【正文】 氣站，故全線燃料氣的年總耗量： Qsumf = QF （759） = 1064 =106 m3/a全線燃料氣耗量占年輸氣量的比例： （760）10) 計(jì)算輸氣管線路部分的耗鋼量Gst： Gst = gstL （761） = （Dδ）δ301 = （）301 =105 t 經(jīng)濟(jì)性計(jì)算管輸費(fèi)Y 進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算：（1）管線投資 市場(chǎng)剛材價(jià)格為 4015/t = 元=（2）機(jī)組投資 萬(wàn)元 (3)壓氣站投資 萬(wàn)元 （4）管理費(fèi)用 萬(wàn)元（5）利潤(rùn) 萬(wàn)元 總投資 萬(wàn)元 技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算 圖81. 輸氣管道的首站流程圖8 繪圖說(shuō)明圖82. 天然氣管道系統(tǒng)全線流程圖 結(jié)論鄯善烏魯木齊天然氣管道承擔(dān)著向?yàn)豸斈君R供輸天然氣的任務(wù)，是新疆維吾爾自治區(qū)首府的主要供氣管道，此輸氣管道屬于長(zhǎng)輸天然氣管道，是國(guó)內(nèi)最早建成投用的長(zhǎng)距離、大口徑、大輸量的天然氣管道。4) 確定每臺(tái)（工作機(jī)）離心式壓縮機(jī)的排量g（kg/s）： （755）5) 確定每臺(tái)離心式壓縮機(jī)所需的實(shí)際功率： （756）功率利用率： （757）6) 計(jì)算燃料氣耗量把S2A01型燃?xì)廨啓C(jī)在ISO條件下的額定熱耗率HRISO=18050 kJ/（kWK) （747）（3）把全站的通過(guò)能力，即體積流量q換算成質(zhì)量流量G： （748）=（4）計(jì)算天然氣在壓縮機(jī)入口條件下的壓縮性系數(shù)ZB： （749）（5）計(jì)算多變能量頭H（取k=）： （750）（6）計(jì)算一個(gè)壓縮機(jī)站所需的總功率（即單站功率）N0（根據(jù)《壓縮機(jī)與驅(qū)動(dòng)機(jī)選用手冊(cè)》知離心式壓縮機(jī)的流量范圍取多變效率η=，因?yàn)閝=）： kW （751）（7）通過(guò)查《壓縮機(jī)與驅(qū)動(dòng)機(jī)選用手冊(cè)》，初選日本生產(chǎn)的S2A01其各項(xiàng)參數(shù)見(jiàn)表73：表73 參數(shù)表額定功率（kW）額定熱耗率kJ/（kW（1）求所輸天然氣組分求天然氣的平均分子量μ：（746）（2）計(jì)算氣體常數(shù)R： kg 由計(jì)算得： = 一般壓縮機(jī)站數(shù)往大化整，故站數(shù)為4。K）計(jì)算焦—湯系數(shù)： Di=1/Cp（E1/T2cpE2） =1/（106/）=℃/MPa （740）⑤初步設(shè)定計(jì)算段長(zhǎng)度l=86km則有： （741）== （742） （743） =℃ ℃與所設(shè)定的19 ℃相差不大故取tcp= ℃=。 計(jì)算儲(chǔ)氣階段終了時(shí)末段的起點(diǎn)壓力P1B P1B=P2B （736） = = MPa 校核末段長(zhǎng)度lk （737）=75km計(jì)算結(jié)果lk=75km等于設(shè)定值lk=75km相差不大，故取lk=75km。 （732）計(jì)算值ZB==，則取ZB=。 確定輸氣管末段的幾何容積、末段儲(chǔ)氣量、確定末段平均壓力(1) 計(jì)算輸氣管末段的幾何容積：VT= （728）=()275103=103 m3(2) 根據(jù)氣體狀態(tài)方程計(jì)算儲(chǔ)氣階段開(kāi)始時(shí)末段中的儲(chǔ)氣量： （729）(3) 根據(jù)規(guī)范4《GB5202512003》中規(guī)定，為滿足晝夜“調(diào)峰”要求，末段儲(chǔ)氣量應(yīng)為日通過(guò)能力的5%30%，本例取20%。(2) 計(jì)算儲(chǔ)氣階段開(kāi)始時(shí)末端的起點(diǎn)壓力P1A： = （722）(3) 根據(jù)P2A和P1A確定初期階段的平均壓力PcpA： = (4) 校核ZA： （723）計(jì)算值ZA==，則重新設(shè)值?！妫?；(7) 計(jì)算： （713）(8) 計(jì)算： （714）(9) 計(jì)算末段的平均溫度tkcp：℃ （715）計(jì)算結(jié)果（tkcp=℃）與設(shè)定的值（℃）基本接近。K） （711）(4) 根據(jù)求的的定壓比熱和設(shè)定的℃，由計(jì)算該平均溫度和該定壓比熱下的焦—湯系數(shù)： ℃/（kgKH=＝ （71）(2) 根據(jù)年輸量Q，108m3/a（在293K,）和輸氣管評(píng)估性通過(guò)能力利用系數(shù)KИ，計(jì)算輸氣管評(píng)估性通過(guò)能力q,有： ， 106m3/d （72），106m3/d (3) ；(4) ；(5) 根據(jù)年輸量設(shè)定管道外徑為Ф610mm；(6) 確定管材的鋼種等級(jí)為X70,最小屈服強(qiáng)度σs=482MPa；(7) 初設(shè)地區(qū)等級(jí)為三級(jí)地區(qū)，則設(shè)計(jì)系數(shù)為；(8) 根據(jù)設(shè)定的設(shè)計(jì)壓力PH、管子外徑DH、鋼管材質(zhì)、管道通過(guò)地區(qū)等級(jí)，計(jì)算壁厚δ，有： mm （73）由油氣輸送管標(biāo)準(zhǔn)匯編產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)（上篇）GB/（黑框內(nèi)部分）可知選用壁厚δ=。7 輸氣工藝計(jì)算 基本參數(shù)確定(1) 確定輸氣管評(píng)估性通過(guò)能力利用系數(shù)KИ有：KИ=Kp補(bǔ)口采用二層結(jié)構(gòu)輻射交聯(lián)聚乙烯熱收縮套，聚乙烯熱收縮套安裝前，在鋼管上涂一層液態(tài)無(wú)溶劑環(huán)氧底漆，以達(dá)到與管體涂層相匹配。一般地段采用普通級(jí)，公路、鐵路及河流穿越采用加強(qiáng)級(jí)。同時(shí)使用二層PE防腐層，管道施工補(bǔ)傷工作量小，只需建3座陰極保護(hù)站，陰極保護(hù)管理運(yùn)行費(fèi)用低，防腐層維修工作量小，使用壽命長(zhǎng)。 因此，從煤焦油瓷漆和熔結(jié)環(huán)氧粉末的性能來(lái)看，難以滿足本工程防腐要求。如果管道外防腐采用煤焦油瓷漆涂層，由十煤焦油瓷漆絕緣電阻低，根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算，全線需設(shè)置陰極保護(hù)站6座，不適十穿越段使用。同時(shí)從國(guó)內(nèi)管線的使用情況來(lái)看，環(huán)氧粉末在施工搬運(yùn)中損傷較多，導(dǎo)致陰極保護(hù)運(yùn)行中所需電流密度和理論值相差較大。 3腐蝕環(huán)境管道經(jīng)過(guò)地段多為強(qiáng)腐蝕地段，土壤含水率較低，地下水位埋藏較深輕微鹽漬化問(wèn)題，地表可見(jiàn)白色鹽霜，要求涂層具有長(zhǎng)期極低的吸水率、介質(zhì)腐蝕性能、優(yōu)異的抗植物根系穿透和耐土壤力性能[20]。2施工條件 管道經(jīng)過(guò)的低山丘陵沖溝、石方段，在施工搬運(yùn)、布管及回填中對(duì)涂層的撞擊損傷影響較大，要求涂層具有優(yōu)異的抗沖擊性能。 影響防腐層及陰極保護(hù)的外界條件1氣候條件 晝夜溫差大，紫外線強(qiáng)烈，氣候多變，驟冷驟熱。擠壓聚乙烯纏繞工藝所需的共聚物膠粘劑，華北油田橡膠研究所已大規(guī)模投入生產(chǎn)，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均高于現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[19]。近年來(lái)，由十西部管道建設(shè)的需要，中國(guó)石油天然氣總公司為提高防腐水平開(kāi)展了原材料改進(jìn)和涂敷工藝研究，先后引進(jìn)、建設(shè)了多條生產(chǎn)作業(yè)線(青縣、寶雞、沙市、資陽(yáng)等)。擠壓聚乙烯有兩種涂敷工藝，一種是圓模包覆工藝，適用十無(wú)縫管。二層結(jié)構(gòu)由環(huán)氧粉末、膠、聚乙烯組成，該種防腐結(jié)構(gòu)性能優(yōu)異，機(jī)械強(qiáng)度高，電絕緣性能優(yōu)異，不污染環(huán)境，材料來(lái)源容易解決，是目前最為優(yōu)秀的防腐層之一。3擠壓聚乙烯 擠壓聚乙烯防腐層分兩層結(jié)構(gòu)和二層結(jié)構(gòu)。用它生產(chǎn)的煤焦油瓷漆電絕緣性能好。該材料的主要成分煤瀝青呈芳香性，是一種熱塑性物質(zhì)。在國(guó)內(nèi)長(zhǎng)輸管道使用較少，主要用十重點(diǎn)長(zhǎng)輸管道工程的穿越段，如甫一滬一寧線的長(zhǎng)江穿越、長(zhǎng)一呼線的黃河穿越等。外層的環(huán)氧粉末涂層是改性的增塑性環(huán)氧粉末涂層，除具有一定的防腐性能外，更主要的作用是抗機(jī)械損傷。雙層結(jié)構(gòu)是針對(duì)單層結(jié)構(gòu)環(huán)氧粉末的抗機(jī)械損傷特別是抗劃傷性能差和二層P E涂層各層質(zhì)量控制困難，使用溫度范圍窄以及陰極保護(hù)屏蔽等不足的情況下，是一種既具有優(yōu)良防腐性能又具有抗機(jī)械損傷的防腐結(jié)構(gòu)，在國(guó)外已有十多年的歷史[18]。二是采用現(xiàn)場(chǎng)補(bǔ)口機(jī)進(jìn)行環(huán)氧粉末靜電噴涂的方法。環(huán)氧粉末的另一個(gè)缺點(diǎn)是補(bǔ)口，其方法有二種:一是在除銹后涂敷美國(guó)3M公司的液體環(huán)氧或美國(guó)帕羅公司的帕羅特結(jié)。涂層具有固化時(shí)間短，附著力強(qiáng)，耐土壤應(yīng)力和陰極剝離性能好，陰極耐酸堿介質(zhì)等特點(diǎn)，是目前較為優(yōu)秀的防腐涂層，但易被沖擊破壞、抗損失能力差，在潮濕環(huán)境里電阻值較低的缺點(diǎn)。目前，外防腐層主要有:熔結(jié)環(huán)氧粉末、煤焦油瓷漆、擠壓聚乙烯三大類，現(xiàn)對(duì)比如下:1環(huán)氧粉末自60年代問(wèn)世以來(lái)環(huán)氧粉末發(fā)展很快。參照SY/T 0053《輸油(氣)管道巖土工程勘察規(guī)范》，經(jīng)過(guò)對(duì)各項(xiàng)腐蝕介質(zhì)的綜合評(píng)價(jià)，該工程管道通過(guò)多為弱腐蝕地區(qū)[17]。在波狀高原，地下水位較淺的部位。所經(jīng)區(qū)域地形、地貌類型可劃分為沙漠、波狀高原和丘陵山區(qū)。據(jù)多年氣象資料，℃，℃，℃。7 便十施工，易十補(bǔ)口補(bǔ)傷[16]。5 與管道有良好的粘結(jié)性。 2)有良好的彎曲性，以確保管道彈性敷設(shè)或冷彎時(shí)不致?lián)p壞。4 較強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度。 4)耐低溫性能好。 2)化學(xué)穩(wěn)定性好，耐化學(xué)和微生物腐蝕。 外防腐層要求1 良好的絕緣性。4立足國(guó)內(nèi)的技術(shù)和施工能力，注重施工的可行性。2與管道具有良好粘結(jié)力，耐陰極剝離，耐植物根莖穿透，耐微生物腐蝕， 具有足夠機(jī)械強(qiáng)度和絕緣性能，易十補(bǔ)口補(bǔ)傷，能與陰極保護(hù)聯(lián)合使用。天然氣企業(yè)發(fā)生事故后，應(yīng)當(dāng)及時(shí)查清事故原因，依法對(duì)直接責(zé)任人員進(jìn)行嚴(yán)肅處理[15]。引發(fā)特別重大事故，應(yīng)當(dāng)按國(guó)務(wù)院有關(guān)規(guī)定報(bào)告。其次，要對(duì)影響管道安全運(yùn)行的重大隱患或發(fā)生管道破裂、斷管等重大事故時(shí)，應(yīng)當(dāng)組織力量立即處理。 對(duì)天然氣管道引發(fā)事故要及時(shí)調(diào)查和處理首先，應(yīng)當(dāng)制定石油管道事故預(yù)案。對(duì)天然氣管道要定期檢驗(yàn)和檢測(cè)。要根據(jù)用戶對(duì)輸氣量的改變和季節(jié)變化的波動(dòng)，及時(shí)準(zhǔn)確地調(diào)整管道運(yùn)行的各項(xiàng)工藝參數(shù)。對(duì)管道的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行檢測(cè)評(píng)估和維修，保持管道狀態(tài)的完好，能夠整體延長(zhǎng)管道的使用壽命。 天然氣管道的安全運(yùn)行管理管道完整性管理就是要對(duì)管道進(jìn)行檢測(cè)和評(píng)估，預(yù)先制定修復(fù)維護(hù)計(jì)劃，使管道管理標(biāo)準(zhǔn)化、程序化、科學(xué)化、規(guī)范化。5）對(duì)天然氣管道報(bào)廢的處理：天然氣管道存在嚴(yán)重事故隱患，已經(jīng)沒(méi)有在維修的必要時(shí)，或者超過(guò)安全技術(shù)規(guī)范規(guī)定使用年限使用單位應(yīng)當(dāng)及時(shí)予以報(bào)廢，并應(yīng)當(dāng)向原登記的特種設(shè)備安全監(jiān)督管理部門(mén)辦理注銷(xiāo)的相關(guān)手續(xù)。管道設(shè)施發(fā)生事故時(shí)，管道企業(yè)應(yīng)當(dāng)及時(shí)組織搶修，任何單位和個(gè)人不得以任何方式阻撓、妨礙搶修工作。定期檢驗(yàn)和定期檢查要及時(shí)入檔。如果進(jìn)行自行檢查和日常維護(hù)保養(yǎng)時(shí)發(fā)現(xiàn)不正常情況，應(yīng)當(dāng)及時(shí)處理。并在投入使用前或者投入使用后30 日內(nèi)，向直轄市或者設(shè)區(qū)的市的特種設(shè)備安全監(jiān)督管理部門(mén)登記。 國(guó)家法規(guī)對(duì)石油天然氣管道安全的基本要求根據(jù)《石油天然氣管道保護(hù)條例》、《石油天然氣管道安全監(jiān)督與管理暫行規(guī)定》、《特種設(shè)