【正文】 狀態(tài)下的天然氣體積流量 ........................................... 25 操作條件下的天然氣的密度 ............................................... 25 確定顆粒沉降速度 ............................................................... 26 雷諾數(shù)的計(jì)算 ....................................................................... 26 確定臥式分離器的直徑 ....................................................... 27 確定分離器的壁厚 ............................................................... 27 流量計(jì)的計(jì)算 ................................................................................. 28 流量計(jì)選擇步驟如下 ........................................................... 28 主要參數(shù)的確定 ................................................................... 28 閥門的計(jì)算 ..................................................................................... 32 調(diào)壓閥的計(jì)算 ....................................................................... 32 安全閥的計(jì)算 ....................................................................... 35 4 結(jié)論及建議 ............................................................................................ 40 致謝 ........................................................................................................... 41 參考文獻(xiàn) ................................................................................................... 42 附錄 ........................................................................................................... 43 CD5城市配氣站工藝設(shè)計(jì) 1 1 緒論 設(shè)計(jì)目的及意義 改革開放以來，我國(guó)歷經(jīng) 80 年代初期的解決一次能源 (煤炭 )短缺問題的階段以及 80 年代后期的解決以電力短缺為主的階段，而本世紀(jì)，天然氣在能源結(jié)構(gòu)中的地位將快速提升，成為“天然氣的世紀(jì)”。天然長(zhǎng)輸氣管網(wǎng)快速發(fā)展的背景下，國(guó)家在天然氣發(fā)展總體規(guī)劃中確定在現(xiàn)有的 60 多個(gè)已通天然氣城市（四川 26 個(gè)）其它分布在東北，華北市場(chǎng)）基礎(chǔ)上，計(jì)劃在 2020 年將天然氣發(fā)展到 140 個(gè)城市，2020 年將增加到 270 個(gè)城市。從本設(shè)計(jì)所給出的參數(shù)中可以看出，配氣站接收從干線來氣的氣體屬于中低壓氣體，并且氣體流量在500000(Nm3/d)以下，輸氣量不大。 (2) 生產(chǎn)工藝設(shè)備均設(shè)置防雷接地裝置，其接地極電阻應(yīng)小于 10Ω 。 一般放空口分為液體放空口和氣體放空口。 防腐 鋼質(zhì)天然氣管道和儲(chǔ)罐必須進(jìn)行防腐，其設(shè)計(jì)應(yīng)考慮下列因素： (1) 地下天然氣管道的 外防腐涂層應(yīng)根據(jù)土壤的腐蝕性、地下構(gòu)筑物情況、環(huán)境條件、電保護(hù)要求等確定防腐措施及相應(yīng)結(jié)構(gòu)； (2) 暴露在大氣中的天然氣管道和儲(chǔ)罐的外防腐層應(yīng)根據(jù)輸送或儲(chǔ)存天然氣的溫度、大氣性質(zhì)及大氣含雜質(zhì)成分等因素選用防腐性能良好的涂料及結(jié)構(gòu)； (3) 天然氣管道和儲(chǔ)罐的內(nèi)防腐應(yīng)根據(jù)天然氣的性質(zhì)、溫度和管道、儲(chǔ)罐的材質(zhì)等采取適宜的防腐措施。 第二步需要確定管壁的厚度 ? 。在地下金屬物較多時(shí)，應(yīng)采用最可靠的鎂合金犧牲陽(yáng)極保護(hù) 。 四種最常用的控制閥是 :球體形閥、球閥、擴(kuò)張管形、旋轉(zhuǎn)軸形。一般用于受CD5城市配氣站工藝設(shè)計(jì) 11 壓設(shè)備和管道上，當(dāng)壓力超過規(guī)定數(shù)值時(shí)，自動(dòng)泄壓。普通型安全閥在常壓下調(diào)整彈簧時(shí)，其彈簧定壓 應(yīng)調(diào)整為安全閥定壓 Ps 減去其背壓 P2 的差值，即彈簧定壓值為 2SPP? ；對(duì)波紋管安全閥，彈簧定壓值即為安全閥的定壓值 Ps。 通常調(diào)壓 閥 必須包含三個(gè)基本部件： (1)敏感元件（薄膜、導(dǎo)壓管等）： 它承受被控壓力的作用，出口壓力的任何變化通過薄膜使節(jié)流閥移動(dòng)； (2)給定壓力部件：給定壓力值可由固定的重塊、彈簧或直接作用在薄膜上的氣體壓力確定，它與被控壓力作用方向相反； (3)可調(diào)節(jié)流閥：它設(shè)置在氣流中，受敏感元件（薄膜）的控制。與平臺(tái)或地面的凈空應(yīng)不小于 250mm。 流量計(jì)的安裝 (1) 本設(shè)計(jì)的節(jié)流裝置見圖 1。所以在本設(shè)計(jì)中采用滴入式的添味器加入 四氫噻吩 。 (8) Ⅰ型絕緣法蘭只應(yīng)用于公稱壓力 PN 小于或等于 的場(chǎng)合。在有爆炸危險(xiǎn)的場(chǎng)合，應(yīng)選用防爆型。 西南石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 18 (4) 安裝在槽，箱壁內(nèi)和垂直管道上時(shí)，應(yīng)采用角式溫度計(jì)。cp 和 39。rp =， 39。代入公式（ 311）得： ? ? ? ?223 . 1 4 1 6 1 5 4 3 . 1 4 1 6 8 444A ????進(jìn) = mm2 ? ?23 .1 4 1 6 2 1 24A ??出 = mm2 比較可得 A出 A進(jìn) ，所以將出口管道的內(nèi)徑代入公式（ 312）得： D1=，向上圓整后取 D1=260mm； (2) 二號(hào)匯管 的內(nèi)徑 已知：進(jìn)口管道只有一條，管道內(nèi)徑為 212mm，出口管道三條，管道內(nèi)徑分別為 154mm， 154mm 和 212mm。 綜上 所得 ： 進(jìn)站管線 1： DN80， st =； 進(jìn)站管線 2： DN150， st =； 一號(hào)匯管出口管線： DN200， st =； 出口 1 四個(gè)出站管 線 ： DN100， st =； CD5城市配氣站工藝設(shè)計(jì) 23 出口 2 兩個(gè)出站管 線 ： DN150， st =； 從二號(hào)匯管到三號(hào)匯管的管線： DN200， st =； 匯管設(shè)計(jì) 確定匯管 內(nèi)徑 進(jìn)口面積或出口面積為： ? ?2 4AD??? （ 311） 式中 A— 匯管面積， mm2； D— 管道內(nèi)徑， mm； ? — 圓周率，取 ； 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，匯管面積 =? 進(jìn)口面積或出口面積（兩者取大者） ，計(jì)算最后的結(jié)果要圓整： ? ?? ? ni DDDD ?????? （ 312） (1) 一號(hào)匯管 的內(nèi)徑 已知：進(jìn)口管道有兩條， 兩條進(jìn)口管道的內(nèi)徑分別為 154mm 和 84mm。rp — 天然氣視對(duì)比壓力； 39。 壓縮系數(shù)的計(jì)算 臨界溫度和臨界壓力的計(jì)算 天然氣是混合物，其臨界點(diǎn)的情況要復(fù)雜得多，臨界參數(shù)隨組成的變化而變化，沒有一個(gè)恒定的數(shù)值。～ 45176。 (5) 壓力表的噴嘴安裝位置一般離焊縫不小于 100mm、距法蘭不小于300(mm)、在臥式容器上開口離切線不小于 100mm。 (6) 除特 殊情況外，絕緣法蘭的法蘭公稱通徑應(yīng)符合 GB/T1047 的規(guī)定，公稱壓力應(yīng)符合 GB/T1048 的規(guī)定。目前用得最多的添味劑是 四氫噻吩 ，添味劑用添味器加入氣體之中，按添味劑的蒸發(fā)方式，添味 器可分為滴入式、燈心式和起泡式三種，其中應(yīng)用較多的是滴入式和起泡式。 天然氣計(jì)量易采用標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)，并應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)。 (2) 調(diào)節(jié)閥應(yīng)盡量正立垂直安裝于水平管道上，特殊情況下才可水平或傾斜安裝，但必須加支撐。其作用是將較高的入口壓力調(diào)至較低的出口壓力，并隨著天然氣需用量的變化自動(dòng)地保持其出口壓力為定值。如果一個(gè)安全閥的噴嘴面積不能滿足需要，可選用兩個(gè)或多個(gè)安全閥并聯(lián)，并使其總面積大于計(jì)算面積。它 的公稱壓力 PN(MPa)為 ，工作溫度 (℃ )≤ 400，符合工藝要求。 第一步是確定所要的控制閥形式 ： 彈簧操作、液壓操作或控制器操作。若必須將鋼制管道埋 地敷設(shè)時(shí)，則應(yīng)作好埋地鋼制管道的防腐蝕工作。 配氣站主要工藝設(shè)備的設(shè)計(jì)和安裝 管線 管線的選擇 選擇管線應(yīng)著重考慮以下影響因素 ： ① 最大操作壓力； ② 最大流量； ③ 現(xiàn)場(chǎng)位置； ④ 政府法規(guī)； ⑤ 環(huán)境影響； ⑥ 公司政策。站場(chǎng)內(nèi)禁止堆放易燃物品。 CD5城市配氣站工藝設(shè)計(jì) 7 放空 在裝置系統(tǒng)中，設(shè)備和管線按照安全和操作的要求需要采用不同的放空方法，分為一般安全放空口、安全設(shè)施放空、壓力放空及抽空四種方法。 根據(jù)本工程所輸送介質(zhì)及站場(chǎng)內(nèi)構(gòu)筑物的實(shí)際情況，按 《 建筑設(shè)計(jì)防火范圍 》有關(guān)要求，按火災(zāi)性質(zhì)，可發(fā)生的面積大小配備一定數(shù)量的泡沫、干粉滅火器材，供事故時(shí)使用以撲滅早期火災(zāi)。保持設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔的同時(shí)，必須考慮所有的基本因素，必須認(rèn)真考慮現(xiàn)在和將來使用的關(guān)鍵部件。按照國(guó)家能源專項(xiàng)規(guī)劃 , 我國(guó)天然氣用量到 2020 年、 2020年、 2020 年分別為 650 億 m 900 億 m 2020 億 m3, 天然氣產(chǎn)業(yè)鏈上、中、下游的相關(guān)產(chǎn)業(yè)都會(huì)有長(zhǎng)足的發(fā)展。 關(guān)鍵詞：天然氣；配氣站；工藝流程；工藝設(shè)備 Abstract As a kind of high quality energy resources, nature gas is generally developed w orl dwide because it is sanitary, econo mic, convenient and w ide use. Then nature gas long haul pipeline, city distribution system is emerging as the ti mes require . City distribution system is begin from distribution substation, nature gas flow s through dust exhauster, dump valve, flow meter odorizer and then through all levels of distribution work directly to the consumer according to the requireme nt. The paper finished the substation technological design by site arrangeme nt, flow chart and based on the equipment calculate and selection. The flow chart are given as follows: low and medium pressure nature gas respectively flows through the pressure control valve to the 1 gathering pipe, then to the 2 gathering pipe after pressure controlling, gas flow ing o ut of the 2 divides into three parts, tw o of the m flow towards consumers after measuring。天然氣作為一種優(yōu)質(zhì)能源，在全球范圍內(nèi)得到普遍發(fā)展，它清潔、經(jīng)濟(jì)、方便、用途廣泛。 21 世紀(jì)中葉，全國(guó) 65%的城市將用上天然氣。考慮到城市供氣發(fā)展趨勢(shì)是用 氣量逐漸增大，選型時(shí)不能忽略。 (3) 工藝區(qū)內(nèi)的用電設(shè)備：燈具、插座、開關(guān)等均采用防爆電器。液體放空口設(shè)置于管道的最低點(diǎn)，用于試壓或用水沖洗后放水；掃線后，泄放殘留液體；在正常操作時(shí)間時(shí)排出少量凝液和其他污物。 地下天然氣管道的外防腐涂層設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列要求： (1) 應(yīng)有良好的電絕緣性，耐擊穿電壓強(qiáng)度不得低于電火花檢測(cè)儀檢測(cè)的電西南石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 8 壓標(biāo)準(zhǔn)； (2) 應(yīng)有一定的機(jī)械強(qiáng)度； (3) 應(yīng)有良好的防水 性； (4) 與管道應(yīng)有良好的粘接性； (5) 涂層應(yīng)易于修補(bǔ)。 確定管壁厚度需要知道管線的設(shè)計(jì)壓力、鋼管的最小屈服強(qiáng)度。 (4) 陰極保護(hù)系統(tǒng)的電絕緣，包括絕緣固定支墩和絕緣接頭 （ 或絕緣法蘭 ） 。選擇控制閥后，設(shè)計(jì)者需要確定壓降。安全閥的種類較多，在天