第2章 设计概况
2.1设计依据及基础资料 2.1.1设计依据
（1） 郑州市某区地形图 （2） 《燃气输配》 （3） 《燃气规划设计手册》 （4） 《建筑燃气设计手册》 （5） 《城市煤气设计手册》
2.1.2基础资料
郑州市某区所使用的燃气的基本资料： （1） 郑州市某区使用燃气种类及其成分； （2） 郑州市某区总体规划地形图
（3） 郑州市某区分年度规划城市人口统计表； （4） 郑州市某区人口居住情况表； （5） 郑州市某区人口密度及燃气气化率； （6） 郑州市某区天然气输配工程可行性报告。
2.1.3自然条件与地质条件
（1）气温：历年极端最高气温：38℃；历年极端最低气温：-10℃ （2）年主导风向：西北风 （3）最大冻土深度：0.5m （4）地下水位：2.0米
（5）土质：以沙质粘土为主，地耐力2-2.5kg/cm2
2.2管网规划设计范围
设计范围：门站围墙外阀门至楼栋调压器的全部中压管道。 2.3城镇规模及人口分布
本城市共有铁路和河流，按图纸定该市面积为5.8km2，人口密度50000人/ km2，气化率90%，查的该城区人口数位20万。
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第3 章 燃气的性质计算
3.1燃气的基本成分
郑州市使用的燃气种类为：
表3-1 燃气组分百分数
组分名称 百分比 CH4 C4H10 C3H8 C4H10 N2 96 1 1 1 1 3.2燃气的性质计算 3.2.1平均分子量
M=
1（x1M1+x2M2+……+xnMn） (2-1) 1001=(96?16.0430?1?2.016?1?44.0970 100?1?58.1240?1?42.081?1?28.0134)
=17.1244
式中：
M—混合液体平均分子量；
x1、 x2…… xn—各单一液体分子成分(％)； M1、M2……Mn—各单一液体分子量。
3.2.2平均密度和相对密度
(1) 平均密度：
ρ=（y1?1+y2?2+…+yn?n）/100 (2-2)
?1(96?0.7174?1?2.0102?1?2.7030 1003
?1?1.9136?1?1.2504
=0.767kg/ m
式中：
?—混合气体的平均分子密度(kg/Nm3)
y1,y2??yn—各单一气体容积成分（%）
3
?1,?2,???n—标准状态下各单一气体的密度(kg/Nm3)
S? 式中：
3(kg/Nm) —混合气体的平均分子密度?
?1.293?0.767=0.593 (2-3) 1.293 S—混合气体相对密度（空气为1） 1.293为标准状态下空气的密度(kg/Nm3)
3.2.3粘度
1．将容积成分换算成质量成分 质量成分：
gi?yM?yMiii?100 (2-4)
i根据各组分的分子量和已知的各组分容积成分，通过计算得到
?yMii?96?16.043?1?44.0970?1?58.1240?
1?28.0134?1?42.0810
=1712.4434
按换算公式，各组分的质量成分为：
96?16.0430?100?89.9
1712.44341?44.0970gC3H8??100?2.6
1712.44341?31.9988gC4H10??100?2.9
1102.381?42.081gCmHn??100?2.5
1712.44341?28.0134gN2??100?1.6
1712.4434gCH4?2．混合气体的动力粘度
气态碳氢化合物的动力粘度随分子量的增加而减小，随温度的上升而上升。液态碳氢化合物的动力粘度则相反，分子量越大，动力粘度越大，温度越上升，动力粘度急剧减小。
动力粘度：
4
g? ??g??iii (2-5)
100?10?6 ?
122.63.42.589.91.6?????14.0237.5026.8357.64910.39516.671 ?10.09?10?6Pa·s
混合气体的运动粘度为：
?10.09?10?6????13.12?10?6m2/s
?0.7673.2.4热值
QH?0.01?(96?39.842?1?101.266?1?113.886?1?93.66)?41.337MJ/m3 QL?0.01?(96?35.902?1?93.240?1?123.649?1?87.667)=35.71MJ/m3
3.2.5爆炸极限
可燃气体和空气的混合物遇到明火而引起爆炸的可燃气体浓度范围称为爆炸极限。在这种混合物中，当可燃气体的含量减少到不能形成爆炸混合物时的那一含量，称为爆炸下限，而当可燃气体的含量一直增加到不能形成爆炸混合物时的含量，称为爆炸上限。
L?100 (2-6)
'''?y1y2yn??y1y2yn????????????????L'L'?Ln'??L1L2Ln?2??1将组分中的惰性气体按照《燃气输配》图1-12与可燃气体进行组合，即
yCH4?yN2?96%?1%?97% (2-7)
惰性气体1??0.01 (2-8)
可燃气体96得各混合组分在上述混合比时的爆炸极限相应为6%-16%。 因此得未与惰性气体组合的甲烷的爆炸极限是2.1%-9.5%。 丁烷的爆炸极限是1.5%-8.5%，丙烷的为2.0%-11.7% 按上式，天然气的爆炸极限为：
5
LnnA?10097111???62.11.52.0?5.6%
LknA?100?15.7%
97111???169.58.511.7L—含有惰性气体的混合气体的爆炸下(上)限(体积％)；
?—由某一可燃气体成分与某一惰性气体成分组成的混合组分?……yn?、y2y1在混合气体中的容积成分(％)；
?—由某一可燃气体成分与某一惰性气体成分组成的混合组分?……LnL1?、L2在该混合比时的爆炸极限(％)；
y1 、y2……yn—未与惰性气体组合的可燃气体成分在混合气体中的容积成分(％)；
L1、L2……Ln—未与惰性气体组合的可燃气体成分的爆炸极限(体积％)。
3.2.6华白数
燃气性质中影响燃烧特性的参数主要有燃气的热值H、相对密度s及火焰传播速度(即燃烧速度)。为此导出与热值和相对密度有关的综合系数，即华白指数W。
W?QHs?37.510.595?48.63 MJ/m3
3.3燃气质量要求
3.3.1城镇燃气质量指标应符合下列要求
1)城镇燃气（应按基准气分类）的发热量和组分的波动应符合城镇燃气互换的要求；
2)城镇燃气偏离基准气的波动范围宜按现行的国家标准《城市燃气分类》GB/T13611的规定采用，并应适当留有余地。
3.3.2天然气的质量指标应符合下列规定
1)天然气发热量、总硫和硫化氢含量、水露点指标应符合现行国家标准《天然气》GB17820的一类气或二类气的规定；
2)在天然气交接点的压力和温度条件下；
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