【正文】 （）式中： ——天然氣在標準參比條件下的壓縮因子； ——天然氣在操作條件下的壓縮因子 流動溫度系數(shù)流動溫度系數(shù)是因天然氣流經(jīng)節(jié)流裝置時氣流的平均熱力學溫度與標準參比條件熱力學溫度（）產(chǎn)生偏差，而導出的修正系數(shù)，可按下式計算： （）式中 ：T1=t1+273； 輔助計算 輔助參數(shù)計算表（）查表得金屬材料的線膨脹系數(shù)查表求出Ｄ239干空氣在標準狀態(tài)下壓縮因子天然氣在標準狀態(tài)下壓縮因子天然氣的理想相對密度天然氣相對密度查表得定壓比熱查表得定容比熱天然氣的等熵指數(shù)查表A5得動力粘度（）常用流量時的管徑雷諾數(shù) 孔板開孔直徑計算 開孔直徑計算表求223。近似值假設223。=可膨脹系數(shù)ε漸近速度系數(shù)E流出系數(shù)C相對密度系數(shù)FG天然氣超壓縮因子FZ查表可得流動溫度系數(shù)FT計算β值可膨脹系數(shù)ξ漸近速度系數(shù)E流出系數(shù)C計算β值（） 流量計選型本設計中孔板流量計采用武漢訊爾儀表公司的法蘭取壓標準孔板流量計壓氣站入口流量計型號為：Ⅱ，壓氣站出口流量計型號為：Ⅱ。 安全閥的計算 安全泄放量安全閥的泄放量應根據(jù)具體工藝過程來確定。該壓氣站設計安全閥的泄放量均認為是單位時間內流過設備的氣體質量流量，所以 （） 安全閥的泄放壓力安全閥開始起跳時的進口壓力稱為安全閥的泄放壓力或定壓。它應等于或小于受壓設備或管道的設計壓力?？砂聪旅娴姆椒ù_定： 當P≤ P≤ 當P 式中： P ——被保護設備或管道操作絕對壓力，MPa； ——安全閥泄放絕對壓力，MPa。安全閥開至最大并達到最大泄放量時的進口壓力與泄放壓力之間的差值稱為聚積壓力，用表示。對于安裝在無火壓力容器上的安全閥：式中： Pa—聚積壓力，MPa； ——安全閥泄放絕對壓力，MPa。安全閥達到最大泄放量能力時的進口壓力，稱為最高泄放壓力。在工藝流程中，最高泄放壓力可按下式確定：式中： ——安全閥最高泄放壓力，MPa； ——安全閥泄放絕對壓力，MPa； ——安全閥聚積壓力，MPa。 安全閥通道截面積公式安全閥通道截面積： （）式中： A ——安全閥通道截面積，； G ——安全閥的最大泄放量，kg/h； ——安全閥達到最大泄放量時的進口絕對壓力，MPa； K ——流量系數(shù)，—； M ——氣體摩爾分子量，kg/kmol； ——安全閥進口處絕對溫度，K； Z ——氣體壓縮系數(shù)； C ——氣體特性系數(shù)，按下式計算： （）天然氣中：k=2 得：C=265 安全閥內徑的計算公式安全閥直徑： （） 計算結果 kg/mol。計算結果為： 安全閥計算結果表位 號閥前溫度閥前操作壓力瀉放壓力聚積壓力開啟壓力T（℃）P（）（）Pa（）（）分離器前壓縮機 匯管計算 匯管管徑計算匯管的內徑大小通常為所連接最大進氣管管徑的2~3倍。 Dh=D （2~3） () 壓氣站進口公稱直徑250mm 則 =750mm 匯管2最大進口公稱直徑300mm 則 =750mm 匯管壁厚計算兩個匯管壁厚相同取20mm 匯管選型直徑mm壁厚mm匯管175020匯管275020 壓縮機的工藝計算 排氣量和進氣量在壓縮機排氣端測得的單位時間內排出的氣體體積，換算到壓縮機第一級進氣條件（壓力、溫度、濕度）下的數(shù)值稱為排氣量，用表示，單位為m3/min。供氣量是指排出的氣體按標準狀態(tài)（kPa，=273K）計算的干燥氣體的容積值。排氣量與進氣量的關系按下式計算： （）式中 —進氣狀態(tài)下的相對濕度；—進氣溫度下水的飽和蒸氣壓力，kPa；—標準狀態(tài)大氣壓力，kPa；—標準狀態(tài)大氣溫度，K；—進氣壓力，kPa；—進氣溫度，K。，，由和k值查圖得=2。代入式（）得：m3/d 壓氣機功率往復壓縮機所作理論功率按下式計算： （）式中：N——壓縮機理論功率，kW； ε——壓縮機壓比，p2／p1； p1 ——壓縮機進口狀態(tài)下壓力，Pa； p2 ——壓縮機出口狀態(tài)下壓力，Pa； k——氣體絕熱指數(shù)； V1——氣體在吸入狀態(tài)下體積流量，m3／s； Z1——壓縮機進氣條件下壓縮系數(shù)； Z2——壓縮機出氣條件下壓縮系數(shù)； η——壓縮機效率。得：N=174 kW往復機實際功率： Ns= N／(ηgηc) （）式中：Ns——實際所需功率，kW； ηg——壓縮機機械效率，對大中型壓縮機ηg=～，對小型ηg=～；ηc ——壓縮機傳動損失，皮帶傳動ηc=～，齒輪傳動ηc=～，直連ηc=計算得：實際所需功率 Ns=193kW 清管器收發(fā)筒計算選型 規(guī)范《清管設備設計技術規(guī)定》(SY/T053494)第10條規(guī)定：(1) 筒體結構及要求：筒體上部應按工藝要求開設壓力表接口、放空閥接口；筒體下部應設排污管接口；筒體中部應設旁通管及出油口等。(2) 大小頭宜采用同心大小頭與筒體相焊。(3) 清管器接收筒筒體長度為接收的最長清管器長度(多個清管器時為總長)的2～。一般取筒體直徑的3～4倍。(4) 清管器接收筒筒體內部應與盲板內經(jīng)相同。(5) 清管器接收筒大小頭的長度應不小于筒體直徑。(6) 清管器接收筒旁通管直徑應不小于主管直徑的1/(DN≥500mm)宜取主管直徑的1/。(7) 清管器發(fā)送筒筒體上部應按工藝要求開設壓力表接口、放空閥接口；筒體中部設置流體出口；筒體下部設置排污口等。(8) 清管器發(fā)送筒大小頭可采用同心大小頭或偏心大小頭。(9) ～2倍。(10) 清管器發(fā)送筒筒體內徑應和盲板內徑相同。(11) 清管器發(fā)送筒偏心大小頭的長度應不小于筒體直徑。 清管器接收發(fā)送筒設計結果清管器收球筒及盲板材料使用L245鋼，采用偏心大小頭，上部開設壓力表接口、放空閥接口，筒體下部設排污管接口?？扉_盲板內徑810mm，盲板筒體小端圓筒長度選擇165mm，設置轉臂。收球筒筒體長度12m，內徑810mm，壁厚25mm。清管器收球筒及盲板材料使用L245鋼，采用偏心大小頭，筒體上部按工藝要求開設壓力表接口、放空閥接口，筒體中部設置流體出口?？扉_盲板內徑810mm，盲板筒體小端圓筒長度選擇165mm，設置轉臂。收球筒筒體長度11m，內徑810mm，壁厚25mm。 其它閥門經(jīng)過對多種閥門研究比較，對照工藝流程需要，綜合考慮之前各種閥門應用經(jīng)驗，適用范圍，使用壽命，采購成本，運行維護成本，與本壓氣站SCADA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和控制連接，查找《石油化工裝置工藝管道安裝設計手冊第三篇閥門》，選擇閥門型號如下表： 站閥門表名稱型號公稱通徑mm結構尺寸（mm）重量個數(shù)LH電動明桿楔式雙閘板閘閥Z942W1700430294513192傘齒輪傳動明桿楔式雙閘板閘閥Z542W1700430287413096傘齒輪傳動平板閘閥K544D6450011503814400034009503052260016K544D10020065018177002電動法蘭直通式固定球閥KQ47F647001700150011943法蘭直通式固定球閥KQ47F6470017002法蘭節(jié)流閥L41H641505507151585結論通過對固原壓氣站工藝流程的初步設計得出以下結論：（1）考慮到未來固原市的發(fā)展和能源結構的變化，固原站設計上多處為將來固原市天然氣戰(zhàn)略考慮：預留下足夠的預留頭，管道設計按照預測的遠期天然氣使用情形考慮，預留一定的壁厚和管徑；各種設備留下升級空間。（2）我國天然氣管道和站場的實際情況還處在落后與國外，站場自動化控制水平較低及自動化系統(tǒng)利用率不高，需要借鑒國內外站場自動控制系統(tǒng)，同時在這個領域需要開拓國內自己的道路。（3）站場的設備整體撬裝化程度還不夠，在選型中發(fā)現(xiàn)多是代理外國品牌的各種撬裝設備，站場控制軟件不夠方便和智能。（4）站場計量上存在問題一些問題，本站日處理量極大，對高林敏流量計的要求明顯，而國內精確等級高地流量計少而貴，跟不上日益發(fā)展的站場需求。（5）天然氣其易燃易爆，所以需求更安全的天然氣處理設備。謝 辭本課題在選題及設計過程中得到西南石油大學石油工程學院陳利瓊老師的悉心指導。陳老師多次詢問設計進程，并為我指點迷津，幫助我開拓研究思路。陳老師一絲不茍的作風，嚴謹求實的態(tài)度，踏踏實實的精神。在陳老師的鼓勵指導下才有這篇論文；誠摯的感謝陳老師。參考文獻[] 中國石油天然氣管道有限公司，《油氣儲運技術論文集（第四卷）》，石油工業(yè)出版社，[2] ，吳宏（譯）《管道運行與維護使用方法》，[3] GB503502005. 《油氣集輸設計規(guī)范》[S][4] 李長俊主編，《天然氣管道輸送》[M]，北京：石油工業(yè)出版社，.[5] 何利民、高祁編著，《油氣儲運工程施工》[M]，北京：石油工業(yè)出版社，.[6] 曾自強、張育芳主編，《天然氣集輸工程》[M]，北京：石油工業(yè)出版社，.[7] 中國石油天然氣總公司編，石油地面工程設計 第五冊 天然氣長輸管道工程設計[M]，石油大學出版社，.[8] 中國石油天然氣集團公司規(guī)劃設計總院編，《油氣田常用閥門選用手冊》[S]，北京：石油工業(yè)出版社，.[9] 中國石油規(guī)劃總院編，《油氣田常用儀表選用手冊》[S]，北京：石油工業(yè)出版社，.[10] 化工設備設計全書編輯委員會著，除塵設備設計[S]，上?？茖W技術出版社，1985.[11] 時銘顯、劉雋仁、1980（4）[12] SYT61432008 天然氣流量的標準孔板計量方法[M][13] 何明軒編，天然氣流量的標準孔板計量方法[M].[14] SY/0515－2004．油氣分離器規(guī)范[S].[15] SYT61432004；用標準孔板流量計測量天然氣流量[S].[16] [S].[17] 化工設備設計全書編輯委員會編，《除塵設備設計》[S]，[18] 中國石油天然氣集團公司規(guī)劃設計總院編，《油氣田常用閥門選用手冊》[S]，石油工業(yè)出版社，附錄附錄一：固原壓氣站工藝流程圖附錄二：固原壓氣站平面布置圖