【正文】 藝計(jì)算中，沿線自然環(huán)境條件，如站場(chǎng)海拔高程、大氣壓、環(huán)境溫度、沿線土壤傳熱系數(shù)等，都是應(yīng)具備的資料，當(dāng)要利用管道儲(chǔ)氣調(diào)峰時(shí)，動(dòng)態(tài)模擬計(jì)算還需要用戶的用氣特性曲線和數(shù)據(jù)。332輸氣管道工藝計(jì)算采用輸氣管基本公式，是考慮到現(xiàn)代管道設(shè)計(jì)中計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，有條件進(jìn)行復(fù)雜和更精確的計(jì)算?！　〖俣╠hO,但是在輸氣壓力較高時(shí)，即使相對(duì)高程小于20Om.壓力下，相對(duì)密度06氣柱造成的壓力達(dá)01左右．為了說明公式（l）的使用條件，條文中增加了“不考慮高差影響時(shí)”的限制條件。當(dāng)輸氣管道沿線地形起伏，任意二點(diǎn)的相對(duì)高差大于200m的輸氣管視為由數(shù)段高差不同且坡度為均勻向上或向下的若于直管管段所組成。Ln．壓力為PH、PPP3高程為hH、hh2hK則各直線管段的高差為△h1h1一hH，△h2=一h1，△–h2，…而△　　上列（1）和（2）式中各參數(shù)符號(hào)的計(jì)量單位除說明者外，見表2式中——)　　d管道內(nèi)徑（cm水力摩阻系數(shù)；——　　△氣體相對(duì)密度；一氣體溫度（K―)　　α一系數(shù)（m1）,α=2g△/ZRaT。.m2(K一一輸氣管道計(jì)算管段內(nèi)按沿線高差變化所劃分的計(jì)算段數(shù)；)Li一一各劃分段長(zhǎng)度（km一一計(jì)算常數(shù)，C式（2)十a(chǎn)h　　一項(xiàng)，表示輸氣管沿線地形（沿線中間點(diǎn)的高程）對(duì)流量的影響?！　√烊粴庠跇?biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，假設(shè)ρG=./100m可以忽略不計(jì)。的情況下，所造成輸氣量誤差較大，則不能忽略。.、壓縮因子為0.時(shí)，m3時(shí)，即相對(duì)于0603MPa因此，凡是在輸氣管線上出現(xiàn)有比管線起點(diǎn)高或低200m　　當(dāng)各參數(shù)單位予以給定時(shí)，可得C　　將332和332式按法定符號(hào)和法定計(jì)量單位進(jìn)行轉(zhuǎn)換則得本規(guī)范正文中所列的公式?！　‘?dāng)輸氣管道中氣體流態(tài)為阻力平方區(qū)時(shí)，根據(jù)目前我國(guó)冶金、制管、施工及生產(chǎn)管理等狀況，工藝計(jì)算推薦采用附錄A式）。附錄A其定義為：E=Qφ/Q=λ/λφ————　　λ運(yùn)行后管子實(shí)測(cè)水力摩阻系數(shù)；——　　輸氣效率系數(shù)E設(shè)計(jì)時(shí)選取E美國(guó)一般取E09096　　E若氣質(zhì)控制嚴(yán)格，管內(nèi)無固、液雜質(zhì)聚積，內(nèi)壁光滑無腐蝕時(shí)E當(dāng)管壁粗糙度和清潔程度相同時(shí)，大口徑管道相對(duì)的粗糙度較小，故E我國(guó)制管技術(shù)及安裝焊接水平，以及氣體的氣質(zhì)控制及輸送工藝等與世界先進(jìn)水平尚有差距，運(yùn)行條件與計(jì)算條件也不盡相符?！珪r(shí)，E.～.；大于DN800值為091094334由于輸氣管道工程規(guī)模擴(kuò)大，系統(tǒng)復(fù)雜性提高，供氣范圍增加，對(duì)供氣可靠性的要求提高。為了分析不穩(wěn)定工況對(duì)供氣可靠性的影響，必須模擬各種不穩(wěn)定工況，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)計(jì)算，計(jì)算出管道系統(tǒng)在不穩(wěn)定工況條件下各節(jié)點(diǎn)工藝參數(shù)和儲(chǔ)氣量，以便分析管道的供氣和調(diào)峰能力、事故自救能力和應(yīng)采取的對(duì)策。一般以一周為一周期。時(shí)間長(zhǎng)短隨事故地點(diǎn)、事故性質(zhì)而變化，故條文中對(duì)計(jì)算周期不作具體規(guī)定。335目前計(jì)算軟件較多，在使用前應(yīng)經(jīng)工程實(shí)踐驗(yàn)證，以保證計(jì)算結(jié)果的可靠性。.輸氣管道的安全泄放341本條是參考美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《輸氣和配氣管線系統(tǒng)》B318B318.條的規(guī)定。342本條是參考關(guān)國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)ASME.第84621)該款規(guī)定“輸氣干線上應(yīng)安裝排放閥，以便位于主閥門之間的每段管線均能放空。343設(shè)計(jì)壓力通常是根據(jù)工藝條件需要的最高操作壓力所決定的。為了防止超壓現(xiàn)象發(fā)生，一般均應(yīng)在承壓設(shè)備和容器上或其連接管線上裝設(shè)安全泄壓裝置。如全線為同一設(shè)計(jì)壓力，又無壓氣站的輸氣管道，除了在氣源進(jìn)氣的站場(chǎng)設(shè)置安全閥外，其余站場(chǎng)可不設(shè)置?！　≥敋庹緝?nèi)，對(duì)泄壓放空氣體一般不采取就地排放，均引人同等壓力的放空管線并送到輸氣站以外的放空豎管去放空。..聯(lián)邦管道安全法》天然氣部分第169輸氣配氣管道系統(tǒng)》B318.條對(duì)壓氣站的限壓要求規(guī)定：“保證壓氣站管線和設(shè)備的最大允許操作壓力不得超過10”。天然氣供氣系統(tǒng)―SB一2000):　　國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)《150：2000E...條規(guī)定：“允許瞬變條件下偶然壓力超過最大允許操作壓力，但這種壓力發(fā)生的次數(shù)和持續(xù)的時(shí)間要有限，而且不得超過最大允許操作壓力的10”?！　」艿老到y(tǒng)投產(chǎn)前都經(jīng)過至少11..對(duì)于排氣引出管口徑大小的確定，通常是以安全閥泄放壓力的10347放空豎管高度是參照《GB制定的。..石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》50183349本條對(duì)設(shè)置放空豎管所作的規(guī)定主要是從安全角度考慮．放管豎管直徑大小同泄放氣量有關(guān)。故本條規(guī)定放空豎管直徑大于最大的放空引出管直徑。為了防止這種反座力所引起的振動(dòng)，故對(duì)豎管與水平管間的彎管部分和靠近彎管的一段水平管應(yīng)進(jìn)行錨固． 管道輸氣工藝 　　輸氣管道沿線各壓氣站與管道串聯(lián)構(gòu)成統(tǒng)一的密閉輸氣系統(tǒng)，任何一個(gè)壓氣站工作參數(shù)發(fā)生改變都會(huì)影響全線。參數(shù)間的相互關(guān)系反映在輸氣量計(jì)算式上。對(duì)于中小管道和礦場(chǎng)集氣管道的輸氣量計(jì)算，則多用威莫斯公式： 以上兩式中Q為工程標(biāo)準(zhǔn)狀況下天然氣的體積流量；E為管道效率因數(shù)（）。Tf為管內(nèi)天然氣平均溫度。CQW為公制單位計(jì)算常數(shù)()。如管徑增大一倍時(shí)，輸氣量可以增加約6倍；壓氣站間距縮短一半時(shí)，輸氣量增加41％。是否需要建設(shè)起點(diǎn)壓氣站，取決于氣田壓力，當(dāng)氣田壓力能滿足輸氣的需要時(shí)，可暫不建站。中間壓氣站的數(shù)目主要由輸送距離和壓縮比決定。在確定站距時(shí)，應(yīng)根據(jù)通過該站的實(shí)際輸氣量和進(jìn)出口壓力值,按輸氣量公式計(jì)算,還應(yīng)綜合考慮壓氣站址的地理、水源、電力、交通等條件。　　末端儲(chǔ)氣利用輸氣管道末端的工作特點(diǎn)作為臨時(shí)儲(chǔ)氣手段。輸氣管道末端與中間各段的工作條件的差別是：中間各段的起終點(diǎn)流量基本相同，而末端的起終點(diǎn)天然氣流量和壓力則隨終點(diǎn)外輸量的變化而變化。外輸量大于輸氣管前段的輸氣量時(shí),不足就由積存在末端中的天然氣來補(bǔ)充。此量值可用下式求得： 式中V為末端儲(chǔ)氣量；T為末端氣體的絕對(duì)溫度。Z1和Z2分別為儲(chǔ)氣開始的平均壓力p姈和儲(chǔ)氣終了的平均壓力p娦下的壓縮系數(shù)。V0為末端管道容積?！　∮?jì)算輸氣管道時(shí)，一般先從末端開始，確定末端的長(zhǎng)度、儲(chǔ)氣量和管徑，然后再計(jì)算其他管段。　　提高管道輸送效率的措施輸氣管道經(jīng)一段時(shí)間運(yùn)行后，由于管內(nèi)積垢、積液和壓氣機(jī)磨損等，管道輸送效率就會(huì)下降。提高運(yùn)行效率的措施有：①在用氣中心建立儲(chǔ)氣庫(kù)，減小終點(diǎn)配氣量對(duì)輸氣的影響，保證輸氣管道經(jīng)常按高效輸氣量輸送，充分發(fā)揮管道的輸氣能力；②選擇排量、功率和壓力有較寬調(diào)節(jié)范圍的壓氣機(jī)組，使之在輸量變化時(shí)仍能有較高的效率；③采用內(nèi)壁涂層，降低管內(nèi)粗糙度，減小壓力能損失；④采用各種清管器清除管內(nèi)銹屑和積液；⑤降低輸送溫度，提高輸氣壓力，順序輸送多種氣體等。　　天然氣液化運(yùn)輸天然氣深冷到低于其沸點(diǎn)溫度而成液態(tài)，稱為液化天然氣。1/600，比重為液化天然氣儲(chǔ)罐有地上和地下兩種。地上的金屬儲(chǔ)罐均外包有聚氨脂泡沫塑料的絕熱層?！　≡诘蜏叵麻L(zhǎng)距離輸送液化天然氣的管道還處于試驗(yàn)階段。液化天然氣由船上卸入儲(chǔ)罐中，經(jīng)加溫氣化后使用。液化天然氣經(jīng)氣化后，進(jìn)入管道系統(tǒng)，輸往配氣中心供給用戶。第一篇輸氣工藝基礎(chǔ)知識(shí)20120706 第一篇第一篇天然氣是一種易燃易爆的混合氣體，其主要成分為甲烷。行脫水、脫硫等凈化處理，以達(dá)到管輸和下游用戶的需求。儲(chǔ)存等工作，并應(yīng)做好工藝設(shè)備、儀表、自控、計(jì)量、電氣、通訊、線路、防腐等各專業(yè)的設(shè)備和設(shè)施的本篇主要介紹天然氣的物性與凈化、清管工藝、壓縮1.天然氣輸送簡(jiǎn)介由于天然氣的廣泛使用以及開采地與世紀(jì)年代以后，由于深冷技術(shù)的發(fā)展，天然氣的液化輸送得以實(shí)現(xiàn)，這就是把天然氣在低溫和一定壓因此，到目前為止，大量的天然氣的主要運(yùn)輸方式有陸上運(yùn)輸主要采用管道運(yùn)輸，這是壓縮天25MPa）（1）此方式；海底管道，如我國(guó)從崖13港、從東海春曉氣田到上海等。天然氣管道可分為礦場(chǎng)集輸管道、長(zhǎng)輸管道和城市輸配管網(wǎng)。配管網(wǎng)的各種技術(shù)。2.天然氣從地層開采出來，經(jīng)過礦場(chǎng)集輸管道集中輸送到凈化廠處理后，由長(zhǎng)輸管道輸送至城市管網(wǎng)，由氣井至用戶，天然氣都在密閉狀態(tài)下輸送，形成一個(gè)輸送系統(tǒng)。天然氣長(zhǎng)輸管道是連接氣田凈化處理廠與城市門站之間的干線輸氣管道。GA（GB50251）。天然氣長(zhǎng)輸管道具有口徑大、壓力高、輸氣量大、運(yùn)距長(zhǎng)等特點(diǎn)。1輸氣工藝基礎(chǔ)知識(shí)40001016mm，最高設(shè)計(jì)輸送壓力120于我國(guó)目前天然氣總輸量的天然氣長(zhǎng)輸管道的組成和功能根據(jù)用戶情況和管線距配氣管網(wǎng)或直接輸往用戶。輸氣首站是輸氣管道的起點(diǎn)站，一般具有分離、調(diào)壓、計(jì)量、清管等功能。經(jīng)過升壓、計(jì)量后輸往下一站。下一站，因此，首站一般不設(shè)壓縮機(jī)組。輸氣過程中沿程壓力會(huì)不斷下降，為了提高輸氣量，必須在一定距離后設(shè)置中間壓氣站增壓。站為輸氣管道的終點(diǎn)站，一般具有分離、調(diào)壓、計(jì)量、清管、配氣等功能。后供給城市配氣管網(wǎng)及大工業(yè)用戶。以接受其它氣田（或管道）的進(jìn)氣。天然氣的消耗在一天、一個(gè)月或一年之內(nèi)有很大的不均衡性，特別是城市居民用氣量更是如此，如北而干線的輸量應(yīng)維持在其設(shè)計(jì)輸量范圍附近才能安全、為了季節(jié)性調(diào)峰的需要，常在大城市附近設(shè)有儲(chǔ)氣庫(kù)，夏季天然氣供應(yīng)過剩時(shí)，管道向儲(chǔ)氣長(zhǎng)距離輸氣干線和一個(gè)或多個(gè)地下儲(chǔ)氣庫(kù)及一系列輸入、輸天然氣長(zhǎng)輸管道的發(fā)展120二十世紀(jì)七、八十年代是全球輸氣管道建設(shè)高峰期，世界上北美、俄羅斯、歐洲天然氣管道已形成地區(qū)性、全國(guó)性目前，全球輸氣管道總長(zhǎng)度超過萬公里，其中直徑米以上的管道超過萬公里。1963到世紀(jì)年代中期，我國(guó)輸氣管道主要分布在我國(guó)輸氣管道建設(shè)進(jìn)入快速發(fā)展階段，（見圖澀北—西寧—蘭州輸氣管道、西氣東輸管道、忠縣—武漢輸氣管道、陜京二線輸氣管道等重要管道。2輸氣工藝基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)氣大同市燕山石化榆林壓氣站朔州分輸站靈丘壓氣站琉璃河站北京市永清站小卞莊站大港站儲(chǔ)氣庫(kù)3輸氣工藝基礎(chǔ)知識(shí)1．天然氣的特點(diǎn)與組成石油工業(yè)中稱采自氣田或凝析氣田的可燃?xì)怏w為天然氣，又稱氣田氣；在油田中與石油一起開采出來天然氣一般無色，比空氣輕，其相對(duì)密度一～,石油伴生氣為5％～15％時(shí)，遇到火源會(huì)發(fā)生完全燃燒，會(huì)產(chǎn)生一氧化碳等有毒氣體。衛(wèi)生環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，因此，我國(guó)管道天然氣的毒害性極小。天然氣是一種多組分的混合氣體，主要成份包括甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等，其中甲烷含量占絕對(duì)比例如我國(guó)四川氣田天然氣甲烷含量一般不低于95%左右。有少量二氧化碳、硫化氫、氮?dú)?、水蒸氣以及微量的氦、氖、氬等氣體。體狀態(tài)存在，戊烷以上為液態(tài)。2．天然氣的熱值天然氣的熱值是指單位數(shù)量的天然氣完全燃燒所天然氣主要組分烴類由炭和氫構(gòu)成，氫在燃燒時(shí)生成水并被汽化，由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，于是一消耗于水的汽化的熱叫汽化熱（或蒸汽潛熱）高熱值（全熱值）由于天然氣燃燒的汽化熱無法利用，工程上通?？扇?xì)怏w與空氣混合（空氣中的氧為助燃物質(zhì)）的混合物，對(duì)于敞開系統(tǒng)，遇明火進(jìn)行穩(wěn)定燃燒。在混合氣體中的最低濃度稱為可燃下限，最高濃度稱為可燃上限，可燃上限與可燃下限之間的濃度范圍，生爆炸?？扇?xì)怏w與空氣的混合物，在封閉系統(tǒng)中遇明火發(fā)生爆炸時(shí)，其可燃?xì)庠诨旌蠚怏w中的最低濃度有利于安全生產(chǎn)。壓力對(duì)于可燃燒氣體的爆炸極限有很大影響，例如當(dāng)壓力低于帕?xí)r，天然氣與空氣的混合物， 第一篇遇明火不會(huì)發(fā)生爆炸；而在常溫常壓下，天然氣的爆炸限為隨著壓力的升高，爆炸極限急劇1058%。7假如降低氣體的壓力而不釋放氣體的能量，而且氣體是理想的，狀態(tài)是絕熱的，那么系統(tǒng)的總能量保也就是說，狀態(tài)變化屬于等焓變化，氣體的溫度也保持不變。體，那么其容積變化將不同于理想氣體的情況，其內(nèi)能和溫度將發(fā)生變化。中經(jīng)過突然縮小的斷面（如管道上的針形閥、孔板等），產(chǎn)生強(qiáng)烈的渦流，使壓力下降，這種現(xiàn)象稱為節(jié)如果在節(jié)流過程中氣體與外界沒有熱交換，就稱為絕熱節(jié)流。節(jié)流過程是不可逆過程，在過程中流體處于非平衡狀態(tài)，沒有確定的狀態(tài)參數(shù)。體處于平衡狀態(tài)的情況。2壓力v1＜v2；流速節(jié)流以后，流速增大，但總的來說，動(dòng)能變化不大，可近似認(rèn)為節(jié)流前后氣體的焓不變，即h2所以對(duì)于真實(shí)氣體，節(jié)流以后壓力下降，通常也造成當(dāng)氣體節(jié)流前的溫度超過最大轉(zhuǎn)變溫度（約為臨界溫度的時(shí)，節(jié)流后壓力下降，會(huì)造成溫度上升，這稱為節(jié)流負(fù)效應(yīng)。溫度下降 第一篇第三章天然氣的輸送要求及天然氣的凈化硫化物和二氧化有時(shí)還會(huì)積水積聚在管道低洼處，減少管道輸氣截面，增加輸氣阻力。在管內(nèi)壁上形成一層水膜，遇酸性氣體（H2S、CO2）管道破壞的重要原因之一。CH4等），造成管道冰堵。天然氣中的硫化物分為無機(jī)的和有機(jī)的兩種。硫氧化碳（COS）等。壞作用。(%體積比)時(shí)，人呼吸1小時(shí)就會(huì)嚴(yán)重中毒。%體積比二氧化硫時(shí)，呼吸短時(shí)間就會(huì)有生命危險(xiǎn)。時(shí)更是如此。質(zhì)量也無法保證。氣中白白浪費(fèi)掉。北美地區(qū)輸氣管網(wǎng)大致要求為：每標(biāo)準(zhǔn)立方米氣體，含水量95～125mg；硫化氫含量不超過同而要求允許含量為西歐地區(qū)，如德國(guó)和法國(guó)要求較嚴(yán)，硫化氫含量不得超過2mg/m80mg/法國(guó)要求低于58mmmg/；二氧化碳含量不得超過3％；水露點(diǎn)在最高操作壓力下應(yīng)比最低輸送環(huán)（1）對(duì)硫化氫的限制遠(yuǎn)比生活用氣的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)高得多，15～30m20mg/m管道輸氣標(biāo)準(zhǔn)這樣高，水蒸氣不致凝析和形成水合物為原則，所以天然氣的露點(diǎn)應(yīng)比管道輸氣的最低溫度低3333天然氣輸送系統(tǒng)中的液體和固體雜質(zhì)主要來自三方面：（1）采氣時(shí)井下帶來的凝析油、凝析水、巖屑mg/除塵不好的可高達(dá)7～103m多，占90％以上。1m4～6mmg/；含塵333輸氣工藝基礎(chǔ)知識(shí)mg/最大粒徑不超過5?m。為了減少粉