天然氣輸氣管道設(shè)計與管理(已修改)
2025-09-09 17:25 本頁面
【正文】 1 一、天然氣概況 天然氣定義：從地下開采出來的可以燃燒的氣體 天然氣來源：氣田氣，油田氣。 天然氣組成： 60%～ 90%為甲烷和乙烷， 10%～ 40%的丙，丁，戊烷及重烴 ，在工標狀態(tài)下只有甲 、 乙 、 丙 、 丁烷為氣態(tài)，其余都為液態(tài)。 二、輸氣管道概況 輸氣管道分類：礦場集氣管道，干線輸氣管道，城市配氣管網(wǎng) 世界著名大型輸氣管 道 :前蘇聯(lián)烏連戈依 —— 中央輸氣管道，全系統(tǒng)由6 條輸氣干線 組成，最著名的屬亞馬爾輸氣管道。該管道在蘇聯(lián)境內(nèi)長4451km，建設(shè)了 41 座壓縮機站和 2 座冷卻站，經(jīng)西西伯利亞地區(qū)穿越水域礦場集氣管線 采氣管線 集氣管線 干線輸氣管道 長輸管道 輸配站 附屬設(shè)施 壓氣站 分輸站 清管球站 閥室 城市輸配管網(wǎng) 配 氣管網(wǎng) 及 支管 門站（配氣站） 調(diào)壓室 儲氣庫 2 945km，穿越河流 700 余處。 中滄線是中國第一次采用燃氣輪機驅(qū)動離心壓縮機輸送油田伴生氣的輸氣管線。 西氣東輸管線包括：青海澀北至甘肅蘭州（ 2020 年開工， 02 年竣工投產(chǎn)），重慶忠縣至武漢 （ 2020 年開工） ，塔里木至上海 （ 02 年 7 開工，全長400多千米，管徑 1016mm，操作壓力 10MPa） 中國未來十年管網(wǎng)總體布局 ：兩縱，兩橫，四樞紐 (在北京，上海，信陽和武漢 設(shè)立調(diào)度中心或分調(diào)度中心 )，五氣庫 （在北京，上海，大慶，山東，和南陽建立地下儲氣庫） 管道防腐技術(shù)：從簡單的人工除銹刷漆發(fā)展到外涂層與陰極保護和犧牲陽極相結(jié)合的聯(lián)合保護。自 1964 年開始使用陰極保護到今天，所有的輸氣管道上都建有陰極保護站，單站保護長度可達 50～ 80km. 輸氣管道的主要工藝設(shè)備包括壓縮機組，閥門，計量設(shè)備和調(diào)壓設(shè)備。 三、天然氣的性質(zhì) 天然氣的分類 （ 1）按礦藏特點分 ： 純氣藏天然氣（在天然氣開發(fā)過程中，不論何階段流體在地層中均成氣體，采 出地面后可能有部分液體析出），凝析氣藏天然氣（ 礦藏流體在地層原始狀態(tài)呈氣態(tài)，但開采到一定階段，隨地層壓力減小有部分烴類在地層中呈液態(tài)析出 ），油田伴生天然氣 （與原油共存，開采時與原油同時被采出，經(jīng)油氣分離得到的天然氣） （ 2）按烴類組分關(guān)系分 ：干氣（地層中呈氣態(tài)，開采出后在管線設(shè)備中也不會有液態(tài)烴析出），濕氣（地層中呈氣態(tài)，在一般地面設(shè)備的溫度、壓力 3 下有液態(tài)烴析出），富氣（丙烷級以上烴類含量大于 100 ml/m3），貧氣（ 丙烷級以上烴類含量小于 100 ml/m3） （ 3）按硫化氫、二氧化碳含量分：酸性天然氣（ 含有顯著地以上成分，要經(jīng)過處理才能達到管輸商品天然氣 的標準的天然氣 ），潔氣 （以上含量甚微，不需凈化處理的天然氣） 工程標準狀態(tài)： 20℃（ ）， 10^5Pa，這是中國計量氣體體積流量采用的標準 標準狀態(tài)： 0℃（ ）， 10^5Pa 理想 氣體狀態(tài)方程 ： PV=nRT P—— 氣體壓力， Pa V—— m kg 或 n kmol 氣體體積， m^3 n—— 氣體千摩爾數(shù)， kmol R—— 氣體常數(shù)， Kj/(kg k) T—— 氣體溫度， k 實際氣體狀態(tài)方程： PV=ZRT Z—— 壓縮因子，在工標或是標態(tài)下認為 Z=1 露點定義：在壓力一定的情況下，逐漸降低氣體溫度，當天然氣中水蒸氣開始凝結(jié)時的溫度。（壓強高，露點低；壓強低，露點高） 節(jié)流定義：當管道管徑突然變小，引起能量損失而使壓強降低的情況。 節(jié)流變化會引起溫度變化 ，若溫度隨壓強降低而降低，則為節(jié)流正效應(yīng)又稱冷卻效應(yīng)；若溫度隨壓強降低而升高，則為節(jié)流負效應(yīng)又稱熱效應(yīng)。 天然氣的燃燒性質(zhì)： 4 華白數(shù)：符號為 Ws，單位為 kJ/m3，華白數(shù)越大，天然氣燃燒性能越好。 燃燒勢：符號為 CP無單位 四、天然氣的凈化 凈化目的：去 除其中的固體雜質(zhì)、凝析液、水、酸性氣體及其他有害物質(zhì)。 凈化意義：不但保證安全、穩(wěn)定、高效的完成天然氣的輸送任務(wù)，而且變廢為寶，使資源得到充分利用。 凈化的工藝過程：除塵，脫水，脫硫，脫二氧化碳，酸氣回收，尾氣處理等過程 除塵 灰塵來源：地下粉屑，施工臟、焊渣，腐蝕產(chǎn)物 灰塵危害：管道磨損，管道堵塞 灰塵脫離器的原理：過濾，離心力，吸附，碰撞，粘滯，重力 （ 1） 重力式分離器：分為立式和臥室兩類。由分離，沉降，除霧，儲存四部分組成。 （ 2） 旋風分離器：又稱離心式分離器（最常用）， 優(yōu)點：處理能力大，分離效果好，可將大于 5 微米的塵?；救コ? （ 3） 循環(huán)分離器 （ 4） 多管旋風分離器 （ 5） 過濾分離器 脫水 水的危害：內(nèi)腐蝕，減小流通面積，生成水化物 （ 1
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