【正文】 天然氣的含塵量，前蘇聯(lián)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：生活用氣含塵量為粉塵中以氧化鐵最mg/m輸氣管道中氣體的含塵量一般為1～23粉塵；（2）管道施工時(shí)留下的臟物和焊渣；（3）管內(nèi)的銹屑和腐蝕產(chǎn)物。分離與除塵2．天然氣的凈化33335～10℃。（2）供長輸管道的天然氣，其脫水深度以確保在輸送過程中是為了保證管道、設(shè)備、和儀表不被腐蝕。以下。之間，我國生活用氣衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為mg/硫化氫含量大都在上述要求都是對管道輸氣而言，從中可以看出：境溫度低5℃。m；硫化氫含量不得超過20我國要求有機(jī)硫總含量不超過200mg/mg/m；含水量，德國要求低于～2～5％（體積比）～；有機(jī)硫含量不超過250mg；二氧化碳含量，視熱值不不超過目前，凈化的指標(biāo)和要求各國有所不同。因此，天然氣進(jìn)入輸氣干線之前必須凈化，除去塵粒、凝析液、水及其它有害組分。另一方面，天然氣中的硫化氫又是制造硫、硫酸、化肥的重要原料，不應(yīng)讓它混在天然含有硫化物的天然氣作為化工原料，很容易造成催化劑中毒，使生產(chǎn)無法進(jìn)行，生產(chǎn)的產(chǎn)品硫化氫和二氧化硫還是一種腐蝕劑，尤其有水存在當(dāng)空氣中含有空氣中硫化氫含量大于910mg/m硫化氫及其燃燒產(chǎn)物二氧化硫（SO2）都具有強(qiáng)烈的刺鼻氣味，對眼粘膜和呼吸道有破無機(jī)的主要為硫化氫，有機(jī)的主要是二硫化碳（CS2）、6H2O水在一定溫度和壓力條件下還能和天然氣中的某些組分生成冰雪狀水合物（如）等形成酸性水溶液，對管內(nèi)壁形成腐蝕，是造成輸氣水還能聚在某些部位，影響輸氣的正常進(jìn)行。砂、鐵等塵粒隨氣流運(yùn)動(dòng)，磨損壓縮機(jī)、管道和儀表的部件，甚至造成破壞。碳等有害物質(zhì)。從地層中開采出來的天然氣往往含有砂和混入的鐵銹等固體雜質(zhì)，以及水、水蒸氣、1．天然氣的輸送要求輸氣工藝基礎(chǔ)知識(shí)5的數(shù)值與壓力下降數(shù)值的比值稱為節(jié)流效應(yīng)系數(shù)，又稱焦耳湯姆遜效應(yīng)系數(shù)。節(jié)流效應(yīng)又稱為焦耳湯姆遜效應(yīng)?！囟认陆?，這稱為節(jié)流的正效應(yīng)。真實(shí)氣體的焓不但與溫度有關(guān)，也與壓力有關(guān)。h1=w1＜w2P1＞P2；比容處，那里的氣體已為平衡狀態(tài)：例如離節(jié)流足夠遠(yuǎn)的兩個(gè)截面但可以研究節(jié)流前流絕熱節(jié)流效應(yīng)示意圖圖流。所示，氣體在流道如圖然而假如上述變化的氣體是真實(shí)氣持不變。4．天然氣輸送過程中的節(jié)流效應(yīng)帕?xí)r,天然氣的爆炸上限為上升，壓力為5％～15％。輸氣工藝基礎(chǔ)知識(shí)46665一般情況下，可將爆炸極限與可燃性限混用，即用可燃燒性限代替爆炸極限，這對于實(shí)際工作是適宜的，有的可燃?xì)怏w的可燃性限與爆炸極限是一致的，有的可燃?xì)怏w的爆炸限只是可燃性限內(nèi)的更小濃度范圍。稱為爆炸下限，最高濃度稱為爆炸上限，爆炸下限與爆炸上限之間的可燃燒氣體濃度范圍，稱為爆炸極限?？扇?xì)怏w與空氣的混合物，在封閉系統(tǒng)中遇明火可以發(fā)生劇烈燃燒，即發(fā)稱之可燃性界限，即可燃性限?？扇?xì)怏w與空氣的混合物進(jìn)行穩(wěn)定燃燒時(shí)，其可燃?xì)怏w可燃?xì)怏w與空氣遇到火源，可以發(fā)生燃燒或爆炸。3．天然氣的可燃性限和爆炸極限使用低熱值即凈熱值。不計(jì)汽化的熱值叫低熱值（凈熱值）將汽化熱計(jì)算在內(nèi)的熱值叫部分燃料熱能消耗于水的汽化。放出的熱量。天然氣作為燃料使用，熱值是一項(xiàng)重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，甲烷至丁烷以氣此外，天然氣中還含90%，而陜甘寧氣田則達(dá)例。我國管道天然氣經(jīng)過凈化處理后，含硫量已大大降低，符合國家天然氣的主要成分為烷烴氣體，烷烴氣體本身無毒，若含有硫化氫，則對人體有毒害性；如天然氣未燃燒或爆炸。天然氣是一種易燃易爆混合性氣體，與空氣混合后，在空氣中濃度達(dá)到～。般為含硫化氫的天然氣略帶臭雞蛋味，石油伴生氣帶汽油味。的可燃?xì)怏w稱為石油伴生氣。天然氣的物性第二章 第一篇陜京一線輸氣管道結(jié)構(gòu)圖儲(chǔ)氣庫滄化、滄淄線天津市通州站天津市石景山站二站村閥室應(yīng)縣壓氣站府谷壓氣站靖邊站河北省朔州市進(jìn)氣 第一篇）、近年已建成陜京輸氣管道從上世紀(jì)末開始，川渝地區(qū)。8020年，我國建成第一條現(xiàn)代輸氣管線—巴渝線。121140乃至跨國性大型供氣系統(tǒng)。幾條最著名的輸氣管道幾乎都是這一時(shí)期建成的。年的發(fā)展歷史。國外天然氣管道有近出支線，形成一個(gè)統(tǒng)一的供氣系統(tǒng)。庫注氣，冬季用氣高峰時(shí)，再采出用以調(diào)峰。經(jīng)濟(jì)地運(yùn)營。京市日高峰用氣量是低谷用氣量的幾倍至十幾倍。為滿足沿線地區(qū)用氣，常在中間壓氣站或分輸站引出支線分輸，也可輸氣末站將天然氣計(jì)量、調(diào)壓輸氣末在氣田開發(fā)初期，由于地層壓力較高而輸氣量較小，地層壓力足以輸送至它接受氣田凈化廠來氣，離，輸氣管道設(shè)有壓氣站、分輸站、計(jì)量站及清管站等，通過分輸站（計(jì)量站）將天然氣調(diào)壓后輸往城鎮(zhèn)輸氣管道工程由輸氣管道、輸氣站場、管道穿（跨）越及輔助生產(chǎn)設(shè)施組成。40%左右。億立方米，相當(dāng)10MPa，年設(shè)計(jì)輸量多公里，管徑Φ至上海市，全長 第一篇以西氣東輸管道為例，從新疆輪南類，它的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循國標(biāo)《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》它在我國壓力管道分類中屬供給工業(yè)用戶或民用。天然氣長輸管道的概念和特點(diǎn)天然氣長距離管道輸送本書主要介紹天然氣長輸管道和城市輸氣田到香這是海上氣田和近海大陸架氣田輸送到陸上的最主要方式，（2）液化氣船運(yùn)，這是長距離海路運(yùn)輸?shù)闹饕绞?，如從中東、東南亞運(yùn)送到歐洲、亞洲各地均用天然氣水路運(yùn)輸主要指海路運(yùn)輸，有兩種運(yùn)輸方式：陸上運(yùn)輸還可以采用液化運(yùn)輸方式。然氣并無嚴(yán)格的定義，通常指高壓的天然氣（最高壓力達(dá)最大量、最普遍的運(yùn)輸方式；此外，也采用壓縮天然氣槽罐車運(yùn)輸，這是少量的、短距離的運(yùn)輸。從運(yùn)輸?shù)牡乩憝h(huán)境分，天然氣運(yùn)輸又可分為陸上運(yùn)輸和水路運(yùn)輸。兩種，即管道運(yùn)輸和液化氣船（車）運(yùn)輸。力下變成液體，然后用特殊的船舶或槽車進(jìn)行運(yùn)輸。7020用戶距離越來越遠(yuǎn)，有的甚至要越洋過海才能將天然氣送到用戶，這樣就給管道建造帶來了極大的困難。自從天然氣被開采利用以來，一直是利用管道從開采地輸送到用戶。正常狀態(tài)下的天然氣以氣體狀態(tài)存在于自然界中，對于氣態(tài)物質(zhì)而言，管道輸送是最有效的輸送方式。天然氣輸送方式第一章機(jī)、地下儲(chǔ)氣庫以及液化天然氣（LNG）。檢查、維護(hù)工作，以確保輸氣管道安全、平穩(wěn)運(yùn)行。在管道運(yùn)行期間，需要進(jìn)行清管、天然氣加壓、在進(jìn)入長輸管道輸送之前，必須對天然氣進(jìn)輸氣工藝基礎(chǔ)知識(shí)輸氣工藝基礎(chǔ)知識(shí)通常用海水加溫，這一換熱過程可作為巨大的工業(yè)冷源加以利用。大宗的液化天然氣目前都用液化氣船運(yùn)輸。大型地上液化天然氣儲(chǔ)罐多用低溫韌性好的鋁、鎳合金或不銹鋼的金屬罐，也有用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土建造的?！?。它的體積只是氣態(tài)的為了測試管道輸送效率，常以新投產(chǎn)時(shí)管道最佳工況的效率作為基準(zhǔn)，進(jìn)行管道效率校核。Tb為標(biāo)準(zhǔn)溫度(293K)。末端天然氣流量變化的同時(shí),其壓力也隨之變化,末端起終點(diǎn)壓力的允許變化幅度決定末端儲(chǔ)氣量值。氣體外輸量少時(shí)，多余的天然氣就積存在末端。末端長度對管道管徑及壓氣站站數(shù)的確定有影響，因此也是輸氣工藝應(yīng)考慮的問題。站距主要由輸氣量確定，每個(gè)壓氣站都要消耗一部分天然氣作燃料,因此輸氣量逐站減少,從而使各站距也有所不同。長距離輸氣管道必須在沿線建設(shè)若干個(gè)中間壓氣站。為提高天然氣壓力或補(bǔ)充天然氣沿管道輸送所消耗的壓力，需要設(shè)置壓氣站?！　簹庹驹O(shè)置　　計(jì)劃建設(shè)管道時(shí)，輸氣量通常是給定的，可先根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇壓縮比及相應(yīng)的站間距離，按上述公式計(jì)算所需的管徑和壓氣機(jī)的出口壓力，并作出不同方案，用以比較管材金屬消耗量和所需功率，從而確定最優(yōu)參數(shù)。同樣提高輸送壓力和降低溫度也能收到增大輸氣量的效果。從以上兩公式可知,管道的輸氣量主要是由管徑、長度、溫度、相對比重、起點(diǎn)和終點(diǎn)壓力等參數(shù)決定，其中尤以管徑、起點(diǎn)壓力和長度的影響最大。Z為管內(nèi)天然氣平均溫度、平均壓力下的壓縮系數(shù)；G為天然氣相對于空氣的比重。p1及p2分別為計(jì)算段管道起、終點(diǎn)壓力；L為計(jì)算段管道長度。CQ為公制單位計(jì)算常數(shù)()；Tb為標(biāo)準(zhǔn)溫度(293K)；pb為標(biāo)準(zhǔn)壓力()；D為鋼管內(nèi)徑。對于大管徑、高壓輸氣管道的輸氣量計(jì)算，一般用潘漢德公式：輸氣管道的管徑、壁厚、起點(diǎn)壓力、壓縮比（壓氣機(jī)出口與進(jìn)口壓力之比）和壓氣站間距等參數(shù)的計(jì)算?！　≥敋夤艿烙?jì)算因此，必須采取措施統(tǒng)一協(xié)調(diào)全系統(tǒng)各站的輸量和壓力，如調(diào)節(jié)各站原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，改變壓氣機(jī)工作特性和采用局部回流循環(huán)等，以保持壓氣機(jī)出口壓力處于定值，并保障管道、管件和設(shè)備處于安全運(yùn)行狀態(tài)?！　怏w放空時(shí)對豎管底部產(chǎn)生較大的且不均勻的反座力，在現(xiàn)場曾引發(fā)放空豎管振裂事故?！　》趴肇Q管頂端嚴(yán)禁裝設(shè)彎管，原因是頂端向大氣排出的氣體產(chǎn)生的反向推力將對豎管底部產(chǎn)生巨大的彎矩，有造成放空豎管傾倒的可能，此種事故在生產(chǎn)現(xiàn)場多次發(fā)生過，故在本條文中特予以強(qiáng)調(diào)。泄放氣引出管管徑大小應(yīng)根據(jù)安全閥的泄放量和背壓綜合考慮確定。..制定的。GB本條是根據(jù)《84350185石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》..％作為背壓進(jìn)行計(jì)算。輸氣站內(nèi)的安全泄放氣體和放空氣體一般均用管線引到站外放空豎管放空，或在豎管頂部燃燒后排入大氣。543倍設(shè)計(jì)壓力的強(qiáng)度試驗(yàn)，本規(guī)范安全閥的定壓要求是安全的，也是與國際標(biāo)準(zhǔn)相一致的。.%223）第6(13623石油天然氣工業(yè)一管道輸送系統(tǒng)》對壓力控制的要求如下表（表3EN12l86輸配氣調(diào)壓站功能要求》　　英國及歐洲標(biāo)準(zhǔn)《%441第843.ASME條和美國《第192美國聯(lián)邦強(qiáng)制性法規(guī)《443這種泄壓放空方式對保護(hù)環(huán)境和防火安全均有好處。當(dāng)一個(gè)站場存在不同設(shè)計(jì)壓力的管道及設(shè)備，為防止調(diào)壓設(shè)備失效而引起低壓系統(tǒng)超壓，應(yīng)在低壓系統(tǒng)上游按不同設(shè)計(jì)壓力分別設(shè)置安全閥．　　如果經(jīng)分析不存在超壓可能，則可不設(shè)置。受壓設(shè)備和容器由于誤操作、壓力控制裝置發(fā)生故障或火災(zāi)事故等原因，上述設(shè)備、容器內(nèi)壓可能超過設(shè)計(jì)壓力。..為使管線放空而配置的連接管尺寸和能力，應(yīng)能在緊急情況下使管段盡快放空”。款的規(guī)定。條（C.8B31..該條規(guī)定“凡干線、總管、配氣系統(tǒng)、用戶量氣表和相接設(shè)施、壓縮機(jī)站、管式氣柜、用管子和管件制成的容器以及所有專用設(shè)備，若所接的壓縮機(jī)或氣源，在其壓力控制失靈或其他原因，可能使上述設(shè)施中的壓力超過其最大允許操作壓力者，應(yīng)裝設(shè)適當(dāng)?shù)男箟夯蛳迚貉b置”。1）第845.（以下簡稱ASME.ASMF..43..如果是事故工況，主要是計(jì)算出管道能維持供氣的時(shí)間?！　τ脷獠痪庑缘膭?dòng)態(tài)計(jì)算，應(yīng)提供一個(gè)波動(dòng)周期內(nèi)每小時(shí)用氣量的變化數(shù)據(jù)（或負(fù)荷系數(shù)）。不穩(wěn)定工況對安全、平穩(wěn)供氣影響很大，不穩(wěn)定工況主要來自供用氣的不均衡性和管道系統(tǒng)故障，如管線破裂漏氣，壓縮機(jī)組故障停運(yùn)等。...～.時(shí)，E908值為0DN800本規(guī)范推薦當(dāng)輸氣管道公稱直徑DN300值較小口徑管道為高。值較高。值大小主要與管道運(yùn)行年限、管內(nèi)清潔程度、管徑大小、管壁粗糙情況等原因有關(guān)。.～.=值應(yīng)考慮計(jì)算條件與管道實(shí)際運(yùn)行條件的差異，以保證運(yùn)行一段時(shí)間后管道實(shí)際輸氣量能滿足設(shè)計(jì)任務(wù)輸量。等于輸氣管道的實(shí)際輸氣量與理論計(jì)算輸氣量之比，表明管道實(shí)際運(yùn)行情況偏離理想計(jì)算條件的程度。設(shè)計(jì)時(shí)采取的水力摩阻系數(shù)。λφ——?dú)怏w計(jì)算流量；　　Q氣體實(shí)際流量；Qφ式中公式中引入一個(gè)輸氣效率系數(shù)E給出公式（原為PanhandleB一2..一1..值，見表2的點(diǎn)，就必須在輸氣管水力計(jì)算中考慮高差對地形的影響。的壓力，這樣的壓力就不能忽略。.高差為1000m/875MPa例如壓力7但在地形起伏、高差大于20Om氣柱相當(dāng)壓力為700Pam3,7kg0）一項(xiàng)表示輸氣管終點(diǎn)與起點(diǎn)的高差對流量的影響；分母內(nèi)△分子中（l=πTORa/4P0。　　C)hi、hi1一一各劃分管段終點(diǎn)和起點(diǎn)的標(biāo)高（m　　n)s2/1Ra一一空氣的氣體常數(shù)，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下Ra=287計(jì)算管段起點(diǎn)和終點(diǎn)間高差（m　　△h)　　T——?dú)怏w壓縮因子；　　Z　　λ——)——計(jì)算管段起點(diǎn)和終點(diǎn)壓力（MPaPH及PKhH，通過上列基本方程進(jìn)行運(yùn)算和簡化后則可得下列公式：h=hK…h(huán)3=h3h2=如設(shè)起點(diǎn)的高程為Hh=0……PK設(shè)各管段的長度為LLL3…將長度為L時(shí)對輸量有影響，故應(yīng)按下面式（2）計(jì)算．MPa.的天然氣200m.4MPa氣柱造成的壓力也較大，如在6輸氣壓力不高時(shí)，按水平管公式計(jì)算誤差很小可忽略不計(jì)，此時(shí)可采用水平管基本公式（l）計(jì)算?！　‘?dāng)輸氣管道沿線地形平坦，任意二點(diǎn)的相對高差小于200m　　再將上列方程經(jīng)計(jì)算和簡化，即得計(jì)算水平管的基本公式如下：作為水平管系，則上述表達(dá)式可用下列方程表示：=該公式系按氣體動(dòng)力學(xué)理論并根據(jù)氣體管路中流體的運(yùn)動(dòng)方程、連續(xù)性方程和氣體狀態(tài)方程聯(lián)立解導(dǎo)而得，其結(jié)果可由下列基本方程所表達(dá)：..不具備這些資料和數(shù)據(jù)，管道輸氣工藝設(shè)計(jì)便無法進(jìn)行。設(shè)計(jì)和計(jì)算所需的主要基礎(chǔ)資料和數(shù)據(jù)，應(yīng)由管道建設(shè)單位根據(jù)工程建設(shè)條件和任務(wù)提出。133工藝計(jì)算與分析.聯(lián)邦管道安全法》81ASME由于輸氣站或干線、支線停運(yùn)，則需與輸氣管道截?cái)?，故?yīng)裝進(jìn)出站截?cái)嚅y。站內(nèi)設(shè)備檢修需要停運(yùn)；②　　清管站干線越站旁通管路是止常運(yùn)行管路。壓氣站壓縮機(jī)和動(dòng)力機(jī)需要定期檢修；③越站操作的情況有三種：①..輸氣管道的壁厚是按輸氣壓力和地區(qū)等級確定的．輸氣壓力可能出現(xiàn)兩種情況，一是正常輸氣時(shí)所形成的管段壓力，二是變工況時(shí)的管段壓力．當(dāng)某一壓氣站因停運(yùn)而進(jìn)行越站操作時(shí)，則停運(yùn)壓氣站上游管段壓力一般大于正常操作條件時(shí)的壓力．故本條規(guī)定管道系統(tǒng)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)，應(yīng)滿足運(yùn)行工況變化的要求。72321為了保證進(jìn)人管道的氣體質(zhì)量符合第3623輸氣干線各分輸站、配氣站和末站的壓力，是由