45、瓷漆、聚乙烯粘膠帶、熔結環(huán)氧、擠塑聚乙烯（二層、三層結構）。石油瀝青：有穩(wěn)定的防腐性能，取材容易，價格較低，但其吸水率高易老化，耐熱穩(wěn)定性差，在熬制時對環(huán)境有污染；聚乙烯粘膠帶：施工方便，可機械也可手工纏繞，吸水率較小，易補口補傷，對環(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。熔結環(huán)氧粉末與管道表面黏結力非常強，耐化學腐蝕性能好，硬度高，使用溫度范圍寬，絕緣 較高，但其韌性較差，在搬運與施工中易發(fā)生機械損傷，且補口較麻煩。擠塑聚乙烯（兩層和三層結構），具有優(yōu)良的機械性能和極低的水汽滲透性，耐化學介質侵蝕能力強，絕緣電阻大，特別是擠塑聚乙烯三層結構防腐，彌補了兩層PE黏結性

46、能不足及環(huán)氧粉末涂層耐機械撞擊能力不足等缺點，把兩者的優(yōu)勢結合在一起，通過互補防腐性能更加優(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)避免了人為施工質量的因素，而三層結構更是結合了環(huán)氧粉末與聚乙烯兩種防腐層的優(yōu)點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，地處南京的本設計推薦使用擠塑聚乙烯三層結構防腐層。2. 套管立管通過各層樓板處應設套管。套管高出地面至少50mm，套管與燃氣管道之間的間隙應用瀝青和油麻填料。本設計中套管高出地面50mm。3. 閥門不同類型的閥門有不同的適用場合。在本設

47、計中，在引入管的室外段連接一內(nèi)螺紋球閥，該種閥門體積小，完全開啟時的流通斷面與管徑相等。這種閥門動作靈活，阻力損失小。 在本設計中，室內(nèi)連接燃氣表前接一表前考克，屬于旋塞。同樣動作靈活，閥桿轉90即可達到啟閉的要求。雜質沉積造成的影響比閘閥小，所以廣泛應用在燃氣管道上4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，燃氣管道采用的支承固定方法參見文獻。本設計中管道直徑均在DN1532之間，且墻面均為磚砌墻壁。如DN25的管道，其支承最大間距為3.5m。而各層層高大都為2.9m，所以在本設計中，采用每層設置一個管卡的方案，以達到支承的作用。5. 補償器為防止沉降，在立管進戶前的水平段設

48、置撓性補償器，與管道用法蘭連接。具體設置方式見各樓系統(tǒng)圖，安裝參見參考文獻 河南理工大學本科畢業(yè)設計 第四章 各類用戶用氣量的確定第四章 各類用戶用氣量的確定4.1各類用戶的年用氣量1. 居民生活年用氣量()按公式計算式中 人口數(shù)(人) 氣化率（取90%） 居民用氣量指標（）（銅川市為北方地區(qū)取）燃氣低熱值()2. 小型公共建筑用氣量()醫(yī)院年用氣量千人指標33.75床/千人,取3.5/千人,用氣量指標3500按公式計算 式中 人口數(shù)(人)燃氣低熱值()氣化率居民用氣量指標（)千人指標數(shù)（床/千人） 飯店年用氣量千人指標33.2座/千人，取3.1座/千人，用氣量指標8500按公式計算 式中 人

49、口數(shù)(人)燃氣低熱值()氣化率居民用氣量指標（）千人指標數(shù)（座/千人）面食店年用氣量千人用氣指標1.63座/千人，取2.3座/千人，用氣指標8500按公式計算 式中 人口數(shù)(人)燃氣低熱值()氣化率居民用氣量指標（)千人指標數(shù)（座/千人） 快餐店用氣量千人指標1.94.4座，取3.2座/千人，用氣指標8500按公式計算 式中 人口數(shù)(人)燃氣低熱值()氣化率居民用氣量指標（)千人指標數(shù)（座/千人）托兒所用氣量千人指標2025座，取22座/千人，用氣指標：半托：1500；全托：2000 半托全托各半半托：按公式計算：式中 人口數(shù)(人)3. 大型公共建筑用氣量()賓館年用氣量(共四處,兩班制)按公

50、式計算 式中 賓館的單位年用氣量() 賓館日用氣小時數(shù)(小時) 賓館總數(shù)4. 未遇見量()5. 年總用氣量() 4.2 各類用戶的月用氣量1. 居民生活和小型公共建筑月用氣量()月用氣量占全年百分數(shù)月份123456789101112占年用氣量百分比(%)9.6109.58.48.27.67.57.37.37.88.28.6月平均用氣量:最大月用氣量:月高峰系數(shù)：2. 大型公共建筑和工業(yè)企業(yè)月用氣量（）3.其他月用氣量（）4. 最大月用氣量（）4.3各類用戶的日用氣量1.居民生活和小型公共建筑日用氣量日高峰系數(shù)為1.051.2，取1.13。二月為一年中用氣量最大月，所以二月為計算月。二月的日平均

51、用氣量為，日不均勻系數(shù)為1.13，最大日用氣量2.大型公共建筑和工業(yè)企業(yè)日用氣量4.4各類用戶的日用氣量1. 居民生活和小型公建筑小時用氣量小時用氣量占日氣量的百分數(shù)（）時間（時）居民生活和公共建筑時間（時）居民生活和公共建筑時間（時）居民生活和公共建筑674.8714152.2722231.27785.2015164.0523240.98895.1716177.102411.359106.5517189.59121.30101111.2718196.10231.65111210.4219203.42340.9912134.0920213.13451.6313142.7721221.48564

52、.35由表可知道1011時，占日用氣量的11.27，則小時最大用氣量為，該日平均小時用氣量 小時高峰系數(shù)2.大型公共建筑和工業(yè)小時用氣量3.其他小時用氣量4.5燃氣的調(diào)峰1. 季節(jié)調(diào)峰和月調(diào)峰根據(jù)城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范（GB5002893）（2002 年版）5.1.3A 規(guī)定采用天然氣作為氣源時，平衡城鎮(zhèn)燃氣季節(jié)和月用氣不均勻性，應由氣源方（即供氣方）統(tǒng)籌解決。2 日調(diào)峰根據(jù)城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范（GB5002893）（2002 年版）5.1.3A 規(guī)定原則上城鎮(zhèn)燃氣的日不均勻用氣由氣源方統(tǒng)籌解決。我們也可以充分利用工業(yè)用戶和賓館等用氣大戶作為緩沖用戶，在給予大型工業(yè)企業(yè)一些優(yōu)惠政策讓其使用雙燃料和調(diào)整氣

53、作息時間，使其用氣高峰與居民及公共建筑用氣高峰錯開。賓館使用燃氣和電兩種能源，在居民和其他公共建筑用氣高峰時使用電，在居民和其他公共建筑用氣低時使用燃氣，以此來平衡一部分日不均勻用氣。3 小時調(diào)峰根據(jù)城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范（GB5002893）（2002 年版）5.1.4 規(guī)定采用天然氣作為氣源時，平衡小時的用氣不均勻所需調(diào)度氣量宜由供氣方解決，不足時由城鎮(zhèn)燃氣輸配系統(tǒng)解決。在解決本設計的小時用氣不均勻時，輸配系統(tǒng)采取高壓儲罐儲氣來解決。在用氣低峰時將燃氣儲存在高壓儲氣罐內(nèi)，用氣高峰時再將高壓儲氣罐中的燃氣送出以平衡小時不均勻用氣。河南理工大學本科畢業(yè)設計 第五章 燃氣管網(wǎng)系統(tǒng)的組成和布線原則第五章

54、 燃氣管網(wǎng)系統(tǒng)的組成和布線原則5.1燃氣管網(wǎng)系統(tǒng)的組成城鎮(zhèn)天然氣系統(tǒng)由城市門站、城市高壓管網(wǎng)、高中壓調(diào)壓站、中壓主干管網(wǎng)、中壓次干管網(wǎng)及庭院管網(wǎng)組成。高壓管網(wǎng)大管徑采用螺旋焊縫鋼管，材質為A3鋼或A3F鋼。中壓管網(wǎng)中管徑在DN200到DN300的管道采用無縫鋼管，DN200以下的中壓管道和庭院管網(wǎng)一般采用PE管，在PE管的應用中應避免在同一小區(qū)內(nèi)鋼塑混合使用。高壓管網(wǎng)的防腐除進行外絕緣防腐外，另設犧牲陽極防腐，以提高管道的使用壽命和供氣的安全可靠性。中壓管道的鋼管防腐采用外絕緣防腐，防腐方法采用冷纏型防腐膠帶SR-92，F(xiàn)F-92型。推廣用戶自動收費系統(tǒng)的應用，大力發(fā)展IC卡，方便用戶的用氣需要和燃氣經(jīng)營部門的管理。燃氣設備的不斷發(fā)展和完善，家用燃氣空調(diào)將走入家庭，燃氣集中空調(diào)已開始使用，應能夠滿足這部分用戶的用氣需求