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输气管道课程设计姓名：李轩昂班级：油储1541学号：201521054114指导教师：任世杰目录前言------------------------------------------------------------------------------------------------- 4第一章设计概述---------------------------------------------------------------------------------- 51.1设计原则--------------------------------------------------------------------------------- 51.2 管道设计依据和规范----------------------------------------------------------------- 51.3长输气管道设计原始资料------------------------------------------------------------ 61.3.1天然气管道的设计输量 ------------------------------------------------------- 61.3.2气源特性 ------------------------------------------------------------------------- 61.3.3气源处理 ------------------------------------------------------------------------- 61.3.4管道设计参数 ------------------------------------------------------------------- 71.3.5基本经济参数 ------------------------------------------------------------------- 7第2章管道工艺计算---------------------------------------------------------------------------- 92.1天然气物性参数计算------------------------------------------------------------------ 92.1.1天然气的平均分子质量、平均密度和相对密度------------------------- 92.1.2天然气压缩因子的计算 ------------------------------------------------------- 92.1.3天然气粘度计算 -------------------------------------------------------------- 102.1.4定压摩尔比热 ----------------------------------------------------------------- 102.2输气管道水力计算------------------------------------------------------------------- 112.2.1雷诺数的计算 ----------------------------------------------------------------- 112.2.2管道内压力的推算 ----------------------------------------------------------- 122.2.3管道壁厚推算 ----------------------------------------------------------------- 122.3输气管道热力计算------------------------------------------------------------------- 122.3.1总传热系数 -------------------------------------------------------------------- 122.3.2天然气的平均地温 ----------------------------------------------------------- 132.3.3考虑气体的节流效应时输气管沿管长任意点的温度计算----------- 132.4管道工艺计算结果------------------------------------------------------------------- 142.4.1首站到分输站1 --------------------------------------------------------------- 142.4.2分输站1到分输站2 --------------------------------------------------------- 142.4.3分输点2到末点 -------------------------------------------------------------- 152.5输气方案的确定---------------------------------------------------------------------- 152.5.1管道及各站场投资 ----------------------------------------------------------- 152.5.2其他费用 ----------------------------------------------------------------------- 162.5.3方案经济比较分析 ----------------------------------------------------------- 16 第3章线路校核----------------------------------------------------------------------------- 183.1埋地管道校核------------------------------------------------------------------------- 183.1.1强度计算 ----------------------------------------------------------------------- 183.1.2弹性敷设计算 ----------------------------------------------------------------- 19 第4章储气调峰-------------------------------------------------------------------------------- 214.1用气概况------------------------------------------------------------------------------- 214.2调峰设计------------------------------------------------------------------------------- 214.2.1日调峰方式 -------------------------------------------------------------------- 214.2.2调峰储气量的确定 ----------------------------------------------------------- 214.3管道末端储气------------------------------------------------------------------------- 23 第五章结论-------------------------------------------------------------------------------------- 26 附录A -------------------------------------------------------------------------------------------- 27 附录B -------------------------------------------------------------------------------------------- 30 附录C -------------------------------------------------------------------------------------------- 31 附录D -------------------------------------------------------------------------------------------- 32前言未来几年内，全世界天然气消费年均增长率将保持3.9%，发展速度超过石油、煤炭等其他能源。
天然气长输管道的设计、施工及运行分析摘要：新世纪以来，我国新建的天然气管道大多为长距离的输送管道，这种新式的管道具有管径大、距离长、容量大、高度自动化、运输压力高、投资规模大、可持续性强、管理网络化等优点。
本文从天然气长输管道的设计、施工及运行三个角度深入探讨，在保证其运行优化的基础上，进行合理设计与施工，使其工程建设更加方便、安全、经济。
关键词：天然气长输管道设计施工运行天然气长输管道是指将油田或气田处理后的天然气经净化厂运输到城市的天然气管道。
随着我国石油和天然气行业的不断发展，对天然气管道的要求也愈加严格，因此我们要重视其各个环节，使其发挥应有价值和作用。
笔者根据多年的天然气行业工作经验，对长输管道有一些看法和体会。
一、天然气长输管道的设计模式天然气长输管道设计牵扯到多方面因素，下面就山岭和隧道穿越设计等对管道设计模式展开分析。
为保证隧道及其管道安全，设计方案应注意以下几个问题。
1.注重地下水的因素对可能渗水的洞口和大型隧道进出口的周围、距离轴线两侧各一千至两千米领域内的泉水、稀有动植物物种、城市水库及居民分布区等做调查工作，建立有关保护任务，从而预防管道在隧道里面的施工对山体本来水资源分布造成影响，导致生态资源被破坏。
2.对断面进行设计针对距离超过一公里的隧道，通风、出渣等工作施工技术难度较大，影响天然气长输管道在隧道里面的施工进程。
然而我国有些山区比较闭塞，交通不发达，为了提高施工质量和速度，可适当增加断面面积。
增大断面设计方式可为施工场地传送管材、机具等提供便捷、安全、稳定的通道。
3.科学安装隧道管道隧道里面的天然气长输管道的安装可设计土堤敷设或支墩架设等形式。
一般支墩架设多用于坡度较陡的短型隧道，而土堤敷设多用于坡度较缓的长型隧道。
无论采取哪种设计方式，都必须根据隧道外部进出口和其内部管道相对应的有效范围内，对整体进行精确的计算和受力分析。
这一内容主要包括直观段径向稳定性、轴向稳定性、弯头的强度以及固定墩的优化设计等。
天然气管道输送课程设计一、课程设计的目的通过本课程设计，培养学生运用《天然气管道输送》课程的理论和技术知识解决实际问题，构架设计方案，提高资料查找、运算、制图等能力。
通过课程设计，掌握输气管道工艺计算方法，输气管道工艺设计步骤和设计方法输气管道设计图纸绘制。
二、设计题目某天然气管道工艺设计三、设计原始数据1）已知天然气性质； 2）气候条件； 4）输量等。
四、设计任务1、设计计算1 ）水力计算；2 ）热力计算；3 ）强度计算。
2、设计方案1 ）管材选择；2 ）管径、壁厚；3 ）压缩机站数及位置；4 ）工艺运行参数3、图纸绘制1）离心式压缩机站工艺流程图； 2）首站工艺流程图。
五、设计设计依据课程设计任务书GB50251-2003俞气管道工程设计规范相关的规范、法规、条例、标准六、设计成果要求1.设计说明书说明书要求字迹清楚，标题编排合理，引用的数字、公式要有根据，内容应包括设计概述，设计依据，设计原始资料，计算过程等。
设计说明书应包括封面、目录、前言、正文、总结、参考资料、附录等，用 A4纸打印并装订成册。
2.图纸1）离心式压缩机站工艺流程图一张；2）首站工艺流程图一张。
图纸绘制及图例应符合现行制图标准及工程设计习惯用法，尺寸、标注和文字等要用工程字体。
图纸标注一定要完整准确，包括管径、风管断面尺寸、标高和定位尺寸等。
图纸作为附录装订在说明书最后。
3.成果提交要求每人提交一份设计成果（含图纸的设计说明书、设计任务书），装在档案袋里，封面应注明课程设计题目，姓名和学号。
七、进步安排八、参考资料[1]李长俊. 天然气管道输送 [M]. 北京: 石油工业出版社， 2000.3[2]王国付,吴明等.干线输气管道优化设计[J].油气储运,2006,25⑸:23〜25[3][ 中华人民共和国建设部 ]. 输气管道工程设计规范( GB 50251-2003 ). 建设部标准定额研究所组织中国计划出版社， 2003.6.10[4][ 国家石油和化学工业局 ]. 石油天然气工程总图设计规范 (SY/T 0048-2000). 石油工业出版社， 2000.12.25[5][美] paul c.Hanlon 著，郝点等译 . 压缩机手册 . 北京：中国石化出版社，2003附录:1.设计题目及原始数据基本经济参数：管道设计使用寿命：30年；基准内部收益率：0.12；与管径成正比的敷设费用：1.21794元/mm.m；与管路单位重量成正比的敷设费用：960元/吨；与管径和重量都无关的敷设费用：15元/ m ；与功率无关的每座压缩机站的投资：2 107元；与功率成正比的压气站的投资费用：7200元/KW ；压缩机备用系数：1.05；管路部分的年经营费用：100元/m.a；与功率无关的每座压缩机站的年经营费用：100000元/ a；压缩机单位功率的年经营费用：5000元/KW. a ；题目1:陕京输气管道（20亿m/年）工艺设计起点压力：4.5 MPa；起点供气温度：40° C;终点配气压力：不低于1.6 MPa ；线路概况：全长840km,沿线高差可忽略；任务输量：20亿方/年；工作天数：350/年；根据管道沿线气象资料，管道埋深处的地温为：夏季：15C冬季：5 C表1.1天然气组分表表1.2北京市正常日小时用气不均匀系数题目2：陕京输气管道（15亿m/年）工艺设计年输量Q： 15亿m/年；首站天然气进气压力：4.0MPa；进站温度：40C；管道埋深处的平均地温为：夏季：15C；冬季：5C；管道总传热系数取5.0w/ （m i • k）;管道理论年工作天数：350d；线路概况：全长840km,沿线高差可忽略；北京市正常日小时用气不均匀系数（见表 2.2 ）表2.2北京市正常日小时用气不均匀系数表题目3:陕京输气管道(30亿mV年)工艺设计年输量Q: 30亿方/年；首站天然气进气压力：4.8MPa；进站温度：40C；管道总传热系数取5.0W/ (mb K);末站用气压力：1.6MPa；线路走向和大致的长度L, 840km；管道理论年工作天数：350d；天然气组分、相对密度；表3.2北京市正常日小时用气不均匀系数表题目4:某天然气管道工艺设计表4.1天然气组成起点压力：4.8MPa；起点供气温度：38 C；终点配气压力：不低于1.8MPa；线路概况：全长640km，沿线高差可忽略;任务输量：25亿方/年；工作天数：360天/年;供气系数见下表。
天然气管道输送教学设计一、背景介绍随着地球上能源资源的日益枯竭和全球环境变化的日益加剧，天然气作为一种新型能源逐渐受到人们的关注。
天然气管道输送系统是天然气从产地到终端用户的重要工具，天然气管道输送工程技术人才的培养得到了广泛的重视和关注。
二、教学设计2.1 教学目标本次教学旨在使学生了解天然气管道输送系统的基本原理、安全性和环境保护要求，以及对管道设计、施工、检测、维护等方面进行深入理解。
2.2 教学内容本次教学主要包括以下几个方面：2.2.1 天然气管道输送系统的基本原理介绍天然气管道输送系统的概念和分类，以及其基本原理和构成。
2.2.2 天然气管道输送系统的设计、施工、检测和维护主要介绍天然气管道输送系统的设计、施工、检测和维护等方面的要点和注意事项。
2.2.3 天然气管道输送系统的安全性和环境保护要求主要介绍天然气管道输送系统的安全性要求和环境保护要求等相关问题。
2.3 教学方法本次教学采用多种教学方法相结合的方式进行，主要包括理论授课、案例分析、实验模拟、讨论和实践操作等。
2.4 教学评价教学评价主要采用对学生学习成果的测验和实践评估相结合的方式进行。
在测验中，主要考查学生对天然气管道输送系统的相关知识的理解和掌握程度；在实践评估中，主要考查学生对实际问题的解决能力和应用能力。
三、教学重点和难点3.1 教学重点本次教学的重点是让学生理解天然气管道输送系统的基本原理，并能够对其进行设计、施工、检测和维护等方面的实践操作。
3.2 教学难点本次教学的难点是让学生能够正确评估天然气管道输送系统的安全性和环境保护要求，并能够在实际操作中保证安全和环保。
四、教学时长根据本次教学的教学目标和教学内容，建议教学时长为48学时。
其中，理论授课为24学时，实践操作为24学时。
五、教学资源本次教学所需的主要教学资源包括：教材、案例资料、实验设备、实践场地等。
六、教学效果通过本次教学，学生将能够全面了解天然气管道输送系统的基本原理和操作方式，提高实际操作能力，达到培养具有天然气管道输送工程技术能力的专业人才的目的。
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！)天然气长输管道课程设计一、设计任务本设计所设计的中原油田至河北沧州输气管线：（1）管线全长800千米，年输气量为7×108a（此流量为常温常压下的流量00.101325,293P MPa T K==）；（2）以全线埋深1.45m处年平均地温14.7℃作为输气管道计算温度，最低气温：-5℃。
平均温度=273+14.7=287.7K；（3）各站自用系数（1-M）=0.6 %；（4）沿线无分输气体；（5）管道全线设计压力6.0Mpa，气源进站压力5.0Mpa，进配气站压力1.8 Mpa（最高可到 4.0Mpa），站压比宜为 1.2~1.5，站间距不宜小于100km；（6）城市用气月、日、时不均衡系数均为1.09；（7）年输送天数350天；（8）管道平均总传热系数：取1.75Wm2.℃；（9）管内壁粗糙度：取30μm；（10）地震基本烈度：6—7度；（11）天然气容积成分(%)：CH4 C2H6 C3H8 C4H10 CO2 N289.6 5.0 3.5 1.2 0.5 0.20二、设计任务要求完成本工程的基本设计文件，包括：说明书，计算书，线路走向图，站场平面布置图及工艺流程图；论文撰写要符合一般学术论文的写作规范，具备学术性、科学性和创造性等特点。
应语言流畅、准确，层次清晰、文字详略得当、论点清楚、论据准确、中心突出、材料翔实、论证完整、严密，并有独立的观点和见解。
要求：1、达到一定的设计深度要求；2、初步掌握主要设备的选型；3、熟悉并熟练应用常用工程制图软件；4、熟悉储运项目设计程序步骤；5、掌握储运项目常用标准规范；6、熟悉并掌握天然气长输管路工艺的计算方法；7、掌握长输管道站场的工艺流程图和平面布置图；8、初步掌握站场管线安装设计；9、通过与实际工程项目的结合，加深对所学知识的理解和认识。
10、书写设计说明书。
设计流程：1、根据天然气的组成计算物理性质、热力性质和燃烧性质；2、根据经济流速法或压差法确定管道直径，本设计全程采用统一管径，并选取几组相应的壁厚参数；3、用不固定站址法布站：首先确定根据储气量要求确定末段管道长度，根据升压比、流量进行压缩机选型，并用最小二乘法计算压缩机特性系数，确定平均站间距，得到压缩机站数，并取整；4、计算管道壁厚；5、对几种运输方案进行经济性比较；6、对管道进行强度、稳定性等校核。
燃气输配课程设计指导书随着燃气行业的迅速发展和城市化进程的不断加快，燃气输配技术方面的人才需求也随之增长。
因此，燃气输配课程设计指导书的编写，对于提高燃气输配专业人才的培养质量和数量具有重要意义。
1. 课程目标本课程旨在培养具有扎实的燃气输配基础和专业知识、具备较强职业素养和实践能力，能够适应燃气输配行业的需求和发展的蓝领技术人才。
2. 课程内容本课程主要包括以下内容：（1）燃气输配基础知识：包括燃气输配概述、燃气供应方式、燃气品种分类、燃气管道设计及其组成、燃气管道维护等内容。
（2）燃气管道施工技术：包括燃气管道施工前准备、施工工艺、管道连接、安全注意事项等内容。
（3）燃气管道检验技术：包括管道检查、排查和故障处理等内容。
（4）燃气安全管理：包括燃气安全措施、防止燃气泄漏的措施、燃气事故处理等内容。
（5）燃气计量：包括燃气计量器具的种类、工作原理、校准方法、安装位置等内容。
（6）燃气应用技术：包括燃气在工业生产、家庭生活、商业服务等方面的应用。
3. 课程组织形式由于燃气输配课程具有比较强的实践性，因此本课程应以课堂教学和实习实训为主要教学形式。
（1）课堂教学：主要是由教师授课，采取理论授课和案例分析相结合，既能够使学生掌握理论知识，又能够提高学生的应用能力。
（2）实习实训：学生在校外实习实训单位，学生可以通过实际操作，掌握燃气输配的相关技能，提高自己的实际操作能力和解决问题的能力。
4. 评估方式（1）期中考试：期中考试主要考察课程的基础知识、理论基础和初步应用能力。
（2）学科竞赛：参加学科竞赛能够刺激学生学习的兴趣和主动性，也可以检验学生的知识水平和实际操作能力。
（3）课程论文：要求学生撰写燃气输配领域的课程论文，既能够提高学生理论水平和动手能力，又能够对于课程的知识进行深入了解和研究。
5. 教材选择燃气输配课程的教材，应选用硬盘资料、纸质资料、电子书和课件。
教材选择应以贯彻国家和地方教学大纲为基础，同时考虑到学生的实际需求和教学进度。
天然气长输管道工程设计策略摘要：天然气长输管道是把油田(气田)处理后的天然气经净化厂输送到城市的天然气管道。
目前，我国新建天然气管道几乎都是长距离输送管线，具有距离长、管径大、输量大、输送压力高、高度自动化、连续运行、投资规模大、输气干线网络化等特点。
本文从天然气长输管线的设计、施工及运行三方面进行分析，在满足长输管线运行优化的前提下，进行长输管线的工艺设计，合理安排施工，保证天然气长输管道的经济、安全、方便。
关键词：天然气长输管道、输气干线网络化、工艺设计天然气长输管道就是连接输气首站和城市门站（末站）之间的管道，其任务就是根据用户的需求把经净化处理的符合标准的天然气送到城市。
随着天然气产业成为全球经济新的增长点，我国也掀起了天然气长输管道的建设高潮。
天然气长输管道是我国重要的基础设施之一，投资巨大，运行费用高。
本文深入开展天然气长输管道最优化设计的研究，以达到更新管道设计观念和模式，缩短设计周期、提高设计质量、节省施工投资费和运行管理费、提高设计企业的经济效益、技术效益和社会效益的目的。
一、天然气长输管道的工艺优化设计天然气长输管道的工艺优化设计，要求在结构上科学合理、功能上能够满足用户需求，在系统设计时，需遵循实用性、先进性、可靠性、标准化、规范化的设计原则，立足于高起点、高水准，使新设计的管道系统能够最大限度地适应今后技术发展。
长输管道的工艺设计目标应全面考虑用户及综合管理部门的使用要求，最终能够为天然气长输管道的施工建设、合理运行等提供服务。
优化设计的主要目的是设计出一条合理的长输管道，确定管道的长度和管径、管道上各种站室的位置和配备。
在确定管道系统优化方案时, 一般要考虑的目标: 一是降低管道系统成本; 二是保证管道系统安全运行。
天然气长输管道工艺设计方案的优劣在很大程度上会影响输气管道的供气可靠性、运营灵活性和经济性等等。
一个最优化的工艺设计，可以节约项目建设的投资，并且可以降低安全隐患。
大学燃气输配课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握燃气输配系统的基本原理、组成及运行机制。
2. 学习并熟知城市燃气输配管网的布局、设计及施工要求。
3. 掌握燃气输配过程中的主要参数及安全技术指标。
技能目标：1. 能够运用所学知识分析并解决燃气输配过程中的实际问题。
2. 具备对燃气输配系统进行初步设计、施工及运行管理的能力。
3. 能够熟练使用相关仪器、设备进行燃气输配系统的检测与维护。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对燃气输配技术的兴趣，激发学生主动学习的热情。
2. 增强学生的环保意识，使其认识到燃气输配在节能减排中的重要性。
3. 树立正确的职业道德观念，培养学生的团队合作精神和责任感。
本课程针对大学本科高年级学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，明确以上课程目标。
通过本课程的学习，期望学生能够达到上述知识、技能和情感态度价值观方面的具体学习成果，为今后的工作实践和学术研究打下坚实基础。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分：1. 燃气输配系统概述：介绍燃气输配系统的基本概念、组成及分类，使学生了解燃气输配系统的整体框架。
2. 燃气输配设备与设施：讲解输配系统中常用的设备与设施，如燃气管道、阀门、调压器、计量装置等，并分析其工作原理及性能。
3. 燃气输配管网设计：阐述城市燃气输配管网的布局原则、设计方法及施工技术要求，提高学生对管网设计的实际操作能力。
4. 燃气输配系统运行与管理：探讨燃气输配系统的运行机制、调度策略、安全技术措施以及运行管理，使学生掌握系统的运行与管理要点。
5. 燃气输配系统安全技术：介绍燃气输配过程中的安全技术指标、事故预防及应急处理措施，提高学生的安全意识。
教学内容按照以下进度安排：1. 燃气输配系统概述（1学时）2. 燃气输配设备与设施（2学时）3. 燃气输配管网设计（3学时）4. 燃气输配系统运行与管理（2学时）5. 燃气输配系统安全技术（2学时）本教学内容与教材章节相对应，旨在确保学生系统、全面地掌握燃气输配相关知识，为实际工程应用打下基础。
一、设计任务本设计所设计的中原油田至河北沧州输气管线：（1）管线全长500千米，年输气量为81010⨯3m/a（此流量为常温常压下的流量00.101325,293P MPa T K==）。
（2）以全线埋深1.45m处年平均地温14.7℃作为输气管道计算温度，最低气温：-5℃。
平均温度pjT=273+14.7=287.7K（3）各站自用系数M=0.6 %（4）沿线无分输气体（5）管道全线设计压力6.0Mpa，气源进站压力5.0Mpa，进配气站压力1.8 Mpa（最高可到4.0Mpa）（6）城市用气月、日、时不均衡系数均为1.09（7）年输送天数350d（8）管道平均总传热系数：取1.75W/m2.℃。
（9）管内壁粗糙度：取30μm。
（10）地震基本烈度：6—7度（11）天然气容积成分(%)：CH4 C2H6 C3H8 C4H10 CO2 N21. 93.3 4.6 1.4 0.2 0.25 0.252. 92.1 5.5 1.2 0.3 0.50 0.403. 91.84.3 2.2 0.5 0.50 0.704. 92.15.5 1.9 0.1 0.00 0.405. 92.5 4.3 2.0 1.1 0.00 0.106. 85.8 4.9 4.5 4.5 0.10 0.207. 89.6 5.0 3.5 1.2 0.5 0.20二、设计任务要求完成本工程的基本设计文件，包括：说明书，计算书，线路走向图，站场平面布置图及工艺流程图；论文撰写要符合一般学术论文的写作规范，具备学术性、科学性和创造性等特点。
应语言流畅、准确，层次清晰、文字详略得当、论点清楚、论据准确、中心突出、材料翔实、论证完整、严密，并有独立的观点和见解。
要求：1、达到一定的设计深度要求；2、初步掌握主要设备的选型；3、熟悉并熟练应用常用工程制图软件；4、熟悉储运项目设计程序步骤；5、掌握储运项目常用标准规范；6、熟悉并掌握天然气长输管路工艺的计算方法；7、掌握长输管道站场的工艺流程图和平面布置图；8、初步掌握站场管线安装设计；9、通过与实际工程项目的结合，加深对所学知识的理解和认识。
输气管道设计与管理课程设计
前言
随着国家对天然气资源的开发和利用越来越重视，输气管道的设计与管理也逐渐成为了一个重要的课程。
为了更好地实现输气管道的安全稳定运行，必须具备专业的设计和管理能力。
本课程着重介绍输气管道的设计和管理，旨在为学生提供理论和实践结合的教学体系，以提升学生的综合应用能力。
第一章基本概念
1.1 管道基础概念
•输气管道定义及分类
•输气管道的主要构成部分
•输气管道的主要技术指标
1.2 输气管道设计基础
•输气管道设计原则
•输气管道设计计算方法和程序
•输气管道设计标准与规范
第二章输气管道设计
2.1 输气管道设计的步骤
•管道线路选址
•管道径向参数的计算
•管道系统组织设计
•管道系统的校核设计
2.2 输气管道参数的计算
•输气管道容量计算方法
•输气管道压缩机站管理
•输气管道的过程安全性评估2.3 输气管道的实施方案制定
•输气管道设计的描述
•输气管道实施方案的制定
•输气管道施工验收
第三章输气管道管理
3.1 输气管道管理体系
•输气管道管理的基础体系
•输气管道管理的操作机制
•输气管道安全管理制度
3.2 输气管道委托经营
•输气管道经营管理的特点
•输气管道运营管理的要求
•输气管道的经营管理制度3.3 输气管道运维管理
•输气管道设施运维
•输气管道巡检管理
•输气管道安全管理
结语
本课程的设计与管理不仅要考虑传统的技术问题，还要结合当前的法律法规、经济和环境因素，全面提升学生的综合素质，让他们成为在输气管道设计与管理领域为我国输气行业做出重要贡献的高级技术人才。
输气管道课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握输气管道的基本原理、设计和运行管理等方面的知识，培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解输气管道的基本概念、分类和组成；（2）掌握输气管道的设计原理和方法；（3）熟悉输气管道的运行管理和维护方法；（4）了解输气管道发展趋势和技术创新。
2.技能目标：（1）能够运用所学知识进行输气管道的设计和计算；（2）具备分析输气管道运行问题和解决问题的能力；（3）能够编写输气管道的运行管理和维护方案。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对输气管道行业的兴趣和责任感；（2）培养学生勇于创新、积极进取的精神；（3）培养学生团队合作、沟通交流的能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个方面：1.输气管道的基本概念、分类和组成；2.输气管道的设计原理和方法；3.输气管道的运行管理和维护方法；4.输气管道发展趋势和技术创新；5.输气管道案例分析。
教学大纲安排如下：第一课时：输气管道的基本概念、分类和组成；第二课时：输气管道的设计原理和方法；第三课时：输气管道的运行管理和维护方法；第四课时：输气管道发展趋势和技术创新；第五课时：输气管道案例分析。
三、教学方法本课程采用多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1.讲授法：讲解输气管道的基本概念、原理和知识点；2.案例分析法：分析输气管道的实际案例，提高学生解决实际问题的能力；3.讨论法：分组讨论输气管道的设计、运行和维护问题，培养学生的团队合作精神；4.实验法：进行输气管道实验，让学生动手操作，增强实践能力。
四、教学资源本课程所需教学资源包括：1.教材：《输气管道设计与运行》；2.参考书：相关领域的研究论文和书籍；3.多媒体资料：输气管道的图片、视频等；4.实验设备：输气管道实验装置。
教学资源将用于支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验。
五、教学评估本课程的教学评估将采用多种方式，以全面、客观地评价学生的学习成果。
目录1前言 (1)2设计概述 (2)2。
1设计依据 (2)2.1.1设计原则 (2)2.1.2管道设计规范和要求 (2)2。
2长输管道设计原始资料 (2)2.2.1天然气管道设计输量 (2)2.2。
2天然气的组成 (2)2。
2。
3管线设计参数 (2)2.2。
4管线设计要求及内容 (3)2。
3工程概况 (3)3输气管道的工艺计算说明 (4)3。
1天然气的热物性计算 (4)3.1。
1天然气的平均分子量、密度和相对密度 (4)3。
1。
2天然气压缩系数的计算 (4)3.1.3天然气的粘度 (5)3。
1。
4定压摩尔比热 (6)3。
2管道水力计算 (6)4站场工艺 (8)4。
1输气管道工程站场种类及名称 (8)4.1.1概述 (8)4.1。
2输气站种类及功能 (8)4.2输气站的主要功能 (9)4.2。
1分离 (9)4.2.2清管 (9)4.2.3调压计量 (9)4.3站址选择 (10)4。
4站场工艺设备选型 (11)4.4.1简述 (11)4。
4。
2分离器的设计 (11)4。
4.3除液器设备设计及选择 (12)5线路工程 (14)5.1线路所处位置及沿线自然条件状况 (14)5。
1.1线路选择的基本要求 (14)5.1.2沿线自然条件状况 (14)5.1.3沿线地区等级划分 (14)5。
2管道材质及壁厚选择 (14)5.2.1材质选择 (14)5.2。
2钢管壁厚的确定 (15)5.2.3管道的轴向应力及稳定性验算 (15)5。
3管道敷设 (16)5.3。
1管道的敷设方式 (16)5。
3.2管道转角 (16)5。
3.3线路辅助设施 (16)5。
3。
4线路走向 (17)5.3。
5勘察要求 (17)5.3.6站址选择步骤 (17)5.3。
7线路设计中采取的抗震措施 (17)5.4焊接与检验、清管与试压 (18)5.4.1焊接与检验 (18)5。
4。
2 清管和试压 (18)5。
5阀门与法兰的选用 (19)5.5.1阀门的种类及选用 (19)5.5.2法兰的选用 (20)6输气管道工艺计算书 (21)6。
输气管道设计与管理课程设计1. 概述输气管道是石油天然气工业的重要组成部分，负责将石油天然气从储气库、气田或其他生产地点输送到终端用户。
输气管道具有运输距离远、供应周期长、运输量大等特点，因此，安全稳定运行对社会经济发展具有十分重要的意义。
本课程设计旨在通过理论与实践相结合的方式，使学生掌握输气管道设计与管理的相关知识与技能，为将来从事石油天然气工业输气管道设计、施工、运营和管理工作的学生提供有力的支持。
2. 课程目标本课程设计的主要目标如下：•了解输气管道的基本概念、性质和特点；•熟悉输气管道的设计流程和要点；•掌握输气管道的管路计算、压力计算、结构设计和材料选择；•了解输气管道施工、安装、调试和验收的各个环节；•掌握输气管道的监测、检修、维修和管理方法；•熟悉现有输气管道设备和技术的发展现状。
通过本课程设计的学习，学生将具备输气管道工程设计与管理的基本素养，为将来从事相关工作提供有力的保障。
3. 课程内容本课程设计的内容涉及输气管道的各个环节和方面，主要包括：3.1 输气管道的基本概念、性质和特点•输气管道的定义和用途；•输气管道的物理性质和化学性质；•输气管道的特点和危害。
3.2 输气管道的设计流程和要点•输气管道的设计流程和方法；•输气管道的设计要点和注意事项；•输气管道的运行参数和设计指标。
3.3 输气管道的管路计算、压力计算、结构设计和材料选择•输气管道管路计算和压力计算；•输气管道结构设计和材料选择；•输气管道防腐蚀和耐久性设计。
3.4 输气管道的施工、安装、调试和验收•输气管道的施工和安装；•输气管道的调试和验收；•输气管道施工中常见质量问题的处理方法。
3.5 输气管道的监测、检修、维修和管理方法•输气管道的监测和检修；•输气管道的维护和管理；•输气管道机电设备的维护和管理。
3.6 现有输气管道设备和技术发展现状•管道防腐技术的进展；•新型材料在管道工程中的应用；•管道监测自动化系统的应用。
天然气长输管道课程设计一、设计任务本设计所设计的中原油田至河北沧州输气管线：（1）管线全长800千米，年输气量为7×1083m/a（此流量为常温常压下的流量00.101325,293P MPa T K==）；（2）以全线埋深1.45m处年平均地温14.7℃作为输气管道计算温度，最低气温：-5℃。
平均温度pjT=273+14.7=287.7K；（3）各站自用系数（1-M）=0.6 %；（4）沿线无分输气体；（5）管道全线设计压力6.0Mpa，气源进站压力5.0Mpa，进配气站压力1.8 Mpa（最高可到4.0Mpa），站压比宜为1.2~1.5，站间距不宜小于100km；（6）城市用气月、日、时不均衡系数均为1.09；（7）年输送天数350天；（8）管道平均总传热系数：取1.75W/m2.℃；（9）管内壁粗糙度：取30μm；（10）地震基本烈度：6—7度；（11）天然气容积成分(%)：CH4 C2H6 C3H8 C4H10 CO2 N289.6 5.0 3.5 1.2 0.5 0.20二、设计任务要求完成本工程的基本设计文件，包括：说明书，计算书，线路走向图，站场平面布置图及工艺流程图；论文撰写要符合一般学术论文的写作规范，具备学术性、科学性和创造性等特点。
应语言流畅、准确，层次清晰、文字详略得当、论点清楚、论据准确、中心突出、材料翔实、论证完整、严密，并有独立的观点和见解。
要求：1、达到一定的设计深度要求；2、初步掌握主要设备的选型；3、熟悉并熟练应用常用工程制图软件；4、熟悉储运项目设计程序步骤；5、掌握储运项目常用标准规范；6、熟悉并掌握天然气长输管路工艺的计算方法；7、掌握长输管道站场的工艺流程图和平面布置图；8、初步掌握站场管线安装设计；9、通过与实际工程项目的结合，加深对所学知识的理解和认识。
10、书写设计说明书。
设计流程：1、根据天然气的组成计算物理性质、热力性质和燃烧性质；2、根据经济流速法或压差法确定管道直径，本设计全程采用统一管径，并选取几组相应的壁厚参数；3、用不固定站址法布站：首先确定根据储气量要求确定末段管道长度，根据升压比、流量进行压缩机选型，并用最小二乘法计算压缩机特性系数，确定平均站间距，得到压缩机站数，并取整；4、计算管道壁厚；5、对几种运输方案进行经济性比较；6、对管道进行强度、稳定性等校核。
天然气长输管道课程设计LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】天然气长输管道课程设计一、设计任务本设计所设计的中原油田至河北沧州输气管线：（1）管线全长800千米，年输气量为7×1083m/a（此流量为常温常压下的流量00.101325,293P MPa T K==）；（2）以全线埋深1.45m处年平均地温14.7℃作为输气管道计算温度，最低气温：-5℃。
平均温度pjT=273+=；（3）各站自用系数（1-M）= %；（4）沿线无分输气体；（5）管道全线设计压力，气源进站压力，进配气站压力 Mpa（最高可到），站压比宜为~，站间距不宜小于100km；（6）城市用气月、日、时不均衡系数均为；（7）年输送天数350天；（8）管道平均总传热系数：取m2.℃；（9）管内壁粗糙度：取30μm；（10）地震基本烈度：6—7度；（11）天然气容积成分(%)：CH4 C2H6 C3H8 C4H10 CO2 N2二、设计任务要求完成本工程的基本设计文件，包括：说明书，计算书，线路走向图，站场平面布置图及工艺流程图；论文撰写要符合一般学术论文的写作规范，具备学术性、科学性和创造性等特点。
应语言流畅、准确，层次清晰、文字详略得当、论点清楚、论据准确、中心突出、材料翔实、论证完整、严密，并有独立的观点和见解。
要求：1、达到一定的设计深度要求；2、初步掌握主要设备的选型；3、熟悉并熟练应用常用工程制图软件；4、熟悉储运项目设计程序步骤；5、掌握储运项目常用标准规范；6、熟悉并掌握天然气长输管路工艺的计算方法；7、掌握长输管道站场的工艺流程图和平面布置图；8、初步掌握站场管线安装设计；9、通过与实际工程项目的结合，加深对所学知识的理解和认识。
10、书写设计说明书。
设计流程：1、根据天然气的组成计算物理性质、热力性质和燃烧性质；2、根据经济流速法或压差法确定管道直径，本设计全程采用统一管径，并选取几组相应的壁厚参数；3、用不固定站址法布站：首先确定根据储气量要求确定末段管道长度，根据升压比、流量进行压缩机选型，并用最小二乘法计算压缩机特性系数，确定平均站间距，得到压缩机站数，并取整；4、计算管道壁厚；5、对几种运输方案进行经济性比较；6、对管道进行强度、稳定性等校核。
三、主要参考文献与相关标准[1] 姚光镇主编．输气管道设计与管理．东营：石油大学出版社．[2] 《天然气长输管道工程设计》，石油大学出版社（以下简称《手册》）[3] 冯叔初等．油气集输．东营：石油大学出版社．[4] 王志昌主编．输气管道工程．北京：石油工业出版社．1997．4[5] 李长俊主编．天然气管道输送．北京：石油工业出版社．2000．11[6] 王树立等，输气管道设计与管理，北京：化学工业出版社.设计标准《输气管道工程设计规范》 GB50251-2003《石油天然气工程设计防火规范》 GB50183-2004《原油和天然气输送管道穿跨越工程设计规范穿越工程》SY/《输油（气）埋地钢质管道抗震设计规范》 SY/T0450-2004《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第1部分：A级钢管》GB/《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第2部分：B级钢管》GB/《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第3部分：C级钢管》GBT《管道干线标记设置技术规定》 SY/T6064-94《中华人民共和国安全生产法》主席令第70号（2002）《中华人民共和国环境保护法》主席令第22号（1989）《中华人民共和国水土保持法》主席令第49号（1991）《石油天然气管道保护条例》国务院（2001）《碳钢药皮电弧焊焊条》《低合金钢药皮电弧焊焊条》《碳钢药芯电弧焊焊丝》《低合金钢药芯电弧焊焊丝》《管道下向焊接工艺规程》 SY/T4071-93《石油地面工程设计文件编制规程》 SY0009-2004《石油天然气工程制图标准》 SY/T0003-2003施工及验收标准《输油输气管道线路工程施工及验收规范》SY0401-1998《石油和天然气管道穿越工程施工及验收规范》SY/T4079-1995《石油天然气金属管道焊接工艺评定》SY/T0452-2002《钢质管道焊接及验收》SY/T4103-1995《石油天然气钢质管道对接焊缝超声波探伤及质量分级》SY4065-93《石油天然气钢质管道对接焊缝射线照相及质量分级》SY4056-93《管道防腐层补口绝缘密封性试验方法标准》SY/T0074-93《石油建设工程质量检验评定标准输油输气管道线路工程》SY/T0429-2000《石油建设工程质量检验评定标准管道穿跨越工程》SY/T 4104-95四、工艺计算天然气物性参数各组分物性参数具体数据可参考《输气管道设计与管理》表2-3或设计手册表2-2-3及表2-2-4。
（此处按照设计手册计算）4.1.1天然气平均分子量1、平均分子量MM=Mi Yi⋅∑=×%+×%+×%+×%+×%+×%=其中M——平均分子量；Mi——第i组分的分子量；Yi——第i组分的摩尔组成；或参阅《输气管道设计与管理》公式2-74.1.2天然气临界温度压力、对比温度压力1、视临界压力Pc视临界温度Tc=*%+*5%+*%+*%+*%+*%=MPa=*%+*5%+*%+*%+*%+*%=其中Tci、Pci——分别为第I组分的临界温度和临界压力；yi——第I组的摩尔组成；2、对比压力P r对比温度TrPr P Pc==6÷===÷=Tr T Tc其中P——平均压力；T——平均温度；4.1.3天然气粘度参阅《输气管道设计与管理》公式2-70，可得常压下混合气体的动力粘度。
温度和压力对粘度的影响可以参，照公式2-69和图2-3计算得出；或者参照《设计手册》P107页内容。
此处按照《天然气长输管道工程设计》P107页计算。
（即《油气集输》P101页）μ=∑(μ/ ∑= 毫帕·秒式中μ——天然气粘度，毫帕·秒；——i组分的动力粘度μi——i组分的相对分子量Mi——i组分的摩尔分数yi4.1.4定压摩尔比热容Cp参阅《油气集输》中有关定压摩尔比热容的计算公式如下 天然气的定压比热容与其组成、压力、温度有关，可按下式计算： (此处按照《油气集输》P103页（2-23）式计算)425 1.124 5.0813.190.0920.624100.996(10)(100)Cp T T M p T --=+-⨯+⨯= 千焦/（摩尔·K）Cp=+的二次方+*10∧11Mg p 的/T 的次方= 43 (此处为书上公式) 其中 Cp ——天然气的定压摩尔比热，千焦/（摩尔·K）； T ——天然气的温度； p ——压力，帕；或参阅《输气管道设计与管理》公式2-97、2-98，表2-12. 4.1.5混合气体的密度 （1）混合密度可参考《输气管道设计与管理》公式2-65=*%+*%+*%+*%+*%+*% )/( *%+*5%+*%+*%+*%+*%)= 0.823867Kg/立方米式中：i M ——i 组分的百分含量；i Y ——i 组分的摩尔分数； i V ——i 组分的摩尔体积。
（2）相对密度可参考《输气管道设计与管理》公式2-66=×%+×%+×%+×%+×%+×%) /=式中：i M ——i 组分的摩尔质量；i Y ——i 组分的摩尔分数； Ma ——空气摩尔质量。
（3）压缩因子计算方法1：可参考《设计手册》2-2-9、2-2-10，可由表2-2-6查表得出或查图2-2-2求得压缩系数，或者查阅《输气管道设计与管理》图2-1： 对比压力 r pcP P P =对比温度 pj r cT T T =式中： c P ——临界压力； Mpac T ——临界温度 ； K i y ——i 组分的摩尔分数 ； %i M ——i 组分的摩尔质量； /g mol ci P ——i 组分的临界压力； Mpa ci T ——i 组分的临界温度。
K计算方法2：压缩因子也可其他由经验公式求得，其他公式可参考《输气》（石油大学版）1-18~1-19或《设计手册》2-2-9~2-2-14 （P59） 查表、查图或通过经验公式计算得出668.34273.01--=r r T P Z = 4.1.6 天然气的热导率参阅《输气管道设计与管理》公式2-116和表2-14、2-15等相关公式；参阅《设计手册》P113页4.1.7 天然气的热值、华白数、燃烧势、爆炸极限参阅《输气管道设计与管理》第二章第六节，或者参阅《设计手册》P101页相关内容计算。
华白数 W s =H s /△= 千焦/立方米 此处按照《输气管道设计与管理》54页计算H 的0次方=∑yiHi 的0次方=32829*%+69759*5%+99264*%+128269*%+0*%+0*%= （大热值）=35807*%+63727*5%+91223*%+118577*%+0*%+0*% = （小热值）H=H 的0次方/Z==45300 ==式中 Hi 的0次方-----i 组分的理想状态下的热值，千焦/立方米；H 的0次方-----理想状态下混合气体的热值。
千焦/立方米； Z-------标准状态下燃气的压缩因子。
管径的确定根据经济流速，可求得管道内径D ，查阅《设计手册》P203-226页，或查阅，可参考《输油管道设计与管理》附录1，可选取两种尺寸相近的管道，并选取相应壁厚。
经济流速：长输管道经济流速是3~7m/s ；场站内的架空管道流速范围为15~30m/s ，这个数据的出处是DL/T 5174-2003 《燃气-蒸汽联合循环电厂设计规定》。
站内管道小于2公斤压力的10~15m ，大于的，可以做到15~30m ，但在设计过程中，一般天然气站场流速按8~12m/s 控制。
流量 Q=GZ/T=7*108*350*24*3600= 直径 d=(4Q/πv)=（4**30）= 水力计算1）根据选取的管径分别计算混合气体雷诺数，可由《输气》公式4-17、《手册》公式（2-4-6）求得。
2）计算出雷诺数后，判断流体流动状态，然后再由水力摩阻系数相关公式（2-4-9）~（2-4-11）确定摩阻系数。
3）部分有关公式如下 1、雷诺数可按下式计算：又有 ,s a sv μρρρ==∆ 所以4Re 1.534a s s Q Q d d ρπμμ∆∆==(此处改为 =****10-5=*106其中 Re ——雷诺数；s Q ——工程标况下的体积流量，2/m s ； a ρ——空气的密度，取31.205/a kg m ρ=； s ρ——工程标况下的密度，3/kg m ； ∆——天然气对空气的相对密度； d ——输气管的内径，m μ——天然气的粘度，Pa s ⋅ 根据雷诺数可判断天然气的流态（1） Re<2000 层流；（2） Re 〉3000 紊流； 工作区可按以下两个临界雷诺数公式来判断：=(2*30*10-3/8/7=*106 =11/(2*30*10-3/=*107其中 K ——馆内壁的当量粗糙度，mm 当 Re <1Re 为水力光滑区； 当 1Re <Re <2Re 为混合摩擦区；当 Re >2Re 为阻力平方区；2、水力摩阻系数λ（1）层流区摩阻系数按下式计算 λ==*106)=*10-3（2）临界过渡区的摩阻系数按下式计算 （3）紊流区摩阻系数按下式计算2.011lg(3.7065k d =-+或其他经验公式布站计算4.4.1 站间管道特性公式由《输气》公式6-9改写为 ： 222Q Z P P CLQ -=式中P Q ——最高操作压力， pa ；P z ——进口压力， pa ； L ——管线长度 ， m ； Q ——气体流量 ， m 3/s 。
