【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 19202021212222232324%表10儲(chǔ)氣計(jì)算表小時(shí)（時(shí)）燃?xì)夤?yīng)量的累計(jì)值用氣量燃?xì)獾膬?chǔ)存量小時(shí)（時(shí)）燃?xì)夤?yīng)量的累計(jì)值用氣量燃?xì)獾膬?chǔ)存量該小時(shí)內(nèi)累計(jì)值該小時(shí)內(nèi)累計(jì)值01121312131423141534151645161756171867181978192089202191021221011222311122324所需的每天最小儲(chǔ)氣容積： 400000=38680Nm3/d折算為38℃，Vc=VP0TT0P1Z1P2Z2=38680=3672m3（天然氣壓縮因子Z值取1）第五章天然氣輸配系統(tǒng)設(shè)計(jì) 管網(wǎng)敷設(shè)參數(shù) 門站概述門站是城市天然氣輸配系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，是城市燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)的氣源點(diǎn)。其主要功能為接收長(zhǎng)輸管線來(lái)氣，并進(jìn)行調(diào)壓、計(jì)量、儲(chǔ)配、加臭等功能，以滿足城市用戶供氣的要求。本工程在龍池附近設(shè)一座門站，接收的是西氣東輸管線送來(lái)的天然氣。~，出站壓力計(jì)定為 。該門站所處位置屬于郊區(qū)，因此門站內(nèi)設(shè)備應(yīng)用鐵絲網(wǎng)圍住，并留有一定的安全距離，門站的占地面積大約為 4000 平方米。 站址選擇天然氣門站的選址應(yīng)綜合考慮諸多相關(guān)因素，既要有利于工程投資也要確保安全。其站址遵循以下原則：(1)符合城市規(guī)劃部門的總體規(guī)劃和有關(guān)主管部門的推薦意見(jiàn)；(2)不占或少占良田好土；(3)在滿足保護(hù)環(huán)境和安全防火要求的條件下應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心； (4)較好的工程地質(zhì)條件；(5)城市的下風(fēng)向。 設(shè)計(jì)原則(1)滿足生產(chǎn)要求，工藝流程合理，生產(chǎn)作業(yè)線短捷方便，保證生產(chǎn)過(guò)程的連續(xù)性及安全操作；(2)對(duì)性質(zhì)相通、功能相近的建筑物盡量合建；(3)充分掌握和利用地形地貌條件，因地制宜進(jìn)行布置；(4)提供合理豎向形式，同時(shí)考慮良好的排水設(shè)計(jì)；(5)合理利用風(fēng)向條件；(6)建筑朝向合理，保證必要的采光、通風(fēng)；(7)為施工創(chuàng)造便利條件；(8)在滿足規(guī)范的要求下，布置緊湊，注意節(jié)約用地；(9)內(nèi)外交通合理通順，保證必要的消防條件；(10)統(tǒng)籌考慮遠(yuǎn)近期建設(shè)。 管道儲(chǔ)氣參數(shù)本設(shè)計(jì)采用次高壓中壓低壓三級(jí)管網(wǎng)布置，其中采用次高壓管線儲(chǔ)氣。次高壓管線儲(chǔ)氣能力計(jì)算：天然氣密度運(yùn)動(dòng)粘度六合區(qū)日最大用氣量為：400000Nm179。/d 每天所需的儲(chǔ)氣容積為：38680Nm179。/d 次高壓管線公稱尺寸為：DN450 方案設(shè)計(jì)方案一管網(wǎng)布置如圖一所示 圖一、方案一的管網(wǎng)布置圖 方案二的管網(wǎng)布置如圖二所示：圖二、方案二管網(wǎng)布置圖 方案一：管道公稱直徑為450mm，也就是內(nèi)徑為：表11各段管線流量參數(shù)龍池門站至分輸站分輸站至雄州站分輸站至長(zhǎng)蘆站雄州站至玉帶站長(zhǎng)蘆站至大廠站管線長(zhǎng)度(m)管道容積(m3)峰值流量(m3/h)216941084710847谷值流量(m3/h)367218361836[注]：雄州：長(zhǎng)蘆：大廠：玉帶按人口比例4:3:2:1計(jì)算流量分配。設(shè)始端壓力為P1,終端壓力為P2。當(dāng)用氣量小于輸氣量時(shí)，終端壓力最大；相反，當(dāng)用氣量大于輸氣量時(shí)，終端壓力最小。表12各管道儲(chǔ)氣量龍池門站至分輸站Qmax=用氣量最小時(shí)P1,max(Pa)1600000P2,max(Pa)1598379Pmmax(Pa)1599190用氣量最大時(shí)P1,min(Pa)400000P2,min(Pa)399814Pmmin(Pa)399907儲(chǔ)氣量(Nm3)分輸站至雄州站Qmax=用氣量最小時(shí)P1,max(Pa)1598379P2,max(Pa)1597374Pmmax(Pa)1597877用氣量最大時(shí)P1,min(Pa)399814P2,min(Pa)399706Pmmin(Pa)399760儲(chǔ)氣量(Nm3)分輸站至長(zhǎng)蘆站Qmax=用氣量最小時(shí)P1,max(Pa)1598379P2,max(Pa)1597425Pmmax(Pa)1597902用氣量最大時(shí)P1,min(Pa)399814P2,min(Pa)399699Pmmin(Pa)399756儲(chǔ)氣量(Nm3)雄州站至玉帶站Qmax=用氣量最小時(shí)P1,max(Pa)1597374P2,max(Pa)1597216Pmmax(Pa)1597295用氣量最大時(shí)P1,min(Pa)399706P2,min(Pa)399687Pmmin(Pa)399697儲(chǔ)氣量(Nm3)長(zhǎng)蘆站至大廠站Qmax=用氣量最小時(shí)P1,max(Pa)1597425P2,max(Pa)1597189Pmmax(Pa)1597307用氣量最大時(shí)P1,min(Pa)399699P2,min(Pa)399672Pmmin(Pa)399685儲(chǔ)氣量(Nm3)總儲(chǔ)氣量(Nm3) 以龍池門站至分輸站為例：確定在管中燃?xì)饬孔畲髸r(shí)的平均絕對(duì)壓力：P12P22=?d+又因?yàn)镽e=udν=可見(jiàn)，Re很大，而68Re就很小，為簡(jiǎn)化計(jì)算，所以忽略此項(xiàng)。并將P0=101325Pa代入。于是P12P22=105?取?=，L=, ρ0=， d== Q=216943600=代入，得：P12P22=105?=105=2822044584 又因?yàn)镻1,max=1600000Pa所以P2，max=1598379Pa平均絕對(duì)壓力Pm，max=23P1+P22P1+P2=231600000+159837921600000+1598379=1599190Pa同理可得，用氣量最大時(shí)的平均絕對(duì)壓力Pm，min=399907Pa管道幾何容積：V=π4d2L=π41406=管道的儲(chǔ)氣量：Q039。=VPm，maxPm，minP0=1599190399907101325=同理可算得其它管道的儲(chǔ)氣量。，大于六合區(qū)每天所需的儲(chǔ)氣量38680Nm3，可認(rèn)為當(dāng)采用DN450，滿足儲(chǔ)氣調(diào)峰要求，不用另加儲(chǔ)氣罐。 方案二：各段管線的參數(shù)如表114所示：表13各段管線流量參數(shù)龍池門站至分輸站分輸站至雄州站分輸站至長(zhǎng)蘆站管線長(zhǎng)度(m)管道容積(m3)峰值流量(m3/h)216941084710847谷值流量(m3/h)367218361836[注]：雄州：長(zhǎng)蘆：大廠：玉帶按人口比例4:3:2:1計(jì)算流量分配。設(shè)始端壓力為P1,終端壓力為P2。當(dāng)用氣量小于輸氣量時(shí)，終端壓力最大；相反，當(dāng)用氣量大于輸氣量時(shí)，終端壓力最小。表14各管道儲(chǔ)氣量龍池門站至分輸站用氣量最小時(shí)P1,max(Pa)1600000P2,max(Pa)1596880Pmmax(Pa)1598441用氣量最大時(shí)P1,min(Pa)400000P2,min(Pa)399643Pmmin(Pa)399822儲(chǔ)氣量(Nm3)分輸站至雄州站用氣量最小時(shí)P1,max(Pa)1696880P2,max(Pa)1595920Pmmax(Pa)1596400用氣量最大時(shí)P1,min(Pa)399643P2,min(Pa)399533Pmmin(Pa)399566儲(chǔ)氣量(Nm3)分輸站至長(zhǎng)蘆站用氣量最小時(shí)P1,max(Pa)1696880P2,max(Pa)1696921Pmmax(Pa)1696991用氣量最大時(shí)P1,min(Pa)399643P2,min(Pa)399626Pmmin(Pa)399635儲(chǔ)氣量(Nm3)總儲(chǔ)氣量(Nm3)以龍池門站至分輸站為例：確定在管中燃?xì)饬孔畲髸r(shí)的平均絕對(duì)壓力：P12P22=?d+又因?yàn)镽e=udν=可見(jiàn)，Re很大，而68Re就很小，為簡(jiǎn)化計(jì)算，所以忽略此項(xiàng)。并將P0=101325Pa代入。于是P12P22=105?取?=， L=, ρ0=， d== Q=216943600=代入，得：P12P22=105?=105=9987868981 又因?yàn)镻1,max=1600000Pa所以P2，max=1596880Pa平均絕對(duì)壓力Pm，max=23P1+P22P1+P2=231600000+159688021600000+1596880=1598441Pa同理可得，用氣量最大時(shí)的平均絕對(duì)壓力Pm，min=399822Pa管道幾何容積：V=π4d2L=π4=管道的儲(chǔ)氣量：Q039。=VPm，maxPm，minP0=1598441399822101325=同理可算得其它管道的儲(chǔ)氣量。179。，小于所需38680Nm179。，不能滿足儲(chǔ)氣調(diào)峰要求，要另加儲(chǔ)氣罐。儲(chǔ)氣量缺口為：= 儲(chǔ)氣方案優(yōu)劣比較相比之下，方案一的儲(chǔ)氣量比較大，長(zhǎng)蘆和玉帶區(qū)域的供氣由門站輸出然后經(jīng)過(guò)調(diào)壓站調(diào)壓直供，只要西氣東輸不出現(xiàn)“氣荒”，那么它的供氣就不受影響。方案二的儲(chǔ)氣量較小，次調(diào)壓管線的儲(chǔ)氣高峰也要服務(wù)長(zhǎng)蘆和玉帶區(qū)域。故方案一為最佳方案。 龍池門站—，179。/d,；分輸點(diǎn)—，179。/d；分輸點(diǎn)—，179。/d；雄州—，179。/d；長(zhǎng)蘆—，179。/d； 179。 為提高供氣的可靠性，管網(wǎng)應(yīng)成環(huán)，并留有一定的壓力儲(chǔ)備，對(duì)主要環(huán)路選擇同管徑。雄州、大廠、玉帶、長(zhǎng)蘆調(diào)壓站出口中壓管道連成環(huán)網(wǎng)，通過(guò)區(qū)域調(diào)壓站向低壓管網(wǎng)供氣，通過(guò)專業(yè)調(diào)壓站向工業(yè)用戶供氣。次高壓和中壓管網(wǎng)布線詳見(jiàn)燃?xì)夤芫W(wǎng)布置圖（）。 管道選材管型管材種類公稱直徑/mm鋼號(hào)使用溫度使用壓力/Mpa次高壓管埋弧直縫鋼管45016Mn≤300PN≤中壓管螺旋縫點(diǎn)焊管200Q235，Q235F15300PN≤ 管道敷設(shè)方式本次設(shè)計(jì)主要采用下列三種敷設(shè)方式：(1)燃?xì)夤艿涝诔鞘兄幸话悴捎玫叵路笤O(shè)；(2)架空燃?xì)夤茉诠艿劳ㄟ^(guò)障礙時(shí)，或在工廠區(qū)為了管理維修方便，采用架空敷設(shè)；(3)由于六合區(qū)河流較多，所以過(guò)河敷設(shè)為常見(jiàn)的敷設(shè)方式。 圖三 大廠區(qū)管網(wǎng)圖以大廠區(qū)為示例，如圖三所示。假設(shè)全區(qū)單位面積耗氣量均勻相等，由節(jié)點(diǎn)4供應(yīng)天然氣，179。，10–6m2/s，采用中壓B系統(tǒng)。采用鋼管，允許最小管徑為DN100。各管段計(jì)算流量如下表所示。多管段向同一節(jié)點(diǎn)供氣時(shí)，可設(shè)定其轉(zhuǎn)輸流量分配比例，本設(shè)計(jì)按等比例分配。計(jì)算結(jié)果如表15所示。表15 各管段計(jì)算流量環(huán)號(hào)管段號(hào)管長(zhǎng)/km計(jì)算流量環(huán)號(hào)管段管長(zhǎng)/km計(jì)算流量途泄流量Q1轉(zhuǎn)輸流量Q2計(jì)算流量Q途泄流量Q1轉(zhuǎn)輸流量Q2計(jì)算流量Qa12g612172191613281159121389h1118b2311122811591217175371718178i1213c34121717537171545113155678j1314677314240d892423091001323811k18171101101720e86181908111920011