天然氣輸氣管道設(shè)計(jì)與管理-wenkub
2022-09-07 14:07:45 本頁(yè)面
【正文】 三、天然氣的性質(zhì) 天然氣的分類 （ 1）按礦藏特點(diǎn)分 ： 純氣藏天然氣（在天然氣開(kāi)發(fā)過(guò)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(kāi)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(kāi)采時(shí)與原油同時(shí)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(kāi)采出后在管線設(shè)備中也不會(huì)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(jí)以上烴類含量大于 100 ml/m3），貧氣（ 丙烷級(jí)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(guò)處理才能達(dá)到管輸商品天然氣 的標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)： 20℃（ ）， 10^5Pa，這是中國(guó)計(jì)量氣體體積流量采用的標(biāo)準(zhǔn) 標(biāo)準(zhǔn)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該管道在蘇聯(lián)境內(nèi)長(zhǎng)4451km，建設(shè)了 41 座壓縮機(jī)站和 2 座冷卻站，經(jīng)西西伯利亞地區(qū)穿越水域礦場(chǎng)集氣管線 采氣管線 集氣管線 干線輸氣管道 長(zhǎng)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(chǔ)氣庫(kù) 2 945km，穿越河流 700 余處。 1 一、天然氣概況 天然氣定義：從地下開(kāi)采出來(lái)的可以燃燒的氣體 天然氣來(lái)源：氣田氣，油田氣。 中滄線是中國(guó)第一次采用燃?xì)廨啓C(jī)驅(qū)動(dòng)離心壓縮機(jī)輸送油田伴生氣的輸氣管線。 k) T—— 氣體溫度， k 實(shí)際氣體狀態(tài)方程： PV=ZRT Z—— 壓縮因子，在工標(biāo)或是標(biāo)態(tài)下認(rèn)為 Z=1 露點(diǎn)定義：在壓力一定的情況下，逐漸降低氣體溫度，當(dāng)天然氣中水蒸氣開(kāi)始凝結(jié)時(shí)的溫度。 燃燒勢(shì)：符號(hào)為 CP無(wú)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)。 （ 2） 旋風(fēng)分離器：又稱離心式分離器（最常用）， 優(yōu)點(diǎn)：處理能力大，分離效果好，可將大于 5 微米的塵粒基本去除。 （ 2） 物理吸收法 （ 3） 干式床層法 （使用最多） （ 4） 氧化還原法 脫硫方法的選擇： ① 基本條件：原料氣組成、壓力、溫度、氣量 ② 凈化目的：要求的凈化氣凈化度、壓力、溫度 ③ 內(nèi)部因素：消耗指標(biāo)、“三廢”產(chǎn)生與處理、操作技術(shù)水平 ④ 經(jīng)濟(jì) 因素：基建、設(shè)備投資與運(yùn)營(yíng)費(fèi)用 五、氣體管流基本方程 6 為了求得 p、 ρ、 v、 T，必須有 4 個(gè)方程式，即連續(xù)性方程，運(yùn)動(dòng)方程，能量方程，氣體狀態(tài)方程 連續(xù)性方程 ρ Av=qm=常數(shù) 上式表示管道任意截面的質(zhì)量流量相等。 Re=??D 局部摩阻 7 干線輸氣管道一般處于阻力平方區(qū)，因此局部阻力對(duì)輸氣管道流量的影響較大，必須考慮由于閥門，彎頭，三通，過(guò)濾器等引起的局部摩阻。工程上近似取 Xcp=,所以前 的管段可采用等強(qiáng)度管，采用不同壁厚的管子。 易于涂裝。 良好的粘結(jié)性及耐彎曲性。 耐熱性。 美國(guó)氣體協(xié)會(huì)認(rèn)為環(huán)氧樹(shù)脂涂料最適合于輸氣管道的內(nèi)涂層。 九、壓氣站與干線輸氣管道聯(lián)合系統(tǒng) 首站進(jìn)站壓力 Pz1對(duì)全線工況的影響 ① Pz1增加 ，輸氣量增大，站數(shù)越多，對(duì)流量的影響越大 ② Pz1增加 ，中間各站進(jìn)、出站壓力均提高， 全線壓降線抬高。 由于供氣和用氣的不均衡，計(jì)算 P1min， P2max應(yīng)按照非穩(wěn)定流態(tài)進(jìn)行，這里近似安用氣等于供氣量進(jìn)行穩(wěn)定流動(dòng)計(jì)算。 預(yù)定末段長(zhǎng)度和管徑，校核起終點(diǎn)壓力 14 ① 預(yù)定末段長(zhǎng)度和管徑 ② 確定終點(diǎn)最低壓力 ③ 計(jì)算起點(diǎn)最低壓力 ④ 計(jì)算末段最低平均壓力 ⑤ 計(jì)算儲(chǔ)氣開(kāi)始時(shí)末段管路管內(nèi)的存氣量 ⑥ 按工藝要求，若要求末段儲(chǔ)氣能力為 Vs，則儲(chǔ)氣終了時(shí)末段管路管內(nèi)的存氣量應(yīng)為： Vmax=Vmin+Vs ⑦ 由計(jì)算 Vs 的公式反算末段最高平均壓力 ⑧ 求得最高起點(diǎn)壓力 ⑨ 根據(jù)條件②校核 P1max 是否滿足壓氣站最高出口壓力和管子承壓能力的要求。 城市燃?xì)庖话阌糜谝韵滤膫€(gè)方面： ① 居民生活用氣 ② 公共設(shè)施用氣 ③ 工業(yè)企業(yè)用氣 ④ 集中采暖用 氣 與未預(yù)見(jiàn)用氣（包括管網(wǎng)漏失和發(fā)展中未預(yù)見(jiàn)的供氣量，一般以總用氣量的 5%計(jì)入） 用氣不均性 ① 月不均勻系
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