1燃气管网设计施工验收讲稿.doc

燃气输配工程设计、施工原则与方法 1初步设计的内容 ① 确定供气范围、供气对象、燃气用气量好用气工况； ② 确定供气方式。在确定气种、管网压力级制、气源时应评估其可靠性； 进行管网的布置[包括燃气调峰及应急储存，调压站(箱)]。在多方案比较的基础上选择最优方案。 关于管网优化目前初步设计所确定的管网一般有很大的经验成份。现有的管网优化技术往往脱离工程实际，因而很少实用。初步设计一般经过方案比较才确定管网设计，但这种极为有限数目的枚举可能离较优方案甚远。作者建议在设计管网的基础上派生出若干个管径配置方案，参照作者在文献[5] [7]中所倡导的管网综合优化原理及方法确定一个经济性和压力储备综合性更好的方案； ③ 进行工艺计算。管网水力计算，确定管道管径、调压器(站、箱)的流量、工况与台数； ④ 提出穿、跨越河流、铁路或其他重要障碍物的处理方案。 管道穿越障碍设计在初步设计中要具体化。特别穿越河流或立交桥等与具体的水文地质条件或地形地物条件有密切关系。初步设计要在具体资料的基础上进行定位和确定技术方案，这一方面是落实工程的可实施性，确定施工图的主要技术和工艺，为概算提供较准确的工程量，也是落实与城镇相关部门协调和得到认可所必需； ⑤ 确定管道材质、阀门布置和设备选型； ⑥ 管道防腐方案； 1 ⑦ 协调公用工程设计； ⑧ 防火安全设计； ⑨ 劳动卫生与保护，节能与环境保护相关设计； ⑨总说明书、总平面图和主要管道纵断面图。主要材料、设备明细表。 ⑩投资概算。 2 初步设计管网系统方案问题 属于管网结构学范畴。 2.1网络图式 管网的网络图式首先取决于气源和燃气用户的分布，与城镇规模及地理特别是道路分布有密切关系。城镇区域可归结为几种基本形态。 管网的网络图式往往取决于城镇区域的轮廓型式。城镇区域的轮廓型式有几种类型。 ①矩型。如北京4环以内的城区，柏林，巴黎，杭州等多数城市； ②狭长型。如兰州，荆州，十堰等基于江河谷地的城市； ③分区型。如华沙，武汉，襄樊等受江河等地形条件影响形成的城市； ④主区-卫星区型。如包括、通州、昌平、大兴等卫星区型城区的北京，上海，天津等多数特大型城市。 管网的网络图式在一定程度上是一种被动选择，受城区地理条件制约。但如何实现向用户可靠而经济的供气则是主要因素。在用气负荷有明显的重心偏移时，实际的管网会在气源和管径配置上反映出负荷分布的影响。在研究管网的网络图式时，图论理论和方法是应充分 2 加以利用的工具，例如应用各种算法提供管网主干管道方案， 2.2压力级制 燃气管网的网络型式的先决问题是决定管网的压力级制。关于管网压力级制已经有十分丰富的工程经验和共识。主要取决于燃气类别，也与城镇规模有关。 对于天然气气源则与分输管道提供的压力和城市规模有关。最一般的是采用高中压两级或高—次高—中压三级系统。对于大型城市或较大城市，有条件采用三级系统，高压管道可兼作储气设施而具有输储双重功能，尽量利用天然气的压力能量。 高压的天然气具有可观的能量，可以用火用加以衡量。 火用是工质（例如天然气）的状态参数，是其能量中理论上能够可逆地转换为功的最大数量，即该能量中的可用能。因而一定状态的天然气的火用是指其具有的最大理论作功能力，对作定常流动的管道中的天然气，其参数火用可表示为： ?TRp??ex?cp?T?T0??T0?cln?ln （2-1） ?pT?Mp0?0? 式中 ex——天然气比火用 ，kJ/kg； cp——天然气定压比热容 ，kJ/（kg?K）； T——天然气温度，K； T0——环境温度，K； R——摩尔气体常数，一般取8.3145kJ/(kmol·K)； M——天然气的摩尔质量，kg/kmol。 ； p——天然气压力，MPa（绝对） 3 p0——环境压力，MPa（绝对）。 环境温度、系统压力等因素的变化都将对高压天然气火用 产生影响。随着高压天然气输气压力的增大，天然气火用 将增大；同样，随着排出压力的减小，可供利用的天然气火用 也将增大。 天然气压力能是天然气火用的一部分，即式（2-1）中压力比对数项。对高压天然气来说，压力高是其显著标志。因此一般将天然气火用的利用称为压力能利用。 为了解高压天然气具有的热力学能量价值，进行下列关于天然气可利用火用的计算。设输气压力为p1=4MPa，温度T1=293.15K，（绝热膨胀）降至p2=0.8MPa，T2=210.15K，环境温度T0=293.15K，。因此天然气可供出火用 为： ?T1Rp1???ex?cp?T1?T2??T0?cln?ln （2-2） ?pT?Mp2?2? 293.158.31454.0???ex=1.93(293.15-210)-293.15?1.93ln?ln?=217.09 kJ/ kg 210160