输气管温度分布规律

第六节 输气管道参数对输气量的影响现在我们有了输气管的基本公式，也有了常用的一些适用公式，讨论一下管径、管长、压力、温度对输气量的影响，在实际生产过程中，我们对不同的管径它的输量有什么关系，不同的输送压力、不同的输送温度，致使我们的流量增加还是减小，在设计的时候心里有数。

现在以输气管威莫斯公式讨论各种参数对输气量的影响，从而得出某些结论：0.5222.6700.3967Q z P P Q D z TL ⎡⎤-=⎢⎥∆⎢⎥⎣⎦管径D 对输量的影响：Q 0∝D 2.67假设起终点压力、温度、管长都保持一定的条件下，我们可以看出来，输量与管径的22.67成正比，D 增大一倍，输量增加22.67=6.4倍（例子：如果是600mm 的管径，它的输量是每年100亿方，如果管径提高到1200mm ，这时候它的输量可以达到640亿方每年，管径增大1倍，输气的成本不会增加6.4倍，600mm 的管线投资时30个亿，但是1200mm 的管道投资不会是30乘以6.4倍，应该远远低于这个数，因此在设计中管径的选取时非常重要的，当然我们还是希望采用管径比较大的管线，如果是大口径管道，那么它的输量就很高，就要涉及到后备的气源，就是说如果你的大管线的管道建成之后，你的气源得不到保证，这时候尽管可以输送很高的输量，但是你没有那么多气让它输，这时候也是一个比较大的浪费，设计时既不能太小，太小满足不了我们的要求，输送单位体积的气体它的运价就要比较高，如果太大，就会使我们管道不是满负的），所以，加大输气管直径是提高输量的主要措施。

管径的选取是我们在设计一条管线中一个最重要的环节，就是如何来确定输气管的管径，确定的时候我们刚才说了，要考虑气源，同时还要考虑市场的需求，就是我能不能需要这么多的气体，尽管我有很大的输气量，但是我们末端的市场得不到保证，没有人用这个气，用气量很少，这样气体输送过去后也没有地方储存，这也是一个问题，这就是管径对输量的影响。

一、输气常用计算公式1． 输气量计算用公式：当管段起终点得相对高差小于200米时[]51.053.2961.0222111522ZTLGP P EdQ -=当管段起终点得相对高差大于200米时()51.01)1(53.2112961.0222111522⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧∑=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-+∆+-=-ni i i i L aL h h ZTLG h a P P Ed Q式中：Q ：气体流量（P 0=0.101325Mpa,T 0=293.15K ）,m 3/d ； d ：输气管内径，cm ；P 1,P 2：输气管计算段起点、终点的气体压力（绝），MPa ； Z ：气体的压缩系数；T ：气体的平均温度，非精确计算时可简化为加权平均值； L ：计算段长度，km ； G ：气体的相对密度；E ：输气管的效率系数，DN 为300～800时，E=0.8～0.9； a ：系数，a=0.0683(G/ZL)，m -1; Δh ：输气管段终点和起点的在日常运行管理过程中，针对鄯乌线当前实际（管线长度 L=301.625Km ；管径457×6mm ；），因此，此公式可简化为：Q输 = 7967538⎥⎦⎤⎢⎣⎡-TL PP 22210.51（Nm 3/h ）2． 管道储气量计算公式式中：Q 储=管道的储气量，Nm3; V —管道的容积,m3; T 0—293.15K; P 0—0.101325Mpa; T —气体的平均温度；P 1m —管道计算段内气体的最高平均压力（绝），Mpa ； P 2m —管道计算段内气体的最低平均压力（绝），Mpa ； Z 1、Z 2—对应P1m 、P2m 时的气体压缩系数。

3．平均压力P m 及管道任意点气体压力P x 计算公式：⎪⎪⎭⎫- ⎝⎛=221100Z m P Z m P T P VT Q储)(3221221P P P P P m ++= （MPa ）LXP P P P x )(222121--=(MPa)4．管道内气体平均温度t 、沿线任意点温度t X 计算式：t X =t 0+( t 0+t 0)e -aX式中：t —管道计算段内气体平均温度，℃； t 0—管道周围介质温度，℃； t 1—管道计算段内起点气体温度，℃； t X —管道任意点气体温度，℃； e —自然对数底数，e=2.718； L —管道计算段的实际长度，Km ； X —管道计算段起点至任意点的长度，Km;⎪⎭⎫⎝⎛--+=aL -1010e QL t t t t PQGC KDa610256.225⨯=a—计算常数；K—管道内气体到土壤的总传热系数，W/m2〃℃；D—管道外直径，m；Q—气体流量（p0=0.101325Mpa,T0=293.15K），m3/d；G—气体的相对密度；C P—气体的定压比热，J/kg〃℃。

《输气管道设计与管理》习题1、某种天然气的摩尔分数如下表：组分 CH 4 C 2H 6 C 3H 8 C 4H 10 CO 2 N 2（%） 94 1 0.5 0.5 3 1分别使用实际气体状态方程（BWRS ）上机和通用压缩因子图两种方法计算天然气密度。

（1）P=101325 Pa ，t=0℃。

（2）P=101325 Pa ，t=20℃。

（3）P=101325 Pa ，t=60 F 。

（4）P=12 MPa ，t=20℃。

（5）P=20 MPa ，t=20℃。

2、根据第1题中给出的天然气组分数据，计算相应的天然气相对密度。

（1）P=101325 Pa ，t=0℃。

（2）P=101325 Pa ，t=20℃。

3、某水平输气管段长L=215km ，采用的钢管规格为Ф1220×17.5螺旋焊接管，在该管段停止流动状态下，其起点压力为P 1=7M Pa ，输气温度t=15℃，压缩因子Z=0.91，求该管段中的天然气标准体积（按中国石油行业标准状态）。

4、天然气中单位体积干空气所分摊的含水蒸汽质量称含水量，试证明：式中各符号意义见教材。

5、利用输运定理推导气体管流的连续性方程。

6、某输气管段长L=155km ，采用的钢管规格为Ф1016×15.9螺旋焊接管，起点压力P 1=10M Pa ，终点压力P 2=4M Pa ，输气温度t=17℃，天然气相对密度Δ=0.59，水力摩阻系数λ=1.059×10-2，压缩因子Z=0.92，求：（1）管段平均压力P cp ；（2）管段输气流量。

（3）管段起、终点的气体流速。

7、一条管内径为300mm 、长130km 的水平输气管段，起点压力P Q =58×105Pa ，终点压力P Z =40×105Pa 。

平均温度T CP =293K ，天然气压缩因子Z=0.85，相对密度Δ=0.6，试用Weymouth 公式、Panhandle-B 式（取E=0.9）和苏联近期公式（α=1、Ф=1、E=1）分别计算该管段的日输量。

第六节 输气管道参数对输气量的影响现在我们有了输气管的基本公式，也有了常用的一些适用公式，讨论一下管径、管长、压力、温度对输气量的影响，在实际生产过程中，我们对不同的管径它的输量有什么关系，不同的输送压力、不同的输送温度，致使我们的流量增加还是减小，在设计的时候心里有数。

现在以输气管威莫斯公式讨论各种参数对输气量的影响，从而得出某些结论：0.5222.6700.3967Q z P P Q D z TL ⎡⎤-=⎢⎥∆⎢⎥⎣⎦管径D 对输量的影响：Q 0∝D 2.67假设起终点压力、温度、管长都保持一定的条件下，我们可以看出来，输量与管径的22.67成正比，D 增大一倍，输量增加22.67=6.4倍（例子：如果是600mm 的管径，它的输量是每年100亿方，如果管径提高到1200mm ，这时候它的输量可以达到640亿方每年，管径增大1倍，输气的成本不会增加6.4倍，600mm 的管线投资时30个亿，但是1200mm 的管道投资不会是30乘以6.4倍，应该远远低于这个数，因此在设计中管径的选取时非常重要的，当然我们还是希望采用管径比较大的管线，如果是大口径管道，那么它的输量就很高，就要涉及到后备的气源，就是说如果你的大管线的管道建成之后，你的气源得不到保证，这时候尽管可以输送很高的输量，但是你没有那么多气让它输，这时候也是一个比较大的浪费，设计时既不能太小，太小满足不了我们的要求，输送单位体积的气体它的运价就要比较高，如果太大，就会使我们管道不是满负的），所以，加大输气管直径是提高输量的主要措施。

管径的选取是我们在设计一条管线中一个最重要的环节，就是如何来确定输气管的管径，确定的时候我们刚才说了，要考虑气源，同时还要考虑市场的需求，就是我能不能需要这么多的气体，尽管我有很大的输气量，但是我们末端的市场得不到保证，没有人用这个气，用气量很少，这样气体输送过去后也没有地方储存，这也是一个问题，这就是管径对输量的影响。

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 第二阶段在线作业单选题 (共15道题)展开收起1.（2.5分）与所研究的物理过程有关的一个空间区域称为（）。

A、控制体B、微元控制体C、微元体D、隔离体正确答案：此题得分：2.5分2.（2.5分）对处于稳态工况的输气管段，在流动方向上维持不变的流动状态参数是（）。

A、气体流速B、气体体积流量C、气体质量流量D、气体密度正确答案：此题得分：2.5分3.（2.5分）对处于稳态等温流动的等直径水平输气管段，其气体流速沿流动方向的变化规律是（）。

A、逐渐减小B、逐渐增大C、保持不变D、非单调变化正确答案：此题得分：2.5分4.（2.5分）对处于稳态等温流动的等直径水平输气管段，其单位长度压降沿流动方向的变化规律是（）。

A、逐渐减小B、逐渐增大C、保持不变D、非单调变化正确答案：此题得分：2.5分5.（2.5分）对处于稳态等温流动的水平输气管段，其气体体积流量沿流动方向的变化规律是（）。

A、逐渐减小B、逐渐增大C、保持不变D、非单调变化正确答案：此题得分：2.5分6.（2.5分）对处于等温流动的水平输气管段，其气体密度沿流动方向的变化规律是（）。

A、逐渐减小B、逐渐增大C、保持不变D、非单调变化正确答案：此题得分：2.5分------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 7.（2.5分）当输气管段长度足够大时，划分水平输气管段与非水平输气管段的高差界限是（）。

安全管理编号：LX-FS-A26163 输气管温度分布规律In the daily work environment, plan the important work to be done in the future, and require the personnel to jointly abide by the corresponding procedures and code of conduct, so that the overall behavior oractivity reaches the specified standard编写：_________________________审批：_________________________时间：________年_____月_____日A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑输气管温度分布规律使用说明：本安全管理资料适用于日常工作环境中对安全相关工作进行具有统筹性，导向性的规划，并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则，使整体行为或活动达到或超越规定的标准。

资料内容可按真实状况进行条款调整，套用时请仔细阅读。

输气管段的热力计算主要有两个目的，一是为同一管段的水力计算服务，二是预测管段中出现凝析液及水合物的情况。

由输气管段的流量公式可知：在其他条件一定的前提下，输气管段的流量取决于整个管段中气体的平均温度，而这一平均温度又取决于整个管段沿轴向的温度分布。

另一方面，输气管段的稳态温度分布又取决于该管段的流量。

因此，输气管段的稳态水力计算与热力计算实际上是相互耦合的一对问题。

为了求出一个输气管段的流量与沿线温度分布，需要联立求解输气管段的流量关系式和温度分布关系式。

由于这两个关系式中的气体物性取决于气体温度和压力，故要进行精确的联立求解是相当困难的。

为此，在工程上通常采用近似解法，即：先假定输气管段的平均温度，按该温度计算输气管段中气体的物性参数并计算输气管段的流量，然后根据该流量求出输气管段沿线的温度分布及平均温度，若该平均温度与假设的平均温度之差满足工程精度的要求，则计算结束；否则，以计算出的平均温度作为新的假设平均温度并重复前面的计算过程，直到输气管段平均温度的假设值与新的计算值之差满足工程上的精度要求为止。

输气管道设计与管理总结绪论1.天然气定义：系指从地层开发出来的、可燃的烃和非烃混合气体。

这种气体有的基本是以气态形式从气井中开采出来的，成为气田气；有的是随液体石油一起从油井中开采出来的，称为油田伴生气。

气田气约占世界天然气总量的60%，油田伴生气约占40%。

2.天然气主要用途：①热值高（平均达33MJ/m³），是理想的工业和民用燃料，用于发电、炼铁等工业生产和百姓生活；②作为化工原料用于化工生产，设计工农业、国防等各个领域。

3.输气系统的组成：主要有矿场集气管网、干线输气管道（网）、城市配气网和与这些管网相匹配的站、场装置组成。

4.输气系统的特点：①从生产到使用各环节紧密相连；②气体可压缩性对输气和储气有影响；③可充分利用地层压力输气。

5.天然气生产到使用的五个环节：采气-净气-输气-储气-供配气，这五个环节由三套管网相连，即矿场集气网、输气干线和城市配气网。

三套管网组成一个统一、连续、密闭的输气系统。

第一章天然气的物理化学性质1．天然气的组成：①烃类：甲烷（主要）乙烷、丙烷、丁烷、戊烷；②非烃类气体：硫化氢、二氧化碳、一氧化碳、氮气、氢气和水蒸气、氦气、氩气；③水或盐水、固体颗粒；④注醇等化学药剂携带进入产气。

2.甲烷：无色，稍有蒜味。

比空气轻。

物理标况下相对密度为0.5524。

3.分类：按天然气的烃类组成的多少来分，可分为干气、湿气或贫气、富气。

（1）C5界定法：干气：指在1Nm³井口流出物中，C5以上烃液含量低于13.5cm³的天然气；湿气：指在1Nm³井口流出物中，C5以上烃液含量高于13.5cm³的天然气。

（2）C3界定法：贫气：指在1Nm³井口流出物中，C3以上烃液含量低于100cm³的天然气；富气：指在1Nm³井口流出物中，C3以上烃液含量高于100cm³的天然气。

按酸气含量分为酸性天然气和洁气。

第九节输气管的热力计算这章我们主要讲述在输气管里面，能量的转换，由于输气管的温度和周围环境的温度有温差，这章我们来讲如何计算输气过程中，气体的温度随着输送距离的改变。

实际输气管线都不是等温流动（在第本章前面讲到，假设温度时常数，我们知道这个假设和实际是有出入的，这节就讲我们实际的输气管线温度的变化规律），热力计算的目的：1.计算平均气体温度，和平均压力一起计算z值，即平均温度求Q。

2.根据沿线温降曲线（根据温降曲线结合压降曲线），分析凝析水和水合物可能形成的段落。

在输气管线中一个非常重要的特点就是，在某些压力、温度条件下，如果管线中还有水分的话，它就会形成天然气的水合物，天然气的水合物和凝析水在哪个位置能形成，它们形成的条件，我们就需要通过温降曲线结合压降曲线来进行判断可能形成的区段。

3.为管线热应力计算和绝缘层选材提供依据。

（在设计管线的时候，我们要对管线的局部的一些应力来进行校核，对管线的可靠性来进行校核，如弯头，有跨越的地方等等，校核时候很重要的一个参数就是热应力，因为管线是钢材的，它有一个特性就是热胀冷缩，根据最高温度和最低温度差，当热胀和冷缩的时候他有一个热应力，这时候我们就需要进行计算温度，为计算提供一个基础？的数据；同时根据温度可以选择绝缘层的材料，绝缘层材料是和温度有关系的，温度不同，对绝缘层的要求也不一样）。

一、公式推导由第二章稳定流动的气管能量方程（基础就是前面的三个方程）22V dQ d h sg ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭(流体与外界的换热量等于流体自身能量的变化）教材中推导时忽略了后两项一个是动能的变化，另一个是位能的变化。

由热力学第一定律，开口系统（闭口系统和开口系统，这个开口系统他有一个流动功pv ，）稳定过程的能量方程：公式中的h 、是指焓。

dpdQ dh vdp dh ρ=-=-dx 管段上，单位质量气体的热量变化等于焓增dh 减去vdp ，vdp 是气体膨胀功和推动功的代数和，即：211221pdv p v p v =-⎰dQ 包含了两个部分：与外界交换的热量和摩擦生热。

关于长距离输气管道的热力计算分析摘要：由于天然气纯度高，点燃后不向外界排硫化物等有害气体，目前已被广泛应用。

天燃气在开采后需要进行压缩，产生高压气后运输到燃气输出站点再进行缓释，通过压缩气体可以提高其运输效能，解决市民的用气需要。

但是，由于运输天燃气的管线内部受到的压强很大，如果发生断裂或者其他破坏，会导致燃气外泄，甚至可能引发安全事故。

因此，加强天然气管道运行的安全管理工作，具有十分重要的现实意义。

关键词：天然气；长距离；输气管道；热力计算；温度引言天然气属于我国社会发展的重要能源，尽管我国在大力发展可再生能源，但是由于发展可再生能源的难度相对较大，在短时间内可再生能源仍然无法全面代替不可再生能源，因此，在未来的社会发展中，天然气能源仍然十分重要。

天然气能源的输送方式相对较多，例如轮船输送、汽车输送以及管道输送，轮船输送主要用于国际能源交易，汽车输送主要用于加气站能源供给，管道输送主要用于国内能源调配。

对于管道输送方式而言，尽管其安全性相对较高，但是在输送的过程中仍然可能会出现安全问题。

本次研究主要是对影响管道输送的因素进行综合分析，并提出管道输送的安全保障措施，为保障我国的能源供给奠定基础。

1长距离输气管道的热力计算概述燃气管道的优化是通过合理选择操作方法降低管道中压缩机的能耗。

问题很大，目标函数和约束不是凸的和非线性的。

因此，通常很容易“求解”，或者使用仿真软件选择多个运行状态并不理想。

由于算法的特点，动态规划算法和遗传算法都不是由于本文用于优化管道运行概念的非线性和非凸优化问题，从而将动态规划方法与影响结果优化和计算速度的遗传算法进行了比较。

分析了气流优化过程中动态规划和继承算法在不同工况下气流管线数量和流量的适应性。

2输气管道的水力计算输气管水力计算是研究流量与压力之间的关系。

一般输气管水力计算讨论的一切问题都是建立在三个假设的基础之上的：①气体在管内稳定流动，即在任一瞬间、任一截面上的气体质量流量保持不变；②气体在管道中的流动过程温度不变，计算时采用某个平均温度；③水力摩阻系数λ是常数且沿管长不变。

天然气管道输送1集输管道1．1天然气的预处理及气质要求从地层中开采出的天然气往往含有砂和混入的铁锈等固体杂质，以及水、硫化物和二氧化碳等有害物质。

固体杂质容易造成设备仪表损坏；水容易与硫化氢和二氧化碳形成酸性水溶液，腐蚀管道。

因此，天然气在进入干线之前，必须净化。

分离和除尘一般采用重力式和旋风式分离器；脱水方法有低温分离、干燥剂吸附和液体吸收三种；脱硫一般采用醇胺法和环丁砜法。

我国管输天然气的气质标准是：硫化氢含量不大于I0mg/m3,气体的露点应比最低输气温度低5℃。

1．2天然气集输管道的功能和集输管网布局的原则气田内部集输系统是天然气集输配总系统的子系统，是整个系统的源头部分，它的主要功能是将各气井的天然气集输至集气站，然后在处理厂进行脱水、脱油、脱硫等预处理，最后计量调压后外输。

集输管网的布局主要是确定气田中各气井、处理厂和集气站等单元设施间的连接形式。

连接形式一般有三种：树枝状、放射状和环状。

管网布局是个复杂的系统工程，涉及很多因素：如气田地形地貌、地质构造、气体组成及特性和用户的不同需求等。

因此必须用系统工程的方法选择最优方案，首先确定最优网络布局，然后确定费用最小的管径组合。

2、干线管道2．1干线管道的系统构成和特点天然气长输管道系统是由输气站库、线路工程、通讯工程和监控系统等四个基本部分构成。

输气站库包括储气库、压气站、清管站、分输站、阴极保护站和调压计量站等。

压气站多采用以天然气为燃料的燃气轮机直接拖动压缩机为输送天然气增压；线路工程包括管道、防腐涂层、截断阀室、穿跨越工程和管道标志等；通讯工程包括通讯线路和站内交换系统，以传输调度指令和监控管道运行参数，保证管道安全和正常运行；监控系统包括调度中心、远传通道和监控终端三大部分，实现对管道运行工况的监测、数据采集和过程控制，是保证管道安全、平稳和优化运行的重要手段。

2．2干线管道的水力、热力分布和输气管沿线的压力是按抛物线规律变化的，靠近起点的管短压力降落比较缓慢，距离起点越远，压力降落越快，在前3/4的管段上，压力损失约占一半，另一半消耗在后面的1/4管段上。

第七节 输气管的压力分布及平均压力一、水平输气管的压降曲线：气体在输送的过程中，随着输送距离的不断变化，压力也随之变化，那么对输油管线来讲，如果是等温的，牛顿流体的输送管线它的压降曲线是一条直线，那么我们再看一下水平输气管他有没有这个特性。

首先要推导一个压降曲线的公式，压降曲线描述气体沿管路流动时，气体压力的变化情况，即气体压力随管长的关系P x =f （x ），如图所示，P x 是离管路起点x 处的压力，以威莫斯公式列出x 段的流量方程：用图说明0.5222.670Q z w P P Q C D zT x ⎡⎤-=⎢⎥∆⎢⎥⎣⎦列出L-x 段的流量方程：0.5222.670()x zw P P Q C D zT L x ⎡⎤-=⎢⎥∆-⎣⎦由于x 段、L-x 段是一条管路，流量相等，故：x P =（压力变化曲线方程） 把方程两侧同时平方，这时候方程为()2222x Q Q z x P P P P L=--，其中压力的平方与x 成反比，上式为抛物线方程（并且开口向下，方程中Px 与x 都大于0，所以应该在第一相线），说明输气管压降曲线为抛物线形状。

由曲线看出，输气管上游段单位管长的压降缓慢，下游段压降迅速（对抛物线不同位置上我们可以取一些斜率，对于不同的位置上，斜率都有变化，越向后变化越大，曲率越陡，这也是输气管的压力变化特点），为得出某些定性概念，为了说明这个结论，举两组数据：若①P z =0，x P P =原因是下游管段P ↓，ρ↓，Q ↑，v ↑，摩阻增大的缘故（随着管线长度不断的增加，压力逐渐降低，这就是输油管与输气管的不同，后四分之一的管线上消耗的压降和前四分之三管段上多消耗的损失相等）。

这个比较特殊，终点压力等于0，实际上是不可能是0。

②设P Q =70×105Pa ，P z =40×105Pa后四分之一段消耗9.2/70=13％。

末端的压力提高了，这样末端的压降下降的幅度就大了很多，从另一个方面说明了，高压条件下的输气也是比较有利的。

编号：SY-AQ-06365( 安全管理)单位：_____________________审批：_____________________日期：_____________________WORD文档/ A4打印/ 可编辑输气管的压力分布与平均压力Pressure distribution and average pressure of gas pipeline输气管的压力分布与平均压力导语：进行安全管理的目的是预防、消灭事故，防止或消除事故伤害，保护劳动者的安全与健康。

在安全管理的四项主要内容中，虽然都是为了达到安全管理的目的，但是对生产因素状态的控制，与安全管理目的关系更直接，显得更为突出。

1.沿线压力分布设有一段输气管道AC长为L。

以x表示管段上任意一点B至起点A的距离，如图3-1所示。

由式(3-1)容易导出输气管上的任一点的压力计算公式：公式中符号的意义与式(3-1)相同。

在上式中代入不同的x值，可求得输气管道沿线各点的压力。

如代入x=0，得px=p1，即起点压力；代入x=L，得px=p2，即终点压力。

由该式可看出，输气管道的压力是按抛物线的规律变化的。

根据公式(3-7)可做出如图3-2所示的输气管道压降曲线。

从图3-2可看出，靠近起点的管段压力降比较缓慢，距离起点越远，压力降越快，在前3/4的管段上，压力损失约占一半，另一半消耗在后面的1/4的管段上。

出现这种情况是因为随着管道内气体压力的降低，气体体积流量增大，而质量流量是恒定的，因此速度增大；而摩阻损失随着速度的增加而增加，因此，压力降也加快，在接近输气管道的终点，气体流速最大，压力下降也最快(注：图3-2的曲线是在p2=0的情况下作出的)。

输气管道压缩机站站间终点压力不能降得太低，否则是不经济的，因为能量损失大，也就是说，输气管道站间终点压力应保持较高的数值才是经济合理的。

另外，由公式(3-1)可得其中对于一条已定的干线输气管道，可近似认为不随输气长度x而变化，因此，p2与x的关系为直线关系，如图3-3所示，也就是说，输气管道沿线的压力平方的变化是一条直线。

能源环保与安全一、概述随着中俄管道等高寒地区管道建设的发展，防止钢管及管件发生低温脆断的问题也越来越受到关注，最低设计温度成为亟待明确的工艺关键参数。

从目前国内外相关国家、企业标准对最低设计温度的定义和规定来看国内外各个标准对最低设计温度的定义本质是一致的，即：管道最低设计温度应为金属管件所能达到的最低温度。

管道温度主要受管道内介质温度和管道外环境温度的影响，管道最低设计温度应充分考虑介质温度和环境温度，择低选取，因此管道最低环境温度取值对明确管道设计温度和钢管材质选取等至关重要。

本文主要对输气管道最低环境温度取值进行分析。

二、标准对比分析国内外不同标准规范对管道最低环境温度的选取要求不尽相同．目前国内外标准中对最低环境温度的取值不尽相同，主要集中在以下四个参数的选取中：１）极端最低气温；２）历年来月平均最低气温的最低值；３）最冷月连续五日最低气温平均值；４）历年来最低日平均气温。

通过对规范的对比可以看出：１）国内规范选用历年来月平均最低气温的最低值作为最低环境温度；　２）国外欧、美标准中选取历年来最低日平均气温作为最低环境温度；　３）俄罗斯标准中提到寒冷季节气温保证率，干线管道为０．９２，站内管道为０．９５，在工程中一般选用了最冷月连续五日最低气温平均值作为最低环境温度。

　三、管道最低环境温度取值分析对于同一个地区的极端最低气温、历年来月平均最低气温的最低值、最冷月连续五日最低气温平均值和历年来日平均气温最低值这几个温度的差异，我们依次选取齐齐哈尔至北京等１３个气温监测站点进行了统计对比（１９８１－２０１０年气象资料数据库），气温对比趋势图见图１。

图１ １３个气温监测站点不同环境温度对比折线图根据数据统计图表，分析可知：（１）１３个站点的四种气温趋势一致，历年月平均最低＞历年日平均最低＞连续五日最低气温平均值＞极端最低。

（２）从１３个站点的各温度差值来看，连续五日－极端气温差值大约为１～３　℃，平均为２　℃；历年日平均最低－极端气温差值大约为４～８　℃，平均为５　℃；历年月平均最低－极端气温差值７～１２　℃，平均为９　℃。