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燃气输配工程建筑环境与设备工程专业核心课程主讲：祝贺

课程导入第一章燃气的分类及性质燃气种类多样，其物理化学性质决定了输配系统的设计参数与运行特点。深入理解燃气特性是进行安全有效设计的基础。燃气分类了解各类燃气的来源与基本特征燃气性质掌握物理化学特性及其对系统设计的影响质量要求熟悉国家标准与行业规范安全管理

燃气的分类按气源分类天然气：地下天然形成的可燃气体混合物人工燃气：煤制气、焦炉气等人工加工生产液化石油气：石油炼制副产品，主要成分为丙烷、丁烷生物制气：利用沼气池发酵有机物产生的甲烷按燃烧特性分类华白指数（WobbeIndex）是衡量燃气互换性的重要指标计算公式：W_s=\frac{Q_s}{\sqrt{d}}，其中：W_s：华白指数Q_s：燃气热值

燃气的基本性质物理性质密度：大多数燃气轻于空气，相对密度1.0热值：燃气完全燃烧释放的热量，单位为MJ/m3爆炸极限：燃气与空气混合物能够发生爆炸的浓度范围燃点：燃气被点燃所需的最低温度火焰传播速度：影响燃气燃烧稳定性的重要参数水化物形成及防治水化物是天然气输送过程中常见的危害：形成条件：低温高压环境下，天然气中的水分与甲烷等烃类化合物结合危害：堵塞管道、阀门，降低输送效率，甚至导致设备损坏防治措施：脱水干燥、加注甲醇等水合物抑制剂、保温、控制压力消除与处置预防措施监测检测危害表现

城镇燃气质量要求主要杂质及允许含量硫化物：总硫含量≤100mg/m3，H?S≤20mg/m3水分含量：干燥点≤-10℃（标准状态）焦油：≤0.05g/m3灰尘：≤0.01g/m3氧气：≤0.5%（体积比）加臭目的与方法燃气本身无色无味，为安全考虑必须进行加臭：目的：便于及时发现泄漏，防止事故发生要求：臭味浓度达到1%体积比燃气浓度时能被嗅觉察觉常用加臭剂：四氢噻吩(THT)、乙硫醇、叔丁硫醇等加臭量：通常为5-20mg/m3质量控制意义

燃气爆炸极限示意图爆炸极限是指燃气与空气混合物能够发生爆炸的浓度范围：5%甲烷下限低于此浓度混合气不足以支持燃烧15%甲烷上限超过此浓度氧气不足以支持完全燃烧2%液化石油气下限比天然气更易达到爆炸条件了解各类燃气的爆炸极限对于设计安全的输配系统至关重要。系统设计必须确保在正常运行条件下不会形成爆炸性混合物，并建立有效的泄漏检测机制。

第二章城镇燃气需用量及供需平衡精确计算燃气需用量是合理设计输配系统的基础，而供需平衡策略则确保系统安全可靠运行。居民用户煮饭、热水、采暖需求，受生活习惯及季节影响大工业用户生产工艺需求，用气量大且相对稳定商业用户餐饮、服务业等，用气高峰与营业时间相关

燃气需用工况分析不均匀性系数不同时间尺度下的燃气用量变化用不均匀系数表示：月不均匀系数：K_{月}=\frac{Q_{月最大}}{Q_{月平均}}日不均匀系数：K_{日}=\frac{Q_{日最大}}{Q_{日平均}}时不均匀系数：K_{时}=\frac{Q_{时最大}}{Q_{时平均}}居民用气工业用气商业用气不同用户日内用气量变化曲线不均匀性对管网的影响：高峰期容量需求决定管网设计参数昼夜波动影响调峰设施规模季节性变化要求合理配置储气能力

燃气小时计算流量居民用户计算方法：按人口密度与人均用气量其中，N为居民人数，q人为人均年用气量工业用户计算方法：按产品单耗或热平衡其中，M为产品产量，q产为单位产品用气量公建用户计算方法：按建筑面积或热负荷其中，A为建筑面积，q面为单位面积用气量小时计算流量是燃气输配系统设计的基础参数，直接决定管径选择、压力等级和调压设备规格。

供需平衡调节方法燃气供需平衡调节是保障系统安全稳定运行的关键策略：储气设施调节地下储气库：季节性调节高压储气球罐：日内调节低压储气柜：小时调节压力调节管网压力浮动调节有效利用管网自身容积适用于短时间小幅度波动用户互济调节可中断用户优先调整工商业与民用之间平衡建立完善的应急预案储气容积确定原则：其中，Q高峰为高峰期流量，t为调节时间，α为安全系数

第三章长距离输送系统长距离输气管道是连接气源与城市配气系统的关键环节，其设计与运行直接影响下游用户的供气安全。01起点站（气源站）完成气体净化、计量、加压等工序，为长途运输做准备02线路压气站补偿管输过程中的压力损失，通常每100-200km设置一座03分输站向支线或用户分配气体，进行计量和压力调节04终点站（城市门站）连接长输管道与城市配气系统，进行最终处理与分配

输气管线材料与敷设常用管材特性钢管强度高，适用于高压输送；需防腐处理；焊接连接聚乙烯管耐腐蚀，柔韧性好；适用于中低压；热熔连接玻璃钢管轻质高强，耐腐蚀；安装便捷；适用于特殊场景敷设注意事项埋深：主干管≥1.2m，次干管≥1.0m，支管≥0.8m间距：与建筑物基础≥0.5m，与其他管线≥0.3m管道