油气储运工程论文Word下载.docx
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中国石油大学(华东)远程与继续教育学院
论文完成时间:
×
年×
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日
毕业设计(论文)任务书
发给学员
1.设计(论文)题目:
某城市燃气输配管网系统及附属设施初步设计
2.学生完成设计(论文)期限:
月×
日至×
3.设计(论文)课题要求:
城市燃气作为城市基础设施的重要组成部分,不仅关系到城市人民的生活质量、自然环境和社会环境,关系到城市经济和社会的可持续发展,是国民经济中具有先导性、全局性的基础产业。
在充分调研文献、国家规范的基础上,对某城市的燃气输配管网系统及附属设施进行初步设计,要求初步设计具有可行性、安全性和经济性。
4.实验(上机、调研)部分要求内容:
无
5.文献查阅要求:
查阅2000年以来国内、外有关城市燃气管网规划设计方面的文献和资料。
6.发出日期:
年×
7.学员完成日期:
×
月×
指导教师签名:
学生签名:
摘要
在某城市天然气项目全面开始建设,本次设计主要做一个城市输配系统及其附属设施的初步设计,通过对某城市的地理位置和城镇规模等调查,人均耗气量、人口数、商业用气量、工业用气量等的统计之后,然后作出一个符合当地情况的一个规划。
由于燃气的易燃易爆特性直接关系社会公共安全和居民的人生、财产安全,为确保燃气行业的安全建设和运营,燃气建设必须安全第一。
设计应考虑实际情况,必须严格按照国家规范,为某城市的燃气建设提供保障。
关键词:
天然气,规划,输配管网,附属设施
第1章前言1
第2章原始资料2
2.1地理位置2
2.2城市燃气设计原则及内容2
2.3城市燃气供气原则2
第3章燃气性质计算3
3.1分子量的计算3
3.2相对密度的计算3
3.3粘度的计算3
3.4热值的计算4
3.5爆炸极限的计算4
3.6华白指数的计算4
第4章耗气量的计算以及供需平衡5
4.1各类型燃气用户5
4.1.1居民生活用气量5
4.1.2大型工业用户用气量5
4.1.3公共建筑用气量5
4.2用气量平衡6
第5章输配管网的设计7
5.1输配系统的组成7
5.2管网系统的工艺7
5.2.1压力级别的确定7
5.2.2供气范围7
5.2.3管网输配系统的工艺流程7
第6章输配管网的布置8
6.1管道布线的依据8
6.2中压管网的布置8
6.3低压管网的布置9
6.4燃气管道的纵断面布置10
第7章输配管网的水力计算12
7.1天然气成分基础数据12
7.2转输流量和途泄流量的计算12
7.3市区中压管网水力计算13
7.4凤凰城小区低压管网水力计算16
7.5某楼栋室内管网水力计算18
第8章调压箱(站)设计20
8.1调压箱(站)布置20
8.2调压箱(站)选择20
8.2.1调压器的选择及调压器能力校核20
8.2.2调压柜的安装21
第9章管道设计23
9.1管道穿越河流的设计23
9.2管材及管道防腐23
第10章该市中压管道及庭院管网设计说明25
10.1中压管道设计说明25
10.2凤凰城小区设计管网设计说明27
第11章室内燃气管道施工安装说明30
第12章结论36
参考文献37
致谢38
第1章前言
引进和利用天然气有利于改善和保护我国生态环境,保持资源、环境与经济的协调发展,促进国家的可持续发展。
环境是人们赖以生存和从事经济活动的空间,而石化能源的大量燃烧导致了环境污染和生态环境的破坏,大气污染严重,酸雨频率高。
天然气作为主要的清洁能源之一,其引进和利用对于改善和保护生态环境必将起到重要作用。
大力开发利用天然气,改善和优化能源结构,促使能源结构从低效高污染型向高效清洁型转变,为我国国民经济中长期可持续发展做出贡献。
引进和利用天然气有利于改善我市城市燃气结构,提高人民的生活质量,通过引进和利用高品质、价格合理的天然气,将逐步改变城市燃气结构,这对提高人民的生活质量有着积极意义,也将推动城市燃气事业的快速发展。
第2章原始资料
2.1地理位置
该城市有河流穿越,人口密度为500人/hm2,在图示上量取各单元的面积以1:
100比例进行计算,气化率为0.8,经计算该城市用气人口为13.4万人。
当地土质构造比较复杂,主要又花岗岩、变质岩、砂岩、红岩等岩石构成丘陵、山地、平原等地貌类型,气温:
-1.8~37.5℃,年主导风向为西南风。
2.2城市燃气设计原则及内容
1)市政及小区天然气管线的布置、水力计算、设备选型及施工。
2)计量装置、家用燃气具及热水器的选型及施工。
2.3城市燃气供气原则
1)节约投资,保护环境,减少污染。
2)坚持科学严谨的态度,采用新工艺、新技术、新材料和新设备,以达到技术先进,经济合理的目的。
3)贯彻国家能源发展和环境保护政策,合理利用天然气,提高天然气利用率。
4)供气管线设计采用远、近期结合,以近期为主,考虑日后供气需求,在保证安全平稳的供气的前提下,尽量使管线直、短。
5)注重环境保护和安全发展,确定合理的供气比例,优先发展民用气,使天然气资源可以造福于民。
第3章燃气性质计算
气源基本参数如下表3-1所示
表3-1燃气组分性质
3.1分子量的计算
由表3-1查得各组分子量,按以下公式求混合气体平均分子量:
3.2相对密度的计算
由表3-1查得各组分子量,按以下公式求混合气体平均密度:
按以下公式求混合气体相对比重即相对密度:
3.3粘度的计算
天然气的动力粘度公式:
经计算可得气源的动力粘度v:
3.4热值的计算
计算可得低热值:
H=36.46(MJ/m3)
3.5爆炸极限的计算
式中L---混合气体的爆炸下(上)限(体积%)
计算可得混合气体的爆炸极限为
3.6华白指数的计算
第4章耗气量的计算以及供需平衡
4.1各类型燃气用户
4.1.1居民生活用气量
该市有13.4万人,人均用气量为2000MJ/(人2年),气化率为80%,市区面积为268hm2,居民生活用气量为:
Q1=NKq/H=0.83*1340003*2000/36.46=5880417m3/a
4.1.2大型工业用户用气量
该市区有一个机床厂,日用气量20000m3/天,每天工作12小时,则每小时流量为20000/12=1667m3/h
Q2=365*20000/36.46=200220m3/a
4.1.3公共建筑用气量
表4-1公共建筑耗热指标及用气规则
名称
设施规划指标
耗热指标
用气量(m3/a)
医院
共1个,每千人20床位
3500MJ(床2位)
643347
酒店
共2个,每千人20床位
9000MJ(床2位)
3308643
学校
共1个,每千人50人
2000MJ/(人.年)
367627
Q3=4319617m3/a
年总用气量
Qy=Q1+Q2+Q3=10400254m3/a
用气不均系数应根据城市用气量的实际统计资料而确定,本设计由于缺少用气量的实际统计资料,故结合当地情况做出以下选取:
K1max=1.2K2max=1.1K3max=2.5
计算燃气管道的流量,应按计算月小时的最大用气量:
Q=QyKmKdKh/365*24=104002543*1.23*1.13*2.5/3653*24=3918m3/h
4.2用气量平衡
用气量平衡方法及措施
利用缓冲用户进行调节:
在夏季用气处于低谷时,可将多余燃气供应给这些缓冲用户进行使用,在冬季用气高峰时,这些缓冲用户可改用其他燃料,这样可以调节季节性不均匀和部分日用气不均匀,还可调整某些工业企业用户的厂休日和作息时间,以及在节日用气高峰时,有计划的暂停供应大型公企业等方法调节日不均匀性。
利用储气设施进行调节:
输配系统的储气罐、高压燃气管束储气及长输干管末端储气,都可用于调节日和小时的用气不均匀,地下储气库可用于调节季节性不均匀和部分日用气不均匀。
第5章输配管网的设计
5.1输配系统的组成
本次设计的输配系统主要是由以下几个部分组成:
1)中压、低压两级压力的燃气管网;
2)区域储备站。
5.2管网系统的工艺
5.2.1压力级别的确定
根据本市的发展现状和规划气源性质、人口分布、道路建设等实际情况,本工程拟采用长输管线储气、中压供气、低压用气区域调压相结合的供气方式,管网压力级制为中压A和低压两级压力。
5.2.2供气范围
本设计的供气范围是整个凤凰城小区。
5.2.3管网输配系统的工艺流程
位于城市西南部区域的储备站接受外来天然气,经减压后送人城市中压管网,再经区域调压站送入低压管网,供给各类用户,或经专业调压站供给工业大用户。
用气低峰时,中压管道可储存部分气量;
在用气高峰时,高压末端储气量及中压储气同时向用户供气,以满足城市各类用户用气需求。
第6章输配管网的布置
6.1管道布线的依据
城市里的燃气管道均采用地下敷设。
所谓城市燃气管道的布线,是指城市管网系统在原则上选定以后,决定各管段的具体位置。
地下燃气管道宜沿城市道路、人行便道敷设,或敷设在绿化地带内。
在决定城市中不同压力燃气管道的布线问题时,必须考虑到以下基本情况:
1)管道中燃气的压力;
2)街道及其他地下管线密集程度和布置情况;
3)街道交通量和路面结构情况,以及运输干线的分布情况;
4)所输送燃气的含湿量,必要的管道坡度,街道地形变化情况;
5)与该管道相连接的用户数量及用气情况,该管道是主要管道还是次要管道;
6)土壤性质、腐蚀性能和冰冻线深度;
7)线路上所遇到的障碍物情况;
8)该管道在施工过程中一旦发生意外时对周围环境及居民所造成的影响;
在布线时,要决定燃气管道沿城市街道的平面与纵断面位置,由于输配系统各级管网的输气压力不同,其设施和防火安全的要求也不同,各自的功能也有所区别,所以应按各自的特点进行布置。
6.2中压管网的布置
中压管线的功能是输送燃气和向低压管线供气,一般按一下原则布置:
1)中压管道应布置在城市用气区便于与低压管道相连的规划道路上,应尽量避免沿车辆往来频繁或闹市区的主要交通干线上,否则对管道施工及维修造成困难。
2)中压管道应布置成环网状,以提高其输气的安全可靠性。
3)中压管线的布置应考虑调压设施的布点位置,尽量管道靠近调压设施,以缩短连接支管的长度。
4)中压管道的布置应考虑对大型用户直接供气的可能性,并应使管道通过这一区域时尽量靠近这些大型用户,以缩短连接支管的长度。
5)中压管道应尽量避免穿越铁路及河流,减少工程投资。
6)中压管道的敷设必须考虑近期与远期相结合,避免后期改线或改管径等工作。
6.3低压管网的布置
低压管网的功能是向各类用户直接进行供气,是
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