PE燃氣手冊內容

第一節總那么

1.為了在燃氣管道工程設計及施工過程中合理安裝、使用埋地聚乙烯管材

及管件，確保工程質量和安全供氣，特制定本手冊。

2.本手冊適用于最大承諾工作壓力不大于0.4MPa〔表壓〕，工作溫度在

-20~409的埋地聚乙烯燃氣管道新建、改建、擴建工程設計、施工及驗收。

3.聚乙烯燃氣管道嚴禁用作室內和地上管道，只作埋地管道使用。

4.聚乙烯燃氣管道中的管材、管件應符合現行國家標準《燃氣用埋地聚乙烯

管材》和《燃氣用埋地聚乙烯管件》的規定。

5.承接聚乙烯燃氣管道工程設計、施工的單位,必須具有建設部門批準或

認可的施工許可證。

6.城鎮燃氣輸配應按差不多建設程序進行，具備以下條件方可開工：

(1)設計及其它技術文件齊全，施工圖紙業經審定；

(2)施工方案業經批準，技術交底和必要的技術培訓己經完成；

(3)材料勞動力機具差不多齊全，施工環境符合要求，施工用水、電、氣等

能夠滿足需要，并能保證連續施工。

7.燃氣輸配工程應按設計進行，修改設計或材料代用應經原設計部門同

意。城鎮燃氣輸配工程施工和檢驗的安全技術，勞動愛護應按有關規定執行。

8.管道工程設計、施工和驗收除執行本手冊外，還應符合現行國家標準《城

鎮燃氣設計規范》、現行行業標準《城鎮燃氣輸配工程施工及驗收規范》和有關標

準的規定。

第二節專業術語

為了便于讀者識別和明白得，本節將對本手冊顯現的部分專業術語作一說

明。

1.對接焊機壓力

在對接焊機的壓力顯示裝置上指示的壓力，表示施加到管材或管件端部的界

面接觸力。

2.界面接觸力

在對接焊過程中，管材或管件熔接表面之間的力。當對接焊機帶有液壓源

時,該力通常被表示為施加的油缸壓力。對如此的機器，要提供一個專門的對比

表,以給出實際的接觸面處的壓力與壓力計指示壓力的關系。

3.間隙

兩個物體外部極限之間的最短距離。

4.拖動阻力

可動夾具開始移動時固定在夾具上的管材的重量所產生的摩擦阻力〔最大阻

力〕，或移動過程中顯現的摩擦阻力〔動態阻力〕。

5,電熔焊機

按電熔管件制造商的規定，實現電壓或電流、時刻或能量等焊接參數輸出，

執行焊接周期的裝置

6.接縫壓力

管材對接過程中，管材界面的壓力。

7,土壤覆蓋層

工程完工后，埋地管材頂部與正常地面之間的垂直距離。

8.吹掃

燃氣管道、設備在投產或修理前清除其內部剩余氣體和污垢物的工藝。

9.放散

將管道和設備內的空氣、燃氣或混合氣體安全地排放。

第二章公司產品簡介

浙江中財管道科技股份是管材、管件配套齊全的燃氣管道產品生產企業，這

在國內同行業是極少的。中財PE產品的起點高，進展迅速，生產設備是從德國

進口的先進的克勞斯瑪菲生產線以及從英國MSA公司引進的全自動電熔管件布

線機，原料采納目前國際上先進的聚乙烯樹脂混合料°一流的設備和原料是中財

能夠生產出一流的產品全然保證，加之完善的售前、售中、售后一條龍的服務體

系，將最大可能地滿足顧客的需求。

本章節將對我公司的產品作一簡要的介紹。

一、執行標準

(1)我公司的PE燃氣管管材執行國家標準GB15558.1,且符合歐洲標準

prEN1555-2及國際標準ISO4437；

(2)我公司的PE燃氣管管件執行國家標準GB15558.2,且符合歐洲標準

prEN1555-3及國際標準ISO8085-3。

二、產品種類

1.管材

我公司的燃氣管材顏色為黑色，表面有醒目的黃色色條.

我公司的PE80燃氣管管材分SDR11和SDR17.6兩種系列。SDR11表示管

材的公稱外徑de與管材壁厚e的比值為11,工作壓力為不大于0.4MPa；同樣

SDR17.6表示管材的公稱外徑de與管材壁厚e的比值為17.6,該系列管材工作玉

力不大于0.2MPa。

產品規格分常用規格和專門用規格，具體如下表：

表2.1產品規格單位：mm

各種規D32D40D50D63D75D90D110D125D140

格型號D160D180D200D225D250D280D315D355D400

管材長度一樣為6米、9米、12米，也可依照客戶要求供貨;外徑小于63mm

的采取盤卷形式供貨，長度可為50米、100米、150米用戶如有專門要求，也可

提早定做，63mm及以上管材一樣不采納盤卷形式供貨。

2.管件

我公司的燃氣管件顏色主色為黑色〔其中球閥主色為黃色)。

公司的PE燃氣管管件依照施工方法、用途的不同。分為電熔管件和熱熔管

件；依照生產方式的不同，分為注塑管件和焊制管件兩大類。大部分管件都能夠

采納注塑模具一次成型，但關于一些壁厚、體積、重量都較大的管件，那么采納

管材焊制加工的方法制造。采納焊制方法生產的管件有三通、四通和彎頭，公稱

尺寸范疇隨著管材擴大；采納注塑方法生產的熱熔管件有法蘭、異徑套筒、彎

頭、等徑三通、異徑三通和端帽；電熔管件也采納注塑方法生產，其種類有電熔

套筒、電熔異徑套筒、電熔彎頭、電熔三通、電熔鞍型管件等。

3.產品尺寸

我公司的產品尺寸可參照表2.20

表2.2PE燃氣管管材規格尺寸

公利；外徑de壁厚en

SDR11SDR17.6

差不多尺寸承諾正偏差工作壓力WO.4MPa工作壓力”.2MPa

差不多尺寸承諾正偏差差不多尺寸承諾正偏差

160.33.00.42.30.4

200.33.00.42.30.4

250.33.00.42.30.4

320.33.00.42.30.4

400.43.70.52.30.4

500.44.60.62.90.4

630.45.80.73.60.5

75().56.80.84.30.6

900.68.21.05.20.7

1100.710.01.16.30.8

1250.811.41.37.10.9

1400.912.71.48.00.9

1601.014.61.69.11.1

1801.116.41.810.31.2

2001.218.22.011.41.3

2251.420.52.212.81.4

2501.522.72.414.21.6

2802.625.42.715.91.7

3152.928.63.017.91.9

3553.232.33.420.22.2

4003.636.43.822.82.4

4504.140.94.225.62.7

5004.545.54.728.43.0

5605.050.95.231.93.3

6305.757.35.935.83.7

4.產品外觀

產品外觀是產品質量的最直觀的表現，我公司的PE管道產品外觀必須達到

如下要求才能通過出廠檢驗。

(1)管材：管材的內外表面應清潔、光滑，不承諾有氣泡、明顯的劃傷、凹

陷、雜質、顏色不均等缺陷。管端頭應切割平坦，并與管軸線垂直。

(2)管件：管件的內外表面應光滑、平坦、不承諾有氣泡、裂紋、明顯的凹

陷、痕紋、顏色不均等缺陷。管件應完整無缺陷，澆口及溢邊應修除平坦。

5.產品特點

我公司的PE燃氣管道產品具有許多杰出的特性，如耐低溫、韌性好、剛柔

相濟，因而在一些專門領域中可大顯身手。因為在這些領域中，傳統材料管道，

不是不適用，確實是費用高，而且還不能保證管道的安全使用。如鋼管、鑄鐵管

最大的問題確實是在使用期內，普遍發生的腐蝕和接頭泄漏。PE管在這些方面

那么具有明顯的優勢，圓滿地解決了傳統管道的腐蝕和接頭泄漏兩大難題。

PE燃氣管可作為室外線路管，敷設在腐蝕性的土壤中、地震地區、山地和

沼澤地區；也可作為承插管插入舊管道中修復、更新舊管道。其與眾不同的施工

特點,為施工帶來了方便，并大大降低了用戶的投資成本。

PE燃氣管的要緊優點表達在：

(1)耐腐蝕

聚乙烯是惰性材料，除少數強氧化劑外，可耐多種化學介質的腐蝕，無電化

學腐蝕，不需要防腐層。

(2)不泄漏

PE燃氣管道要緊采納熔接連接〔熱熔連接或電熔連接)，本質上保證接口

材質、結構與管體本身的同一性，實現了接頭與管材的一體化。實驗證實，其接

口的抗拉強度及爆破強度均高于管材本體，可有效的抗擊內壓力產生的環向應力

及軸向的拉伸應力。因此與橡膠圈類接頭或其他機械接頭相比，不存在因接頭出

曲造成泄漏的危險。

(3)高韌性

PE燃氣管是一種高韌性的管材，其斷裂伸長率一樣超過500%,對管基不平

均沉降的適應能力專門強。同時也是一種抗震性能優良的管道，在1995年日本

的神戶地震中，聚乙烯燃氣管和供水管是唯獨幸免的管道系統。正因為如此，日

本震后大力推廣PE管在燃氣領域的使用。

(4)優良的撓性

聚乙烯的撓性是一個重要的性質，它極大地增強了該材料關于管線工程的價

值。聚乙烯的撓性使PE燃氣管能夠進行盤卷，并以較長的長度供應，不需要更

多的連接管件。用于不開槽施工，PE燃氣管道的走向能夠依照施工方法的要求

進行改變；聚乙烯材料的撓性，使其可在施工前改變管材的形狀，插入舊管后復

原原先的大小和尺寸。

(5)良好的抗刮痕能力

采納不開槽施工技術，不管是鋪設新管依舊舊管道的修復或更新，刮痕是無

法幸免的。刮痕造成材料的應力集中，引發管道的破壞。管材抗擊刮痕的能力，

與管材的慢速裂紋增長(SCG)行為關系緊密，研究證明，PE80等級的PE燃氣

管具有較好的抗擊SCG的能力和耐刮痕能力。PE100等級的PE燃氣管材料那么

具有更加杰出的抗擊刮痕能力。

(6)良好的快速裂紋傳遞抗擊能力

管道的快速開裂是指在管道偶然發生開裂時，裂紋以幾百米/秒的速度迅速

增長，瞬時造成幾十米甚至上千米管道破壞的大事故。快速開裂是一種偶發事

故，但其后果是災難性的。而PE管那么具有良好的快速裂紋傳遞抗擊能力。

(7)使用壽命長

PE管道使用壽命長，可達50年以上。這是國外依照PE燃氣管材環向抗拉

強度的長期靜液壓設計基礎值〔HDB〕確定的，已被國際標準確認。

(8)較好的耐沖擊性

PE管韌性好，耐沖擊強度高，重物直截了當壓過管道，可不能導致管道破

裂。

(9)良好的施工性能

PE管道質量輕，焊接工藝簡單，施工方便，工程綜合造價低。

(10)價格廉價，綜合造價低

PE管道同鋼管、鑄鐵管、鋼骨架復合管相比，具有專門大的經濟優勢。

PE管與鋼管經濟分析

一、PE管施工實例

例一，1997年9月27日開始施工，某市一公司住宅樓敷設管徑為

DN110.DN90、DN63、DN40PE管980m，引入口80個，剛塑轉換接頭80個c

例二，1997年10月4日開始施工，某市一高校南側敷設管徑為DN110、

DN90、DN63、DN40PE管1km,引入口76個，網塑轉換接頭76個。

上述兩項工程運行至今，一切正常。

下面對上述兩個實例進行經濟比較，運算結果見表2.3

表2.3

例一例

項目PE管工程造鋼管工程造價PE管工程造鋼管工程造價

價1元）（元）價1元）（元）

管材689596043422648553

管件6958912241651800

防腐0868013388

土方工程費562262521831320313

施工費1618372546906936

機械臺班費197410525

工程造價211022333581394100615

工程總造價3754949573120360135849

如上表所示實際施工項目的統計能夠看出，PE管在經濟上優越于鋼管。盡

管各地區，各項PE管工程的設計、采購、施工、運行壓力等環節各有不同，但

實踐和經濟比較證明PE管明顯優越于鋼管，假如再考慮壽命的長短〔鋼管18

年、PE管50年〕，那么PE管的優越性還要大一些。

PE管的使用壽命以50年計，鋼管的使用壽命按國家計委煤氣設施折舊年限

為18年。

6.產品性能

產品性能可參照表2.4、表2.5和表2.6

表2.4PE燃氣管材力學性能指標

項目性能要求試驗參數試驗方法

20℃〔環應力〕

20

破壞時刻（h）N100PE80PEIOO

℃

9.0MPa12.4MPa

靜液壓強度（HS）GB/T6111-2003

80℃(環應力)

80破壞時刻（h）>

PE80PE100

℃165

4.5MPai)5.4MPar)

80℃〔環應力〕

破壞時刻（h）>

PE80PE1OO

1D00

4.0MPa5.0MPa

GB/T8804.3-

斷裂伸長率，%2350

2003

氣候老化后仍能滿足以下

GB/T17391-

性能要求：熱穩固性（表

耐候性（僅適用于非1998

2.6產E>3.5GJ/M2

黑色管材）GB/T6111-2003

HS（165H80℃）（本表）

GB/T8804.3-

斷裂伸長率（本表）

2003

全尺寸的臨界壓力

耐快速裂紋擴展〔MPa〕ISO13478:1997

（RCP）3）PC.FSNL5、MOP

0℃

全尺寸試驗N250mmGB/T19280-

或S4試驗適用于所S4試驗的臨界壓力2003

0℃

有直徑（MPa）

PC.S4^MOP/2.4-0.0724）

80℃0.8MPa（試驗壓

耐慢速裂紋開裂增長力產GB/T18476-

165h

cn>5mmmm80℃0.92MPa（試驗2001

壓力產

1）僅考慮脆性破壞，假如在165h前發生韌性破壞，那么按表2.5選擇較低的應力和相應的最小破壞

時刻重新試驗。

2）穩固性試驗，試驗前應除去外表面0.2mm厚的材料。

3）RCP試驗適合于在以下條件下使用的PE管材：

-最大工作壓力MOP>0,01MPa,dnN250mm的輸配系統；

-最大工作壓力MOP>0.4MPa,dn290mm的輸配系統；

關于惡劣的工作條件〔如溫度在以下），也建議做RCP試驗。

4）假如S4試驗結果不符合要求，能夠按照全尺寸試驗重新進行測試，以全尺寸試驗的結果作為最

終依據。

5）PE80.SDR11試驗參數。

6）PE100,SDRll試驗參數。

表2.5靜液壓強度（80℃）—應力/最小破壞時刻關系

PE80PE100

環應力MPa最小破壞時刻h環應力MPa最小破壞時刻h

4.51655.4165

4.42335.3256

4.33315.2399

4.24745.1629

4.16855.01000

4.01000—-一

表2.6PE燃氣管材物理性能指標

項目單位性能要求試驗參數試驗方法

熱穩固性(氧化誘導

min>20200℃GB/T17391-1998

時刻)

熔體質量流淌速率加工前后MFR

g/10min190℃,5kgGB/T3682-2000

(MFR)變化＜20%

縱向回縮率%03%110℃GB/T6671-2001

表2.7PE燃氣管件性能指標

吐

口

r項目要求試驗條件

密封接頭A型

方向任意

調劑時刻lh

試驗時刻

℃靜液壓強度無破裂，無滲漏>100h

120環應力：

PE80lOMPa

PE10012.4MPa

試驗溫度20℃

密封接頭A型

280℃靜液壓強度D無破裂，無滲漏方1可任意

調劑時刻12h

試驗時刻N165h

環應力：

PE804.5MPa

PE1005.4MPa

試驗溫度80℃

密封接頭A型

方向任意

調劑時刻12h

試驗時刻

℃靜液壓強度無破裂，無滲漏>1000h

380環應力：

PE804MPa

PE1005MPa

試驗溫度80℃

過驗到破壞為止：

對接熔接拉伸強

韌性：通過試驗溫度

4度》23℃±2℃

脆性：未通過

電熔管件的熔接剝離脆性破壞百

5試驗溫度23℃

強度力分上匕W33.3%

試驗溫度0℃

6沖擊性能句無破裂，無滲漏卜落圖度2m

落錘質量2.5kg

在制造商標稱的流量

下：

空氣流量制造商標稱

dn43QP?0.05x

71壓力降明試驗介質空氣

103MPa

試驗壓力3

dn>63:^P<0.01x2.5x10MPa

103MPa

1）關于（80℃165h）靜液壓試驗，僅考慮脆性破壞。假如在規定破壞時刻前發生韌性破

壞，承諾在較低應力下重新進行該試驗。重新試驗的應力及其最小破壞時刻應從表2.5中選

擇，或從應力/時刻關系的曲線上選擇。

2）適用于插口管件。3）僅使用于電熔承口管件。4〕僅適用于鞍形旁通。

表2.8PE燃氣管件的物理性能

項目單位要求試驗參數試驗方法

氧化誘導

min>20200。GB/T17391-1998

時刻

管件的MFR變化不

熔體質量

應超過制造管件所用

流淌速率g/10min19O℃/5kgGB/T3682-2000

的混配料的MFR的

（MFR）

±20%

1）假如在200℃的實驗結果有明確的修正關系，能夠在210℃進行試驗。仲裁時，試驗溫

度應為2（X）℃o

我公司采納的是世界一流燃氣管道專用料，其原料性能指標如表2.7所示。

表2.7聚乙烯混配料的性能D

序

a性能單位要求試驗參數

1密度kg/m3>930〔基礎樹脂〕23℃

().2~1.4,且最大偏差

熔體質量流淌速率

2g/10min不應超過混配料標稱190℃/5kg

(MFR)

值的士20%

熱穩固性〔氧化誘導

3min>20200℃

時刻)

4揮發分含量mg/kg<350

5水分含量2)mg/kg0300

炭黑含量3)〔質量分

6%2.0~2.5

數)

7炭黑分散3)級<3

8顏料分散與級<3

9耐氣體組分h>2080℃,2MPa（環應

力）

耐快速裂紋擴展CRCP）

全尺寸的臨界壓力

全尺寸（FS）試驗：(MPa)

MPa0℃

10dn2250mmPC.FSNL5XMOP

或S4試驗：管材試樣

壁厚15mmS4試驗的臨界壓力

MPa0℃

PC.S4^MOP/2.4-0.0725)

80℃,0.8MPa

耐慢速裂紋增長(試驗壓力產

h165

1en>5mmmm80℃,0.92MPa

(試驗壓力嚴

1）非黑色料應符合表2.4中耐候性要求。

2）當測量的揮發分含量不符合要求時才測量水分含量。仲裁時，應以水分含量的測量結

果作為判定依據。

3〕僅適用于黑色混配料。

4）僅適用于非黑色混配料。

5）假如S4試驗結果不符合要求，能夠按照全尺寸試險重新進行測試，以全尺寸試臉的結

果作為最終依據。

6）PE80SDRI1試驗參數。

7）PE100.SDR11試驗參數。

第三章聚乙烯管道設計

管道工程設計是實現燃氣管道安全、可靠、經濟合理和技術先進的基礎c同

時,管道工程設計這一環節貫穿了整個燃氣管道安全治理的全過程。

管道工程設計一樣分管道工藝設計、管道布置、管道強度設計三部分。其

中,管道的工藝設計是基礎，強度設計是保證，管道布置是目的。都市聚乙烯管

網的設計與鋼管、鑄鐵管相比，在耐壓強度、水力學性能以及連接敷設等方面均

有不同的特點。本章要緊介紹聚乙烯管道設計的一樣原那么和設計運算及管道布

置等差不多知識，并著重介紹聚乙烯燃氣管道設計應遵循的有關專門規定。

第一節管道設計的一樣規定

聚乙烯燃氣管道設計應遵循我國現行《城鎮燃氣設計規范》（GB50028-

2002〕和《聚乙烯燃氣管道工程技術規范》（CJJ63-95）及其他相關的部標和行業

標準。在聚乙烯燃氣管道設計時只需按管材的級別選擇管材系列確定其最高工作

壓力，一樣設計時不需要進行強度運算。

聚乙烯燃氣管道目前有SDR11和SDR17.6兩大系列，其最大承諾工作壓力

和不同溫度下的承諾工作壓力應符合《聚乙烯燃氣管道工程技術規范》(CJJ63-

95)第2.1條的規定。SDR11系列宜用于輸送人工煤氣、液化石油氣〔氣態)、

天然氣；SDR17.6系列宜用于輸送天然氣。在工作溫度為?20℃~40℃范疇內，

關于SDR11系列的聚乙烯管，最大承諾工作壓力不大于0.4MPa(表壓)；關于

SDR17.6系列的聚乙烯管，最大運行丁作壓力不大于0.2MPa〔表壓)。依照表

3.1能夠確定不同燃氣、不同系列管材的承諾工作壓力。

表3.1不同種類燃氣的最大承諾工作壓力

最大承諾工作壓力(MPa)

燃氣種類

SDR11SDR17.6

天然氣0.4000.200

液化石油氣〔氣態〕0.100—

人工煤氣0.005—

注：SDR為標準壁厚比，即公稱外徑與壁厚之比

表3.1中承諾工作壓力是按現行國家標準《燃氣用埋地聚乙烯管材》中的四個

條件確定的，這四個條件是：工作溫度20℃,使用壽命50年，管道環向應力

8.0Mpa,安全系數取值不小于4O

聚乙烯管道在輸送其他氣體時，必須通過充分論證，并在安全性能得到保證

后,可參考以上相似的氣源種類確定承諾工作壓力。聚乙烯燃氣管道在輸送不含

冷凝液的人工煤氣時，工作壓力可適當提高，但不宜超過0.2MPa。在輸送不含

冷凝液的氣態液化石油氣時，工作壓力可適當提高，但不宜超過0.3MPa。

聚乙烯燃氣管道使用壓力的確定是依照管材在209時長期靜液壓強度下測定

的。由于聚乙烯管道對溫度較為敏銳，為了保證聚乙烯管道的安全性，不管溫度

低于或高于上述溫度，都要降低其使用壓力。依照表3.2能夠確定不同溫度下聚

乙烯管道的承諾工作壓力。

表3.2不同溫度下聚乙烯管道的承諾工作壓力

承諾工作壓力(MPa)

工作溫度t(C)

SDR11SDR17.6

-20<t<00.10.0075

0<t<200.40.5

20<t<300.20.1

30<t<40().10.0075

第二節都市燃氣管網的分類及其選擇

一、燃氣管道的分類

依照用途分類

1.長距離輸氣管線其干管及支管的末端連接都市或大型企業，作為該供應

區的氣源點。

2.都市燃氣管道

(1)分配管道：在供氣地區將燃氣分配給工業企業用戶。公共建筑用戶和居

民用戶。分配管道包括街區的和庭院的分配管道。

(2)用戶引入管將燃氣從分配管道引到戶室內管道引入口處的總閥門。

(3)室內燃氣管道通過用戶管道引入口的總閥門將燃氣引向室內，并分配到

每個燃氣用具。

3.工業、企業燃氣管道

(1)工廠引入管和廠區燃氣管道將燃氣從都市燃氣管道引入工廠，分送到各

用氣車間。

(2)車間燃氣管道從車間的管道引入口將燃氣送到車間內各個用氣設備〔如

窯爐〕。車間燃氣管道包括干管和支管。

(3)爐前燃氣管道從支管將燃氣分送給爐上各個燃燒設備。

依照敷設方式分類

1.地下燃氣管道一樣在都市中常采納地下敷設。

2.架空燃氣管道關于聚乙烯管道一樣不采納架空敷設，如采納架空敷設，

必須采取必要的愛護措施。

依照輸氣壓力分類

燃氣管道之因此要依照輸氣壓力來分級，是因為燃氣管道的氣密性與其他管

道相比，有專門嚴格的要求，漏氣可能導致火災、或管道本身顯現裂縫的可能性

和危險性也越大。當管道內燃氣的壓力不同時，對管道材質、安裝質量、檢驗標

準和運行治理的要求也不同。

我國都市燃氣管道依照輸氣壓力一樣分為：

1.高壓A燃氣管道：0.8MPavPW1.6MPa

2.高壓B燃氣管道：0.4MPa<P^0.8MPa

3.中壓A燃氣管道：0.2MPa<P<0.4MPa

4.中壓B燃氣管道：0.1MPa<P<0.2MPa

5.低壓燃氣管道：P<0.1MPa

二、都市燃氣管網及其選擇

1.都市燃氣管網系統

都市輸配系統的要緊部分是燃氣管網，依照所采納的管網壓力級制不同可分

為：

(1)一級系統:僅采納低壓管網來分配和供給燃氣，一樣只適用于小城鎮的供

氣。如供氣范疇較大時，那么輸送單位體積的燃氣的管材用量將急劇增加。

(2)兩級系統:由低壓和中壓B或低壓和中壓A的管網組成。

(3)三級系統:包括低壓、中壓和高壓的三級管網。

(4)多級系統:由低壓、中壓B、中壓A和高壓B,甚至高壓A的管網組成。

2.燃氣管網系統的選擇

不管是舊有的都市依舊新建的都市，在選擇燃氣輸配管網系統時，應考慮許

多因素，其中最要緊的因素有：

(1)氣源情形：燃氣的種類和性質、供氣量和供氣壓力、氣源的進展或更演

氣源的規劃。

(2)都市規模、遠景規劃情形、街區和道路的現狀和規劃、建筑特點、人口

密度、居民用戶的分布情形。

(3)原有都市燃氣供應設施情形。

(4)對不同類型用戶的供氣方針、氣化率及不同類型的用戶對燃氣壓力的要

求。

(5)用氣的工業企業的數量和特點。

(6)儲氣設備的類型。

(7)都市地理地勢條件，敷設燃氣管道時遇到天然氣和人工障礙〔如河流、

湖泊、鐵路等)的都市。

(8)都市地下管線和地下建筑物、構筑物的現狀和改建、擴建規劃。

設計都市燃氣管網系統時，應全面綜合考慮上述諸因素，從而提出數個方案

進行技術經濟比較，選用經濟合理的最正確方案。方案的比較必須在技術指標和

工作可靠性相同的基礎上進行。同時，都市燃氣管網在布置時，一樣要成環狀布

置,以提高都市燃氣供氣的可靠性、穩固性。

第三節都市燃氣管網的水利運算

一、設計條件和設計前資料預備

1.設計條件

設計條件應包括管道建設的環境條件〔如溫度、風力、地質、周邊環境

等）、工藝條件〔如輸送介質性質、設計溫度、設計壓力、設計流量、操作工況

等〕、建設周期（施工打算表、開工時刻〕等。有時用戶也提出一些要求，如操

作要求、安全消防要求、環保要求等。合理的設計在于把這些要求和用戶條件進

行適當的平穩，最終做到技術、經濟、安全等方面均為最正確。

2.設計前資料預備

依照上述設計條件，聚乙烯燃氣管道在設計前應預備如下資料：

〔1〕已批準的工程打算任務書；

〔2〕年用氣量〔包括近期和遠期〕；

（3）需敷設的聚乙烯管道長度；

〔4〕燃氣的要緊性質；

（5）聚乙烯管道所通過地區的都市現狀和規劃圖及交通、行政區劃分圖；

〔6〕聚乙烯管道所通過地區的管道現狀和規劃圖；

聚乙烯管道所通過地區地下管線和地下建、構筑物的資料；

〔8〕氣象資料：聚乙烯管道所通過地區氣溫、地溫、最大凍土深度、要緊

風向、風速及降雨量。

〔9〕水文地質資料：

1）地質、地下水位、土壤腐蝕情形；

2）穿越河流流量、流速、水位、沖刷等情形；

（10）聚乙烯管道所通過地區的地震資料。

二、聚乙烯燃氣管道水利運算

燃氣管道水利運確實是整個管道系統設計中的基礎部分，它直截了當阻礙管

道的可靠性和安全性，涉及到管道標準體系的選用、管材的選用、壓力等級的確

定、管徑的選擇及其他燃氣設備的選型運算等等。

〔一）聚乙烯管道水利運算的一樣步驟

11）依照舉薦流速u和運算流量。初選管徑"；

（2）依照初選管徑運算雷諾數，判別流態；

13）運算水力摩阻系數％;

（4）依照水力運算差不多公式運算管徑”：

15）依照水力運算管徑校對流態、水力摩阻系數，確定管徑和實際平均流

速。

〔二）聚乙烯燃氣管道水利運算的差不多公式

1.低壓聚乙烯燃氣管道單位長度的摩擦阻力缺失應按下式運算：

式中：AP—聚乙烯燃氣管道摩擦阻力缺失［Pa）;

%—聚乙烯燃氣管道的摩擦阻力系數；

/—聚乙烯燃氣管道的運算長度〔m〕;

Q—聚乙烯燃氣管道的運算流量（m3/h）;

d—聚乙烯燃氣管道的內徑；

P—燃氣的密度（kg/m3）；

T—設計中所采納的燃氣溫度（K）;

273.16（k）o

2.高、中壓聚乙烯燃氣管道的單位長度的摩擦阻力缺失宜按下式運算：

與Y=［27xW與Jz

式中：匕一聚乙烯燃氣管道起點的壓力〔絕對壓力kPa〕；

巴一聚乙烯燃氣管道終點的壓力〔絕對壓力kPa）；

L—聚乙烯高中E燃氣管道的運算長度［km）；

Z—壓縮系數，當燃氣壓力小于1.2MPa（表壓）時Z取1;

其它符號同上。

（三〕聚乙烯燃氣管道水力摩阻系數X的確定

由流體力學的差不多知識我們明白，水力摩阻系數4的大小與流態和管內壁

當量相對粗糙度(管內壁當量絕對粗糙度與管內壁半徑的比值)有關；流態不同，

義值的運算公式也不同，下面分別介紹不同流態區域水力摩阻系數之的運算方

法。

1.層流狀態水力摩阻系數％的運算<2100)

Re=^

由上式能夠看出，層流狀態水利摩阻系數4只與雷諾數的大小有關，即

與流速、管內徑、運動粘度有關，與管內壁當量絕對粗糙度無關。

2.臨界狀態水力摩阻系數％的運算［2100<Re?3500：

c八rRe-2100

zt=0.3H------------

65Re-1O5

在臨界狀態下，是由層流向紊流的轉變過程，幾隨Re的增大而增大，仍與

K值無關。

3.紊流狀態水力摩阻系數％的運算〔Re>3500〕

…嶗噎嚴

式中：Re—雷諾數；

〃一0℃和101.325KPa時燃氣的運動粘度(m2/s)；

K—聚乙烯然氣管道內表面的當量絕對粗糙度〔mm〕；

可取0.01；

九一聚乙烯燃氣管道的摩擦阻力系數；

d—聚乙烯燃氣管道內徑(mm)；

卜一聚乙烯燃氣管道運算流速Cm/s)o

水力運算中聚乙烯管道與鋼管的全然區別在于K值的不同，聚乙烯管的K道

與鋼管K相差20倍，由此造成在同樣管徑、同樣長度、同樣壓力降的情形下，

聚乙烯管的輸氣能力要比鋼管高得多，而且壓力降越大，聚乙烯管的優越性越突

出，但考慮到流速的限制，一樣聚乙烯管的流通能力可能比鋼管高30%左右。

燃氣專門是帶有粉塵的燃氣，在聚乙烯管內流淌與管壁摩擦將產生靜電，為

了不使靜電過分累積，除采取必要的措施外，對聚乙烯管內介質的流速要有所限

制，不宜過高。

我國行業標準《聚乙烯管道工程技術規范》(CJJ63--95〕正文部分規定''中壓

管道承諾壓力降可由該級管道的入口壓力至次級管網調壓器承諾的最低入口壓力

之差確定，流速不宜大于5m/s〃o以此流速做管網設計時，聚乙烯管幾乎無工程

利用價值，表達不出聚乙烯管的優勢，限制了聚乙烯管的實際應用。在同一標準

的編制說明中，給出了一些國外氣體管道流速的規定：

1J煉油裝置壓力管線：v=i5~30m/s；

2.）美國《化工裝置》中乙烯與天然氣管道：＜30.5m/s;

3.）液化石油氣氣相管:v=5-15m/s;

4.）焦爐氣管：v=4~8m/s。

這些流速是符合一樣管道工程設計流速要求的。標準編制說明與標準正文具

有同等法律效力；可參照使用。同時我們查閱國外聚乙烯管道設計流速的有關技

術資料，資料中明確規定，天然氣在聚乙烯管道中的流速不超過20m/so

因此，建議聚乙烯管輸送介質的流速以不超過20m/s為宜。

第四節管道布置的差不多原那么

管道布置通過圖紙來表示出管道位置、走向及附屬設備的定位等，并能滿足

工藝要求；滿足管道強度、剛度的要求；滿足操作、愛護、消防的要求。

?聚乙烯管道工程技術規程》（CJJ63-95）明確規定，聚乙烯燃氣管道嚴禁用

作室內、地上管道使用。

聚乙烯燃氣管道的平、立面布置遵循鋼管布置的差不多原那么，同時遵循以

下專門規定（CJJ63-95第2.3條的規定〕：

1.聚乙烯燃氣管道不得從建筑物和大型構筑物下穿越；不得在堆積易燃、易

爆物品和具有腐蝕性液體的地面下穿越；不得與其他管道和電纜同溝敷設。

2.不得平行敷設在電車軌道之下；也不得與其它地下設施上、下并置。

3.聚乙烯燃氣管道與建筑物、構筑物及相鄰管道之間的凈距應符合《城鎮燃氣

設計規范》（GB50028-2002）表5.3.2.1的規定。聚乙烯燃氣管道與熱力管道之間

水平凈距及各類地下管道和設施的垂直凈距分別見表3.4和表3.5〔摘自CJJ63-

95第2.3條規定）o

聚乙烯燃氣管道與供熱管道的凈距，取決于供熱管道在周圍的土壤溫度場，

凈距應保證聚乙烯管處于2。℃以下的土壤環境中使用，或在20~40℃的土壤環

境中采取相應的措施使用。如因專門情形不能滿足表3.4中的規定時，宜將該管

段聚乙烯管道改用鋼管。

表33地下燃氣管道與建筑物、構筑物相鄰管道之間的水平凈距單位：mm

地下燃氣管道

項目中壓高壓

低壓

BABA

建筑物基礎0.71.01.54.06.0

給水管0.50.50.51.01.5

排水管1.01.21.21.52.0

電力電纜0.50.50.51.01.5

直埋0.50.50.51.01.5

通訊電纜

在套管內1.01.01.01.01.5

其它燃氣EXW300mm0.40.40.40.40.4

管道DN>300mm0.50.50.50.50.5

<35KV1.01.01.01.01.0

電桿基礎

>35KV5.05.05.05.05.0

通訊照明電桿

1.