【導(dǎo)讀】天然氣調(diào)壓計(jì)量站是天然氣輸配工程的重要組成部分。其主要任務(wù)是調(diào)節(jié)輸。然氣的輸送與分配過程中占有重要地位。管和氣體分離功能于一體，是典型的中間調(diào)壓計(jì)量站。長輸管線來氣在該站經(jīng)分。離后，一部分經(jīng)調(diào)壓計(jì)量輸送至用戶；另一部分經(jīng)計(jì)量后進(jìn)入干線。設(shè)計(jì)中充分考慮了基本工藝參數(shù)和工藝要求，依據(jù)相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，確定了主。在此基礎(chǔ)上，對主要設(shè)備進(jìn)行了工藝。計(jì)算和選型，并繪制了站場的工藝流程圖、平面布置圖和平面安裝圖。規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)及國家有關(guān)政策法令，最終完成了一套完整的調(diào)壓計(jì)量站設(shè)計(jì)方案。

　　

【正文】 工，并符合SY/T6143—2020《天然氣流量的標(biāo)準(zhǔn)孔板計(jì)量方法》規(guī)定。 (3) 符合上述所要求的最短直管段長度隨阻流件的形式和直徑比而異，并隨是否安裝流動調(diào)整器而不同。 (4) 在孔板節(jié)流件安裝時，孔板應(yīng)與測量管軸線垂直，孔板上游端面與垂直于測量管軸線的平面之間的斜度應(yīng)小于 %并小 于 1? ?？装宓拈_孔應(yīng)與測量管同心、同軸，孔板的軸線與上下游測量管軸線之間的距離 xe 應(yīng)滿足式 (25)的要求，此時無附加不確定度。如果 xe 在式 (26)的范圍內(nèi)，則流出系數(shù) C的不確定度應(yīng)算術(shù)相加 %? 的附加不確定度。 xe 不得超過式 (26)的上限值。 De ?? ? () ??＜ De ?? ? () 除上述最重要的兩條外，在實(shí)際安裝和使用中還應(yīng)注意密封墊片的內(nèi)徑應(yīng)比測量管內(nèi)徑大 ，厚度宜控制在 之內(nèi)。 西南石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 18 1上游側(cè)第二阻流件； 2上游側(cè)第一阻流件； 3孔板和孔板夾持器； 4差壓訊號管路； 5下游側(cè)第一阻流件； 6孔板前后測量管； 0l 第一阻流件與第二阻流件之間的直管段；1l 孔板上游的直管段； 2l 孔板下游的直管段； 圖 節(jié)流裝置的組成和安裝示意圖 壓力溫度測量儀表 本設(shè)計(jì)選取類型如下：可調(diào)電接點(diǎn)玻璃溫度計(jì)型號： WXG11T(直形 )以及遠(yuǎn)傳式壓力表型號： YTG150ibⅡ BT4。 壓力表的安裝 (1) 壓力表應(yīng)盡可能在常溫下測量 (65 C? 以下 )，在高溫下壓力表內(nèi)的焊口會損壞。為此，高溫管道的壓力表要設(shè)置管圈。 (2) 為了準(zhǔn)確的測得靜壓，壓力表取壓點(diǎn)應(yīng)在直管段上，并設(shè)切斷閥，對清潔無腐蝕介質(zhì)切斷閥用針型閥。對粘度大，有腐蝕介質(zhì)等用閘閥，可免除突然的壓力波動和消除脈動。 (3) 現(xiàn)場指示的壓力表位置，如能自由選擇時，最好的高度為1300~1800mm，過高時 (≥200mm)應(yīng)有平臺或直梯，以便維護(hù)一次閥。 (4) 工藝設(shè)備上的測壓點(diǎn)開口應(yīng)該在氣相段。 (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300mm、在臥式容器上開口離切線不小于 100mm。 溫度計(jì)的安裝 (1) 溫度敏感元件，一般不直接與工藝介質(zhì)接觸，常用套管保護(hù)敏感元件。套管可用管螺紋或法蘭連接。 (2) 溫度計(jì)可垂直安裝和傾斜 45176。水平安裝，傾斜 45176。安裝時，應(yīng)與管內(nèi)流體流動方向逆向接觸。 (3) 如能自由選擇現(xiàn)場指示的溫度計(jì)的位置 ， 其最佳安裝 高 度為1200~1500mm。為了便于檢修，測溫元件離平臺最低為 300mm 。若高于 2020mmLLH 調(diào)壓計(jì)量站工藝設(shè)計(jì) 19 時宜設(shè)直梯或活動小平臺。當(dāng)安裝在平臺外邊時，其管嘴離平臺邊不應(yīng)超過500mm。 吹掃與試壓 吹掃 管道設(shè)備組裝完畢后，以壓縮空氣為介質(zhì)進(jìn)行吹掃， 吹掃口設(shè)置白布檢查，以 不出現(xiàn) 鐵銹、塵土、石塊等其它臟物則為合格。 試壓 吹掃合格后，按不同壓力系統(tǒng)的管道設(shè)備分別進(jìn)行強(qiáng)度和嚴(yán)密性試驗(yàn)。 試壓方法及要求： (1) 高、中壓系統(tǒng)分別按照《石油天然氣站內(nèi)工藝管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（ SY04022020）相關(guān)條款執(zhí)行。 (2)燃料氣等低壓部分按《城鎮(zhèn)燃?xì)廨斉涔こ淌┕ぜ膀?yàn)收 規(guī)范 》（ CJJ332020）執(zhí)行。 防腐 工藝管線埋地部分采用石油瀝青特加強(qiáng)級絕緣保護(hù)，防腐層質(zhì)量要求按《埋地鋼 質(zhì) 管道石油瀝青防腐層技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（ SY004397）執(zhí)行。 站內(nèi)露空部分（含設(shè)備、管道），除銹合格后，涂紅丹底漆兩遍，面漆兩遍，面漆顏色嚴(yán)格按《油氣田地面管線和設(shè)備涂色標(biāo)準(zhǔn)》（ SY00432020）執(zhí)行。 凡管線出入地連接部分，均作特加強(qiáng)級防腐絕緣，且高出地面 200mm。 管線、設(shè)備安 裝按 《石油天然氣站內(nèi)工藝管線工程施工及驗(yàn)收規(guī)范 （ SY04022020）的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。 環(huán)保 環(huán)境保護(hù)是我國的一項(xiàng)基本國策。保護(hù)環(huán)境，防止工業(yè)廢水、廢氣、廢渣、噪聲的污染，是工業(yè)企業(yè)管理的一個重要組成部分。根據(jù)《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》、《四川省環(huán)境污染排放試行標(biāo)準(zhǔn)》，本工程按有關(guān)規(guī)定在設(shè)計(jì)中予以考慮。 在 工 程中，執(zhí)行防止污染和其它公害的設(shè)施必須與主體工程同時設(shè)計(jì)、同時西南石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 20 施工、同時投產(chǎn)的 “三同時 ”原則。 本工程輸配工藝為密閉流程，正常輸送無天然氣泄漏，輸送的天然氣經(jīng)分離處理，氣質(zhì)符合管輸標(biāo)準(zhǔn)和民 用氣要求，無其他污染物排放，對環(huán)境無污染。 用天然氣作燃料、用氣體燃燒器較易控制火焰和燃燒產(chǎn)物清潔、衛(wèi)生、安全、熱效率高，是理想的能源。 LLH 調(diào)壓計(jì)量站工藝設(shè)計(jì) 21 3 計(jì)算說明書 設(shè)計(jì)參數(shù) 已知參數(shù)的單位換算 設(shè)計(jì)流量 ： 4324 3. 5 54 5 10 N m dQ ??進(jìn) 站 4310. 145 8 22. 708 3 10 N m h 32 8 .1 8 6 3 .0 8 N m s? 431 9 3 .5 4 9 5 1 0 N m dQ ??至 輸 氣 干 線 438 .0 6 2 5 2 0 .6 2 5 1 0 N m h?? 9 N m s? 4350 10 N m dQ ??至 用 戶 432 .0 8 3 3 3 3 1 0 N m h?? Nm s? 設(shè)計(jì)壓力： 3 .2 0 3 .5 0 M P aP ? ?平 均 設(shè)計(jì)溫度 ： 293KT= 天然氣 基本 參數(shù)的計(jì)算 本設(shè)計(jì)按以下天然氣氣質(zhì)分析為主要參照進(jìn)行計(jì)算： 表 所輸天然氣氣 質(zhì)分析表 組分 甲烷 乙烷 丙烷 正丁烷 異丁烷 正戊烷 異戊烷 己烷 庚烷 氮?dú)? 2co 體積 % 壓縮因數(shù)的計(jì)算 壓縮因數(shù)的計(jì)算根據(jù)以下公式計(jì)算 [2]： 0 0 1 .7 3 4Z P= + () 式中 Z ——壓縮系數(shù) P ——輸氣管道內(nèi)平均壓力， MPa （絕）。 主要管段天然氣壓縮系數(shù) ： 0 . 9 3 41 0 0 1 . 7 3 4 3 . 3 5Z ???? 由于輸氣管線下游用戶的用氣壓力差異較大，本設(shè)計(jì)中的下游用戶沒有儲西南石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 22 氣罐，僅靠上游高壓管道進(jìn)行用氣量調(diào)峰，因此閥后壓力一般在 ~ 之間 ， 所以去主要用戶的天然氣壓縮系數(shù)為 : 0 . 9 7 01 0 0 1 . 7 3 4 1 . 6Z ???? 臨界壓力和臨界溫度計(jì)算 臨界壓力和臨界溫度的計(jì)算可依據(jù)《天然氣集輸工程》中式 (111 )和式 (112)計(jì)算： c i ciP y p?? () c i ciT yT?? () 式中 cP ——天然氣的臨界壓力 ， MPa ； cT ——天然氣的臨界溫度， K ； cip ——天然氣中組分 i 的臨界壓力 ， MPa ； ciT ——天然氣中組分 i 的臨界溫度 ， K ； iy ——天然氣中組分 i 的摩爾分?jǐn)?shù) 。 查《天然氣管道輸送》表 23 可知天然氣各組分參數(shù)如下表： 表 天然氣各組分參數(shù)表 組分 甲烷 乙烷 丙烷 正丁烷 異丁烷 正戊烷 異戊烷 己烷 庚烷 氮?dú)? 2co cp MPa cT K iM 610??Pas? 經(jīng)計(jì)算得： cP= %+%+%+%+%+%+%+%+%+%+%7.290 = MPa cT= %+%+%+%+%+%+%+%+%+%7+% = K 天然氣分子量計(jì)算 天然氣分子量的計(jì)算可根據(jù)《天然氣集輸工程》中 (123)計(jì)算： LLH 調(diào)壓計(jì)量站工藝設(shè)計(jì) 23 iiM y M?? () 式中 iM ——天然氣中組分 i 的分子量； iy ——天然氣中組分 i 的摩爾分?jǐn)?shù)。 經(jīng)計(jì)算得： M= %+%+%+%+%4+%+%+%+%+%28.013+% = 標(biāo)況密度計(jì)算 標(biāo)況密度的計(jì)算可根據(jù)下式計(jì)算： 0 1 7 .0 3 9 0 .7 6 0 6 72 2 .4 2 2 .4M? ? ? ?kg／ m3 0 .7 6 0 6 7 0 .6 3 11 .2 0 5? ? ? 粘度計(jì)算 粘度的計(jì)算可根據(jù)下式計(jì)算： ()i i iiiyMyM?? ? ?? () 式中 ? ——天然氣的粘度； i? ——天然氣中組分 i 的粘度； iM ——天然氣中組分 i 的分子量； iy ——天然氣中組分 i 的摩爾分?jǐn)?shù)； 經(jīng)計(jì)算可知： 3 10 P a s? ? ??? 天然氣的絕熱系數(shù) ： = 西南石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 24 管道設(shè)計(jì) 管道計(jì)算 管徑計(jì)算公式 管徑可根據(jù)下式計(jì)算 [3]： 004 vP TZqd PTpw= () 式中 d ——管線內(nèi)徑， m； vq ——?dú)怏w流量 (P = （絕）， 20tC?? )， 3ms； P ——管線輸送的平均壓力， KPa （絕）； T ——管線輸送的平均溫度， K ； Z ——?dú)怏w輸送平均條件下的壓縮因子； p ——圓周率，取 ； w ——?dú)怏w流速， 取 12 ms。 由上式可知： 入站管線： 34 1 0 1 . 3 2 5 2 9 3 0 . 9 3 4 6 3 . 0 8 0 . 4 3 5 m3 . 1 4 1 6 3 . 3 5 1 0 2 9 3 1 2d ? ? ? ???? ? ? ? 所以選入站管線外徑為： 508mmD? 出站管線： (1) 至輸氣干線 ： 34 1 0 1 . 3 2 5 2 9 3 0 . 9 3 4 5 7 . 2 9 0 . 4 1 4 m3 . 1 4 1 6 3 . 3 5 1 0 2 9 3 1 2d ? ? ? ???? ? ? ? 所以 選 至 輸氣干線外徑為： 457mmD? (2) 至主要用戶： 本設(shè)計(jì)中 由于輸氣管線下游用戶的用氣壓力差異較大， 且采用上游高壓管道 進(jìn)行用氣量調(diào)峰，因此閥后壓力一般在 ~ 之間。取 計(jì)算 ,假設(shè)至用戶用氣量為總量得： 34 1 0 1 . 3 2 5 2 9 3 0 . 9 7 0 5 . 7 9 0 . 1 9 4 m3 . 1 4 1 6 1 . 6 1 0 2 9 3 1 2d ? ? ? ???? ? ? ? 所以至主要用戶管線外徑為： 219mmD? 管壁壁厚計(jì)算公式 管壁壁厚的計(jì)算可根據(jù)下式計(jì)算 [7]： LLH 調(diào)壓計(jì)量站工藝設(shè)計(jì) 25 2 SPD Ftd sj= () 式中 ? ——管道 計(jì)算壁厚， mm ； D ——管道 外徑 ， mm ； p ——設(shè)計(jì)壓力， MPa ； s? ——管子 的最小屈服強(qiáng)度， 20 號鋼的最低屈服極限為 245 MPa ； F ——設(shè)計(jì)系數(shù) (站場內(nèi)部管線 ， 穿越河流 ,鐵路及公路管段 ， F=； 野外地區(qū)鋪設(shè)的管線 ， F=)； ? ——焊縫系數(shù) (對于符合現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)《輸送流體用無縫鋼管》規(guī)定的鋼管 ， ? 值取 )； t ——鋼管的溫度系數(shù) ,查表取 ? 。 12s CC??? ? ? () 式中 s? ——管道設(shè)計(jì)壁厚， mm ； ? ——管道計(jì)算壁厚， mm ； 1C ——管道壁厚負(fù)偏差的附加值，任何情況下，不得小于 mm ； 2C ——管道壁厚的腐蝕余量，由于進(jìn)入計(jì)量站的天然氣是經(jīng)凈化的比較干凈天然氣，所以不考慮腐蝕余量 。 一般管道鋼材選用 20 號鋼，其最小屈服強(qiáng)度為 245 MPa 。于是： (1) 進(jìn)站管道 計(jì)算 壁厚： 3 . 5 0 5 0 8 7 . 2 6 m m2 2 4 5 0 . 5 1 . 0 1 . 0? ???? ? ? ? 進(jìn)站管道 設(shè)計(jì) 壁厚： s? = 查規(guī)范 [11]選管 ： 508 10?? (2) 至輸氣干線管道 計(jì)算 壁厚： 3 . 5 0 4 5 7 6 . 5 3 m m2 2 4 5 0 . 5 1 . 0 1 . 0? ???? ? ? ?