低压燃气管道水力计算公式
低压燃气管道水力计算
公式
-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1
燃气管道输送水力计算
一、适用公式
燃气的管道输配起点压力为10KPa，按《城镇燃气设计规范》，应纳入中压燃气管道的范围。
但本设计认为，虽然成套设备的输出压力为10KPa，出站后，压力即降至10KPa以下。整个管网系统都在10KPa以下的压力状态下工作，因此，在混空轻烃管道燃气输配过程的水力计算，应采取低压水力计算公式为宜。
二、低压燃气管道水力计算公式：
1、层流状态 R e≤2100
λ＝64/R e R e＝dv/γ
ΔP/L＝×1010（Q0/d4）γρ0（T/T0）
2、临界状态 R e＝2100~3500
λ＝＋（R e－2100）/（65 R e－1×105）
ΔP/L＝×106［1＋（ Q0－7×104dγ）/（－1×105dγ）］
（Q02/d5）ρ0（T/T0）
3、紊流状态 R e≥3500
1）钢管λ＝［（Δ/d）＋（68/ R e）］
ΔP/L＝×106［（Δ/d）＋（dγ/ Q0）］（Q02/d5）ρ0（T/T0）
2）铸铁管λ＝［（1/d）＋4960（dγ/ Q0）］
ΔP/L＝×106［（1/d）＋4960（dγ/ Q0）］（Q02/d5）ρ0（T/T0）注：ΔP——燃气管道的沿程压力降（Pa） L——管道计算长度（m）λ——燃气管道的摩阻系数 Q0——燃气流量（Nm3/h）
d——管道内径（mm）ρ0——燃气密度（kg/Nm3）γ——0℃和时的燃气运动粘度（m2/s）
Δ——管壁内表面的绝对当量粗糙度（mm） R e——雷诺数
T——燃气绝对温度（K） T0——273K
v——管内燃气流动的平均速度（m/s）
（摘自姜正侯教授主编的《燃气工程技术手册》——同济大学出版社1993版P551）
二、燃气的输配工况条件
起点压力——10KPa 最大流速——10m/s
燃气密度——Nm3（20℃和浓度20%时）
纯轻烃燃气运动粘度——×10－6m2/s（0℃和时）
燃气运动粘度——×10－6m2/s（0℃和时）
三、钢管阻力降的计算与查表结果
注：1、——*因计算数据与实际数据误差过大，已无计算、列表的必要。
2、查表数据根据袁国汀主编的《建筑燃气设计手册》——中国建筑工业出版社1999年版P194 表5-2经修正后得出。
四、单管输送的实测情况
安徽省界首燃气站的工况条件是：通径100mm的钢管200m、流量
110m3/h、气温10℃。用2m的U型计实测压力降为320Pa。
按层流状态计算公式，计算压降为m，全程压降为。
按查表数据，低压天然气管道的压力降查表为m，全程压降为1344Pa。
在安徽界首现场的实测数据与层流状态的计算数据和查表所得数据都不相符。据临界状态数据差距更大。由此可见，管道里流动的气体不是单一的层流状态，而是在层流与过渡之间的某一状态。
由手册查得，甲烷的运动粘度为×10－6m2/s，燃气的运动粘度为×10－
6m2/s，在压力降计算公式里运动粘度与压力降成正比，因此燃气的压力降比低压天然气低25%。这是燃气压力降较小的原因之一。如将燃气与人工煤气作比较，人工煤气中的氢气占40%左右，纯氢气的运动粘度为93×10－6m2/s，人工煤气的运动粘度为×10－6m2/s，由此可见，人工煤气管道输送的压力降是燃气的4倍多。
五、城市燃气管网的压力分配——1级压力级制的设计方案
1、城市燃气站的出口压力：10KPa；
2、城市燃气站至城市主管网连接点最大流量时的压力降（压力损失）设定为；
3、城市主管网最远点、最大流量时的压力降（压力损失）设定为4KPa；
4、城市主管网至庭院管连接点最大流量时的压力降（压力损失）为1KPa；
5、庭院管、户外管、楼栋管的压力降（压力损失）为1KPa.
——要求进户时的最低压力为。
以上为一级压力级制的设计方案，即采取进户调压、将燃气计量表与调压阀联为一体的设计方案。用户燃具的额定压力为2KPa，当进户压力为10KPa 时，调压阀出口压力为；当进户压力为时，调压阀出口压力为。调压阀与燃气
计量表的最小流量设计为3Nm3/h。这样的进户流量及压力设计方案能满足居民家用燃灶、家用燃气热水器的燃用。
六、20000户规模城市燃气管网的案例模拟设计
某城市面积3×3平方公里，人口8万人，按2万户供气规模进行模拟设计。（管道输送压力降按查表所得数据的25%进行计算，这与界首的实测数据相近）
1、城市燃气站出口压力为10KPa；
2、城市燃气站至城市燃气管网连接点的铺管长度为800m，铺管通径为
400mm，最大流量时的压力降为；
3、城市主管网最远点的单管铺管长度为4km，铺管通径为300mm，按环流管网双管供气计算，最大流量时的压力降为；
4、城市主管网至小区的铺管长度为400m，铺管通径为200mm，最大流量时的压力降为；
5、庭院管、户外管、楼栋管的压力降总计为1KPa：
——进户时的最低压力为。可满足1级压力级制设计方案最低压力的要求。
——以上为全程全流量计算的压降结果，城市管网实际输配过程流量在沿途各节点已逐步分流。由于计算公式里压降是与流量成正比的，因此实际输配过程的压降远小于这个计算结果。
给水排水管道系统水力计算汇总
第三章给水排水管道系统水力计算基础 本章内容： 1、水头损失计算 2、无压圆管的水力计算 3、水力等效简化 本章难点：无压圆管的水力计算 第一节基本概念 一、管道内水流特征 进行水力计算前首先要进行流态的判别。判别流态的标准采用临界雷诺数Re k，临界雷诺数大都稳定在2000左右，当计算出的雷诺数Re小于2000时，一般为层流，当Re大于4000时，一般为紊流，当Re介于2000到4000之间时，水流状态不稳定，属于过渡流态。 对给水排水管道进行水力计算时，管道内流体流态均按紊流考虑 紊流流态又分为三个阻力特征区：紊流光滑区、紊流过渡区及紊流粗糙管区。 二、有压流与无压流 水体沿流程整个周界与固体壁面接触，而无自由液面，这种流动称为有压流或压力流。水体沿流程一部分周界与固体壁面接触，另一部分与空气接触，具有自由液面，这种流动称为无压流或重力流 给水管道基本上采用有压流输水方式，而排水管道大都采用无压流输水方式。 从水流断面形式看，在给水排水管道中采用圆管最多 三、恒定流与非恒定流 给水排水管道中水流的运动，由于用水量和排水量的经常性变化，均处于非恒定流状态，但是，非恒定流的水力计算特别复杂，在设计时，一般也只能按恒定流(又称稳定流)计算。 四、均匀流与非均匀流 液体质点流速的大小和方向沿流程不变的流动，称为均匀流；反之，液体质点流速的大小和方向沿流程变化的流动，称为非均匀流。从总体上看，给水排水管道中的水流不但多为非恒定流，且常为非均匀流，即水流参数往往随时间和空间变化。 对于满管流动，如果管道截面在一段距离内不变且不发生转弯，则管内流动为均匀流；而当管道在局部有交汇、转弯与变截面时，管内流动为非均匀流。均匀流的管道对水流的阻力沿程不变，水流的水头损失可以采用沿程水头损失公式进行计算；满管流的非均匀流动距离一般较短，采用局部水头损失公式进行计算。
管道过流计算方法
管道过流计算方法标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]
第四章有压管道恒定流 第一节概述 前面我们讨论了水流运动的基本原理,介绍了水流运动的三大方程,水流形态和水头损失,从第五章开始,我们进入实用水利学的学习,本章研究有压管道的恒定流. 一.管流的概念 1.管流是指液体质点完全充满输水管道横断面的流动，没有自由水面存在。 2.管流的特点.①断面周界就是湿周，过水断面面积等于横断面面积；②断面上各点的压强一般不等于大气压强，因此，常称为有压管道。③一般在压力作用而流动. 1.根据出流情况分自由出流和淹没出流 管道出口水流流入大气，水股四周都受大气压强作用，称为自由出流管道。 管道出口淹没在水面以下，则称为淹没出流。 2.根据局部水头损失占沿程水头损失比重的大小，可将管道分为长管和短管。 在管道系统中，如果管道的水头损失以沿程水头损失为主，局部水头损失和流速水头所占比重很小（占沿程水头损失的5%～10%以下），在计算中可以忽略，这样的管道称为长管。否则，称为短管。必须注意，长管和短管不是简单地从管道长度来区分的，而是按局部水头损失和流速水头所占比重大小来划分的。实际计算中，水泵装置、水轮机装置、虹吸管、倒虹吸管、坝内泄水管等均应按短管计算；一般的复杂管道可以按长管计算。 3.根据管道的平面布置情况，可将管道系统分为简单管道和复杂管道两大类。
简单管道是指管径不变且无分支的管道。水泵的吸水管、虹吸管等都是简单管道的例子。由两根以上管道组成的管道系统称为复杂管道。各种不同直径管道组成的串联管道、并联管道、枝状和环状管网等都是复杂管道的例子。 工 程实践中为了输送流体，常常要设置各种有压管道。例如，水电站的压力引水隧洞和压力钢管，水库的有压泄洪洞和泄洪管，供给城镇工业和居民生活用水的各种输水管网系统，灌溉工程中的喷灌、滴灌管道系统，供热、供气及通风工程中输送流体的管道等都是有压管道。研究有压管道的问题具有重要的工程实际意义。 有压管道水力计算的主要内容包括：①确定管道的输水能力；②确定管道直径；③确定管道系统所需的总水头；④计算沿管线各断面的压强。 第二节 简单管路的水力计算 以通过出口断面中心线的水平面为基准面，在离开管道进口一定距离处选定1—1过水断面(该断面符合渐变流条件)，管道出口断面为2—2过水断面，1—1与2—2过水断面对基准面建立能量方程，即可解决简单管道的水力计算问题，并可建立一般计算公式。 简单管道自由出流水力计算公式 02gH A Q c μ= 式中，c μ称为管道系统的流量系数，它反映了沿程水头损失和局部水头损失对过流能力的影响。计算公式为 当行近流速水头很小时，可以忽略不计，上述流量公式将简化为 二.二
流体力学 第五章 压力管路的水力计算资料
流体力学第五章压力管路的水力计算
第五章压力管路的水力计算 主要内容 长管水力计算 短管水力计算 串并联管路和分支管路 孔口和管嘴出流 基本概念： 1、压力管路：在一定压差下，液流充满全管的流动管路。（管路中的压强可以大于大气压，也可以小于大气压） 注：输送气体的管路都是压力管路。 2、分类： 按管路的结构特点，分为 简单管路：等径无分支 复杂管路：串联、并联、分支 按能量比例大小，分为 长管：和沿程水头损失相比，流速水头和局部水头损失可以忽略的流动管路。短管：流速水头和局部水头损失不能忽略的流动管路。
第一节管路的特性曲线 一、定义：水头损失与流量的关系曲线称为管路的特性曲线。 二、特性曲线 l l L g V d L g V d l l g V d l d l g V d l g V h h h f j w + = = + = ?? ? ? ? ? + = + = + = 当 当 当 其中， 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 λ λ λ λ λ ζ （1） 把2 4 d Q A Q V π = = 代入上式得： 2 2 5 2 2 2 28 4 2 1 2 Q Q d g L d Q g d L g V d L h w α π λ π λ λ= = ? ? ? ? ? = = （2） 把上式绘成曲线得图。 第二节长管的水力计算 一、简单长管 1、定义：由许多管径相同的管子组成的长输管路，且沿程损失较大、局部损失 较小，计算时可忽略局部损失和流速水头。 2、计算公式：简单长管一般计算涉及公式 2 2 1 1 A V A V=（3） f h p z p z+ + + γ γ 2 2 1 1 ＝ （4） g V D L h f2 2 λ = （5） 说明：有时为了计算方便，h f的计算采用如下形式：
管道面积.重量-计算公式定律
工程量（面积）计算公式 1、除锈、刷油工程。 (1)设备筒体、管道表面积计算公式： S＝π×D×L 式中π——圆周率； D——设备或管道直径； L——设备筒体高或管道延长米。 (2)计算设备筒体、管道表面积时已包括各种管件、阀门、法兰、人孔、管口凹凸部分，不再另外计算。 2、防腐蚀工程。 (1)设备筒体、管道表面积计算公式同(1)。 (2)阀门表面积计算式：(图一) S＝π×D×2.5D×K×N 图一
式中D——直径； K——1.05； N——阀门个数。 (3)弯头表面积计算式：(图二) 图二 S＝π×D×1.5D×K×2π×N／B 式中D——直径； K——1.05； N——弯头个数； B值取定为:90°弯头B＝4；45°弯头B＝8。 (4)法兰表面积计算式：(图三) S＝π×D×1.5D×K×N 图三
式中D——直径； K——1.05； N——法兰个数。 (5)设备和管道法兰翻边防腐蚀工程量计算式：(图四) 图4 S＝π×(D＋A)×A 式中D——直径； A——法兰翻边宽。 (6)带封头的设备防腐(或刷油)工程量计算式：(图五)
图五 S＝L×π×D+(D[]22)×π×1.5×N 式中N——封头个数； 1.5——系数值。 3、绝热工程量。 (1)设备筒体或管道绝热、防潮和保护层计算公式： V＝π×(D＋1.033δ)×1.033δ S＝π×(D＋2.1δ＋0.0082)×L图五式中D——直径 1.033、 2.1——调整系数； δ——绝热层厚度； L——设备筒体或管道长； 0.0082——捆扎线直径或钢带厚。 (2)伴热管道绝热工程量计算式： ①单管伴热或双管伴热(管径相同，夹角小于
低压燃气管道水力计算公式
低压燃气管道水力计算 公式 -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1
燃气管道输送水力计算 一、适用公式 燃气的管道输配起点压力为10KPa，按《城镇燃气设计规范》，应纳入中压燃气管道的范围。 但本设计认为，虽然成套设备的输出压力为10KPa，出站后，压力即降至10KPa以下。整个管网系统都在10KPa以下的压力状态下工作，因此，在混空轻烃管道燃气输配过程的水力计算，应采取低压水力计算公式为宜。 二、低压燃气管道水力计算公式： 1、层流状态 R e≤2100 λ＝64/R e R e＝dv/γ ΔP/L＝×1010（Q0/d4）γρ0（T/T0） 2、临界状态 R e＝2100~3500 λ＝＋（R e－2100）/（65 R e－1×105） ΔP/L＝×106［1＋（ Q0－7×104dγ）/（－1×105dγ）］ （Q02/d5）ρ0（T/T0） 3、紊流状态 R e≥3500 1）钢管λ＝［（Δ/d）＋（68/ R e）］ ΔP/L＝×106［（Δ/d）＋（dγ/ Q0）］（Q02/d5）ρ0（T/T0） 2）铸铁管λ＝［（1/d）＋4960（dγ/ Q0）］ ΔP/L＝×106［（1/d）＋4960（dγ/ Q0）］（Q02/d5）ρ0（T/T0）注：ΔP——燃气管道的沿程压力降（Pa） L——管道计算长度（m）λ——燃气管道的摩阻系数 Q0——燃气流量（Nm3/h） d——管道内径（mm）ρ0——燃气密度（kg/Nm3）γ——0℃和时的燃气运动粘度（m2/s） Δ——管壁内表面的绝对当量粗糙度（mm） R e——雷诺数 T——燃气绝对温度（K） T0——273K v——管内燃气流动的平均速度（m/s） （摘自姜正侯教授主编的《燃气工程技术手册》——同济大学出版社1993版P551）
供热管网各参数计算常用公式
供热管网各参数计算 常用公式
供热管网各参数常用计算公式 1比摩阻R （P/m ）——集中供热手册P 196 R = 6.25×10-2×52d G ρλ 其中：λ—— 管道摩擦系数（查动力管道手册P345页） λ= 1/（1.14+2×log K d ）2 G —— 介质质量流量（t/h ） 或：R=d 22 λρν=6.88×10-3×25.525 .02d K G ρ ρ—— 流体介质密度（kg/m 3） d —— 管道内径（m ） K ——管内壁当量绝对粗糙度（m ） 2、管道压力降△P （MPa ） △P = 1.15R （L+∑Lg ）×10-6 其中：L —— 管道长度（m ） ∑Lg ——管道附件当量长度（m ） 3、管道单位长度热损q （W/m ） q = 其中：T 0 —— 介质温度（℃） λ1 —— 内层保温材料导热系数（W/m.℃） λ2 —— 外层保温材料导热系数（W/m.℃） D 0 —— 管道外径（m ） D 1 —— 内保温层外径（m ） D 2 —— 外保温层外径（m ） α—— 外表面散热系数[α=1.163×（10+6?）] ?—— 环境平均风速。预算时可取α=11.63 Ln —— 自然对数底 4、末端温度T ed （℃） 2122011012121)16(D D D Ln D D Ln T αλλπ++-
T ed = T 0 - GC L L q g 310)(-?+ 其中：T 0 —— 始端温度（℃） L —— 管道长度（m ） Lg —— 管道附件当量长度（m ） G —— 介质质量流量（t/h ） C —— 介质定容比热（kj / kg.℃） 5、保温结构外表面温度T s （℃） T s = T a + α π2D q 其中：Ta ——环境温度（南方可取Ta =16℃） 6、管道冷凝水量(仅适用于饱和蒸汽)G C （t/h ） G C = γ3 106.3-?qL 其中：γ——介质汽化潜热（kj / kg ） 7、保温材料使用温度下的导热系数λt （W/m.℃） λt =λo +2 )(B A T T K + 其中：λo ——保温材料常态导热系数 T A —— 保温层内侧温度（℃） T B —— 保温层外侧温度（℃） K —— 保温材料热变系数 超细玻璃棉K=0.00017 硅酸铝纤维K=0.0002 8、管道直径选择d （mm ） 按质量流量计算：d = 594.5 ωρG 按体积流量计算：d = 18.8ωνG 按允许单位比摩阻计算：d = 0.0364×52 R G ?νλ 其中：G —— 介质质量流量（t/h ） G v —— 介质体积流量（m 3/h ） ω —— 介质流速（m/s ） ρ —— 介质密度（kg/m 3）
燃气管道水力计算
1．高压、中压燃气管道水力计算公式： Z T T d Q L P P 0 5 210 2 2 2 110 27.1ρ λ ?=- 式中：P 1 — 燃气管道起点的压力（绝对压力，kPa ）； P 2 — 燃气管道终点的压力（绝对压力，kPa ）； Q — 燃气管道的计算流量（m 3/h ）； L — 燃气管道的计算长度（km ）； d — 管道内径（mm ）； ρ — 燃气的密度（kg/m 3）；标准状态下天然气的密度一般取0.716 kg/m 3。 Ｚ — 压缩因子，燃气压力小于1.2MPa （表压）时取1； Ｔ — 设计中所采用的燃气温度（K ）； Ｔ0 — 273.15（K ）。 λ— 燃气管道的摩擦阻力系数； 其中燃气管道的摩擦阻力系数λ的计算公式： 25 .06811.0??? ? ??+ =e R d K λ K — 管道内表面的当量绝对粗糙度（mm ）；对于钢管，输送天然 气和液化石油气时取0.1mm ，输送人工煤气时取0.15mm 。 R e — 雷诺数（无量纲）。流体流动时的惯性力Fg 和粘性力(内摩擦 力)Fm 之比称为雷诺数。用符号Re 表示。层流状态，R e ≤ 2100；临界状态，R e =2100～3500；紊流状态，R e >3500。 在该公式中，燃气管道起点的压力1P ，燃气管道的计算长度L ，燃气密度ρ，燃气温度T ，压缩因子Z 为已知量，燃气管道终点的压力2P ，燃气管道的计算流量Q ，燃气管道内径d 为参量，知道其中任意两个，都可计算其中一个未知量。 如燃气管道终点的压力2P 的计算公式为： ZL T T d Q P P 0 5 210 2 1210 27.1ρ ?-= 某DN100中压输气管道长0.19km ，起点压力0.3MPa ，最大流量1060 m 3/h ，输气温度为20℃,应用此公式计算，管道末端压力2P =0.29MPa 。
流量与管径、压力、流速之间关系计算公式
流量与管径、压力、流速的一般关系 一般工程上计算时，水管路，压力常见为0.1--0.6MPa，水在水管中流速在1--3米/秒，常取1.5米/秒。 流量=管截面积X流速=0.002827X管内径的平方X流速(立方米/小时)。 其中，管内径单位：mm ，流速单位：米/秒，饱和蒸汽的公式与水相同，只是流速一般取20--40米/秒。 水头损失计算Chezy 公式 这里： Q ——断面水流量（m3/s） C ——Chezy糙率系数（m1/2/s） A ——断面面积（m2） R ——水力半径（m） S ——水力坡度（m/m） 根据需要也可以变换为其它表示方法: Darcy-Weisbach公式
由于 这里： h f——沿程水头损失（mm3/s） f ——Darcy-Weisbach水头损失系数（无量纲） l ——管道长度（m） d ——管道内径（mm） v ——管道流速（m/s） g ——重力加速度（m/s2） 水力计算是输配水管道设计的核心，其实质就是在保证用户水量、水压安全的条件下，通过水力计算优化设计方案，选择合适的管材和确经济管径。输配水管道水力计算包含沿程水头损失和局部水头损失，而局部水头损失一般仅为沿程水头损失的5~10%，因此本文主要研究、探讨管道沿程水头损失的计算方法。 1.1 管道常用沿程水头损失计算公式及适用条件 管道沿程水头损失是水流摩阻做功消耗的能量，不同的水流流态，遵循不同的规律，计算方法也不一样。输配水管道水流流态都处在紊流区，紊流区水流的阻力是水的粘滞力及水流速度与压强脉动的结果。紊流又根据阻力特征划分为
水力光滑区、过渡区、粗糙区。管道沿程水头损失计算公式都有适用范围和条件，一般都以水流阻力特征区划分。 水流阻力特征区的判别方法，工程设计宜采用数值做为判别式，目前国内管道经常采用的沿程水头损失水力计算公式及相应的摩阻力系数，按照水流阻力特征区划分如表1。 沿程水头损失水力计算公式和摩阻系数表1
城镇燃气设计规范
《城镇燃气设计规范》 10.2.14 燃气引入管敷设位置应符合下列规定： 1 燃气引入管不得敷设在卧室、卫生间、易燃或易爆品的仓库、有腐蚀性介质的房间、发电间、配电间、变电室、不使用燃气的空调机房、通风机房、计算机房、电缆沟、暖气沟、烟道和进风道、垃圾道等地方。 2 住宅燃气引入管宜设在厨房、走廊、与厨房相连的封闭阳台内（寒冷地区输送湿燃气时阳台应封闭）等便于检修的非居住房间内。当确有困难，可从楼梯间引入，但应采用金属管道和且引入管阀门宜设在室外。 3 商业和工业企业的燃气引入管宜设在使用燃气的房间或燃气表间内。 4 燃气引入管宜沿外墙地面上穿墙引入。室外露明管段的上端弯曲处应加不小于DN1 5 清扫用三通和丝堵，并做防腐处理。寒冷地区输送湿燃气时应保温。引入管可埋地穿过建筑物外墙或基础引入室内。当引入管穿过墙或基础进入建筑物后应在短距离内出室内地面，不得在室内地面下水平敷设。 10．2．15 燃气引入管穿墙与其他管道的平行净距应满足安装和维修的需要，当与地下管沟或下水道距离较近时，应采取有效的防护措施。 10．2．16 燃气引入管穿过建筑物基础、墙或管沟时，均应设置在套管中，并应考虑沉降的影响，必要时应采取补偿措施。 套管与基础、墙或管沟等之间的间隙应填实，其厚度应为被穿过结构的整个厚度。套管与燃气引入管之间的间隙应采用柔性防腐、防水材料密封。 10．2．17 建筑物设计沉降量大于50mm时，可对燃气引入管采取如下补偿措施： 1 加大引入管穿墙处的预留洞尺寸。 2 引入管穿墙前水平或垂直弯曲2 次以上。 3 引入管穿墙前设置金属柔性管或波纹补偿器。 10．2．18 燃气引入管的最小公称直径应符合下列要求： 1 输送人工煤气和矿井气不应小于25mm； 2 输送天然气不应小于20mm； 3 输送气态液化石油气不应小于15mm。 10．2．19 燃气引入管阀门宜设在建筑物内，对重要用户还应在室外另设阀门。
城镇燃气管道布置设计要素分析
城镇燃气管道布置设计要素 城镇燃气管道布线的依据 城镇燃气管道布线时，必须考虑到下列基本情况： ( l ）城镇燃气门站、储配站的位置； ( 2 ）管道中燃气的压力。高压燃气管道不宜进入城镇四级地区； ( 3 ）城镇燃气各级调压站的位置； ( 4 ）街道其他地下管道的密集程度与布置情况； ( 5 ）街道交通量和路面结构情况，以及运输干线的分布情况； ( 6 ）所输送燃气的含湿量，必要的管道坡度，街道地形变化情况； ( 7 ）与该管道相连接的用户数量及用气量情况，该管道是主要管道还是次要管道； ( 8 ）线路上所遇到的障碍物情况； ( 9 ）土壤性质、腐蚀性能和冰冻线深度； ( 10 ）该管道在施工、运行和万一发生故障时，对城镇交通和人民生活的影响。城镇燃气管道平面布置时需考虑因素 城镇燃气管道平面布置时，要考虑下列各点： ( l ）要使主要燃气管道工作可靠，燃气应从管道的两个方向得到供应，为此，管道应尽可能逐步连成环形； ( 2 ）次高压、中压管道最好不要沿车辆来往频繁的城镇主要交通干线敷设，否则对管道施工和检修造成困难，来往车辆也将使管道承受较大的动荷载。对于低压管道，有时在不可避免的情况下，征得有关方面同意后，可沿交通干线敷设；( 3 ）燃气管道不得在堆积易燃、易爆材料和具有腐蚀性液体的场地下面通过。燃气管道不宜与给水管、热力管、雨水管、污水管、电力电缆、电信电缆等同沟敷设。在特殊情况下，当地沟内通风良好，且电缆系置于套管内时，可允许同沟敷设； ( 4 ）燃气管道可以沿街道的一侧敷设，也可以双侧敷设。在有有轨电车通行的街道上，当街道宽度大于20m 或管道单位长度内所连接的用户分支管较多等情况下，经过技术经济比较，可以采用双侧敷设； ( 5 ）燃气管道布线时，应与街道轴线或建筑物的前沿相平行，管道宜敷设在人行道或绿化地带内，并尽可能避免在高级路面的街道下敷设； ( 6 ）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。高压燃气干管上，分段阀门最大间距为：以四级地区为主的管段不应大于8km ；以三级地区为主的管段不应大于13km ，以二级地区为主的管段不应大于24km；以一级地区为主的管段不应大于32km ( 7 ）在空旷地带敷设燃气管道时，应考虑到城镇发展规划和未来的建筑物布置的情况； ( 8 ）为了保证在施工和检修时互不影响，也为了避免由于漏出的燃气影响相邻管道的正常运行，甚至逸入建筑物内，地下各级压力燃气管道与建筑物、构筑构基础以及其他各种管道之间应保持的最小水平净距分别列于表 4.1-15-1 、表
管道通过能力的实用计算公式及其选择
天然气由气田或气体处理厂进入输气干线，其流量和压力是稳定的。在有压缩机站的长输管道两站间的管段，起点与终点的流量是相同的，压力也是稳定的，即属于稳定流动。长输管道的末段，有时由于城镇用气量的不均衡，要承担城镇日用气量的调峰，则长输管道末段在既输气又储气、供气的条件下，它的起点和终点压力，以及终点流量二十四小时都是不同的，属不稳定流动(流动随时间而变)。天然气的温度在进入输气管时，一般高于(也可能低于)管道埋深处的土壤温度。并且随着起点到终点的压力降，存在焦耳-汤姆逊节流效应产生温降，但由于管道与周围土壤的热传导，随着天然气在管道的输送过程，天然气的温度会缓慢地与输气管道深处的地层温度逐渐平衡。所以天然气在输气干管中流动状态，也不完全是等温过程，为便于理解，我们先给出稳定流动下的水力计算基本公式，再介绍沿线温度分布规律和平均温度。 计算公式随地形条件差异而不同。 在平坦地带，由于气体密度低，对于输气管道任意两点间的相对高差小于200 m的管道，可视为水平输气管段。在稳定输送状态下，管道输送量与管道起、终点压力的函数关系如下： 式中Q——管道标准状态下的体积流量，m3/s； C——常数，按此处所取各参数单位时，C值为··s/kg； p1——计算管段起点压力，Pa； p2——计算管段终点压力，Pa； λ——水力摩阻系数； d——管道内直径，m； L——管道计算段长度，m； △*——天然气相对密度； T——管道中天然气平均温度，K； Z——管输平均压力与平均温度下天然气压缩系数。 在地形起伏较大地带，当输气管道沿线任意两点高差大于200m，位差对输气管道流量的影响就不能忽略不计了。在稳定输送状态下，非水平输气管段的基本流量公式为：
管道承压计算公式
管道承压计算公式 无锡灏艺合金制品有限公司 一、根据设计压力计算壁厚 参照规范GB50316-2000<工业金属管道设计规范>计算公式P44，当直 管计算厚度S1小于管子外径D 的1/6时，按照下面公式计算 公式1 S1=) ]([21PY E PD +σ 公式2 S=S1+C1+C2
二、根据壁厚简单计算管道承受压力校核验算 公式1 P=S D ES +2)]([2σ 阀门磅级,MPA, BAR, PSI 和公斤的含义和换算 阀门磅级,MPA, BAR, PSI 和公斤的含义和换算 class 150 300 400 600 800 900 Mpa MPA 150LB 对应，300LB 对应，400LB 对应，600LB 对应10MPa ，800LB 对应13MPa ，900LB 对应15MP
对应42MPa 我通常所用的PN，CLass，都是压力的一种表示方法，所不同的是，它们所代表承受的压力对系是指在120℃下所对应的压力，而CLass美标是指在℃下所对应的压力。所以在工程互换中如CLass300#单纯用压力换算应是，但如果考虑到使用温度的话，它所对应的压力就升高了定相当于。 阀门的体系有2种：一种是德国（包括我国）为代表的以常温下（我国是100度、德国是12的“公称压力”体系。一种是美国为代表的以某个温度下的许用工作压力为代表的“温度压美国的温度压力体系中，除150LB以260度为基准外，其他各级均以454度为基准。 150磅级（150psi=1MPa）的25号碳钢阀门在260度时候，许用应力为1MPa，而在常温下的许约是。 所以，一般说美标150LB对应的公称压力等级为，300LB对应的公称压力等级为等等。 因此，不能随便按照压力变换公式来变换公称压力和温压等级。 PN是一个用数字表示的与压力有关的代号，是提供参考用的一个方便的圆整数，PN是近似于内阀门通常所使用的公称压力。对碳钢阀体的控制阀，指在200℃以下应用时允许的最大工作以下应用时允许的最大工作压力；对不锈钢阀体的控制阀，指在250℃以下应用时允许的最
水力计算教材
燃气工程庭院户内水力计算 重庆市川东燃气工程设计研究院 齐海鸥 2010.01
= 6.26 ?10λ 5ρ dv 0.25 Q 2 ) Q d 1 一、水力计算基础知识 水力计算的目的：树立“成本意识”，合理的确定管网的管径、流量、压力 （压力降）。 由于项目公司所做设计多为小区内的燃气管道，因此这里主要介绍小区庭 院燃气管道水力计算、户内燃气管道水力计算、商业用户燃气管道水力计算。 1、水力计算步骤 （1）选择一条最不利管路（离已知压力点最远的一条管路），标好节点及 管道长度； （2）确定节点流量； （3）初选管径，再进行校核并修改； （4）完善水力计算图（标管径，压力降，节点压力）。 2 、水力计算的基本公式 （1）总压力降=局部压力降+沿程压力降 （简化计算：总压力降=1.05~1.1 倍沿程压力降） （2）压力降计算公式： A 、低压管道计算公式 ?P l 7 Q 2 d T T 0 B 、中压管道计算公式 P 2 - P 22 L = 1.4 ?109 ( K d + 192.2 5 ρ T T 0 C 、速度控制 低压管道流速控制在 5m-8m （经济流速为 6m ）,中压管道流速控制在 10- 16m 。 3、燃气小时计算流量的确定 燃气管道及设备的通过能力都应按燃气计算月的小时最大流量进行计算。 小时计算流量的确定，关系着燃气输配系统的经济性和可靠性。确定燃气小时 计算流量的方法有两种：不均匀系数法和同时工作系数法。
（1）不均匀系数法 适用于城镇燃气分配管道计算流量，对于整个城市管网的水力计算一般用此方法。计算公式如下： Q h＝（1／n）·Q a 式中：Q h—燃气小时计算流量（m3／h）； Q a—年燃气用量（m3／a）； n—燃气最大负荷利用小时数（h）；其值n＝（365×24）／K m K d K h K m—月高峰系数。计算月的日平均用气量和年的日平均用气量之比； K d—日高峰系数。计算月中的日最大用气量和该月日平均用气量之比； K h—小时高峰系数。计算月中最大用气量日的小时最大用气量和该日小时平均用气量之比； 居民生活和商业用户用气的高峰系数，应根据该城镇各类用户燃气用量（或燃料用量）的变化情况，编制成月、日、小时用气负荷资料，经分析研究确定。当缺乏用气量的实际统计资料时，结合当地具体情况，可按下列范围选用。月高峰系数取1.1～1.3；日高峰系数取1.05～1.2；小时高峰系数取 2.2～ 3.2。 工业企业和燃气汽车用户燃气小时计算流量，宜按每个独立用户生产的特点和燃气用量（或燃料用量）的变化情况，编制成月、日、小时用气负荷资料确定。 采暖通风和空调所需燃气小时计算流量。可按国家现行的标准《城市热力网设计规范》CJJ34有关热负荷规定并考虑燃气采暖通风和空调的热效率折算 确定。 （2）同时工作系数法 在设计庭院燃气支管和室内燃气管道时，燃气的小时计算流量，应根据所有燃具的额定流量及其同时工作系数确定。计算公式如下： Q h＝K t（∑KNQ n）（公式1）式中Q h—燃气管道的计算流量（m3／h）；
各种管道水头损失简便计算公式
各种管道水头损失的简便计算公式 (879) 摘要：从计算水头损失的最根本公式出发，将各种管道的计算公式加以推导，得出了计算水头损失的简便公式，使得管道工程设计人员从繁琐的计算中解脱出来，提高了工作效率。 关键词：水头损失塑料管钢管铸铁管混凝土管钢筋混凝土管 在给水工程应用中经常要用到水头损失的计算公式，一般情况下计算水头损失都是从水力摩阻系数λ等基本参数出发，一步一步的代入计算。其实各个公式之间是有一定的联系的，有的参数在计算当中可以抵消。如果公式中只剩下流速、流量、管径这些基本参数，那么就会给计算者省去不少的麻烦。在此我们充分利用了各参数之间以及水头损失与水温的关系，将公式整理简化，供大家参考。 1、PVC-U、PE的水头损失计算 根据《埋地硬聚氯乙烯给水管道工程技术规程》规定，塑料管道沿程水头损失hf应按下式计算： （式1-1） 式中λ—水力摩阻系数； L—管段长度（m）； di—管道内径（m）；
v—平均流速（m/s）； g—重力加速度，9.81m/s2。 因考虑到在通常的流速条件下，常用热塑性塑料给水管PVC-U、PE管一般处于水力光滑区，管壁绝对当量粗糙度对结果的影响非常小或没有影响，故水力摩阻系数λ可按下式计算： （式1-2） 式中Re—雷诺数。 雷诺数Re应按下式计算： （式1-3） 式中γ—水的运动粘滞度（m3/s），在不同温度时可按表1采用。 表1水在不同温度时的γ值（×10-6） 05101520253040 水温℃ 1.78 1.52 1.31 1.14 1.000.890.80 0.66
γ（m3/s） 从前面的计算可知，若要计算水头损失，需将表1中的数据代入，并逐步计算，最少需要3个公式，计算较为繁琐。为将公式和计算简化，以减少工作量，特推导如下： 因具体工程水温的变化较大，水力计算中通常按照基准温度计算，然后根据具体情况，决定是否进行校正。冷水管的基准温度多选择10℃。 当水温为10℃时的γ=1.31×10-6 m3/s，代入式1-3 得（式1-4） 将式1-4代入式1-2 （式1-5） 再将式1-5代入式1-1 得 （式1-6） 取L为单位长度时，hf即等同于单位长度的水头损失i，所以 （式1-7）
输水管道水力计算公式
输水管道水力计算公式 1．常用的水力计算公式： 供水工程中的管道水力计算一般均按照均匀流计算，目前工程设计中普遍采用的管道水力计算公式有: 达西（DARCY ）公式： g d v l h f 22 **=λ （1） 谢才（chezy ）公式： i R C v **= （2） 海澄－威廉（HAZEN-WILIAMS ）公式： 87 .4852.1852.167.10d C l Q h h f ***= （3） 式中 h f -----------沿程损失，m λ----------沿程阻力系数 l -----------管段长度，m d-----------管道计算内径，m g-----------重力加速度，m/s 2 C-----------谢才系数 i------------水力坡降； R-----------水力半径，m Q-----------管道流量m/s 2 v------------流速 m/s C n -----------海澄―威廉系数 其中达西公式、谢才公式对于管道和明渠的水力计算都适用。海澄－威廉公式影响参数较小，作为一个传统公式，在国内外被广泛用于管网系统计算。三种水力计算公式中 ，与管道内壁粗糙程度相关的系数均是影响计算结果的重要参数。 2．规范中水力计算公式的规定 3．查阅室外给水设计规范及其他各管道设计规范，针对不同的设计条件，推荐 采用的水力计算公式也有所差异，见表1： 表1 各规范推荐采用的水力计算公式
3．1达西公式 达西公式是基于圆管层流运动推导出来的均匀流沿程损失普遍计算公式，该式适用于任何截面形状的光滑或粗糙管内的层流和紊流。公式中沿程阻力系数λ值的确定是水头损失计算的关键，一般采用经验公式计算得出。舍维列夫公式，布拉修斯公式及柯列勃洛克（C.F.COLEBROOK ）公式均是针对工业管道条件计算λ值的著名经验公式。 舍维列夫公式的导出条件是水温10℃，运动粘度1.3*10-6 m 2/s,适用于旧钢管和旧铸铁管,紊流过渡区及粗糙度区.该公式在国内运用较广. 柯列勃洛可公式)Re 51.27.3lg(21 λ λ+?*-=d (Δ为当量粗糙度,Re 为雷诺数)是根据大量工业管道试验资料提出的工业管道过渡区λ值计算公式，该式实际上是泥古拉兹光滑区公式和粗糙区公式的结合，适用范围为4000 《城镇燃气规划规范》GB／T 51098-2015 目录 1总则 2术语 3基本规定 4用气负荷 4.1 负荷分类 4.2 负荷预测 4.3 规划指标 5燃气气源 6燃气管网 6.1 压力级制 6.2 管网布置 6.3 水力计算 7调峰及应急储备 7.1 调峰 7.2 应急储备 8燃气厂站 8.1 一般规定 8.2 天然气厂站 8.3 液化石油气厂站 8.4 汽车加气站 8.5 人工煤气厂站 9运行调度系统 附录A 城镇燃气规划编制需调研收集的资料及规划编制内容 附录B 燃气设施用地指标 本规范用词说明 引用标准名录 1总则 1 总则 1.0.1 为提高城镇燃气规划的科学性、合理性，贯彻节能减排政策，保障供气安 全，促进燃气行业技术进步，指导城镇燃气工程建设，制定本规范。 1.0.2 本规范适用于城市规划或镇规划中的燃气规划的编制。 1.0.3 城镇燃气规划应结合社会、经济发展情况，坚持安全稳定、节能环保、节 约用地的原则，以城市、镇的总体规划和能源规划为依据，因地制宜进行编制。 1.0.4 城镇燃气规划除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。 2术语 2 术语 2.0.1 集中负荷concentrated load 大型工业用户、燃气电厂、大型燃气锅炉房等对管网布局和稳定运行构成较大影响的负荷。 2.0.2 可中断用户interruptible customer 在系统事故、气源不足或供气高峰等特定时段内，可中断供气的用户。 2.0.3 不可中断用户uninterruptible customer 停止供气将严重影响生活秩序或威胁设备及人身安全的用户。 2.0.4 非高峰期用户off-peak customer 在低于城镇燃气管网年平均日供气量时才用气的用户。 2.0.5 负荷曲线load curve 在一定时间内，一类或多类用户负荷叠加后的用气量变化曲线，包括：年负荷曲线、周负荷曲线、日负荷曲线。年负荷曲线反映月负荷波动，周负荷曲线反映日负荷波动，日负荷曲线反映小时负荷波动。 2.0.6 小时负荷系数hourly load coefficient 年平均小时用气量与高峰小时用气量的比值。 2.0.7 日负荷系数daily load coefficient 年均日负荷与高峰日负荷的比值，表示负荷变化的程度。数值越接近于1，表明用气越均衡。 2.0.8 最大负荷利用小时数the maximum load utilization hours 年总用气量与高峰小时用气量的比值。 2.0.9 最大负荷利用日数the maximum load utilization days 年总用气量与高峰日用气量的比值。 2.0.10 用气结构structure of gas consumption 不同种类燃气用户年用气量占年总用气量的百分比。 2.0.11 年负荷增长率yearly load growth rate 当年用气增长量与上年用气量的比值。 2.0.12 负荷密度load density 目录 目录 (1) 常用水力计算Excel程序使用说明 (1) 一、引言 (1) 二、水力计算的理论基础 (1) 1.枝状管网水力计算特点 (1) 2.枝状管网水力计算步骤 (2) 3.摩擦阻力损失,局部阻力损失和附加压头的计算方法 (2) 3.1摩擦阻力损失的计算方法 (2) 3.2局部阻力损失的计算方法 (3) 3.3附加压头的计算方法 (4) 三、水力计算Excel的使用方法 (4) 1.水力计算Excel的主要表示方法 (5) 2.低压民用内管水力计算表格的使用方法 (5) 2.1计算流程： (5) 2.2计算模式： (6) 2.3计算控制： (6) 3.低压民用和食堂外管水力计算表格的使用方法 (7) 3.1计算流程： (7) 3.2计算模式： (7) 3.3计算控制： (7) 4.低压食堂内管水力计算表格的使用方法 (8) 4.1计算流程： (8) 4.2计算模式： (8) 4.3计算控制： (9) 5.中压外管水力计算表格的使用方法 (9) 5.1计算流程： (9) 5.2计算模式： (9) 5.3计算控制： (10) 6.中压锅炉内管水力计算表格的使用方法 (10) 6.1计算流程： (10) 6.2计算模式： (10) 6.3计算控制： (11) 四、此水力计算的优缺点 (11) 1.此水力计算的优点 (11) 1.1.一个文件可以计算不同气源的水力计算 (11) 1.2.减少了查找同时工作系数，当量长度的繁琐工作 (12) 1.3.进行了计算公式的选择 (12) 1.4.对某些小细节进行了简单出错控制 (12) 2.此水力计算的缺点 (12) 2.1不能进行环状管网的计算 (12) 长距离输水管道水力计算公式的选用 1． 常用的水力计算公式： 供水工程中的管道水力计算一般均按照均匀流计算，目前工程设计中普遍采用的管道水力计算公式有: 达西（DARCY ）公式： g d v l h f 22 **=λ （1） 谢才（chezy ）公式： i R C v **= （2） 海澄－威廉（HAZEN-WILIAMS ）公式： 87 .4852 .1852.167.10d C l Q h h f ***= （3） 式中h f ------------沿程损失，m λ―――沿程阻力系数 l ――管段长度，m d-----管道计算内径，m g----重力加速度，m/s 2 C----谢才系数 i----水力坡降； R ―――水力半径，m Q ―――管道流量m/s 2 v----流速 m/s C n ----海澄――威廉系数 其中大西公式，谢才公式对于管道和明渠的水力计算都适用。海澄－威廉公式影响参数较小，作为一个传统公式，在国内外被广泛用于管网系统计算。三种水力计算公式中，与管道内壁粗糙程度相关的系数均是影响计算结果的重要参数。 2．规范中水力计算公式的规定 3．查阅室外给水设计规范及其他各管道设计规范，针对不同的设计条件，推荐采用的水力计算公式也有所差异，见表1： 表1 各规范推荐采用的水力计算公式 4． 公式的适用范围： 3．1达西公式 达西公式是基于圆管层流运动推导出来的均匀流沿程损失普遍计算公式，该式适用于任何截面形状的光滑或粗糙管内的层流和紊流。公式中沿程阻力系数λ）公式均是 针对工业管道条件计算λ值的着名经验公式。 舍维列夫公式的导出条件是水温10℃，运动粘度1.3*10-6 m 2/s,适用于旧钢管和旧铸铁管,紊流过渡区及粗糙度区.该公式在国内运用教广. 柯列勃洛可公式 )Re 51 .27.3lg( 21 λ λ +?*-=d (Δ为当量粗糙度,Re 为雷诺数)是根据大量工业管道试验资料提出的工业管道过渡区λ值计算公式,该式实际上是泥古拉兹光滑区公式和粗糙区公式的结合,适用范围为4000 6燃气管道和调压设施 6．1 一般规定 6．1．2 燃气管道的设计使用年限不应小于 30 年。 《城镇燃气设计规范》GB50028-2006 第 10 章燃气的应用 10． 2． 3室内燃气管道宜选用钢管，也可选用铜管、不锈钢管、铝塑复合管和连接用软 管，并应分别符合第10． 2．4～ 10． 2． 8 条的规定。 10． 2． 6 室内燃气管道选用不锈钢管时应符合下列规定： 1薄壁不锈钢管： 1)薄壁不锈钢管的壁厚不得小于0． 6mm(DN15及以上 ) ，其质量应符合现行国家标准《流体 输送用不锈钢焊接钢管》 GB／T 12771 的规定； 2) 薄壁不锈钢管的连接方式，应采用承插氩弧焊式管件连接或卡套式管件机械连接，并宜优先选用承插氩弧焊式管件连接。承插氩弧焊式管件和卡套式管件应符合有关标准的规定。 GB50028第 378 页对不锈钢管规定的要求，管道的连接方式一般可以分为以下六大类：螺纹连接、法兰连接、焊接连接、承插连接、粘接连接、机械连接（如胀接、压接、卡压、卡 套等）。 10．2．12 室内燃气管道的阻力损失，可按本规范第6．2．5 条和第 6．2．6 条的规定计算。室内燃气管道的局部阻力损失宜按实际情况计算。 10．2．29燃气水平干管和高层建筑立管应考虑工作环境温度下的极限变形，当自然补偿不能满足要求时，应设置补偿器；补偿器宜采用Ⅱ形或波纹管形，不得采用填料型。 3 薄壁不锈钢管和不锈钢波纹管必须有防外部损坏的保护措施。 《城镇燃气室内工程施工与质量验收规范》CJJ94-2009 2术语 城镇燃气室内工程indoor gas engineering 指城镇居民、商业和工业企业用户内部的燃气工程系统，含引入管到各用户燃具和用气设备 之间的燃气管道( 包括室内燃气道及室外燃气管道) 、燃具、用气设备及设施。 室内燃气管道internal gas pipe 从用户引入管总阀门到各用户燃具和用气设备之间的燃气管道。 引入管 service pipe 室外配气支管与用户室内燃气进口管总阀门( 当无总阀门时，指距室内地面高处) 之间的管道。含沿外墙敷设的燃气管道。配气支管指最靠近燃气用户的室外燃气配气管道。 4室内燃气管道安装及检验 一般规定 燃气管道穿过建筑物基础、墙和楼板所设套管的管径不宜小于表的规定；高层建筑引入管 穿越建筑物基础时，其套管管径应符合设计文件的规定。 表燃气管道的套管公称尺寸 燃气管DN10 DM15 DN20 DN25 DN32 DN40 DN50 DN65 DN80 DN100 DN150《城镇燃气规划规范》GB／T 51098-2015
燃气管道水力计算
水力计算公式选用
城镇燃气用不锈钢管道相关国家规范的要求.docx