CJJ63-2018:4 管道设计

摘 要

CJJ63-2018:4 管道设计
4.1  一般规定
4.2  管道水力计算
4.3  管道布置

4  管道设计

4.1  一般规定

4.1.1  聚乙烯管材、管件的材料和壁厚的选择,应根据输送燃气的种类、设计压力、设计温度、施工方法以及环境条件等,经技术经济比较后确定。

4.1.2  聚乙烯燃气管道的设计压力不应大于管道最大允许工作压力(Pmax),管道最大允许工作压力(Pmax)可按下列公式计算:

式中:Pmax——最大允许工作压力(MPa);

      MOP——最大工作压力(MPa),以20℃为参考工作温度;

      MRS——最小要求强度(MPa),PE 80取8.0MPa,PE100取10.0MPa;

      C——设计系数,聚乙烯管道输送不同种类燃气的C值按表4.1.2-1取值;

      SDR——标准尺寸比;

      PRCP——耐快速裂纹扩展的临界压力(MPa),PRCP数值由混配料供应商或管材生产厂商提供;

      DF——工作温度下的压力折减系数,按表4.1.2-2取值。

表4.1.2-1 设计系数C值取值表

表4.1.2-2 工作温度下的压力折减系数

注:表中工作温度为考虑了内外环境的管材的年度平均温度。对于中间的温度,可使用内插法计算。

4.1.3  聚乙烯燃气管道应沿管道走向设置有效的示踪、警示装置。警示带、地面标志的设置应符合现行行业标准《城镇燃气输配工程施工及验收规范》GJJ33和《城镇燃气标志标准》CJJ/T153的有关规定。

4.1.4  设计压力大于0.4MPa的聚乙烯燃气管道上方应设置保护板,保护板上应具有警示标识。设置保护板的聚乙烯燃气管道,可不敷设警示带。 

 

4.2  管道水力计算

4.2.1  管道计算流量应按计算月的小时最大用气量计算,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。

4.2.2  管道单位长度摩擦阻力损失应按下列公式计算:                                       

    1  低压燃气管道:

式中:△P——管道摩擦阻力损失(Pa);

      l——管道的计算长度(m);

      Q——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);

      λ——管道摩擦阻力系数;

      lg——常用对数;

      K——管壁内表面的当量绝对粗糙度(mm),聚乙烯燃气管道一般取0.01mm;

      Re—— 雷诺数(无量纲)。

    2  次高压B、燃气管道:

  

式中:P1——管道起点的压力(绝对压力,kPa);

      P2——管道终点的压力(绝对压力,kPa);

      l——管道的计算长度(km)。

4.2.3  管道的允许压力降可由该级管网的入口压力至次级管网调压装置允许的最低入口压力之差确定,燃气流速不宜大于20m/s。

4.2.4  管道局部阻力损失可按管道摩擦阻力损失的5%~10%计算。

4.2.5  低压管道从调压装置到压力最不利工况燃具前的管道允许压力损失可按下式计算:

△Pd=0.75Pn+150       (4.2.5)

式中:△Pd——从调压装置到压力最不利工况燃具前的管道允许压力损失(Pa),△Pd含室内燃气管道允许压力损失;

      Pn——低压燃具的额定压力(Pa)。
 

4.3  管道布置

4.3.1  聚乙烯燃气管道不得从建筑物或大型构筑物的下面穿越(不包括架空的建筑物和立交桥、城市轨道交通的高架桥等大型构筑物);不得在堆积易燃、易爆材料和具有腐蚀性液体的场地下面穿越;不得与非燃气管道或电缆同沟敷设。

4.3.2  聚乙烯燃气管道与市政热力管道之间的水平净距和垂直净距,不应小于表4.3.2-1和表4.3.2-2的规定,并应保证燃气管道外壁温度不大于40℃;与建筑物、构筑物或其他相邻管道之间的水平净距和垂直净距,应符合现行国家标准《城镇燃气设计规范》GB 50028的有关规定。当直埋蒸汽热力管道保温层外壁温度不大于60℃时,聚乙烯管道采取有效的隔热措施,表4.3.2-1中水平净距可减少50%。

表4.3.2-1  聚乙烯燃气管道与市政热力管道之间的水平净距

表4.3.2-2 聚乙烯燃气管道与市政热力管道之间的垂直净距

注:1  套管敷设要求应与现行国家标准《城镇燃气设计规范》GB 50028的规定一致;

    2  当采取措施,保证土壤温度小于40℃,可适当减少管道与热力管道之间垂直净距。 

4.3.3  聚乙烯燃气管道埋设的最小覆土深度(地面至管顶)应符合下列规定:

    1  埋设在车行道下,不得小于0.9m;

    2  埋设在非车行道(含人行道)下,不得小于0.6m;

    3  埋设在机动车不可能到达的地方时,不得小于0.5m;

    4  埋设在水田下时,不得小于0.8m;

    5  当埋深达不到上述要求时,应采取保护措施。

4.3.4  聚乙烯燃气管道的地基宜为无尖硬土石的原土层的天然地基。对可能引起管道不均匀沉降的地段,应采取防沉降措施;地基处理应符合本标准第6.2.3条的规定。

4.3.5  聚乙烯管道在输送湿燃气时,应埋设在土壤冰冻线以下,并设置凝水缸。管道坡向凝水缸的坡度不宜小于0.003。

4.3.6  聚乙烯燃气管道不得进入和穿过热力管沟。当聚乙烯燃气管道穿过排水管沟、联合地沟及其他各种用途沟槽(不含热力管沟)时,应符合现行国家标准《城镇燃气设计规范》GB 50028的规定。

4.3.7  聚乙烯燃气管道穿越铁路、高速公路、电车轨道和城镇主要干道时,宜垂直穿越,且应符合国家现行标准《城镇燃气设计规范》GB 50028和《城镇燃气管道穿跨越工程技术规程》CJJ/T 250的有关规定。

4.3.8  聚乙烯燃气管道通过河流时,可采用河底穿越,在埋设聚乙烯燃气管道位置的河流两岸上、下游应设立标志,并应符合现行行业标准《城镇燃气管道穿跨越工程技术规程》CJJ/T 250的规定。

4.3.9  中压及以上聚乙烯燃气管道干管上应设置分段阀门,并应在阀门两侧设置放散管;支管的起点应设置阀门。低压聚乙烯燃气管道支管的起点处,宜设置阀门。

4.3.10  聚乙烯燃气管道的检漏管、阀门、凝水缸的排水管,应设置护罩或护井。

4.3.11  聚乙烯燃气管道出地面应采取防止外力破坏和管道直接裸露在大气环境中的措施,且不应直接引入建筑物内。当受条件限制,聚乙烯管道必须穿越建(构)筑物基础、外墙时,应采用硬质套管保护,并应符合现行国家标准《城镇燃气设计规范》GB 50028的有关规定。




4 管道设计
4.1  一般规定

4.2  管道水力计算
4.3 管道布置