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油气长输管道工程设计分析论文•相关推荐油气长输管道工程设计分析论文油气长输管道工程设计新方法的出现主要是针对传统油气长输管道工程设计方法中的一些缺陷进行调整，并通过新的设计理念的运用，对设计进行不断地完善，从而提高油气长输管道工程的质量与运行效率，延长管道工程的使用寿命，并实现效益的提升。
1油气长输管道工程设计新方法与传统设计方法的区别油气长输管道工程本身具有着线路长、跨度大、途径地形复杂等特点，在工程施工过程中很多因素都会导致管道受损，在传统油气长输管道工程设计方法中，由于设计方法灵活性不足，对于管道工程受不同环境、地质条件的影响因素考虑不足，在管道接口设计方面较为薄弱，调度的灵活性也较为缺乏，无法充分保障管道油气输送的安全性。
新的设计方法针对这一不足做出了相应的改进，通过提高管道工程的应变灵活性，有效的减少管道损伤，从而提高了管道工程的运行效率与安全性。
在传统管道设计方法中对管道使用寿命的评估缺乏重视，管道寿命延长及评估方面也缺少相应的方法，无法充分保障管道工程的使用寿命。
新设计方法中引入了管道全寿命设计的理念，更加注重对管道使用寿命的准确全面评估，能够有效的延长管道的使用寿命，进而实现对管道工程成本的有效控制，并提高工程的整体效益及创造的价值。
2基于缺陷评估的设计方法2.1基于裂纹缺陷评估的设计方法这种设计方法着重考虑油气管道的裂纹缺陷，将剩余强度评估分析与剩余寿命评估分析作为设计依据，合理确定可接受裂纹尺寸。
这一设计方法主要包括以下四项内容：2.1.1初始裂纹的确定初始裂纹缺陷是指开始计算寿命时的最大原始裂纹尺寸，可以通过无损探伤方法检测。
条件允许时可以在破坏试验或从零部件缺陷处取样时，对疲劳断口作金相或电镜分析，运用概率统计方法确定初始裂纹尺寸。
2.1.2临界裂纹的确定临界裂纹主要指管道正常受力情况下，不导致泄漏、断裂等情况发生，所容许的最大裂纹缺陷尺寸。
2.1.3剩余强度分析剩余强度是指带有裂纹的管道在正常使用过程中随时可以达到的静强度值。
本科毕业设计（论文）题目：西气东输联络线管道工程初步设计可行性研究学生姓名：李源学号：09125114专业班级：建筑环境与设备工程 09-1班指导教师：王武昌2013年6月18日摘要本输气管道设计内容是西气东输联络线管道工程初步设计。
管道西起新疆塔里木轮南油气田，东至广东省广州末站，是一条贯穿我国西部地区连接西气东输和中缅管道的管道大动脉。
管道设计输量为200亿立方米/年。
在贵阳和南宁分别设置分输站，分输气量分别为50亿立方米/年。
针对起终点要求，利用Google Earth软件，在电子地图上确定最优线路。
最优线路管道全长4873.7km。
利用计算机软件（RealPipe）进行九种不同方案的管道工艺计算，并进行经济比较分析，确定最佳输气方案。
经济比较分析采用方案比较法，以年当量费用最小为最佳输气方案评价指标。
利用计算机软件（RealPipe）对设计管道进行模拟仿真分析，初步验证设计方案的可行性。
工艺系统分析的内容有：内涂层设置分析；压气站布站分析；管道适应性分析；管道末段储气能力分析等。
通过初步的模拟仿真计算保证管道设计输气要求以及准确性和安全性。
关键词：长距离输气管线；选线；工艺计算；经济比较；仿真分析ABSTRACTThis gas pipeline design is a preliminary design of tie line of West-east gas transmission pipeline. The pipeline runs from west Tarim Lunnan oil and gas field in Xinjiang Province, east to gas transmission terminal station of Guangzhou in Guangdong Province. It is a important line that connects the West-east gas transmission pipeline and China-Myanmar pipeline throughout the western region in our country. The designed transmission capacity is 20 billion cubic meters per year. Placing gas distributing station in Guiyang and Naning and the send-out is 5 billion cubic meters per year.According to the requirements of start and destination, then using Google Earth to determine the optimal solution in the electronic map. The optimal line’s total length is 4873.7 kilometers.Using computer software (RealPipe) to complete process calculation of nine different schemes, then making comparison on economics and determining the optimal solution. The analysis of comparison on economics adopts program comparison method and take the minimum valent weight cost per year as the evaluation index to determine the optimal solution .Using computer software (RealPipe) to make simulations for the gas pipeline, preliminarily verify the feasibility of the design scheme. The analysis’s conten ts of process system conclude: the analysis of internal coating; the analysis of station distribution; the analysis of pipeline’s adaptability; the analysis of end of the pipeline gas storage capacity etc.Through the preliminary simulation to ensure that gas transmission pipeline design requirements as well as the accuracy and security.Keywords：Long distance Gas transmission pipeline；Route selection；Processcalculation；Economical comparison；The simulation analysis目录第1章前言 (1)第2章西气东输联络线管道工程设计任务说明书 (2)2.1 设计概述 (2)2.1.1 设计原则 (2)2.1.2 设计依据及规范 (2)2.2 管线设计内容及要求 (2)2.2.1 设计内容 (2)2.2.2 设计要求 (3)2.3 相关软件介绍 (3)2.3.1 选线软件——谷歌地球（Google Earth，GE） (3)2.3.2 设计和仿真软件——RealPipe (3)2.4 不同方案的设计思路 (3)2.4.1. 线路选择思路 (3)2.4.2 设计方案确定思路 (5)2.4.3 站场设计原则 (6)2.5 工艺计算说明 (6)2.5.1 天然气物性计算 (7)2.5.2 输气管道末段 (7)2.5.3 输气管线相邻压气站站间距的确定 (7)2.5.4 站场布置及调整 (9)2.6 最佳输气方案的确定 (9)2.6.1 管道及各站场投资 (9)2.6.2 燃料气费用 (9)2.6.3 其他费用 (9)2.6.4 方案经济比较分析 (10)第3章西气东输联络线管道设计计算说明书 (12)3.1 线路选择 (12)3.1.1 线路优选 (12)3.1.2 管道线路概况 (13)3.2 方案工艺计算 (13)3.2.1 设计方案确定 (13)3.2.2 方案示例计算 (14)3.3 最佳输气方案的确定 (22)3.3.1燃压机组的选型与燃料气耗量的计算 (22)3.3.2 方案的经济比较分析 (24)3.4 最佳输气方案的详细设计 (26)3.4.1 最佳输气方案详述 (27)3.4.2 线路概况 (28)第4章输气方案可行性研究 (31)4.1 内涂层设置分析 (31)4.1.1 内涂层设置仿真模拟 (31)4.1.2 内涂层技术的应用与发展 (35)4.2 管道适应性分析 (35)4.2.1 投产期（一期）仿真分析 (35)4.2.2 二期仿真分析 (37)4.2.3 三期仿真分析 (41)4.3 压气站布置分析 (42)4.4 末段储气能力分析 (43)4.4.1 末段储气仿真分析 (43)4.4.2 调峰能力计算 (46)4.5 事故工况分析 (47)4.5.1 中间压气站停运分析 (47)4.5.2 管道泄漏分析 (48)4.6 小结 (50)第5章结论 (51)致谢 (52)参考文献 (53)附录 (54)第1章前言我国天然气资源大多在西部地区，而天然气消费市场主要在东部地区。
(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。
库车——兰州输气管道工艺设计摘要随着人们生活的日益提升，环境的污染问题日益严重，天然气作为清洁能源成为社会发展的必不可少的动力，由于我国的天然气的产地和用气密集地分布不均匀，需要通过长输管道进行天然气的输送，本设计为库车-兰州输气管道工艺设计，库车-兰州输气管道全长为2314KM，首先以其中一种设计方案为例，进行详细的近似计算，得出各种数据和费用现值，然后进行方案的比选，通过计算36种方案的经济费用，从而选出最优方案，通过计算得知最优方案为管径为914mm，设计压力为12MPa，压比为1.5，有内涂层。
壁厚根据等强度原则进行设计。
得出最优方案后对最优方案进行调整，根据高差里程等数据对站间距进行调整，重新对布置各压气站，最后布置全线的压气站。
绘制了首站平面布置图、首站工艺流程图、清管器安装图和中间站工艺流程图各一张。
关键词：输气管线；工艺计算；布站方案；费用现值法Kuche-Lanzhou gas pipeline process designAbstractWith rising of the people's life, the environment pollution problem is increasingly serious, natural gas as a clean energy become an essential driving force of the development of the society.Because the origin of natural gas and gas density distribution of our country is not uniform, we need the long pipeline of natural gas . I design the design of kuche - lanzhou gas pipeline process .The length of kuche - lanzhou gas pipeline is 2314 km.First of all in my design, for example, though approximate calculation in detail, it is concluded that a variety of datas and the cost , then I scheme comparison, through the calculation of economic costs of 36 kinds of solutions, I select the optimal scheme, I have calculated that the optimal scheme for the pipe diameter is 914 mm, the design pressure is 12 mpa, pressure ratio is 1.5, with internal coating. Wall thickness in accordance with the principle of equal strength design.After I concluded the optimal solution ,I adjust the optimal scheme .According to the mileage data and elevation difference，I adjust the distance of station , and decorate each compressor station, finally decorate all compressor stations.Draw the plan layout figure of the initial station，the process flowing of the initial station，the installation figure of the pigging device and the pipeline construction figure。
某输气管道工艺设计课程设计论文学院:石油与天然气工程学院专业班级:学生姓名: 学号:设计地点(单位)_____ __ _______ _ _ _设计题目: 某输气管道工艺设计完成日期: 2013 年 12 月 27 日指导教师评语: ______________________ __________ _____________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ __________________________________________________________成绩(五级记分制):______ __________指导教师(签字):________ ________目录1 总论..............................................................11.1 设计依据及原则 (1)1.1.1 设计依据 (1)1.1.2 设计原则 (1)1.2 总体技术水平 (1)2 设计参数.......................................................... 2 3 工艺计算. (3)3.1 管道规格 (3)3.1.1天然气相对分子质量 (3)3.1.2 天然气密度及相对密度 (3)3.1.3 天然气运动粘度 (3)3.1.4任务输量 (3)3.1.5 管道内径的计算 (3)4 3.1.6壁厚计算 ...............................................3.2 末段长度和管径确定 (6)3.2.1假设末段长度 (6)6 3.2.2参量的计算 .............................................3.2.3 计算管道末段储气量..................................... 7 4 输气管道沿线布站相关工艺计算.. (9)4.1压缩机相关概况 (9)4.2压缩机站数、布站位置的计算公式依据 (9)4.3压缩机站数、布站位置的计算 (10),4.4压缩比计算 (11)4.4压缩机的选择................................................ 12 5 布置压气站. (13)5.1确定平均站间距 (13)5.2确定压气站数................................................ 13 6 设计结果......................................................... 14 参考文献.. (15)重庆科技学院课程设计总论1 总论1.1 设计依据及原则本设计主要根据设计任务书，查询相关的国家标准和规范，以布置合理的长距离输气干线。
本科毕业设计（论文）开题报告题目：某长距离输气管道的工艺设计学生姓名学号教学院系石油工程学院专业年级油气储运工程2007级指导教师职称讲师单位油气储运教研室某长距离输气管道的工艺设计1 本论文选题意义及国内外研究现状1.1 选题意义我国国民经济快速发展对能源的需求量越来越大。
我国的能源结构由以煤为主逐步转向以石油、天然气为主。
我国政府制定以“优化结构、提高效率、重视环保、保障供应、开发西部”为核心的新能源战略，要求增加天然气在能源构成中的比例。
2007年我国能源发展“十一五”规划中进一步提出，要重点发展石油天然气工业。
我国加快了天然气勘探开发力度，进入了天然气快速发展的时期。
除本国天然气生产外，我国还将从外国引进大量天然气。
管道是天然气开发和利用的纽带，由于天然气为气体介质，采用管道输送，具有管输距离长、压力高、输量大的特点，而且密闭安全、便于管理和易于实现自动化。
1.2国内外研究现状1.2.1世界天然气管道技术现状（1）长运距、大管径和高压力管道是当今世界天然气管道发展主流自20 世纪 70年代以来，世界上新开发的大型气田多远离消费中心。
同时，国际天然气贸易量的增加，促使全球输气管道的建设向长运距、大管径和高压力方向发展。
1990 年，前苏联的天然气管道的平均运距达到2698 公里。
从20世纪至今，世界大型输气管道的直径大都在1000 毫米以上。
到1993 年，俄罗斯直径1000毫米以上的管道约占63%，其中最大直径为1420 毫米的管道占34.7%。
西欧国家管道最大直径为1219 毫米，如著名的阿-意管道等。
干线输气管道的压力等级20 世纪 70年代为6～8 兆帕；80 年代为8～10 兆帕；90 年代为10～12 兆帕。
2000年建成的Alliance 管道压力为12兆帕、管径为914 毫米、长度为 3000 公里，采用富气输送工艺，是一条公认公里，采用富气输送工艺，是一条公认的代表当代水平的输气管道。
某输气管道工艺设计课程设计1. 引言输气管道是一种重要的能源输送方式，广泛应用于天然气、石油气等气体的输送领域。
输气管道工艺设计是管道工程专业的重要课程之一，本文档将对某输气管道工艺设计课程进行设计和说明。
2. 课程目标本课程旨在培养学生具备以下能力： - 掌握输气管道工艺设计的基本原理和方法； - 熟悉输气管道工艺设计的相关规范和标准； - 能够独立完成一个输气管道工艺设计项目，并能做好设计报告的撰写与展示。
3. 课程内容本课程的内容主要包括以下几个方面：3.1 输气管道工艺设计概述•输气管道的基本概念和分类；•输气管道的工艺设计流程和要求；•输气管道工艺设计在整个工程中的位置和作用。
3.2 输气管道设计流程•输气管道设计的前期准备工作；•输气管道设计的主要环节和步骤；•输气管道设计的文档和报告要求。
3.3 输气管道设计工具和软件•输气管道设计所需的工具和设备；•输气管道设计常用的软件和模型；•输气管道设计中的数据分析和优化方法。
3.4 输气管道工艺设计案例分析•选取一个实际的输气管道工程项目进行案例分析；•对案例项目的工艺设计进行详细介绍和分析；•探讨案例项目中遇到的问题和解决方法。
4. 课程教学方法本课程采用以下教学方法： - 理论授课：通过教师讲解和课堂讨论，介绍输气管道工艺设计的理论知识和基本原理； - 实践操作：学生通过实际操作输气管道设计软件，进行工艺设计的实践； - 课程项目：学生独立完成一个输气管道工艺设计项目，包括方案设计、工艺流程设计等，最终撰写设计报告。
5. 课程评估方式本课程的评估方式包括以下几个方面： - 平时成绩：包括课堂参与、作业完成情况等； - 课程项目：设计报告的质量和展示效果等； - 期末考试：综合考察学生对于输气管道工艺设计的理解和应用能力。
6. 参考书目•《输气管道工程技术规范》•《输气管道设计与建设》•《输气管道工艺设计实例分析》7. 结语通过本课程的学习，学生能够全面掌握输气管道工艺设计的基本知识和技能，为今后从事相关工作奠定基础。
输气管道工艺设计毕业论文1绪论1.1研究课题的目的和意义当今社会天然气已经成为不可或缺的能源，而天然气输送与存储是天然气应用过程中的必不可少的重要环节，由于天然气的不易存储特性，管道输送成为运输天然气最经济、有效的方法之一，它是天然气走向市场、加速能源消费的重要手段与环节。
而提到天然气的管道运输就不得不提到我国的“西气东输”工程。
我国的天然气资源大多在西部地区，而天然气消费市场主要在东部地区。
为了把西部资源与东部市场结合起来，国家实施了“西气东输”工程，它是中国距离最长、管径最大、投资最多、输气量最大、施工条件最复杂的天然气管道。
实施西气东输工程，有利于促进我国能源结构和产业结构调整，带动东、西部地区经济共同发展，改善长江三角洲及管道沿线地区人民生活质量，有效治理大气污染。
这一项目的实施，为西部大开发、将西部地区的资源优势变为经济优势创造了条件，对推动和加快西部地区的经济发展具有重大的战略意义。
输气管道建设以天然气市场为导向，管道的实际输气量决定于供气市场发育程度。
管道建设要重视天然气市场的开拓，以避免由于市场发育不足，使管道在长时间内以低负荷运行，影响管道效益。
例如赵墩—营房输气管道最终需要将气源输送至用气大省山东，而山东省利用天然气的历史较早，随着胜利油田的开发建设，天然气在黄河三角洲部分区域开始推广使用。
在2000年以前，全省天然气的利用水平非常低，利用总量一直维持在年10亿立方米左右的水平，以胜利油田的伴生气为主，中原油田有少量的气供给菏泽市的个别县区。
胜利油田年产天然气约9亿立方米，有近3亿立方米的天然气供齐鲁石化公司第二化肥厂生产尿素，其余部分一直以胜利油田自产自销满足生产需要和当地居民生活用气为主。
近几年来，随着中国石油、中国石化、中国海油等三大公司在山东天然气市场开发力度逐步加大和众多燃气公司在中小城市积极开办燃气业务，全省天然气利用发展迅速。
截至2008年底，全省已建成天然气输气干线管道2173公里，支线管道740公里，全省已有16个地级市通上了管道天然气（日照管道天然气正在建设中），通过管道天然气、CNG 和LNG 等方式利用上天然气的县（市、区）已达到105个，占全省140个行政县（市、区）的75%，其中利用上管道天然气的县（市、区）已达95个，占全省140个县（市、区）的68%。
管道设计开题报告管道设计开题报告一、引言管道是一种用于输送流体的设备，广泛应用于工业、农业、建筑等领域。
在现代社会中，管道设计的重要性愈发凸显。
本文将围绕管道设计展开研究，探讨其相关理论和实践应用。
二、背景随着工业化和城市化的快速发展，各种流体输送需求不断增加。
传统的管道设计方法已经无法满足复杂工况下的要求，因此需要进行更加科学、高效的管道设计。
三、目标本研究的目标是设计一种具有较高输送效率、经济合理、安全可靠的管道系统。
通过优化设计和选用合适的材料，提高流体输送的效率，降低能源消耗和运行成本，确保管道系统的可靠性和安全性。
四、研究内容1. 管道流体力学理论研究通过对管道内流体的流动规律进行研究，分析流体在管道中的压力、速度和流量等参数的变化规律，为管道设计提供理论依据。
2. 管道材料选用与性能研究选择合适的管道材料对于设计一条高效、可靠的管道系统至关重要。
本研究将对不同材料的物理性能、耐腐蚀性能和耐压能力进行分析和评估，为管道材料的选用提供科学依据。
3. 管道系统优化设计通过数值模拟和优化算法，对管道系统的布局、管径、阀门设置等进行优化设计，以提高流体输送效率，减少能源消耗和运行成本。
4. 管道系统安全性评估对设计的管道系统进行安全性评估，包括对管道系统的强度、稳定性和抗震性能等方面进行分析和评估，确保管道系统在正常和突发工况下的安全可靠性。
五、研究方法本研究将采用实验研究和数值模拟相结合的方法，通过实验室试验和计算机仿真，获取管道流体力学参数和管道系统的性能数据，并进行数据分析和建模。
六、预期成果通过本研究，预期可以设计出一种具有较高输送效率、经济合理、安全可靠的管道系统。
同时，预计可以提出一套科学、系统的管道设计方法和标准，为相关领域的工程师和设计师提供参考和借鉴。
七、研究意义1. 提高管道系统的运行效率，减少能源消耗，降低运行成本，对于节约资源、保护环境具有重要意义。
2. 提高管道系统的安全可靠性，减少事故发生的概率和影响范围，保障人民生命财产安全。
1 设计的选题意义及国内外研究现状1.1 选题意义随着世界对天然气这种优质清洁能源和燃料需求量的不断增长和大批边远气田的开发, 20 世纪70 年代以来, 世界天然气长输管道得到了迅速发展, 天然气长输技术水平得到了很大提高。
近20 多年来, 我国天然气长输技术也有很大的发展, 有的已达到了世界先进水平, 但很多方面与世界先进水平还存在不同程度的差距。
“西气东输”工程建设是我国实施西部大开发的重大举措, 它为进一步发展我国的天然气长输管道和进一步提高我国的天然气长输技术水平提供了新的机遇和挑战。
了解当前世界天然气长输技术水平及其发展趋势, 对高质量高水平建设好“西气东输”工程, 使我国天然气长输技术全面赶超世界先进水平, 无疑是大有裨益的。
然而，在整个长输过程中，由于各种原因使得天然气在输送过程中压力不断的减小，这时就需要给天然气增加压力以使达到目的地。
这就是中间站的主要功能，故称为长输管道的心脏。
其次中间站还有调压、计量、清管等功能。
本设计以长输管道中间站工艺设计为研究对象，探讨了输气站的工艺流程和压缩机组选型等问题。
探讨了地震、低温等恶劣环境条件对输气站的影响，为增加输气量、降低成本提供了理论支持。
因此，本项目研究具有重要的理论意义与实用价值。
1.2 国内外研究现状目前国内压气站工艺流程主要采用往复压缩机站工艺流程和离心压缩机工艺流程两种方法。
1986年8月我国第一座在中沧输气管道濮阳站建成的长输天然气管道压气站，首次采用了燃气轮机驱动离心压缩机机组；1996年11月建成投产的鄯乌输气管道鄯善站，是我国首次采用天然气发动机驱动往复式压缩机机组的压气站。
2000年11月投产的陕京管道应县压气站，是我国第一个采用变频调速电机通过增速齿轮箱驱动离心压缩机机组的压气站。
2007年2月投产的西气东输管道蒲县压气站，是我国第一个投产的采用高速变频调速电机直接驱动离心压缩机机组的压气站。
自20世纪50年代末以来，燃气轮机已成为中等功率到大功率范围天然气管道增压用最广泛的驱动机，较小功率的机组多采用燃气发动机驱动往复式压缩机[1]。
本科毕业设计（论文）开题报告题目：某长距离输气管道的工艺设计学生姓名学号教学院系石油工程学院专业年级油气储运工程 2007 级指导教师职称讲师单位油气储运教研室某长距离输气管道的工艺设计1 本论文选题意义及国内外研究现状1.1 选题意义我国国民经济快速发展对能源的需求量越来越大。
我国的能源结构由以煤为主逐步转向以石油、天然气为主。
我国政府制定以“优化结构、提高效率、重视环保、保障供应、开发西部”为核心的新能源战略，要求增加天然气在能源构成中的比例。
2007 年我国能源发展“十一五”规划中进一步提出，要重点发展石油天然气工业。
我国加快了天然气勘探开发力度，进入了天然气快速发展的时期。
除本国天然气生产外，我国还将从外国引进大量天然气。
管道是天然气开发和利用的纽带，由于天然气为气体介质，采用管道输送，具有管输距离长、压力高、输量大的特点，而且密闭安全、便于管理和易于实现自动化。
1.2 国内外研究现状1 .2 . 1世界天然气管道技术现状（1）长运距、大管径和高压力管道是当今世界天然气管道发展主流自20 世纪70 年代以来，世界上新开发的大型气田多远离消费中心。
同时，国际天然气贸易量的增加，促使全球输气管道的建设向长运距、大管径和高压力方向发展。
1990 年，前苏联的天然气管道的平均运距达到 2698 公里。
从 20 世纪至今，世界大型输气管道的直径大都在 1000 毫米以上。
到 1993 年，俄罗斯直径 1000 毫米以上的管道约占 63%，其中最大直径为 1420 毫米的管道占 34.7%。
西欧国家管道最大直径为 1219 毫米，如著名的阿-意管道等。
干线输气管道的压力等级 20 世纪 70 年代为 6～8 兆帕；80 年代为 8～10 兆帕；90 年代为 10～12 兆帕。
2000 年建成的Alliance 管道压力为 12 兆帕、管径为 914 毫米、长度为 3000 公里，采用富气输送工艺，是一条公认的代表当代水平的输气管道。
（2）输气系统网络化随着天然气产量和贸易量的增长以及消费市场的扩大，目前全世界形成了洲际的、多国的、全国性的和许多地区性的大型供气系统。
这些系统通常由若干条输气干线、多个集气管网、配气管网和地下储气库构成，可将多个气田和成千上万的用户连接起来。
这样的大型供气系统具有多气源、多通道供气的特点，保证供气的可靠性和灵活性。
前苏联的统一供气系统是世界最庞大的输气系统，连接了数百个气田、数十座地下储气库及约 1500 个城市，管道总长度超过20×104 公里。
目前欧洲的输气管网西南石油大学本科毕业设计（论文）开题报告已从北海延伸到地中海，从东欧边境的中转站延伸到大西洋，阿-意输气管道的建成实际上已将欧洲的管网和北非连接起来。
阿尔及利亚—西班牙的输气管道最终将延伸到葡牙、法国和德国，并与欧洲输气管网连成一体。
（3）建设地下储气库是安全稳定供气的主要手段无论是天然气出口国家，还是主要依赖进口天然气的一些西欧国家，对建造地下储气库都十分重视，将地下储气库作为调峰、平衡天然气供需、确保安全稳定供气的必要手段。
截止到 1998 年，全世界建成储气库 605 座，总库容 5755 亿方、工作气量3077 亿方。
工作气量相当于世界天然气消费量的 11%，相当于民用及商业领域消费量的 44%。
2001 年美国的储气库总工作气量约 1200 亿方，预计到 2010 年储气能力将达到 1700 亿方。
1 .2 . 2国内天然气管道技术现状我国天然气管道工业起步晚，发展快。
特别是 20 世纪 90 年代以来，随着我国国民经济的高速发展，通过技术引进与消化，天然气管道向着高压力、大口径、长距离方向发展，并不断采用新设备、新材料、新工艺，管理向自动化方向发展。
具有代表性的管道如下：（1）西气东输管道工程西气东输一线西起新疆的轮南,经陕北靖边至上海, 全长 4 176 km , 管径为 1 016 mm ,设计输气压力 10 MPa ,设计输量为120×108 m3 / a ,全线共设工艺站场 35 座,线路阀室137 座,压气站10 座。
建成后将成为我国距离最长、管径最大、输气压力最高的一条输气管道。
西气东输二线工程西起新疆霍尔果斯口岸，南至广州，东达上海。
管道工程包括 1 条干线，8 条支干线，途经新疆、甘肃、宁夏、陕西、河南、湖北、江西、广东、广西、山东、湖南、浙江、江苏、上海 14 个省区市，干线和支干线全长 9102 千米。
干线设计输气能力 300 亿立方米/年，设计压力 12～10 兆帕，管径 1219 毫米，材质为 X80。
西气东输二线配套建设 3 座地下储气库，分别为湖北云应盐穴储气库、河南平顶山含水层储气库和南昌麻丘含水层储气库。
（2）陕京一线和陕京二线均起自陕西省靖边县，分别于 1997 年和 2005 年建成投产，终点分至北京市石景山区衙门口和大兴区采育镇，年输气能力 200 亿立方米。
陕京二线输气管道，全长 935. 4 km ,设计输气量为120×108 m3 /a ,总投资为 129×108 元,2005 年 7 月 1 日已正式投产。
这样,陕京输气管道实现了双管道、多气源供气,管道日供气能力由原来的 1 030 ×104 m3 提高到现在的 4 450 ×104 m3 。
某长距离输气管道的工艺设计陕京三线天然气管道工程 2010 年 12 月 31 日全线贯通。
管道设计年输气量150 亿立方米，现已具备投产条件。
2011 年 1 月 4 日正式投产通气后，将成为继陕京一线、二线后向环渤海地区供应天然气的又一重要通道。
陕京三线天然气管道工程由中国石油天然气集团公司建设。
管线全长 896 公里，西起陕西榆林首站，东至北京良乡分输站，途经陕西省、山西省、河北省与北京市。
管道管径 1016 毫米，设计压力10 兆帕，设计年输气量 150 亿立方米。
（3）川气东送管道川气东送管道西起四川省普光气田，东至上海，途经四川、重庆、湖北、安徽、浙江、江苏 6 个省市，干支线全长超过 2800 千米，总投资超过600 亿元。
川气东送管道由 1 条干线、1 条支干线和 3 条支线组成。
普光—上海干线长 1674 千米，设计输气能力 120 亿立方米/年，设计压力 10 兆帕，管径 1016 毫米。
川气东送管道穿越鄂西渝东山区，横贯江南水网地带，全线要建设 72 条山体隧道、5条长江穿越隧道。
目前，山体隧道已贯通 65 条，5 条长江穿越隧道已全部贯通。
在重庆忠县、湖北宜昌、武汉、黄石和安徽安庆的 5 次长江穿越是川气东送管道的控制性工程，采用了钻爆、盾构等方式，穿越总长度达 8908 米，创造了单条管道穿越长江次数最多、距离最长的纪录。
目前,国外输气管道技术的发展主要有以下几个特点。
（1）长运距、大口径和高压力是世界天然气管道发展的主流。
目前陆上输气压力达到 12 MPa ,海底输气最高压力为 25 MPa ,最大口径为 1 420 mm。
（2）采用内涂层减阻技术,提高输送能力,减少了设备的磨损和清管次数,延长了管道的使用寿命。
美国 Chevron 石油技术公司在墨西哥湾一条输气管道上进行了天然气减阻剂(DRA) 的现场试验,结果表明,输量可提高 10 %～15 %。
（3）采用高钢级钢管。
近5 年来,X70 级油气输送钢管的生产和销售量占总量的 80 %～85 %。
目前世界上有 10 条输气管道采用了 X80 ,敷设管道约 500 km。
（4）完善的调峰技术。
为了保证可靠、安全、连续地向用户供气,发达国家都采用金属储气罐和地下储气库进行调峰供气。
目前 , 西方国家季节性调峰主要采用孔隙型和盐穴型地下储气库,而日调峰和周调峰等短期调峰则多利用管道末端储气及地下管束储气来实现。
天然气储罐以高压球罐为主,国外球罐最大几何容积已达到 5.55 ×104 m3 。
(5)管道压缩机组采用回热循环燃气轮机提供动力,提高了压缩机组功率、可靠性和完整性。
著名的阿意输气管道对 Messina 压气站的燃气轮机组进行改造,采用回热联合循环系统后,每台燃气轮机的综合热效率由原来的 36. 5 %上升到 47. 5 %。
西南石油大学本科毕业设计（论文）开题报告(6)普遍采用计算机为基础的 SCADA 系统,对管道运行的全过程进行动态监视、控制、模拟、分析、预测、计划调度和优化。
代表当今世界水平的美加联盟(Alliance) 输气管道,采用富气输送工艺,该管道起自加拿大阿尔伯达省,终止于美国芝加哥,干线长2 990 km ,管径为 914 mm 和 1 067 mm。
管材为 X70 ,设计压力为 12MPa ,设计输量为136×108～170×108m3/a。
全线共设压气站14座。
1 .2 . 3技术发展趋势(1)高压力输气与高强度、超高强度管材的组合是新建管道发展的最主要趋势高压气管道是指运行压力在 10～15 兆帕之间的陆上天然气管道。
根据专家研究成果，年输量在 100 亿方以上时，采用高压输气可节省运输成本。
当运输距离为 5000公里、年输量在 150～300 亿方之间时，采用高压输气比传统运输方式可节约运输成本 20%～35%。
采用高压输气可减小管径，通过高钢级管材的开发和应用可减小钢管壁厚，进而减轻钢管的重量，并减少焊接时间，从而降低建设成本。
例如采用管材X100 比采用 X65 和 X70 节约费用约 30%，节约管道建设成本 10%～12%。
目前 X100管道钢管已由日本 NKK、新日铁、住友金属、欧洲钢管等公司开发出来。
另外，复合材料增强管道钢管正在开发，即在高钢级管材外部包敷一层玻璃钢和合成树脂。
采用这种管材，可进一步提高输送压力，降低建设成本，同时可增加管输量，增加管道抵抗各种破坏的能力和安全性。
当管材钢级超过 X120 及 X125 时，单纯依靠提高钢级来减少成本已十分困难，必须采用复合材料增强管道钢管。
X100 及以上管道钢管目前还未得到商业应用的主要原因是对材料性能、安装技术和现场试验还需进一步验证和更好的了解。
(2)高压富气输送技术及断裂控制高压富气输送是指在输送过程中采用高压使输送气体始终保持在临界点上，保证重组分不呈液态析出。
采用高压富气输送能取得很大的经济效益，但富气输送时天然气的热值较高，要求管材不但能防止裂纹的启裂，而且还要具有更高的防止延性裂纹扩展的止裂韧性。
以 Alliance 管道为代表的高压富气输送是天然气输送技术的重大创新，其断裂控制是该管道的关键技术之一。
深入了解高钢级管道钢管的断裂控制是未来以低成本建设管道的前提。
由 ECSC、CSM、SNAM 和 European 联合进行的项目，就是研究大口径 X100 管道在 15 兆帕的高压下的断裂行为。
