4.2 管道水力计算 4.2.1 为了满足用户小时最大用气量的需要,城镇燃气管道的设计流量应按计算月的小时最大用气量计算。居民生活、商业用户、工业企业、采暖空调以及燃气汽车用气等宜按现行国家标准《城镇燃气设计规范》GB 50028计算。 4.2.2 本条参照现行国家标准《城镇燃气设计规范》GB 50028制定,用柯列勃洛克公式代替原来的阿里特苏里公式。柯氏公式是世界各国在众多专业领域中广泛采用的一个经典公式,它是普朗德半经验理论发展到工程应用阶段的产物,有较扎实的理论和试验基础。 公式中的当量粗糙度K,参照国内外的一些试验数据和相关规定确定,聚乙烯燃气管道一般取值为0.01mm。 4.2.3 管道的允许压力降可由管道系统入口压力至次级管网调压装置允许的最低入口压力差来决定,但对管道流速应有限制。国内外对气体管道流速的规定如下(不是针对管道材质限定的流速): 炼油装置压力管线V=(15~30)m/s 美国《化工装置》中乙烯与天然气管道V<30.5 m/s 液化石油气气相管V=(8~15)m/s 焦炉气管V=(4~18)m/s 英国高压输气钢管线V≤20m/s 国外对聚乙烯燃气管道流速一般都没有具体规定,很难查到最大流速值,但从有关资料中可查出典型最大流量,如:美国煤气协会(AGA)编辑出版的《塑料煤气管手册》1977年版和2001年版中列出了在60磅/英寸2(0.4MPa)天然气输送系统中的典型最大流量,如表2所示。 表2 在60磅/英寸2(0.4MPa)天然气输送系统中的典型最大流量 由表2可推算出:在美国,聚乙烯管道燃气流速大于20m/s。但由于塑料管电阻率较高,管内介质流动时所产生的静电荷会积聚起来,当气流夹带粉尘时,在燃气管道内流动与管壁摩擦将产生静电,在节流点、弯头、压管点及泄漏点等处更易造成静电积聚,同时流速过高还会产生噪声和损伤管道内壁。因此,燃气流速设计不宜过高;相反,燃气流速过低,聚乙烯管道的技术经济性就得不到体现,市场竞争能力下降。因此,本标准将流速定为不宜大于20m/s。该值基本能满足中、低压燃气管道工程的需要。 4.2.5 本条规定与现行国家标准《城镇燃气设计规范》GB 50028一致。本条所述的低压燃气管道是指和用户燃具直接相接的低压燃气管道(其中间不经调压器)。目前中低压调压装置有区域调压站和调压箱,出口燃气压力保持不变,由低压分配管网供应到户就是这种情况。公式(4.2.5)是根据国内使用情况和国外相关资料,结合调研、测试参数规定的。