集气罩与管道系统的设计
集气罩与管道系统的设计
主要内容
●净化系统的组成及系统设计的基本内容
●集气罩的集气机理
●集气罩的基本类型
●集气罩性能参数及计算
●集气罩设计的方法
●废气净化系统设计（第二部分）
1净化系统的组成及系统设计的基本内容
局部排气净化系统的
1、集气罩；
2、排风管；
3、净化设备；
4、风机；
5、烟囱；
(1) 集气罩:集气罩是用来捕集污染空气的，其性能对净化系统的技术经济指标有直接的影响。由于污染源设备结构和生产操作工艺的不同、集气罩的形式是多种多样的。
(2)风管:在净化系统中用以输送气流的管道称为风管，通过风管使系统的设备和部件连成一个整体。
(3)净化设备:为了防止大气污染，当排气中污染物含量超过排放标准时，必须采用净化设备进行处理，达到排放标准后，才能排人大气。
(4)通风机 :通风机是系统中气体流动的动力。为了防止通风机的磨损和腐蚀，通常把风机设在净化装备的后面。
(5)烟囱:烟囱是净化系统的排气装置。由于净化后的烟气中仍含有一定量的污染物。这些污染物在大气中扩散、稀释，并最终沉降到地面。
局部排气净化系统设计的基本内容
1、捕集装置设计（结构、安装、性能）
2、净化系统的选择或设计
(1)选择依据
a.污染物的种类与性质；
b.处理量；
c.净化效率；
d.净化系统的环境、经济及社会效益。
(2)一般程序
a.工程调查；
b.确定净化程度；
c.选择合理的净化工艺；
d.选择适当的净化装置，确定合理的净化系统配置；
e.确定净化系统运行参数和技术经济指标。
(3)除尘系统与装置的选择
(4)吸收系统与装置的选择
(5)吸附系统与吸附装置的选择
(6)净化装置的费用
设备投资费、运行费用、总费用
3.管道系统的设计
4.排放烟囱设计
2集气罩的集气机理
集气罩气流流动的基本理论
集气罩汇集污染物，是一种流体动力学捕集，因此要对集气罩合理设计，必须要了解吸气罩罩口的气流流动规律。
集气罩口气流流动方式有两种 :一种是吸气口气流的吸人流动，一种是吹气口气流的吹出流动。
吸入气流
1.外部吸气罩罩口气流流动规律
a.速度分布: 等速面的形式确定其分布规律
将吸气口近似视为一个点汇，等速面是以该点为中心的球面（见图13-2a），假设点汇吸风量为Q，等速面的半径为r1、r2，相应气流速度为u1、u2，由于通过每个等速面的风量相等，则有
Q = 4πr12u1 = 4πr22u2(13--1)
于是： u1/u2 = (r2/r1)2(13--2)
表明吸气口外气流速度衰减很快，应尽量减少罩口至污染源的距离。
图13-2点汇气流流动情况
2.罩口的设置位置对气流分布的影响
如果吸气口设在墙上，如图13—2b所示,吸气范围减少一半,其等速面为半球面,则吸气口的吸气量为
Q=2πr12u1=2πr22u2(13--3)
比较式(13-1)(13-3)，可见：
（1）吸气速度相同时，同一距离上Q（悬空设置的吸气口）=2Q（有一面阻挡的吸气口）（2）吸风量相同时，同一距离上u（有一面阻挡的吸气口）=2u（悬空设置的吸气口）
3.吸风罩的形式对气流速度分布的影响
有边的吸风口比无边的吸风口流速衰减慢，实际等速面为椭圆形。
吹出气流
空气从管口喷出，在空间形成的一股气流称为空气射流。
(1)空气射流的一般特性。如图13一6所示，这是等温圆射流的示意图。管口速度假设是完全均匀的。M 为射流极点，射流中保持原出口速度v。的部分称为射流核心，速度小于v。的部分称为射流主体，射流核心消失的断面BOE称为过渡断面，出口断面至过渡面称为起始段，过渡断面以后称为主体段。
等温自由圆射流的一般特性为:
①射流边缘有卷吸周围空气的作用，这主要是由于紊流动量交换引起的。
②由于射流边缘的卷吸作用，射流断面不断扩大，射流量随射流长度增加而增大。
③射流核心段呈锥形不断缩小。
④核心段以后，射流速度逐渐下降。
⑤射流中的静压与周围静止空气的压强相同。
⑥射流各断面动量相等。
等温圆射流和扁射流主体参数计算公式
吸入气流与吹出气流
（1）吹出气流由于卷吸作用,沿射流方向流量不断增加,射流呈锥形；吸入气流的等速面为椭球面,通过各等速面的流量相等,并等于吸入口的流量。
（2）射流线上的速度基本上与射程成反比,而吸气区内气流速度与距吸气口的距离的平方成反比。所以,吸气口能量衰减很快,其作用范围较小。
吹吸气流
吹吸气流是两股气流组合而成的合成气流。在集气罩设计中，利用吹出气流与吸入气流联合作用来提高所需“控制风速”的形成，称为吹吸式集气罩。
3集气罩的基本类型
集气罩：是烟气净化系统污染源的收集装置，可将粉尘及气体污染源导入净化系统，同时防止其向生产车间及大气扩散，造成污染。
形式：
（1）按罩口气流流动方式分为：吸气式和吹吸式；
（2）按集气罩与污染源的相对位置及适用范围，可将吸气式集气罩分为：密闭罩、排气柜、外部集气罩、接受式集气罩等。
密闭罩
定义：将污染源的局部或整体密闭起来，在罩内保持一定负压，可防止污染物的任意扩散。特点：所需排风量最小，控制效果最好，且不受室内气流干扰，设计中应优先选用。
结构形式：局部密闭罩、整体密闭罩、大容积密闭罩
1.局部密闭罩
特点：体积小，材料消耗少，操作与检修方便；
适用：产尘点固定、产尘气流速度较小且连续产尘的地点。
2.整体密闭罩
特点：容积大，密闭性好。
适用：多点尘源、携气流速大或有振动的产尘设备。
3.大容积密闭罩
特点：容积大，可缓冲产尘气流，减少局部正压，设备检修可在罩内进行。
适用：多点源、阵发性、气流速度大的设备和污染源。
4.布置要求
a.设置必要的观察窗、操作门和检修门；
b.罩内应保持一定的均衡负压，避免烟尘逸出；
c.尽量避开扬尘中心,防止大量物料随气流带至罩口被吸走；
d.处理热物料时，应考虑热压对气流运动的影响，通常适当加大密闭罩容积，吸风点设于罩子顶部最高点。
排气柜
排气柜可使产生有害烟尘的操作在柜内进行。
1. 结构形式
a、排气口在操作口对面操作口气流分布较均匀，有害气体外逸的可能性较小。
b、排气口设在柜顶操作口上部形成较大进气流速，而下部进气流速较小，气柜内易形成涡流，可能造成有害气体外逸
c、在对面和顶部同时设置排气口
2. 布置要求：尽量避开门窗和其它进风口。
外部吸(集、排)气罩
定义:通过罩的抽吸作用，在污染源附近把污染物全部吸收起来的集气罩。
特点:结构简单，制造方便；但所需排风量较大，且易受室内横向气流的干扰，捕集效率较低。
常见形式:顶吸罩、侧面吸罩、底吸罩、槽边吸气罩
外部吸气罩a-顶吸罩；b-底吸罩；c-侧吸罩；d-槽边集气罩
接受式排气罩
1.定义：接受由生产过程（如热过程、机械运动过程）
产生或诱导出来的污染气流的一种排气罩。
2.特点：罩口外的气流运动不是由于罩子的抽吸作用，而是由于生产本身过程产生。
3.类型: a.低悬罩（罩口高度<1.5A1/2）
b.高悬罩（罩口高度>1.5A1/2）A-热设备的水平投影面积。
接受式排气罩a-热源上部伞形接受罩；b-砂轮机接受罩
吹吸式排气罩及空气幕
1.吹吸式排气罩的工作原理
当外部吸气罩与污染源的距离较大时，可以在外部吸气罩的对面设置一吹气口，从而形成一层空气幕阻止污染物的散逸，同时也诱导污染气流一起向排气罩流动。
吹吸式排气罩的工作情况
2.特点：采用气幕抑制污染物扩散，具有气量小，抗干扰能力强，不影响工艺操作、效果好的特点。
3.吹吸式排气罩的设计计算
a.适用：在槽、台宽度较大（≥2m）的工作槽上，采用此类排气罩控制污染物的扩散，效果较佳。
b.设计时注意事项
（1）防止吹气射流产生弯曲；
（2）条缝口宽度速度；
（3）吹气罩排气量；
（4）吹气口高度。
4.气幕及其应用
a.作用：可有效地抑制污染物扩散。
b.应用：
（1）当接受罩悬挂较高时，用吹气射流阻挡横向气流
（2）采用气幕控制破碎机料坑的扬尘
（3）采用气幕控制整个车间的污染源。
4集气罩性能参数及计算
一、排风量的确定
1.排风量的测定方法
集气罩排风量Q(m3/S) ，可以通过实测罩口的平均吸气速度ν0(m/S) 和罩口面积A0（m2）确定。
Q=V0 A0(m3/S)
也可以通过实测连接罩口上的平均吸气速度ν(m/S)，气流动压Pd(Pa)或静压PS(Pa)及其管道断面积A（m2）按下式确定。
Q=νA=A【(2/ρ)Pd】1/2(m3/S)
Q=φA【(2/ρ)PS】1/2(m3/S)
式中:ρ—气体密度,kg/m3
φ--集气罩的流量系数
2.排风量的计算
（1）控制速度法
指在罩口前污染物扩散方向的任意点上均能使污染物吸入气流流入罩内并将其捕集所必须的最小吸气速度。
（2）流量比法
把集气罩排风量Q3看作是污染气流量Q1和从罩口周围吸入室内空气量Q2之和,即
Q3=Q1+Q2=Q1(1+Q2/Q1)=Q1(1+K)
KV=(Q2/Q1)linit
K---为流量比
KV通过实验研究求出,与污染物发生量无关,只与污染源和集气罩的相对尺寸有关.
二、压力损失的确定
由于集气罩罩口处于大气中,所以该处的全压等于零.因而集气罩的压力损失写为
△P=0－P=－(Pd+Ps)=|Ps|－Pd
φ=（Pd/|Ps|）1/2
φ=1/（1＋ξ）1/2
Φ---流量系数
ξ---压力损失系数
5集气罩的设计方法
原则：
a.集气罩应尽可能将污染源包围起来，使污染物的扩散限制在最小的范围内，以便防止横向气流的干扰，减少排气量；
b.集气罩的吸气方向尽可能与污染气流运动方向一致，充分利用污染气流的初始动能；
c.在保证控制污染的条件下，尽量减少集气罩的开口面积，以减少排风量；
d.集气罩的吸气气流不允许经过人的呼吸区再进入罩内；
e.集气罩的结构不应妨碍人工操作和设备检修。
天然气输气管道设计与管理
一、天然气概况 1、天然气定义：从地下开采出来的可以燃烧的气体 2、天然气来源：气田气，油田气。 3、天然气组成：60%～90%为甲烷和乙烷，10%～40%的丙，丁，戊烷及重烃，在工标状态下只有甲、乙、丙、丁烷为气态，其余都为液态。 二、输气管道概况 1、输气管道分类：矿场集气管道，干线输气管道，城市配气管网 2、世界著名大型输气管道:前苏联乌连戈依——中央输气管道，全系统由6条输气干线组成，最著名的属亚马尔输气管道。该管道在苏联境内长4451km，建设了41座压缩机站和2座冷却站，经西西伯利亚地区穿越水域
945km，穿越河流700余处。 3、中沧线是中国第一次采用燃气轮机驱动离心压缩机输送油田伴生气的输气管线。 4、西气东输管线包括：青海涩北至甘肃兰州（2000年开工，02年竣工投产），重庆忠县至武汉（2000年开工），塔里木至上海（02年7开工，全长400多千米，管径1016mm，操作压力10MPa） 5、中国未来十年管网总体布局：两纵，两横，四枢纽(在北京，上海，信阳和武汉设立调度中心或分调度中心)，五气库（在北京，上海，大庆，山东，和南阳建立地下储气库） 6、管道防腐技术：从简单的人工除锈刷漆发展到外涂层与阴极保护和牺牲阳极相结合的联合保护。自1964年开始使用阴极保护到今天，所有的输气管道上都建有阴极保护站，单站保护长度可达50～80km. 输气管道的主要工艺设备包括压缩机组，阀门，计量设备和调压设备。 三、天然气的性质 1、天然气的分类 （1）按矿藏特点分：纯气藏天然气（在天然气开发过程中，不论何阶段流体在地层中均成气体，采出地面后可能有部分液体析出），凝析气藏天然气（矿藏流体在地层原始状态呈气态，但开采到一定阶段，随地层压力减小有部分烃类在地层中呈液态析出），油田伴生天然气（与原油共存，开采时与原油同时被采出，经油气分离得到的天然气） （2）按烃类组分关系分：干气（地层中呈气态，开采出后在管线设备中也不会有液态烃析出），湿气（地层中呈气态，在一般地面设备的温度、压力
输气管道工程设计条件
一、基础资料 1 需业主提供的基础资料 开展输气管道工程设计前业主至少应提供下列资料，但不限于： 1.1 设计任务书或设计委托书； 1.2 资源与市场数据。 1.3 技术要求，至少应包括： 1）管道的起、终点、系统功能、建设水平、质量要求； 2）管输气体的来源及物性； 3）管道的任务输量、最小输量、最大输量； 4）管道沿线天然气的分输或注入要求； 5）管道用户用气特点及不均匀系数； 6）上游供气方不同年份供气量及供气压力； 7）不同年份用户用气量及用气压力需求； 8）工期要求。 1.4 管网规划及与拟建管道有关的已建的管道系统状况。 1.5 业主对工程管理的要求。 1.6 经济评价与概算资料 1）资金来源及贷款方式； 2）工程建设期及分年度投资比例； 3）类似工程投资及施工情况。 2 现场需要收集的外部接口资料 2.1 自然状况资料 1 管道沿线行政区划及地方志，沿线城市、乡镇发展规划。 2 管道沿线地形、地貌及植被分布情况； 3 管道沿线资源情况，包括：矿产、农业、林业、牧业、渔业、动植物、文物保护区分布等； 4 管道沿线重要设施分布，包括：军事设施、铁路枢纽、机场、码头、水库等的分布和发展计划； 5 管道沿线附近已建管线和构筑物的情况； 6 管道沿线重大项目的建设与规划； 7 基本气象资料。根据工程规模和建设水平的要求，气象资料宜为近10、20、30 年和50 年的统计数据。包括：全年平均气温、最冷月平均气温、极端最高温度、极端最低温度；管道埋深处最高、最低、和最冷月平均地温，标准冻土深度和最大冻土深度；降雨量（当地采用的降雨量计算公式，年和逐月的平均、最大、最小降雨量、最大强度降雨量、连续降雨最多的天数）、降雪量（初雪日、终雪日、连续降雪时间、最大积雪深度）、蒸发量，年平均日照、雷电日、沙尘暴天数，冰凌、冰雹强度；相对湿度；海拔高度；当地平均大气压；近年各月最大风速及各月风向、频率或全年的和夏季的风向频率玫瑰图、最大风速和风压值、静风出现的日期和持续时间、风暴和风沙出现的时间和状况。 8 沿线人文资料； 9 沿线水利设施、水利规划及水利部门的有关规定；
燃气管道工程设计
深圳市燃气管道工程设计、施工若干技术规定 1 总则 1．1 为规范统一深圳市燃气管道工程设计、施工及验收工作，积极采用先进技术、工艺、材料及设备，提高工程质量，确保安全供气，制定本规定。 1．2 本规定适用于深圳市管道燃气供气范围内新建、改建及扩建的钢管埋地燃气管道工程、聚乙烯（PE）管埋地燃气管道工程及地上燃气管道工程。凡本规定未作具体要求的，均按国家现行的有关技术规范条文执行。 1．3 埋地燃气管道设计压力为0.3MPa，液化石油气运行压力为0.07 MPa；为满足天然气调压及流量要求，庭院管道管径按照0.1 Mpa天然气核算，调压器应选用满足液化石油气及天然气的双用调压器；地上上升立管总阀后至用户调压器前为中压B级管道，设计压力为0.1 MPa，液化石油气运行压力为0.07 MPa ；用户调压器后为低压管道，液化石油气运行压力为2800Pa，天然气运行压力为2000Pa。 2 钢管埋地燃气管道工程 2．1 管径DN250以上的埋地燃气管道应选用三层结构PE涂层钢管（俗称三层PE夹克管或包覆管）。三层PE夹克管的钢管可为无缝钢管、直缝或螺旋电焊钢管，质量应符合国家有关标准要求；聚乙烯防腐层应符合《埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准》SY/T 4013的有关要求；三层PE夹克管的产品选型须经试用确认后方可采用。 2．2 管道距建筑物外墙2m以内不可避免的焊缝应全部进行射线照相检验。 2．3 管子与管子之间的对接焊缝应采用聚乙烯热收缩套进行防腐。热收缩套与管子两端原防腐层搭接宽度不得小于150mm。热收缩套防腐前，应将管子搭接段原防腐层进行打毛。防腐应在焊缝检验合格后的48小时内完成，其施工与检验可参照深圳市燃气集团有限公司企业标准《辐射交联聚乙烯热收缩套补口施工与验收规范》Q/SR J03.3执行。 2．4 三层PE夹克管不得煨弯，管件如弯头、大小头、三通等应采用整体预制防腐（目前推荐使用环氧液体涂料）的机制管件。弯头、大小头等管件与管子焊接处采用牛油胶布和PVC外带进行防腐；三通、法兰等异形管件与管子焊接处则先采用特制的防腐腻子填充成
输气管道课程设计
输气管道课程设计 姓名：李轩昂 班级：油储1541 学号：201521054114 指导教师：任世杰
目录 前言------------------------------------------------------------------------------------------------- 4第一章设计概述---------------------------------------------------------------------------------- 5 1.1设计原则--------------------------------------------------------------------------------- 5 1.2 管道设计依据和规范----------------------------------------------------------------- 5 1.3长输气管道设计原始资料------------------------------------------------------------ 6 1.3.1天然气管道的设计输量 ------------------------------------------------------- 6 1.3.2气源特性 ------------------------------------------------------------------------- 6 1.3.3气源处理 ------------------------------------------------------------------------- 6 1.3.4管道设计参数 ------------------------------------------------------------------- 7 1.3.5基本经济参数 ------------------------------------------------------------------- 7第2章管道工艺计算---------------------------------------------------------------------------- 9 2.1天然气物性参数计算------------------------------------------------------------------ 9 2.1.1天然气的平均分子质量、平均密度和相对密度------------------------- 9 2.1.2天然气压缩因子的计算 ------------------------------------------------------- 9 2.1.3天然气粘度计算 -------------------------------------------------------------- 10 2.1.4定压摩尔比热 ----------------------------------------------------------------- 10 2.2输气管道水力计算------------------------------------------------------------------- 11 2.2.1雷诺数的计算 ----------------------------------------------------------------- 11 2.2.2管道内压力的推算 ----------------------------------------------------------- 12 2.2.3管道壁厚推算 ----------------------------------------------------------------- 12 2.3输气管道热力计算------------------------------------------------------------------- 12 2.3.1总传热系数 -------------------------------------------------------------------- 12 2.3.2天然气的平均地温 ----------------------------------------------------------- 13 2.3.3考虑气体的节流效应时输气管沿管长任意点的温度计算----------- 13 2.4管道工艺计算结果------------------------------------------------------------------- 14 2.4.1首站到分输站1 --------------------------------------------------------------- 14 2.4.2分输站1到分输站2 --------------------------------------------------------- 14 2.4.3分输点2到末点 -------------------------------------------------------------- 15
集气罩的设计
课程设计 题目 学院 专业 姓名 学号 指导教师 二O 年月日 目录 设计总论 （1）设计目的 (5) （2）设计原则 (5)
（3）设计要求 (5) （4）设计机理 (7) 二、设计原始资料 (7) 三、型号确定 （1）集气罩的类型 (9) （2）集气罩的选择 (9) （3）罩口尺寸的确定 (11) （4）与罩口连接处直管尺确定 (11) 四、设计计算 （1）集气罩排风量的计算........................... （2）集气罩压力降的计算........................... （3）集气罩的排风速度算............................ 五、课程设计小结............................. ..... 六、参考文献....................................... 设计总论 设计目的 ①控制空气污染物在车间内外扩散 ②设计局部通风方法，把污染空气捕集起来经净化后排至室外 ③对集气罩的结构性能的充分掌握
④理论与实际相结合，增强实践能力 ⑤对除尘系统深入了解，提高空间思维能力 （2）设计原则 改善有害物质甲苯对工艺和环境污染，尽量减少甲苯排放及危害 集气罩尽量靠近污染源并将其吸收起来 决定集气罩的安装位置和排气方向 决定开口周围的环境条件 防止集气罩周围的紊流 决定控制风速 （3）设计要求 ①尽可能将污染气体吸进集气罩,以防止污染气流流入室内 ②罩内应保持一定的均匀负压,避免污染物从罩上外逸 ③罩内吸风速度应达到一定标准，以保证污染物全部吸进系统 ④设计应实现原材料、费用最节俭 （4）设计机理 综述：集气罩汇集污染物，是一种流体动力学捕集，因此要对集气罩合理设计，必须要了解吸气罩罩口的气流流动规律。集气罩口气流流动方式有两种:一种是吸气口气流的吸人流动，一种是吹气口气流的吹出流动。 （1）、吸入气流 吸入机理：吸气口吸气时，在吸气口附近形成负压，周围的空气从四面八方流向吸气口，形成吸入气流或汇流。 吸气流断面的速度分布和特点：
室外中、低压天然气管道施工图设计总说明教学总结
室外中、低压天然气管道施工图设计总说明 1 本设计说明为河北新地燃气热力工程技术有限公司室外天然气管道安装通用说明。 2 适用范围 2.0.1 适用于市政中压及居民用户、商业用户及民用锅炉房室外中、低压天然气管道设计（设计压力不大于0.40Mpa）。 2.0.2不包括工业用户室外天然气管道的相关要求。工业用户室外天然气管道安装执行现行国家标准《工业企业煤气安全规程》GB6222及其它相关规定。 3 设计依据 3.0.1《城镇燃气设计规范》GB50028； 3.0.2《聚乙烯燃气管道工程技术规程》CJJ63； 3.0.3《城镇燃气埋地钢质管道腐蚀控制技术规程》CJJ95 3.0.4当地规划部门批复的燃气管道敷设位置相关文件； 3.0.5敷设天然气管道的道路两侧的公共建筑（包括餐厅、旅馆、医院、大专院校、中小学等）、工厂企业（燃具种类、燃气耗量）数量及其分布、发展规划； 3.0.6敷设天然气管道的道路两侧的住宅建设、规划资料； 3.0.7天然气管道穿越的城市道路、铁路、河流的现状和规划资料； 3.0.8道路工程地质资料（应包括土壤腐蚀程度）； 3.0.9与天然气管道平行或交叉的其他管线（各类电缆、给排
水、热水、雨水、蒸汽等管线）的位置、管径、埋深等情况；3.0.10城市总图及道路建设平、断面规划或设计施工图（竣工图）。 3.0.11小区庭院平面图、室外综合管网布置图及各专业外网施工图。 4室外天然气管道宜标注绝对标高，当无绝对标高资料时，可标注相对标高。当天然气管道位置采用相对位置控制时，标高以室外完成地面为±0.00，如有条件可依据地理信息附有城市坐标，并应与当地规划部门道路批复文件一致。 5天然气管道的定位尺寸和标高以m为单位，管径和壁厚以㎜为单位。 6管材及管件选用 6.0.1管材选用钢管时，DN≤150的天然气管道选用无缝钢管， 且符合《输送流体用无缝钢管》GB/T8163的要求，材质为 20；DN>150的天然气管道选用直缝焊接钢管，且符合《石 油天然气工业输送钢管交货技术条件第1部分：A及钢管》GB/T9711.1的要求，材质为Q235B或L210。选用PE管时，PE管应符合《燃气用埋地聚乙烯（PE）管道系统第1部分：管材》GB15558.1的要求，且应符合《聚乙烯燃气管道工 程技术规程》CJJ63的要求。 6.0.2 钢制管件选用符合《钢制对焊无缝管件》GB/T12459的要求，材质为20，钢制管件的壁厚选用与管材等壁厚或大1~2㎜；聚乙烯管件的选用符合《燃气用埋地聚乙烯（PE）管道系统第2
输气管道设计
天然气输气管道设计 1 管道材质及壁厚选择 壁厚 F D P S H H σδ2= H P —设计压力，MPa ； H D —管道的外径，mm ； S σ—所选钢材的最小屈服强度，MPa ； F —根据地区等级确定的设计系数； 2 管道轴向应力及稳定性验算 h l t t E μσασ+-=)(21 σ σ2Pd h = l σ—管道轴向应力，MPa ； E —钢材的弹性模量，为51006.2?MPa ； α—钢材的线性膨胀系数，取5102.1-?MPa ； 1t —管线安装温度，C 0； 2t —管线工作温度，C 0； μ—泊松比，取0.3；
h σ—管线的环向应力，MPa ； P —管道内压，MPa ； d —钢管内径，cm ； σ—钢管的公称壁厚，cm ； 应力满足如下条件： s l h σσσ9.0<- 敷设： 弯头的曲率半径大于等于4倍管外直径，并应满足清管器或检测仪器能顺利通过管道要求。 试压。
工艺说明，，， 1物理和热力性质（平均分子量，相对密度，平均密度，热值） 2压缩因子相关方程式。（Gopal 的相关方程式） 3定压摩尔比热（根据干线输气管道实用工艺计算方法） 4焦—汤系数（根据干线输气管道实用工艺计算方法） 二，水力计算 1雷诺数Re 2水力摩阻系数λ 三，输气管道内径 δ2-=H B D D
强度设计系数 地区等级 强度系数 一级地区 0.72 二级地区 0.6 三级地区 0.5 四级地区 0.4 2压力 （1）压缩机入口压力εH B P P = =设计压力/压比 （2）起点压力 211P P P P H δδ--= 1P δ—压缩机与干线输气管之间连接管线的压力损失，输气工作压力 为7.5~10MPa 时，1P δ≈0.05~0.07MPa 2P δ—天然气冷却系统的压力损失，按照“标准”取0.0588MPa （3）终点压力 32P P P B δ+= B P —压缩机入口压力；
输气管道设计规范 GB50251-2003
1 总则 1．0．1 为在输气管道工程设计中贯彻国家的有关法规和方针政策，统一技术要求，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，制订本规范。 1．0. 2 本规范适用于陆上输气管道工程设计。 1．0．3 输气管道工程设计应遵照下列原则： 1 保护环境、节约能源、节约土地，处理好与铁路、公路、河流等的相互关系； 2 采用先进技术，努力吸收国内外新的科技成果； 3 优化设计方案，确定经济合理的输气工艺及最佳的工艺参数。 1．0．4 输气管道工程设计除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关强制性标准的规定。 2 术语 2．O．1 管输气体 pipeline gas 通过管道输送的天然气和煤气。 2．O．2 输气管道工程 gas transmission pipeline project 用管道输送天然气和煤气的工程。一般包括输气管道、输气站、管道穿(跨)越及辅助生产设施等工程内容。 2．O．3 输气站 gas transmission station 输气管道工程中各类工艺站场的总称．一般包括输气首站、输气末站、压气站、气体接收站、气体分输站、清管站等站场。
2．O．4 输气首站 gas transmission initial station 输气管道的起点站。一般具有分离，调压、计量、清管等功能。 2．O．5 输气末站 gas transmission terminal station 输气管道的终点站。一般具有分离、调压、计量、清管、配气等功能。 2．O．6 气体接收站 gas receiving station 在输气管道沿线，为接收输气支线来气而设置的站，一般具有分离、调压、计量、清管等功能。 2．O．7 气体分输站 gas distributing station 在输气管道沿线，为分输气体至用户而设置的站，一般具有分离、调压、计量、清管等功能。 2．O．8 压气站 compressor station 在输气管道沿线，用压缩机对管输气体增压而设置的站。 2．0．9 地下储气库 underground gas storage 利用地下的某种密闭空间储存天然气的地质构造。包括盐穴型、枯竭油气藏型、含水层型等。 2．O．10 注气站 gas injection station 将天然气注入地下储气库而设置的站。 2．O．11 采气站 gas withdraw station 将天然气从地下储气库采出而设置的站。 2．O．12 管道附件 pipe auxiliahes 指管件、法兰、阀门、清管器收发筒、汇管、组合件、绝缘法兰或绝缘接头等管道专用承压部件。
天然气输气管线工程设计方案
天然气输气管线工程设计方案 一、工程名称：天然气输气管线工程 二、工程地点：。 三、工程容： 本工程为至天然气输气管线工程，管线规格是φ57×3.5的20#无缝钢管（GB/T8163-2008），输送距离约为7000m. 管线沿途主要以埋地敷设为主。 四、工期要求： 整个工程在30天完成。 五、施工依据及验收规： 1、《凉水至护山天然气输气管线工程施工设计图》； 2、《输气管道工程设计规》GB50251-2003； 3、《城镇燃气设计规》GB50028-2006； 4、《油气长输管道工程施工及验收规》 GB 50369-2003； 5、《输送流体用无缝钢管》GB／Ｔ8163-2008； 6、《城镇燃气输配工程施工及验收规》CJJ33-2005； 7、《钢质管道外腐蚀控制规》 GB/T21447-2008； 8、《现场设备、工业管道焊接施工及验收规》GB50236-1998； 9、《石油天然气钢质管道无损检测》SY/T4109-2005； 10、《埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准》 SY/T0413-2002； 11、《油气输送用钢制弯管》 SY/T5257-2004
第二章施工方案 一、施工准备： 1、由项目责任人员与建设方以及设计方一道进行技术交底和现场踏勘，共同核对有关资料。 2、由项目责任人员及有关技术人员一道进行施工图的会审，并编制有关工艺及方案。 3、由项目责任人员对施工人员进行技术方案交底，发放施工资料，进行安全、技术培训。 4、根据现场施工需要,列出进场设备、仪器清单。技安员对进场设备和仪器进行检查，确保其完好性、安全性及有效性。经常进行设备保养和检修，使其始终处于良好的运行状态，满足施工要求。 5、加强钢管、阀门等原材料的供应管理，保证在各项工作需要时准时提供。 6、材料存放 6.1钢管、管道附件、防腐材料及其它设备材料应按产品说明书的要求妥善保管，存放过程中应注意检查，以防锈蚀、变形、老化或性能下降。 6.2焊材等材料应存放在库房中，其中焊条应存放在通风干燥的库房，焊条长期存放时的相对湿度不宜超过60%。钢管、管件、沥青等材料或设备可以分类露天存放，存放场地应平整、无石块，地面无积水。存放场地应保持1%～2%的坡度，并设有排水沟。易燃、易爆物品的库房应配备消防器材。 6.3防腐管应同向分层码垛堆放，堆放高度不宜超过3m，且应保证管子不失稳变形、不损坏防腐层。 7、原材料的检验、验收 7.1对施工用所有的材料进行验收，检查材料的外观或包装、合格证、
输气管道工程设计规范2015
输气管道工程设计规范 1 总则 2 术语 3 输气工艺 3.1一般规定 3.1.1 输气管道的设计输送能力应按设计委托书或合同规定的年或日最大输气量计量。当采用年输气量时，设计年工作天数应按350d计算。 3.1.2进入输气管道的气体应符合现行国家标准《天然气》GB17820中二类气的指标，并应符合下列规定： 1 应清除机械杂质； 2 露点应比输送条件下最低环境温度低5℃； 3 露点应低于最低环境温度； 4 气体中硫化氢含量不应大于20mg/m3； 5 二氧化碳含量不应大于3%。 3.1.3 输气管道的设计压力应根据气源条件、用户需求、管材质量及管道附近的安全因素，经技术经济比较后确定。 3.1.4 当输气管道及其附近已按现行国家标准《钢质管道外腐蚀控制规范》GB/T21447和《埋地钢质管道阴极保护技术规范》GB/T21448的要求采取了防腐措施时，不应再增加管壁的腐蚀裕量。 3.1.5 输气管道应设清管设施，清管设施与输气站合并建设。 3.1.6 当管道采用内壁减阻涂层时，应经技术经济比较确定。 3.2工艺设计 3.2.1工艺设计应根据气源条件、输送距离、输送量、用户的特点和要求以及与已建管网和地下储气库容量和分布的关系，对管道进行系统优化设计，经综合分析和技术经济对比后确定。 3.2.2 工艺设计应确定下列内容： 1 输气总工艺流程； 2 输气站的工艺参数和流程； 3 输气站的数量及站间距； 4 输气管道的直径、设计压力及压气站的站压比。
3.2.3 工艺设计中应合理利用气源压力。当采用增压输送时，应结合输量、管径、输送工艺、供电及运行管理因素，进行多方案技术经济必选，按经济和节能的原则合理选择压气站的站压比和确定站间距。 3.2.4 压气站特性和管道特性应匹配，并应满足工艺设计参数和运行工况变化的要求。再正常输气条件下，压缩机组应在高效区内工作。 3.2.5 具有分输或配气功能的输气站宜设置气体限量、限压设施。 3.2.6 当输气管道起源来自油气田天然气处理厂、地下储气库、煤制天然气工厂或煤层气处理厂时，输气管道接收站的进气管线上应设置气质监测设施。 3.2.7 输气管道的强度设计应满足运行工况变化的要求。 3.2.8 输气站宜设置越站旁通。 3.2.9进、出输气站的输气管线必须设置截断阀，并应符合现行国家标准《石油天然气工程设计防火规范》GB50183的有关规定。 3.3 工艺设计与分析 3.3.1 输气管道工艺设计至少应具备下列资料： 1 管道气体的组成； 2 气源的数量、位置、供气量及其可变化范围； 3 气源的压力、温度及其变化范围； 4 沿线用户对供气压力、供气量及其变化的要求。当要求利用管道储气调峰时，应具备用户的用气特性曲线和数据； 5 沿线自然环境条件和管道埋设处地温。 3.3.2 输气管道水力计算应符合下列规定： 1 当输气管道纵断面的相对高差Δh ≤200m 且不考虑高差影响时，应按下式计算： 5.052221)(1051???????-=TL Z d P P q v λ （3.3.2—1） 式中：v q ——气体（P 0=0.101325MPa ，T=293K ）的流量（m 3/d ）； P 1——输气管道计算段的起点压力（绝）（MPa ）； P 2——输气管道计算段的终点压力（绝）（MPa ）； d ——输气管道内径（cm ）； λ——水力摩阻系数； Z ——气体的压缩因子； ?——气体的相对密度； T ——输气管道内气体的平均温度（K ）； L ——输气管道计算段的长度（km ）。 2 当考虑输气管道纵断面的相对高差影响时，应按下列公式计算： 5 .01152221)(21)1(1051??? ?????????????????++??+-=∑=-n i i i i v L h h L TL Z d h P P q αλα （3.3.2—2）
输气管道工程设计规范,gb50251-2015
输气管道工程设计规 范,gb50251-2015 篇一：输气管道设计规范GB50251-2003 1 总则 1．0．1 为在输气管道工程设计中贯彻国家的有关法规和方针政策，统一技术要求，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，制订本规范。 1．0. 2 本规范适用于陆上输气管道工程设计。 1．0．3 输气管道工程设计应遵照下列原则： 1 保护环境、节约能源、节约土地，处理好与铁路、公路、河流等的相互关系； 2 采用先进技术，努力吸收国内外新的科技成果； 3 优化设计方案，确定经济合理的输气工艺及最佳的工艺参数。 1．0．4 输气管道工程设计除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关强制性标准的规定。 2 术语 2．O．1 管输气体pipeline gas
通过管道输送的天然气和煤气。 2．O．2 输气管道工程gas transmission pipeline project 用管道输送天然气和煤气的工程。一般包括输气管道、输气站、管道穿(跨)越及辅助生产设施等工程内容。 2．O．3 输气站gas transmission station 输气管道工程中各类工艺站场的总称．一般包括输气首站、输气末站、压气站、气体接收站、气体分输站、清管站等站场。 2．O．4 输气首站gas transmission initial station 输气管道的起点站。一般具有分离，调压、计量、清管等功能。 2．O．5 输气末站gas transmission terminal station 输气管道的终点站。一般具有分离、调压、计量、清管、配气等功能。 2．O．6 气体接收站gas receiving station 在输气管道沿线，为接收输气支线来气而设置的站，一般具有分离、调压、计量、清管等功能。 2．O．7 气体分输站gas distributing station 在输气管道沿线，为分输气体至用户而设置的站，一般具有分离、调压、计量、清管等功能。 2．O．8 压气站compressor station 在输气管道沿线，用压缩机对管输气体增压而设置的站。
天然气等燃气管道铺设设计方案
天然气等燃气管道铺设设计方案 1.2编制依据 1.2.2施工现场及周围环境具体情况。 1.2.3国家现行有关燃气工程施工的政策、标准、施工验收规范及工程质量验收实施细则。 （1）《普通碳素结构钢技术条件》（GB700—88） （2）《低压流体输送用焊接钢管》（GB/T3092—93） （3）《低压流体输送用大直径电焊钢管》（GB/T14980—94） 1.2.4根据我项目部在相同工程施工过程中积累的丰富施工经验及针对本工程的重点、难点制定相应的施工措施。 第二章工程概况及现状 工程概况： 2.2该工程管材采用螺旋焊接钢管，材质为Q235B，燃气管道采用三层PE防腐结构，外覆盖层和牺牲阳极法相结合保护防腐法，焊口防腐及补伤采用3PE热缩套。 2.3该工程穿越市区多条道路，这些工段根据现场情况，拟订为破路或顶管施工。
2.4由于该工程分布在郑州市的闹市区，附近车流，人流量大给施工造成一定困难，为保证施工顺利进行，同时保证交通的顺畅及过往行人的安全，设立专门的交通疏导员，提醒过往行人安全通行。并采取严密的施工组织和严格的施工现场安全管理。 工程现状： 京广铁路以东立交桥正在施工，无施工场地。同时在现场勘察时发现在设计管线附近线杆，树木和电力变压器不能满足管位的安全距离。
第三章施工总平面图
第四章管理目标 根据工程特点，结合我项目部施工能力，我项目部在本次工程施工的总目标是分项分部工程一次验收合格率100%，优良率85%争创省优工程。为保证本工程顺利施工，我项目部以精心组织、精心施工、科学管理的态度，确保以下管理目标的实现。 4.1开工组织机构 工程经监理公司批准开工后，在施工过程中与道路施工单位及监理公司密切配合，保证整个工程的顺利进行。（见附图） 4.2工程质量 确保工程验收一次合格争创优良工程和金杯奖，严格按图纸设计要求及国家、行业施工验收规范组织施工，并按严格的质量保证技术措施来确保工程质量。 4.3施工工期 因该工程与市政主体同步施工和根据我项目部施工技术力量与
输气管道工程设计规范
输气管道工程设计规范 GB 50251-2003 ） 1、适用范围：本规范适用于陆上输气管道工程设计。 2、输气工艺： 1）输气管道的设计输送能力应按设计委托书或合同规定的年或日最大输气量计算，设 计年工作天数应按350d 计算（350d 是为冬夏平衡，同时最大输气量应以标态计算。）。 2）进入输气管道的气体必须除去机械杂质，且至少符合n级天然气标准（GB17820）。 3）当输气管道及其附件已按照国家现行标准《钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范》 SY0007和《埋地钢质管道强制电流阴极保护设计规范》SY/T0036的要求采取了防腐措施时， 不应再增加管壁的腐蚀裕量。 4）工艺设计应确定的参数有：输气总工艺流程；输气站的工艺参数和流程；输气站的数量和站间距；输气管道的直径、设计压力及压气站的站压比。 5）管道输气应合理利用气源压力。当采用增压输送时，应合理选择压气站的站压比和 站间距。当采用离心式压缩机增压输送时，站压比宜为~，站间距不宜小于100km。 6）具有配气功能的分输站的分输气体管线宜设置气体的限量、限压设施。 7）输气管道首站和气体接收站的进气管线应设置气质监测设施。 8）输气管道的强度设计应满足运行工况变化的要求。 10）输气站应设置越站旁通。进出站管线必须设置截断阀。截断阀的位置应与工艺装置区保持一定距离，确保在紧急情况下便与接近和操作。截断阀应当具备手动操作的功能。 11）输气管道工艺设计应具被以下资料：管输气体的组成；气源数量、位置、供气量及可调范围；气源压力及可调范围，压力递减速度及上限压力延续时间；沿线用户对供气压力、供气量及其变化的要求，当要求利用管道储气调峰时，应具备用户的用气特性曲线和数据；沿线自然环境条件和管道埋设处地温。 12）输气管道的水力计算见本标准6?9页以及简化标准的附录。 13 ）输气管道安全泄放 （ 1 ）输气站应在进站截断阀上游和出站截断阀下游设置泄压放空设施。 （2）输气站存在超压可能的受压设备和容器，应设置安全阀。安全阀泄放的气体可引入同级压力的放空管线。 （3）安全阀的定压（P o）应根据管道最大允许操作压力（P）确定，并应符合下列要求： a 当P W时，P o= P+; b 当v P W时，P o=； c 当P＞时，P o=。 （4）安全阀泄放管直径应按照下列要求计算：
城市天然气入户管道设计的三种常用方式
城市天然气入户管道设计的三种常用方式 【摘要】通过对城市住宅小区天然气入户管道的比较，归纳出三种常用的设计方式，从而为选择较为合理的天然气入户方案提供依据。 关键词：天然气；入户管道；设计；方案；比较； 引言 随着近些年国家节能减排的大力宣传，人民群众的环保意识逐渐增强，天然气作为一种方便，清洁的能源逐渐进入我们千家万户，笔者所处城市于2008年启动天然气入户工程，截止2010年年底，完成民用户入户安装1.6万余户，通气点火8500余户，其中，老城区具备条件的小区天然气入户率已达95％。然而与天然气逐渐成为居民生活的主要能源矛盾的是，天然气管线的设计与敷设往往与房屋设计、施工并不同步，大部分天然气管线是在房屋建成后安装的，这一方面损坏了已装修好的内外墙面，另一方面由于管线和燃气表的布置不规范，也造成了不少的安全隐患，同时对小区规划的总体布局也造成了一定的影响。在这里我通过资料以及本地天然气入户实施的方案简单总结出以下几种天然气管道入户的方式及优缺点。 根据资料以及本地天然气管道入户情况，归纳有以下三大类天然气入户管道方式：一类是户外多根立管集中挂表供气方式；第二类是户外单根立管供气方式，此类供气方式按楼前低压管工艺走向不同可分为下环上行和上环下行；第三类供气方式为户内单根立管供气方式。 一、集中挂表的供气方式 在楼幢底层厨房间外面适当位置，从楼前埋地低压管线（20＃无缝钢管或燃气用埋地聚乙烯管道）引一条分支管上升出地面，进人集中燃气表箱，集中燃气表箱内燃气表的个数可根据楼层数确定，天然气经集中表箱内燃气表计量后分别供给各用户，一户采用一根镀锌钢管(DN15)，各用户燃气表前面单独设一控制阀门。 这种供气方式的优点：1、抄表和供气管理方便，如果有单个用户有紧急情况或者不交燃气费，可通过关闭表箱内用户控制阀门使该用户停气。2、这种入户方式避免了盗气现象的发生，绝大多数天然气建设单位以及物业管理部门支持该形式的入户设计。 缺点：1、旧城区老居民楼改造存在一定困难。2、镀锌管(DN15)消耗量大(平均一户15m)，连接点多，施工难度较大。3、采用这种方式每一单元在一楼底层要安装二个集中燃气表箱，在首层厨房间外墙可以能会有7、8根镀锌管管(每层一根)，这与庭院小区优美的环境很不协调，现在有很多房地产开发商都反对这种供气方式。4、许多建筑不允许此类天然气入户设计和安装方式，例如：小高
输气管道设计过程 万
输气管道设计过程 1）在确定输气管道计算流量时要考虑年平均输气不均衡性，确定输气管评估性通过能力利用系数H K ： 959.0=??=?πH P H K K K K 2）计算输气管评估性通过能力q : 857.43501017365108 2 =?=??=H K Q q 106m 3/d 8856.3350 106.1336510820=?=??=H K Q q 106m 3 /d 3）设定3个设计压力H P ：5.5，6.0，6.5 a MP ； 4）对每个设计压力H P 设定3个压比ε，一般压力比为1.26—1.5之间，我取压力比为：1.3、1.4、1.5； 5) 设定管径（711㎜）为例，与3个设计压力（H P ）和3个压比（ε）组成9个输气工艺方案；以下各项计算仅以其中的一个方案（H P =6a MP ，ε =1.3）作为示范，其余各方案的计算列入计算成果表（表1-3）。 6）设计管材的钢种等级为X60,其最小屈服强度σs =413 a MP ； 7）计算钢管的壁厚δ（初定地区等级为Ⅲ类，设计系数F=0.5）：
mm F D P s H H 1.113.105 .041327115.62→=???==σδ 8）确定输气管内径： mm D D H B 8.6881.1127112=?-=-=δ 9）根据设计压力H P =6a MP （即压缩机出口压力）和压比ε=1.3，计算压缩机入口压力B P ： a H B MP P P 62.43 .16===ε 10）确定输气管计算段的起点压力（即压气站出站压力）1P ： a H MP P P P P 90.50588.00412.05.6211=--=--=δδ （天然气在压气站出口端的工艺管线和设备中的压力损失定为0.1 a MP ，小于附录Ⅰ中所列的数值0.11a MP ） 11）确定输气管计算段的终点压力（即下一压气站进站压力）2P ： a B MP P P P 70.408.062.42=+=+=δ （天然气在压气站进口端的一级除尘装置和连接管线中的压力损失定为0.08a MP ，小于附录Ⅰ中所列的数值0.10 a MP ） 12）计算输气管计算段的平均压力CP P ：
天然气管道设计安全理念(通用版)
( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 天然气管道设计安全理念(通用 版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process
天然气管道设计安全理念(通用版) 1.概述 天然气管道是一项投资大、涉及面广、安全风险高的系统工程。因此，必须从天然气管道系统工程的设计开始，就应按照相关法规和标准要求系统地考虑管道施工、投产、运行和维护的诸多方面问题，并对不同的设计方案迸行风险分析，使之满足管道安全、可靠和高效运行的设计理念。 目前，我国新建天然气管道已逐步与国际标准接轨，采用了新的设计标准、先进的工艺运行控制技术、高强度的管道材质、技术先进制造优良的输气设备等。但由于管理体制的因素和我国相关法规、标准及装备技术整体水平的原因，.管道的系统性效率和安全、可靠等综合水平还有待提高。 2.理念 ①尽可能降低社会公众、员工及环境所受风险。
②研究相关法规和标准的实效性，必须高于其要求。探讨新理念、新方法及新技术的发展和应用。 ③要评估系统试运投产的可行性和安全性。 ④要考虑管道的运行安全与成本控制以及维护的便捷性。 ⑤要考虑是否便于工程施工、运行操作以及项目运作的灵活性。 3.原则与要求 (1)首先，合理的规划是确保对社会安全、可靠的关键，要结合国家的能源战略、产业政策以及各地经济的发展规划，进行全国或地区的天然气管网规划。 (2)在管网的规划基础上，天然气管道的设计应考虑管道间的联网运行，而天然气管遭联络线的设计应考虑保安供气和双向输送的功能。 (3)天然气管道的设计应考虑近、远期的各种极端工况、调峰工况、事故工况和保安供气工况等，合理地确定管道的管径和运行参数，以增大管道的适应性。 (4)关于全线压气站的布局和位置，应在管道的输送压力和管径
输气管道施工组织设计
遂宁地区中低压天然气集输管道工程 （新桥～太和段） 施工组织设计 编制人： 审核人： 批准人： 四川凌众建设工程有限公司
目录 第一章工程概况 -----------------------------------------------------------------3 1.1工程简介 ---------------------------------------------------------------------3 1.2本次工程投标范围 -------------------------------------------------------------4 1.3.本公司及发包人发包专业工程，以及本公司及发包人供应的材料和设备的供应商之间的工作界面划分 -------------------------------------------------------------------------12 1.4主要经济技术指标 -------------------------------------------------------------12 第二章编制依据及施工规范 -------------------------------------------------------14 2.1编制依据 ----------------------------------------------------------------------14 2.2主要遵循法律、法规及标准、规范 ------------------------------------------------14 第三章施工组织部署 --------------------------------------------------------------16 3.1施工组织机构及管理职责