一、核算管道壁厚:
根据《输气管道工程设计规范》GB50251-94第5.1.2.1
1、DN300的管线
δ=PD/(2σsφFt)(5.1.2)
式中δ------钢管计算壁厚(cm);
P ------设计压力(MPa); P=7.5MPa
D -----钢管外径(cm); D=32.385cm
σs-----钢管的最小屈服强度(MPa);
F ------强度设计系数,按表4.2.3和表4.2.4选取
φ------焊缝系数;φ=1
t ------温度折减系数。当温度小于120℃时, t 值取1.0。 t =1选用API B,σs=240MPa,(《天然气长输管道工程设计》P203,表3-7-8)管线按一级地区考虑:
F=0.72
δ=PD/(2σsφFt)=0.70279948cm取δn=7.1mm
2、DN200的管线
δ=PD/(2σsφFt)(5.1.2)
式中δ------钢管计算壁厚(cm);
P ------设计压力(MPa); P=7.5MPa
D -----钢管外径(cm); D=219.1cm
σs-----钢管的最小屈服强度(MPa);
F ------强度设计系数,按表4.2.3和表4.2.4选取
φ------焊缝系数;φ=1
t ------温度折减系数。当温度小于120℃时, t 值取1.0。 t =1选用API B,σs=240MPa,(《天然气长输管道工程设计》P203,表3-7-8)管线按一级地区考虑:
F=0.72
δ=PD/(2σsφFt)= 4.75477431cm取δn=4.8mm
3、DN150的管线
δ=PD/(2σsφFt)(5.1.2)
式中δ------钢管计算壁厚(cm);
P ------设计压力(MPa); P=7.5MPa
D -----钢管外径(cm); D=168.3cm
σs-----钢管的最小屈服强度(MPa);
F ------强度设计系数,按表4.2.3和表4.2.4选取
φ------焊缝系数;φ=1
t ------温度折减系数。当温度小于120℃时, t 值取1.0。 t =1选用API B,σs=240MPa,(《天然气长输管道工程设计》P203,表3-7-8)管线按一级地区考虑:
F=0.72
δ=PD/(2σsφFt)= 3.65234375cm取δn=3.6mm
4、DN100的管线
δ=PD/(2σsφFt)(5.1.2)
式中δ------钢管计算壁厚(cm);
P ------设计压力(MPa); P=7.5MPa
D -----钢管外径(cm); D=114.3cm
σs-----钢管的最小屈服强度(MPa);
F ------强度设计系数,按表4.2.3和表4.2.4选取
φ------焊缝系数;φ=1
t ------温度折减系数。当温度小于120℃时, t 值取1.0。 t =1选用API B,σs=240MPa,(《天然气长输管道工程设计》P203,表3-7-8)管线按一级地区考虑:
F=0.72
δ=PD/(2σsφFt)= 2.48046875cm取δn=3.2mm
4、DN100的管线
δ=PD/(2σsφFt)(5.1.2)
式中δ------钢管计算壁厚(cm);
P ------设计压力(MPa); P=7.5MPa
D -----钢管外径(cm); D=457cm
σs-----钢管的最小屈服强度(MPa);
F ------强度设计系数,按表4.2.3和表4.2.4选取
φ------焊缝系数;φ=1
t ------温度折减系数。当温度小于120℃时, t 值取1.0。 t =1选用API B,σs=413MPa,(《天然气长输管道工程设计》P203,表3-7-8)管线按一级地区考虑:
F=0.72
δ=PD/(2σsφFt)= 5.7632163cm取δn=6.4mm
二、核算管道压降:
根据《天然气长输管道工程设计》石油大学出版社,P121。
条件:沿线地形起伏高差△h≤200m
已知条件:起点压力 P h=2.04~7.14 MPa
输气量 q v=4.15×105 m3/h =9960000m3/d
管线规格φ630×8
管线长度 L= 260 ×1.05 =273km q v=11522Ed2.53〔(P H2-P K2)/ZTL△0.961〕0.51
式中 q v------在标准壮况下(P=0.101325MPa,T=293K)气体流量,m3/d;
d ------输气管内直径,cm; d=61.4cm
P H -----输气管计算起点压力(绝),MPa; P H=7.14MPa
P K-----输气管计算终点压力(绝),MPa;
Z ------气体的压缩系数; Z=0.83
T------气体的平均绝对温度,K; T=273+10=283K
△------气体的相对密度;△=0.6
L ------输气管计算段的长度,km,(计算段长度为输气管实长和局部磨阻损失当量长度之和。在无实测资料时,平原、丘陵地区取管道长度
的1.03~1.05,山区管道取1.06~1.08作为计算长度。)
E ------输气管的效率系数,E=0.9~0.96。取 E=0.9
P k= 3.705298777MPa
故管线压降为:△P= 3.43470122MPa
三、管线伸长量计算:
根据《油气集输设计手册》大庆油田科学研究设计院,P121。
1、土壤中管路不能伸缩的最小长度:
l s=αE(t y-t p)δ/0.847γгh1μ(m)(3-130)
式中μ-----管体与土壤之间摩擦系数,一般μ=0.3--0.6;μ=0.3
γг----土壤容重,设计时可取γг=1.7-1.8t/m3;γг= 1.7t/m3 h1------管顶埋深,m; h1= 1.2m
t y------管路安装时的温度,取安装时的气温,℃;ty=40℃
t p------管路使用时的温度,取运行的最高温度,℃; tp=10℃
δ ------管路壁厚,m;δ=0.008m
α------管材的线膨胀系数,钢材α=1.2×10-5
E ------管材的弹性模量,一般取 E = 2.1×107 t/m2。
l s=116.6747691m
故土壤中管路不能伸缩的最小长度为117m。
2、该部分地下管路的伸长量:
△ l n=αL(t y-t p)/2(3--131)
式中符号同前。
△ l n=0.021001458m
=21.00145843mm