城镇燃气设计规范(2020年版)GB50028-2006正文及条文说明在线阅读:现批准《城镇燃气设计规范》GB50028-2006局部修订的条文,自2020年6月1日起实施。经此次修改的原条文同时废止。
6.1.6城镇燃气管设计压力(表压)分级
6.1.7燃气输配系统各种压力级别的燃气管道之间应通过调压装置相连。当有可能超过最大允许工作压力时,应设置防止管道超压的安全保护设备。
条文说明
6.1一般规定6.1.1城镇燃气管道压力范围是根据长输高压天然气的到来和参考国外城市燃气经验制定的。据西气东输长输管道压力工况,压缩机出口压力为10.0MPa,压缩机进口压力为8.0MPa,这样从输气干线引支线到城市门站,在门站前能达到6.0MPa左右,为城镇提供了压力高的气源。提高输配管道压力,对节约管材,减少能量损失有好处;但从分配和使用的角度看,降低管道压力有利于安全。为了适应天然气用气量显著增长和节约投资、减少能量损失的需要,提高城市输配干管压力是必然趋势;但面对人口密集的城市过多提高压力也不适宜,适当地提高压力以适应输配燃气的要求,又能从安全上得到保障,使二者能很好地结合起来应是要点。参考和借鉴发达国家和地区的经验是一途径。一些发达国家和地区的城市有关长输管道和城市燃气输配管道压力情况如表23。
6.2.1城镇燃气管道的计算流量,应按计算月的小时最大用气量计算。该小时最大用气量应根据所有用户燃气用气量的变化叠加后确定。独立居民小区和庭院燃气支管的计算流量宜按本规范第10.2.9条规定执行。6.2.2居民生活和商业用户燃气小时计算流量(0℃和101.325KPa),宜按下式计算:
式中:Qh——燃气小时计算流量(m3/h);Qa——年燃气用量(m3/a);n——年燃气最大负荷利用小时数(h)Km——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;Kd——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;Kh——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。6.2.3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。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。6.2.4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。6.2.5低压燃气管道单位长度的摩擦阻力损失应按下式计算:
式中:△P——燃气管道摩擦阻力损失(Pa);λ——燃气管道摩擦阻力系数,宜按式(6.2.6-2)和附录C第C.0.1条第1、2款计算;l——燃气管道的计算长度(m);Q——燃气管道的计算流量(m3/h);d——管道内径(mm);ρ——燃气的密度(kg/m3);T——设计中所采用的燃气温度(K);T0——273.15(K)。6.2.6高压、次高压和中压燃气管道的单位长度摩擦阻力损失,应按式(6.2.6-1)计算:
式中:P1——燃气管道起点的压力(绝对压力,kPa);P2——燃气管道终点的压力(绝对压力,kPa);Z——压缩因子,当燃气压力小于1.2MPa(表压)时,Z取1;L——燃气管道的计算长度(km);λ——燃气管道摩擦阻力系数,宜按式(6.2.6-2)计算;K——管壁内表面的当量绝对粗糙度(mm);Re——雷诺数(无量纲)。注:当燃气管道的摩擦阻力系数采用手算时,宜采用附录C公式。6.2.7室外燃气管道的局部阻力损失可按燃气管道摩擦阻力损失的5%~10%进行计算。6.2.8城镇燃气低压管道从调压站到最远燃具管道允许阻力损失,可按下式计算:
式中:△Pd——从调压站到最远燃具的管道允许阻力损失(Pa);Pn——低压燃具的额定压力(Pa)。注:△Pd含室内燃气管道允许阻力损失,室内燃气管道允许阻力损失应按本规范第10.2.11条确定。
表24几个城市低压管道压力降(Pa)
2原苏联建筑法规《燃气供应、室内外燃气设备设计规范》对低压燃气管道的计算压力降规定如表25,其总压力降约为燃具额定压力的90%。
表25低压燃气管道的计算压力降(Pa)
表26低压燃气管道压力数值表(Pa)
6应当补充说明的是,本条所给出的只是低压燃气管道的总压力降,至于其在街区干管、庭院管和室内管中的分配,还应根据情况进行技术经济分析比较后确定。作为参考,现将原苏联建筑法规推荐的数值列如表27。
表27《原苏联建筑法规》规定的低压燃气管道压力降分配表(Pa)
对我国的一般情况参照原苏联建筑法规,列出的数值如表28可供参考。
表28低压燃气管道压力降分配参考表(Pa)
6.3.3地下燃气管道不得从建筑物和大型构筑物(不包括架空的建筑物和大型构筑物)的下面穿越。地下燃气管道与建筑物、构筑物或相邻管道之间的水平和垂直净距,不应小于表6.3.3-1和表6.3.3-2的规定。
表6.3.3-1地下燃气管道与建筑物、构筑物或相邻管道之间的水平净距(m)表6.3.3-2地下燃气管道与构筑物或相邻管道之间垂直净距(m)
表6.3.15架空燃气管道与铁路、道路、其它管线交叉时的垂直净距
注:1厂区内部的燃气管道,在保证安全的情况下,管底至道路路面的垂直净距可取4.5m;管底至铁路轨顶的垂直净距,可取5.5m。在车辆和人行道以外的地区,可在从地面到管底高度不小于0.35m的低支柱上敷设燃气管道。2电气机车铁路除外。3架空电力线与燃气管道的交叉垂直净距尚应考虑导线的最大垂度。4输送湿燃气的管道应采取排水措施,在寒冷地区还应采取保温措施。燃气管道坡向凝水缸的坡度不宜小于0.003。5工业企业内燃气管道沿支柱敷设时,尚应符合现行的国家标准《工业企业煤气安全规程》GB6222的规定。
表29L245级钢管、设计压力P为0.8MPa、1.6MPa对应的强度设计系数F
表30国内外燃气管道的埋设深度(至管顶)(m)
续表30
6.3.5规定燃气管道敷设于冻土层以下,是防止燃气中冷凝液被冻结堵塞管道,影响正常供应。但在燃气中有些是干气,如长输的天然气等,故只限于湿气时才须敷设在冻土层以下。但管道敷设在地下水位高于输气管道敷设高度的地区时,无论是对湿气还是干气,都应考虑地下水从管道不严密处或施工时灌入的可能,故为防止地下水在管内积聚也应敷设有坡度,使水容易排除。为了排除管内燃气冷凝水,要求管道保持一定的坡度。国内外有关燃气管道坡度的规定如表31,地下燃气管道的坡度国内外一般所采用的数值大部分都不小于0.003。但在很多旧城市中的地下管一般都比较密集,往往有时无法按规定坡度敷设,在这种情况下允许局部管段坡度采取小于0.003的数值,故本条规范用词为“不宜”。
表31国内外室外地下燃气管道的坡度
式中:δ——钢管计算壁厚(mm);P——设计压力(MPa);D——钢管外径(mm);σs——钢管的最低屈服强度(MPa);F——强度设计系数,按表6.4.8和表6.4.9选取。φ——焊缝系数。当采用符合第6.4.4条第2款规定的钢管标准时取1.0。6.4.7对于采用经冷加工后又经加热处理的钢管,当加热温度高于320℃(焊接除外)或采用经过冷加工或热处理的钢管煨弯成弯管时,则在计算该钢管或弯管壁厚时,其屈服强度应取该管材最低屈服强度(σs)的75%。6.4.8城镇燃气管道的强度设计系数(F)应符合表6.4.8的规定。
表6.4.8城镇燃气管道的强度设计系数
6.4.9穿越铁路、公路和人员聚集场所的管道以及门站、储配站、调压站内管道的强度设计系数,应符合表6.4.9的规定。
表6.4.9穿越铁路、公路和人员聚集场所的管道以及门站、储配站、调压站内管道的强度设计系数(F)
6.4.10下列计算或要求应符合现行的国家标准《输气管道工程设计规范》GB50251的相应规定:1受约束的埋地直管段轴向应力计算和轴向应力与环向应力组合的当量应力校核;2受内压和温差共同作用下弯头的组合应力计算;3管道附件与没有轴向约束的直管段连接时的热膨胀强度校核;4弯头和弯管的管壁厚度计算;5燃气管道径向稳定校核。6.4.11一级或二级地区地下燃气管道与建筑物之间的水平净距不应小于表6.4.11的规定。
表6.4.11一级或二级地区地下燃气管道与建筑物之间的水平净距(m)
注:1当燃气管道强度设计系数不大于0.4时,一级或二级地区地下燃气管道与建筑之间的水平净距可按表6.4.12确定。2水平净距是指管道外壁到建筑物出地面处外墙面的距离。建筑物是指平常有人的建筑物。3当燃气管道压力与表中数不相同时,可采用直线方程内插法确定水平净距。6.4.12三级地区地下燃气管道与建筑物之间的水平净距不应小于表6.4.12的规定。
6.4.12三级地区地下燃气管道与建筑物之间的水平净距(m)
表32管道地区分级标准和强度设计系数F
续表32
表33钢管的最低屈服强度
表6.5.17储配站控制室内二次检测仪表及调节装置
6.6.1本节适用于城镇燃气输配系统中不同压力级别管道之间连接的调压站、调压箱(或柜)和调压装置的设计。6.6.2调压装置的设置应符合下列要求:1自然条件和周围环境许可时,宜设置在露天,但应设置围墙、护栏或车挡;2设置在地上单独的调压箱(悬挂式)内时,对居民和商业用户燃气进口压力不应大于0.4MPa;对工业用户(包括锅炉房)燃气进口压力不应大于0.8MPa;3设置在地上单独的调压柜(落地式)内时,对居民、商业用户和工业用户(包括锅炉房)燃气进口压力不宜大于1.6MPa;4设置在地上单独的建筑物内时,应符合本规范第6.6.12条的要求;5当受到地上条件限制,且调压装置进口压力不大于0.4MPa时,可设置在地下单独的建筑物内或地下单独的箱体内,并应分别符合本规范第6.6.14条和第6.6.5条的要求;6液化石油气和相对密度大于0.75燃气的调压装置不得设于地下室、半地下室内和地下单独的箱体内。6.6.3调压站(含调压柜)与其他建筑物、构筑物的水平净距应符合表6.6.3的规定。
表6.6.3调压站(含调压柜)与其他建筑物、构筑物水平净距(m)
表35上海市部分调压站室内煤气浓度的测定记录(体积分数)
6.6.13我国北方城镇燃气调压站采暖问题不易解决,所以本条规定了使用燃气锅炉进行自给燃气式的采暖要求,以期在无法采用集中供热时用此办法解决实际问题,对于中、低调压站,宜采用中压燃烧器作自给燃气式采暖锅炉的燃烧器,可以防止调压器故障引起停止供热事故。调压器室与锅炉室门、窗开口不应设置在建筑物的同一侧;烟囱出口与燃气安全放散管出口的水平距离应大于5m;这些都是防止发生事故的措施,应予以保证。6.6.14本条给出地下式调压站的建筑要求。设计中还应提出调压器进、出口管道与建筑本身之间的密封要求,以防地下水渗漏事故。6.6.15当调压站内外燃气管道为绝缘连接时,室内静电无法排除,极易产生火花引起事故,因此必须妥善接地。