何利娜
(北京順天順?biāo)姓こ逃邢薰?,北?101300)
當(dāng)前我國城市化進(jìn)程中,對燃?xì)夤艿赖陌踩院土己眠\行提出了更多的要求和標(biāo)準(zhǔn),本文針對燃?xì)夤艿罋饷苄詫嶒炦M(jìn)行深入的研究,著重探討氣密性實驗允許壓力降計算分析,并以具體的實例為參照,開展允許壓力降計算與改善措施論證,希望能夠?qū)ξ覈?dāng)前燃?xì)夤艿澜ㄔO(shè)和氣密性實驗水平提升提供必要的幫助。
燃?xì)夤艿老到y(tǒng)在城市化進(jìn)程中需要提前進(jìn)行總體規(guī)劃和設(shè)計,并在開展具體建設(shè)之前全面論證燃?xì)夤艿澜ㄔO(shè)的可行性。在具體原則方面,需要始終堅持遠(yuǎn)期與近期結(jié)合的原則,但同時也要以近期居民的生活需要為基礎(chǔ),綜合參照技術(shù)要素和經(jīng)濟(jì)要素后,確定更合理的燃?xì)夤艿涝O(shè)計和規(guī)劃方案。
在燃?xì)夤艿婪诸惙矫?,可以按照不同的分類依?jù)進(jìn)行劃分。首先,按照輸氣壓力進(jìn)行分類,可以將其分為低壓管道、中壓管道、次高壓管道以及高壓管道;按照燃?xì)夤艿赖姆笤O(shè)方式,可以將其劃分為埋地管道和架空管道兩種類型;如果按照燃?xì)夤艿赖木唧w用途進(jìn)行劃分,可以將其劃分為長距離輸氣管線、城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿酪约肮I(yè)企業(yè)燃?xì)夤艿廊N類型;不同地區(qū)在燃?xì)夤艿拦芫W(wǎng)形狀方面也有一定差異,具體體現(xiàn)為環(huán)狀管網(wǎng)和枝狀管網(wǎng)兩種類型;最后,也可以按照不同燃?xì)夤芫W(wǎng)的壓力進(jìn)行分級和分類,例如,可以將其分為單級系統(tǒng)和多級管網(wǎng)系統(tǒng)等多種類型。因此,在開展燃?xì)夤艿罋饷苄詫嶒炘试S壓力降分析時,需要根據(jù)不同的管道類型和特點進(jìn)行綜合的參考與測量。
本文主要從環(huán)狀管網(wǎng)和枝狀管網(wǎng)兩種類型的燃?xì)夤艿婪诸愡M(jìn)行氣密性實驗允許壓力降計算原理分析。
首先,在枝狀管網(wǎng)中進(jìn)行允許壓力降計算需要提前規(guī)劃好該枝狀管網(wǎng)的管線圖以及不同管線區(qū)域的用氣情況,明確管網(wǎng)內(nèi)部不同管段的計算流量問題,并根據(jù)現(xiàn)有管網(wǎng)的綜合要素對其進(jìn)行管段劃分,針對不同的節(jié)點進(jìn)行編號,要確保管段和節(jié)點的連續(xù)性;完成編號后需要對允許壓力降等進(jìn)行分析,綜合測算單位長度內(nèi)的值數(shù)。計算過程中,要根據(jù)計算流量、單位長度確定相應(yīng)燃?xì)夤艿赖墓軓街荛L,最后需要統(tǒng)一計算總壓力降,并檢查和論證現(xiàn)有計算結(jié)果。如果總壓力降超過了原有允許壓力降,但是,其值數(shù)趨近于允許值,此種情況可以將其認(rèn)定為計算合格,反之,則需要對燃?xì)夤艿赖墓軓竭M(jìn)行變動,確??倝毫蹬c允許值相對趨近或小于允許值的情況實現(xiàn)。其次,在計算環(huán)狀管網(wǎng)的允許壓力降計算時,需要對現(xiàn)有燃?xì)夤艿赖墓芫W(wǎng)進(jìn)行平面圖的全面繪制,確保管網(wǎng)布置相對均勻、管道負(fù)荷平均,隨后可以同枝狀管網(wǎng)的允許壓力降一致,對各個管網(wǎng)節(jié)點和管段進(jìn)行重新編號,并合理標(biāo)明不同管段的長度負(fù)荷以及調(diào)壓站位情況,更好地計算不同管段的途泄流量。在進(jìn)行環(huán)狀管網(wǎng)的允許壓力降計算時,可以由單位長度的管徑開始逐段計算流量和長度內(nèi)的允許壓力降,并確認(rèn)每一環(huán)的閉合差情況和實際壓力降。大多數(shù)情況下,初步計算結(jié)果中顯示,管網(wǎng)的壓力降并不是閉合的,因此,需要對環(huán)狀管網(wǎng)的水力平差進(jìn)行計算,隨后開展流量校正,確保其水力平差和閉合差與允許的誤差范圍趨于相近。
本文的實例研究對象為某地A小區(qū),小區(qū)內(nèi)配置了燃?xì)夤艿兰跋鄳?yīng)的設(shè)施,該小區(qū)的氣源主要來自小區(qū)東側(cè)位置的燃?xì)庵鞲晒艿溃艿纼?nèi)的供氣壓力為3.25kPa,現(xiàn)有壓力能夠滿足小區(qū)內(nèi)居民生活和公共建筑需要。A小區(qū)內(nèi)部地勢相對平坦,但是,受到建成時間的影響,管道呈現(xiàn)出更加錯綜復(fù)雜的態(tài)勢,例如,小區(qū)內(nèi)部的路面主要為柏油路面和水泥路面,而小區(qū)內(nèi)部的給排水管道以及通信電纜管道等,則大多直接埋設(shè)于自行車道靠近綠化帶一側(cè)的位置上,當(dāng)前各類管道已經(jīng)投入使用;在供熱管道方面,主要埋設(shè)于小區(qū)的街區(qū)內(nèi),并不穿越現(xiàn)有的主干道,另一方面,對燃?xì)夤艿肋M(jìn)行氣密性試驗允許壓力降計算分析需要綜合考評小區(qū)所處區(qū)域的凍土和溫度情況,A小區(qū)冬季時期凍土深度0.73m,地下水位-3.3m。小區(qū)內(nèi)現(xiàn)有燃?xì)夤艿乐饕獮楹附愉摴?,附屬設(shè)備有凝水器、閘板閥等。小區(qū)內(nèi)公共建筑的用氣情況主要為幼兒園、門診、寫字樓,相比之下,公共建筑的用氣設(shè)備相對單一。在室內(nèi)燃?xì)夤艿婪矫?,其主要設(shè)置需要按照原有的設(shè)計與規(guī)范進(jìn)行參照執(zhí)行。
受到燃?xì)夥N類的影響,焦?fàn)t氣和天然氣在低壓管網(wǎng)的計算壓力降和室內(nèi)燃?xì)夤艿涝试S壓力降等方面存在一定差異,具體如表1所示。在管道布置方面,A小區(qū)的燃?xì)夤艿啦贾门c該城市燃?xì)夤艿啦贾靡蠡疽恢?,采取沿路布置和沿人行道布置、敷設(shè)于綠化帶內(nèi)的多重性原則,再考慮到A小區(qū)的氣源及日常交通量、小區(qū)內(nèi)路面結(jié)構(gòu)及土壤性質(zhì)等綜合要素,確認(rèn)該小區(qū)的管道敷設(shè)于綠化帶內(nèi),但也要確保與主干道一側(cè)距離一米左右,而在非主干道路中須敷設(shè)于道路一側(cè)或直接沿路布置,具體的布置情況可以按照地形的特點進(jìn)行區(qū)分。
在針對室外枝狀管網(wǎng)進(jìn)行允許壓力降計算時,需要特別注意五大要素。一是確定枝狀管網(wǎng)布置,由于A小區(qū)的地形特點以及小區(qū)路面的綜合情況要求,該小區(qū)的枝狀管網(wǎng)需要布置于綠化帶下,距離路邊1.5m左右的位置,需要根據(jù)不同的管段進(jìn)行編號并繪制詳細(xì)的管路布線圖,嚴(yán)格標(biāo)明不同管段的編號。二是計算不同管段的額定流量,可以根據(jù)現(xiàn)有管段的供氣用氣數(shù)計算工作系數(shù)值,可以按照枝狀管網(wǎng)的簡圖進(jìn)行全面的計算,具體參照公示如下
表1 焦?fàn)t氣和天然氣的壓力降差異
Qh=kt(∑kNQn)
式中,Qh指的是燃?xì)夤艿赖男r計算流量;kt指的是多種類型用戶的同時工作系數(shù);N指的是同一類型的燃具數(shù)量;Qn指的是燃具的額定流量。在計算過程中,要綜合居民日常生活的燃?xì)庥镁吆凸步ㄖ脷庠O(shè)備情況,明確相應(yīng)管段的工作系數(shù),并確認(rèn)管段流量。三是從枝狀管網(wǎng)的管路部件圖中計算不同管段的長度,隨后根據(jù)已經(jīng)確定的各管段流量,明確管段的管徑。四是計算局部阻力系數(shù),并有效計算當(dāng)量長度,可以根據(jù)現(xiàn)有管段的長度及管徑情況進(jìn)行綜合測算。五是可以有序開展允許壓力降的計算。
開展燃?xì)夤艿罋饷苄詫嶒炘试S壓力降計算,其最主要的目的在于對燃?xì)夤艿赖倪\行情況進(jìn)行全面的分析。
(1)需要合理把握燃?xì)夤艿赖奶攸c,埋地管道需要始終埋于地下,而土壤中對于溫度的傳遞速度同樣也相對較慢,因此,試驗中埋地管道的溫度更加穩(wěn)定,反觀架空管道受到自然環(huán)境溫度和外界諸多因素的影響,在溫度變化上更大,如果同時對埋地管道和架空管道進(jìn)行氣密性實驗,則會發(fā)現(xiàn),二者在測量溫度方面呈現(xiàn)較大的誤差,因此,如果同一管道中存在埋地和架空兩種敷設(shè)形式,則需要對其進(jìn)行單獨化的氣密性實驗,避免受到溫度的影響導(dǎo)致允許壓力降計算出現(xiàn)誤差問題。
(2)如果在雨雪的天氣狀態(tài)下進(jìn)行氣密性實驗,則會受到自然環(huán)境,如空氣和土壤中水分的蒸發(fā)影響而導(dǎo)致不斷的蒸發(fā)吸熱,造成更多的溫度變化。架空管道屬于最易受到影響的燃?xì)夤艿李愋?,因此,在進(jìn)行氣密性實驗允許壓力降分析計算時,需要盡量避免在雨雪的天氣進(jìn)行實驗和計算。另一方面,由于架空管道的特點,溫度計可以直接放置于室外環(huán)境空間,但是,需要具備專業(yè)的擋風(fēng)裝置,如果管道架設(shè)于室內(nèi)空間中,其溫度計也同樣需要布設(shè)于室內(nèi),但是,要避免其他類型的熱源對溫度產(chǎn)生影響,所以在進(jìn)行氣密性實驗時,要根據(jù)管道的敷設(shè)特點進(jìn)行合理選擇。
總而言之,為了提高燃?xì)夤艿赖陌踩院蜌饷苄裕枰M(jìn)行燃?xì)夤艿罋饷苄詫嶒?,本文以允許壓力降計算分析進(jìn)行深入的探討,首先,概述了燃?xì)夤艿老到y(tǒng);其次,針對允許壓力降計算原理和計算實例開展有針對性的論證,希望通過本文的研究能夠進(jìn)一步推動我國各地區(qū)燃?xì)夤艿涝试S壓力降計算的有序開展,保障燃?xì)夤艿赖挠行蜻\行。