【学习】第三章天然气管道输送技术PPT课件

Ø 除锈完毕后应将焊口及焊口两侧涂层上的粉尘清除干净。
管口表面处理与补口间隔时间不宜超过2h。如果有浮
锈，应重新除锈。
热缩带（套）补口补伤
补口准备 Ø 点燃火焰枪，调好火焰长度和温度，以火焰不冒黑烟
为宜。
管 Ø 管口加热时，在管道两侧两人对称进行，加热应均匀，
口
表
特别是钢管底部与侧面的温度应一致。
管口清理
理，一直切除到防腐层与钢管完全沾附处为止。防腐层
端部坡角小于30°。
u 将200mm宽，厚3mm的尼龙带捆绑于距涂层边缘150mm处，
避免喷砂除锈时，损坏管子防腐层。
管口预热
Ø 当管口表面有水气（露水或霜）时，用火焰加热器进行 加热以清除管道表面的水份，加热温度宜为30～40℃。
Ø 加热完毕后，测量管子表面上下左右4个温度值，达到 要求后，方可进行喷砂除锈。
连头
地下障碍物交叉穿越（管道交叉穿越埋地管或电缆）
对于沿线穿越地管、通信光缆、电缆，必须引起足够的重 视，严格按规范和程序组织施工。 施工工艺流程
地下障碍物交叉穿越（管道交叉穿越埋地管或电缆）
地下障碍物交叉穿越（管道交叉穿越埋地管或电缆）
地下障碍物交叉穿越（管道交叉穿越埋地管或电缆）
人 工 开 挖 穿 越 光 缆
Ø 清除损伤处的泥土、油污等，用钢丝刷或类似工具将损伤处周围 涂层打毛，打毛面积应向伤口边缘外延伸150mm以上。
Ø 用火焰给清理好的表面加热，加热温度用点式测温计或感温变色 条测量控制（大约60℃～100℃）。
Ø 补伤处的外观质量和针孔检漏应符合要求。
热缩带（套）补口补伤
热缩带（套）补口补伤
补伤
穿越点确定 穿越点的确定一般在通信管理部门的指导下进行。独立作业时应 根据沿线的标志桩确定线位，如没有标志则人工试挖确定，试挖 时只能人工用非金属工具，严禁使用挖掘机等大型设备。一旦出 现疑点时应立即停止，采用小型工具轻轻探挖，直到完全确定穿 越的位置。

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4、阀组来气进站结构
图3.11 阀组来气进站结构示意图
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此串接方式采气干线串井数多，管径大，流速低，不 适合湿气带液输送，气井间生产干扰大。可在气田区 域面积较小及地下储量比较落实的边缘区块试验采用。
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四、集输系统压力确定
高压集气的压力在10MPa以上 中压集气的压力在1.6MPa至10MPa之间 低压集气的压力在1.6MPa以下 集气系统压力级制应结合整体集气工艺方案来确定 集气系统压力级制应综合考虑气田开发后期增压方案的影响
（2）集气站 一般是将两口以上的气井用管线接到集气站，在集气站对各 气井输送来的天然气分别进行节流，分离、计量后集中输入 集气干管线。
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（3）矿场增压站 在气田开发后期（或低压气田），当气井井口压力不能满足生产 和输送所要求的压力时，设置矿场增压站，将气体增压。 （4）矿场脱水站 对于含有CO2、H2S等酸性气体的天然气，由于液相水的存在， 会造成设备、管道的腐蚀。因此，有必要脱除天然气中的水份， 或采取抑制水合物生成和控制腐蚀的其它措施。
措施： ①在低压单井井口设置小型移动式增压装置 ②在采气干线至单井接口处设置止回阀或自力式压力切断 装置， ③在新老井之间加引射器，利用高压井天然气抽吸低压井 天然气，
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（2）就近插入形式
优点：管线长度短； 缺点：新建井采气管线 连头时，需对原干线进 行放空、置换。
图3-10就近插入形式结构示意图 1-井场装置，2-采气管线， 3-集气干线， 4-多井集气站
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（5）天然气处理厂 当天然气中硫化氢（H2S）、二氧化碳、凝析油等含量和含水 量超过管输标准时，则需设置天然气处理厂进行脱硫化氢 （二氧化碳）、脱水、脱凝析油，使气体质量达到管输的标 准。（见第六章）。 （6）天然气凝液回收站 为了满足商品气或管输气对烃露点的质量要求，或为了获得 宝贵的化工原料，需将天然气中除甲烷外的一些烃类予以分 离与回收。

现场勘察分为踏勘和详堪，本次是踏勘和详堪一并做，原业主所选路 线为45km，但这次选线大约36km。 走线的目的是为了对实施现场的经济、地理、地质、气候等客观条件 和环境进行调查，一般应至少了解以下内容：
1、施工现场是否达到招标文件规定的条件；
2、施工的地理位置和地形、地貌； 3、施工现场的地址、土质、地下水位、水文等情况； 4、施工现场的气候条件，如气温、湿度、风力等； 5、现场的环境，如交通、供水、供电、污水排放等； 6 、临时用地、临时设施搭建等，即工程施工过程中临时使用的工棚 、堆放材料的库房以及这些设施所占持方等。 另外，还应到当地规划局或政府部门取得用地规划图纸，避免选择的 线路有被征用的可能。
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天然气长输管道知识简要介绍
二、天然气主要站场
1、首站 首站就是输气管道的起点站。输气首站一般在气田 附近。

2、末站 末站就是输气管道的终点站。气体通过末站，供应 给用户。因此末站具有调压、过滤、计量、清管器接受 等功能。此外，为了解决管道输送和用户用气不平衡问 题，还设有调峰设施，如地下储气库、储气罐等。
天然气长输管道知识简要介绍
焦炉煤气，又称焦炉气。是指用几种烟煤配制成炼焦用煤，在炼
焦炉中经过高温干馏后，在产出焦炭和焦油产品的同时所产生的一种 可燃性气体，是炼焦工业的副产品。焦炉气是混合物，一般每吨干煤 可生产焦炉气300~350m3（标准状态）。其主要成分为氢气（55%~60%）
和甲烷（23%~27%），另外还含有少量的一氧化碳（5%~8%）、C2以上
含碳量少得钢材。
天然气长输管道知识简要介绍
城市天然气热值和杂质含量的要求 天然气发热量，总硫、硫化氢含量、水露点指标应符合现行国家标准〈天 然气〉GB17820的一类气或二类气的规定。

天然气长输管道知识简要介绍 ２、分离系统：
天然气长输管道知识简要介绍 ３、超声波流量计
天然气对比石油：在化学组成的特征上，天然气分子量小（小于 20），结构简单。石油的分子量大（75-275） ，结构也较复杂。天 然气基本是只含有极少量液态烃和水的单一气相；石油则可包容气、 液、固三相而以液相为表征的混合物。 粘度石油比天然气高几个数 量等级。
天然气长输管道知识简要介绍
焦炉煤气，又称焦炉气。是指用几种烟煤配制成炼焦用煤，在炼 焦炉中经过高温干馏后，在产出焦炭和焦油产品的同时所产生的一种 可燃性气体，是炼焦工业的副产品。焦炉气是混合物，一般每吨干煤 可生产焦炉气300~350m3（标准状态）。其主要成分为氢气（55%~60%） 和甲烷（23%~27%），另外还含有少量的一氧化碳（5%~8%）、C2以上 不饱和烃（2%~4%）、二氧化碳（1.5%~3%)、氧气(0.3%~0.8%))、氮 气(3%~7%)
焦炉气属于中热值气，其热值为每标准立方米17~19MJ，适合用 做高温工业炉的燃料和城市煤气。焦炉气含氢气量高，分离后用于合 成氨，其它成分如甲烷和乙烯可用做有机合成原料。
焦炉气为有毒和易爆性气体，空气中的爆炸极限为6%~30%。 乌银线焦煤气中氢气的含量达到58.1%。氢损伤、选用等级较低， 含碳量少得钢材。
置的站，一般具有分离、调压、计量、清 管等功能。
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天然气长输管道知识简要介绍
三、天然气站场Βιβλιοθήκη 要工艺设备长输天然气管道的总体结构与流程图
天然气长输管道知识简要介绍
工艺流程，是为达到某种生产目标，将各种设备、仪器 以及相应管线等按不同方案 进行布置，这种布置方案就是工 艺流程。输气站的工艺流程，就是输气站的设备、管线、仪表 等的布置方案，在输气生产现场，往往将完成某一种单一的任 务的过程称工艺流程，如清管工 艺流程、正常输气工艺流程、 输气站站内设备 检修工艺流程等等。

西部管网：输 气处中青线、 成德线、西部 供气管网，川 西北气矿、川 中油气矿净化 气管线。德阳
成都
北干线：渠县—青白江
渠县 屏锦
石桥
东部管网：
重庆气矿、川东北气 矿净化气管线。
输气处屏渠线、屏石 线、屏忠线，以及正 在建设的南坝—屏锦、 南坝—万州—忠线。
南干线西段： 纳溪—青白 江
南部管网：输气处付 纳溪 安线、合赤线，蜀南 20气20矿/3净/11化气管线。
川渝地区管网改造方案
改造成德线、中青线
更新南干线西段
改造南部支线
与输油不同，天然气的管道输送必然是上下游一体化的，开采、收集、处 理、运输和分配是在统一的连续密闭的系统中进行的。
液化天然气（LNG）是天然气经净化处理后，通过低温冷却而成的液态 产物，其体积为原气态体积的1/600。为在常压下保持液态，必须将其冷却 至-162℃以下。液态时，可以用液化天然气运输船运输。液化天然气运达接 收的港口后，卸入接收站的低温储罐中储存，然后通过加热再气化后，以气 态形式用管道输送至用户。目前我国正在积极发展液化天然气系统。广东、 上海、大庆、长庆等地均已建或在建液化天然气生产装置。
2020/3/11
天然气管道输送 4
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绪论
一、天然气的分类
2.按天然气的烃类组成分类
➢ 2）C3界定法——贫、富气的划分
贫气（lean gas）：指在1m3井口流出物中， C3以上烃类液体含量低 于94cm3的天然气。
富气（rich gas）：指在1m3井口流出物中， C3以上烃类液体含量高 于94cm3的天然气。
2020/3/11

02 天然气集输系统组成
气田集输系统
气田集输系统概述
气田集输系统是天然气集输工艺 流程的起始点，主要负责对气田 产出天然气的收集、处理和输送。
气田采出气的处理
气田采出气中含有水分、凝析油、 轻烃等杂质，需要进行分离、脱水 和净化处理，以满足长输管道的输 送要求。
集输管网
气田集输管网主要由集气管线、集 气站、排液管线等组成，负责将处 理后的天然气输送到净化厂或长输 管道。
净化厂集输系统
净化厂集输系统概述
净化厂集输系统负责对从气田集输系统输送来的天然气进行进一 步的处理和净化，以满足市场对天然气的品质要求。
天然气净化工艺
净化厂采用各种净化工艺，如脱硫、脱水、脱碳等，去除天然气中 的有害物质和水分，提高天然气的品质。
净化厂产品输出
经过处理的天然气通过管道或液化天然气（LNG）等方式输送至市 场，供应给用户。
优化增压工艺流程，合理安排各 增压单元的顺序和操作参数，可
以进一步降低能耗和成本。
提升储运安全性
天然气的储运涉及到高压、易燃、易 爆等特点，提升储运安全性是至关重 要的。
采用先进的监控和报警系统，实时监 测储运过程中的温度、压力、液位等 参数，及时发现和处理异常情况。
加强储运设备的维护和管理，定期检 查和维修管道、储罐、运输车辆等设 备，确保其安全可靠。
净化效果。
某长输管道集输案例
长输管道概况
某长输管道位于我国东部地区，负责将天然气从气田输送到目的地。
集输工艺流程
该长输管道采用高压输送、中途增压、终端接收的工艺流程，将天然气从气田安全、稳定 地输送到目的地。
技术特点
该长输管道集输工艺流程采用了高强度材料和防腐技术，确保管道的安全和可靠性；同时 采用了智能监控系统，对管道进行实时监测和调控，确保天然气的稳定输送。

采用气体进行强度试压时应注意：
1、试压压力应均匀缓慢上升，每小时升压不超过1MPa；
2、当试压压力低于3MPa时，分两次升压，在压力为1/2试压压力时，稳压 30min，若未发现问题，继续升压至试压压力；
3、当试压压力大于3MPa时，分三次升压，在压力为1/3试压压力时，稳压30 分钟进行检查；然后继续升压至2/3试压压力时再停止30分钟进行检查；最后升至 试压压力并稳压。停止升压期间应检查管线压力有无异常现象。
精品课件
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三、输气管道站场试压
2.阀门试压
① 应采用清水进行强度和严密性试验。 ② 强度试压压力为工作压力的1.5倍，稳压不小于5分钟，不渗漏、不变 形、无损坏、无压降为合格。 ③ 严密性试验压力为工作压力，稳压15分钟，不内漏、无压降为合格。 ④ 止回阀应按逆流向做严密性试验，按顺流向做强度试压。 ⑤ 截止阀可按顺流向进行强度试压和严密性试验。 ⑥ 安全阀在安装时应进行压力调试，开启压力为工作压力的1.05～1.15 倍；起跳力为0.90～1.05倍工作压力，调试不少于3次。 ⑦ 其他设备按出厂要求进行检查和压力试验。
1、输气管道的投产准备
天然气管道的投产是管道施工建设的延续，是对设计、施工质量的检 验，是管道建设中的一项非常重要的工作环节，是管道转入正常输气生产的 前奏，是天然气管道发挥作用和产生效益的开始。投产的准备工作是确保管 道投产安全和成功的基础，因此，投产准备显得尤为重要，必须做好以下准 备工作。
(1) 管道、场站、阀室必须组焊完毕并清管扫线，强度、严密性试压合 格。其他附属设施验收合格。
(5)组织好投产队伍、施工单位、安全、消防保驾队伍。
(6)配齐投产试运的常用工具、维抢修工机具、仪表自动化检测仪表和器具、 投产所用的清管器、收发射机、液氮等工器具和耗材，配齐必须的消防器材。

二、线路选择原则 注意管段地带的地区等级及相应的安全防火规范 满足最小安全防火距离（表3-2）
注意规范中的用词：必须、严禁；应、不应、不得；宜、
可、不宜
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第四章 城市燃气管网系统
从气源厂或门站到每个用气户燃具前的燃气管道
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第一节 城市燃气管网的分类及其选择
一、燃气管道的分类 按用途、敷设方式、输气压力分类
2.城市管网系统 （1）单级系统 a.低压 小城镇 人工煤气 淘汰
气源厂（低压）→储气柜（低压）→管网（低压）→用户
b.中压 到楼栋(户)
推广
（2）两级系统
a.中压B→低压 图4-2 人工煤气
气源厂（低压）→储气柜（低压）→压缩机升压（中压B）→ 管网（中压）→调压站（中→低）→低压管网→用户
铸铁管（耐腐蚀，但承压低，易漏气）——合肥人工煤气管17道
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二、高层建筑（10层以上，24m以上）
1.引入管要有补偿措施（图4-18）
2.立管底部加支墩，其它部位加补偿器
3.附加压头
分区供气
三、超高层建筑（60m以上） 水平管道也要有补偿器；燃具、调压器用夹具固定；有 自动报警装置和快速切断装置；地下室引入要有通风、 照明等措施
图4-20超高层示意图：中压引入，分区供气，管道井，放散管
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第二节 城市燃气管道的布线
规范条文 一、布线原则——地下敷设
1.布线依据：P61 其中：4 人工煤气是湿燃气，管道要有坡度、排水装置
天然气是干燃气，管道不需坡度 7 土壤性质——对埋地钢管的腐蚀
2.高、中压管网的平面布置 P52表3-1 地区等级→F（强度设计系数）→决定对管材设 备的要求及与建筑物之间的水平净距和垂直净距

速应对。
环保要求与措施
Hale Waihona Puke 减少环境污染合理规划施工路线，减少对周边环境的破坏 和污染。
降低噪音污染
合理安排施工时间，避免在夜间施工，降低 噪音对周边居民的影响。
施工废弃物处理
分类处理施工废弃物，可回收利用的进行回 收，不可回收的进行无害化处理。
水资源保护
合理利用水资源，减少浪费，同时防止施工 过程中对水资源的污染。
。
解决方案
采用先进的管道施工技术和设备，提 高施工效率和质量。同时，加强项目
管理，确保工程按时完工。
施工难点
管道线路长，需穿越不同地形、气候 区域，管理难度大。
经验教训
施工过程中需充分考虑各种因素，合 理安排施工计划，确保工程顺利进行 。
案例三：某山区燃气管道施工项目
案例概述
某山区燃气管道施工项目，旨在为山区居民提供天然气供 应。
介绍在天然气管道施工中常用的 施工设备，如挖掘机、吊车、压 实机等，以及设备的性能和使用 要求。
工具与量具
介绍在天然气管道施工中常用的 工具和量具，如焊机、砂轮机、 测量仪器等，以及工具和量具的 用途和使用方法。
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天然气管道施工案例分析
案例一：某城市燃气管道施工项目
案例概述
某城市燃气管道施工项目，旨在为城市居民提供 安全、可靠的天然气供应。
解决方案
采用定向钻技术，成功穿越障碍物，确保管道安 全、顺利铺设。
ABCD
施工难点
由于城市地形复杂，管道需穿越河流、公路、建 筑物等障碍物，施工难度较大。
经验教训
施工过程中需充分了解地形地貌，合理规划施工 路线，避免对周边环境造成不良影响。
案例二：某大型输气管道施工项目

第三章 天然气管道输送技术
2.1.5 天然气湿度和露点
第三章 天然气管道输送技术
3.2天然气管输基础 天然气管输基础
3.2.1天然气长输管道系统的组成 天然气长输管道系统的组成
天然气长输管道系统的总流程见图3-11（P111），一般 （ ），一般 天然气长输管道系统的总流程见图 ）， 包括输气干管、首站、压气站、中间气体分输站、 包括输气干管、首站、压气站、中间气体分输站、干线截 断阀室、中间气体接受站、清管站、末站（或称城市门站） 断阀室、中间气体接受站、清管站、末站（或称城市门站） 及辅助系统（通信系统和仪表自动化系统） 及辅助系统（通信系统和仪表自动化系统）等。
油气管道输送技术课程
第三章 天然气管道输送技术
知识技能要求： 知识技能要求：
了解国内外天然气管道发展概况和 发展趋势，了解天 发展趋势， 然气管输气质标准，掌握气体管道流动水力特性、 然气管输气质标准，掌握气体管道流动水力特性、热力特 了解输气站及主要设备， 性，了解输气站及主要设备，掌握输气管道工况分析与调 节及其运行管理。 节及其运行管理。
第三章 天然气管道输送技术
第三章 天然气管道输送技术
分析以上各式得到： 分析以上各式得到：
第三章 天然气管道输送技术
3.5.4. 输气管道末段
（1）末段工况特点 ）
第三章 天然气管道输送技术
（2）末段储气能力 ）
第三章 天然气管道输送技术
（3）输气管道末段长度和管径的计算 ）
第三章 天然气管道输送技术
第三章 天然气管道输送技术
离心式压缩机定转速下的特性方程： 离心式压缩机定转速下的特性方程：
往复式压缩机的特性方程： 往复式压缩机的特性方程：
第三章 天然气管道输送技术