【正文】 ) 平均密度及相對密度a 平均密度 d (32)?iyd式中 ——平均密度； ——第 i 組分的密度；i —— 第 i 組分的摩爾質量。(3) 平均壓力 P根據式： (38)2BQAPZQ??式中 ——終點壓力；z——起點壓力；Q代入已知數據可以得到： ?根據式： (39)????????ZQPP23得到： = 610a?(4) 壓縮系數 Z利用高帕爾的相關方程式的通式： (310)??DcTrBAr??P由于 Pr 和 Tr 的數值不同，系數 A、B、C、D 取值也不相同,根據式（310）得出Z（見表 31） 。/()kgl 管道水力計算輸氣管道的水力摩阻系數的計算首先需要計算雷諾數來確定管道流態(tài)根據流態(tài)選擇不同的計算公式。?(2) 水力摩阻系數 ?a 層流區(qū)摩阻系數按下式計算： (317)64Re??b 臨界過渡區(qū)摩阻系數按下式計算： (318)c 紊流區(qū)摩阻系數按下式計算： ） (319)1..lg(.76ReKd?????西安石油大學本科畢業(yè)設計(論文)84 站場工藝 輸氣管道工程站場種類及名稱 概述輸氣站是輸氣管道工程中各類工藝站場的總稱。b 末站流程說明正常輸氣：上游來氣——旋風分離器——穩(wěn)壓計量——下輸到各門站；接受清管器：上游來氣清管器——通過指示器——旋風分離器——穩(wěn)壓計量——下輸到各門站；接受干線來氣，經分離、調壓、計量輸送給各用戶，干線末端設清管器接受裝置。(2) 中間站及功能它是設在輸氣管道首站和末站之間的站場。西安石油大學本科畢業(yè)設計(論文)9 輸氣站的主要功能 分離為了保證進入輸氣管道的氣體的氣質要求，在一些站場要設置分離 裝置，分離其中攜帶的干粉塵，其除塵設備多采用旋風分離器、多管除塵器、過濾除塵器等。為此，應與管線投產前和運行過程中加以清除。(2) 快速開關盲板：快速開關盲板上應有防自松安全裝置。(2) 調壓裝置應設置在氣源來氣壓力不穩(wěn)定且需要控制進站壓力的管線上、分輸器和配氣管線上以及需要對氣體流量進行控制和調節(jié)的計量裝置之前的管段上。(3) 天然氣體積流量計有壓差式和容積式流量計兩種，其中以壓差式流量計為西安石油大學本科畢業(yè)設計(論文)10主，近年來隨著輸氣管道自動化程度的不斷提高在輸氣站場上已開始利用微機測定天然氣流量。b 對于連續(xù)多個安全閥的瀉放管，應按所有安全閥同時瀉放時產生的背壓不大于其中任何一個安全閥的瀉放壓力的 10％來確定，且瀉放管截面積不應小于各支線截面積之和。安全閥瀉放的氣體可引入同級壓力放空管線。④ 站址與附近工業(yè)、企業(yè)、倉庫、火車站及其他公用設施的安全距離必須符合現行的國家標準， 《石油天然氣工程設計規(guī)范》GB 50183 的有關規(guī)定。② 根據流程和設備功能，分區(qū)塊布置，把功能相同的設備布置在一起成為一個裝置區(qū)，裝置區(qū)之間的連接管道敷設應有利于車行道的布置。 站場工藝設備選型 簡述天然氣中的固體雜質不僅會增加管輸阻力，影響設備、閥門和儀表的正常運作，使其磨損加速、使用壽命縮短，而且污染環(huán)境，有害于人體。目前，輸氣站中經常采用的除塵設備有：旋風分離器、導葉式旋風分離器、過濾分離器等。旋風分離器有兩種主要的進口形式：切向進口和軸向進口。b 分離器進口管氣速 v。一般的進口氣速為 10～25 。工程上常用的旋風分離器筒體直徑都在 200以上。足夠長的旋風分離器筒體可避免旋轉氣流對灰斗頂部的磨損。? (42)gvSwPTZVD?4?西安石油大學本科畢業(yè)設計(論文)13捕霧器厚度一般取 100～150 。3西安石油大學本科畢業(yè)設計(論文)145 線路工程 線路所處位置及沿線自然條件狀況 線路選擇的基本要求(1) 管線敷設地區(qū)的選擇應符合我國現行的有關規(guī)定，線 路走向應避開城市規(guī)劃區(qū)、文物古跡、風景名勝、自然保護區(qū)等。同時應盡可能利用現有的國家電網供電，以降低工程費用。(2) 工程條件管道所經地區(qū)屬于暖溫帶大陸性氣候，降水稀少，空氣干燥，氣候四季分明，晝夜溫差大，光照充足，是該地區(qū)的氣候特征。根據輸氣管道工藝計算書確定的管線系統設計壓力、管徑、輸送介質及首站出站溫度等條件，確定本工程干線管道采用符合《石油天然氣輸送管道用螺旋埋弧焊鋼管》(GB971188) 標準的 X65 等級螺旋雙面埋弧焊鋼管。?管線的當量應力可按最大剪應力破壞理論來計算和校核并滿足以下條件： (54)slh??? 管道敷設 管道的敷設方式輸氣管道敷設的地形、地質、水文地質及氣候條件不同的地區(qū)，采用的敷設方式也不同。(4) 管架敷設是把管道架設在構筑于地面的支架上面 。對于溫差較大的管道應大于等于10DN。干線采用曲率半徑為 Rr=6D 的彎頭；冷彎管現場彎制，采用曲率半徑為=40DN。 線路走向(1) 應避開易發(fā)山洪、滑坡等不良地質段以及其他不易建站的地方。 勘察要求 (1) 站場地形圖比例（1：200）～（1：500） 。 (2) 組織各有關專業(yè)的負責人（總圖、水、電、土建、地質、測量）以及生產單為的負責人進行站址確定以后應進行地質勘察和測量工作確定以后應進行地質勘察和測量工作、線路里程樁（兼作陰極保護測試樁） ，轉角樁及標志樁的設置。(2) 管道覆蓋土回填時，基本未松散回填，自然沉降，有一定的縱向變形補償能力。 焊接與檢驗、清管與試壓 焊接與檢驗本工程管段環(huán)形焊口焊接采用全位置下焊接方式。b 清管掃線應設臨時清管收發(fā)設施和防空口，不應使用站內設施。輸氣站和穿（跨）越大中型河流、鐵路、二級以上公路、高速公路的管段，應單獨進行試壓。(5) 嚴密性試驗輸氣管道嚴密性試驗應在強度實驗合格后進行，用無腐蝕性氣體作為試驗介質，試驗壓力為設計壓力，穩(wěn)壓 24 小時，不泄露為合格。在防火區(qū)域內關鍵部位使用的閥門還應考慮閥門的耐火性能。在站場裝置中通常采用契式單閘板閘閥。c 節(jié)流閥節(jié)流閥也叫針型閥，主要用于調節(jié)流量和截流降壓。e 球閥球閥與閘閥的功能相似，是用來作為截斷管路介質用的閥門，不能用于調節(jié)流量。9310/ma?9310/ma? 天然氣物性參數計算 天然氣組成原始數據（見表 61）表 61 天然氣的組成組分 1C234iC4n5iC2N體積組分（﹪） 天然氣物性參數計算 天然氣的物性按式(31)至式(34) 計算。T代入數據可求得： x=； y=； C=從而，可求出： =Cp()Jo? 由天然氣工程手冊圖(279)得 CpCv= ；/Kml計算可得 Cv= 。當溫度小于 120℃時， 值取 。根據阻力平方區(qū)的威莫斯公式： (64)??代入數據可得： =由式： (65)代520DCTZ?入已知數據得： =由式： (66)2minax1max2QPlLzzb??代入數據可得 計算儲氣開始時的最低壓力： 由式： (67)zlCQP22minin1??代入數據可得： = ? 由式： (68)???????min2i1min3pj代入數據可得： Paj607.?? 儲氣開始時管道內的存氣量：由《輸氣管道設計與管理》中（851）式： (69)10minTZVpj代入數據可得： 36i72.??儲氣終了時應有的存氣量： T?inax代入數據可得： mV36.計算儲氣終了時的平均壓力： 由式： (610)ax0mpjPZT?代入數據可得: 61? 由式： 西安石油大學本科畢業(yè)設計(論文)26 (611)max3()2pjzZPQCl???代入數據可得： 查《輸氣管道設計與管理》表 82 得（表 63）：=? 由式： (612)22max1ZQClP???代入數據可得： =?由式： (613)1max2ax??代入數據可得： = 2P60?由于： 所以末段選取的管外徑 D=762mm，管內徑 d=，最優(yōu)管長 =176km 能符合ZL儲氣要求。經過上面的比較管徑大的經濟性較好，故本設計選取內徑 744mm 的X65 型號的鋼材。軸向應力相關關系式： (616)12()LhEt??????? (617)hPd?式中: ——管線的軸向應力， ；L?Ma ——鋼材彈性模量，為 ；E510P? ——鋼材的線性膨脹系數，取 ℃；?/? ——管線安裝溫度，℃；1t ——管線工作溫度，℃；2t ——泊松比，取 ；? ——管線的環(huán)向應力， ；h?MPa ——鋼管內徑，cm；d 。按較maxaQz?大值取，則 n= 3 個站間。本設計選取同一種鋼材類型，則其的最小屈服強度 相同為 448 ，又由于s?MPa西安石油大學本科畢業(yè)設計(論文)27本設計的末段的管徑、長度及壁厚都已經確定，則末段的鋼材用量一定，投資一定。?從而,得出末段管道的內徑為：d=。???A20﹪Q=10 6m3maxsVQ= sQ/??根據式(858)：西安石油大學本科畢業(yè)設計(論文)24 (62)????????????????????PPAQVDaxsa代入數據得最優(yōu)管徑：《天然氣管道輸送 》附錄我國管道系列規(guī)定取末端管徑為 762mm。AB910?西安石油大學本科畢業(yè)設計(論文)23 定壓摩爾比熱的計算由式（312 ）： ()???????式中 ——天然氣的定壓摩爾比熱， ；/()KJmol? T ——天然氣的溫度，K； P——壓力， Pa；天然氣的平均分子量， 。T計算數據見表(62)：表 62 物性計算結果表組成體積百分含量/（﹪）分子量（ ）/kgmol密度（ ）3/Kg視臨界壓力 510Pa視臨界溫度 K1C 48．16 混合氣 100 由上表可得：天然氣的平均分子量 = ；密度M/kgmol= ；視臨界壓力 =；視臨界溫度 Tc=。 法蘭的選用一般情況下法蘭可以鑄造或模鍛，根據操作條件和介質等可以選擇法蘭及法蘭的公稱壓力、類型、密封面要求及其材料。d 安全閥西安石油大學本科畢業(yè)設計(論文)20安全閥在受壓的管道和容器上起保護作用，當被保護系統內介質壓力升高到超過規(guī)定值（即安全閥的開啟壓力）時。但截止閥可用于流量調節(jié)要求不嚴格的地方，作一般的截流控制操作之用。(2) 閥門的種類a 閘閥管道中主要用于安裝在需要全開全關屬于截斷的管段?？刹捎梦耘菽骞苋磸臀健⒏稍餁怏w（壓縮空氣或氮氣）吹掃、真空蒸發(fā)、注入甘醇吸濕劑清洗等方法進行管內干燥。 b 用水做實驗介質時，管道高位點應設置排氣閥放空。 c 管道投于使用前應進行干燥清管，必要時可投入吸濕劑。管道焊前，焊接過程中間焊后檢查及焊接工程交工檢驗記錄，竣工驗收要求及用