燃气及成品油管道输送课程设计.
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燃气输配课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握燃气输配系统的基本组成、工作原理及相关术语;2. 使学生了解燃气输配过程中的主要参数及其计算方法;3. 引导学生了解我国燃气输配技术的发展现状及趋势。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识分析和解决实际燃气输配问题的能力;2. 提高学生查阅资料、整理信息、团队协作的能力;3. 培养学生进行实验操作和数据处理的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对燃气输配技术的兴趣,激发他们探索科学技术的热情;2. 增强学生的环保意识,让他们认识到燃气输配技术在节能环保方面的重要性;3. 培养学生严谨、务实的学习态度,提高他们的责任感和使命感。
课程性质:本课程为专业基础课程,旨在让学生掌握燃气输配技术的基本知识和技能,为后续相关专业课程的学习打下基础。
学生特点:学生为高中年级,具备一定的物理、化学基础知识,对实际工程问题有一定的好奇心,但缺乏实践操作经验。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。
通过多元化的教学手段,激发学生的学习兴趣,培养他们的创新精神和团队协作能力。
在教学过程中,关注学生的个体差异,因材施教,使每个学生都能在原有基础上得到提高。
二、教学内容依据课程目标,本章节教学内容主要包括以下几部分:1. 燃气输配系统基本组成:讲解燃气输配系统的组成及其各部分功能,包括燃气输气管、配气管、调压站、用气设备等。
2. 燃气输配工作原理:介绍燃气输配过程中压力、流速、温度等参数的变化规律,阐述输配系统的工作原理。
3. 燃气输配主要参数计算:讲解燃气输配过程中主要参数的计算方法,如流量、压力损失、温度变化等。
4. 我国燃气输配技术现状与发展趋势:分析我国燃气输配技术的发展现状,介绍国内外燃气输配技术的最新进展和发展趋势。
5. 教学大纲安排:- 第一节:燃气输配系统基本组成及功能- 第二节:燃气输配工作原理- 第三节:燃气输配主要参数计算- 第四节:我国燃气输配技术现状与发展趋势教材章节关联:- 第一章 燃气输配系统概述- 第二章 燃气输配系统的主要设备- 第三章 燃气输配系统设计计算- 第四章 燃气输配技术发展概况教学内容进度安排:- 1课时:燃气输配系统基本组成及功能- 1课时:燃气输配工作原理- 2课时:燃气输配主要参数计算- 1课时:我国燃气输配技术现状与发展趋势三、教学方法针对本章节内容,采用以下多样化的教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性:1. 讲授法:通过生动的语言、形象的比喻,讲解燃气输配系统的基本组成、工作原理及主要参数计算,帮助学生建立系统的理论知识框架。
重庆科技学院《管道输送工艺》课程设计报告学院: 石油与天然气工程学院专业班级: 油气储运升-13 学生姓名:严小林学号: 2015520427 设计地点(单位)石油与安全大楼k802 设计题目:某热油管道工艺设计完成日期: 2017 年 1 月 6 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 (2)1.1设计依据及原则 (2)1.1.1 设计依据 (2)1.1.2 设计原则 (2)1.2总体技术水平 (2)2 设计参数 (3)2.1 管道设计参数 (3)2.2 原油物性 (3)2.3 设计输量 (3)2.4 其他有关基础数据 (3)2.5工程概况 (3)3工艺计算 (5)3.1 采用的输送方式 (5)3.2管道规格 (5)3.2.1平均温度 (5)3.2.2油品密度 (5)3.2.3流量计算 (6)3.2.4油品粘度 (6)3.2.5管道内径 (6)3.2.6壁厚 (6)3.2.7管道外径 (7)3.2.8验证经济流速 (8)3.3热力计算 (8)3.3.1雷诺系数 (8)3.3.2总传热系数 (8)3.3.3原油比热容 (9)3.3.4加热站布站 (10)3.3.5水力计算 (12)3.3.6计算摩阻 (12)3.4选用泵的型号 (12)3.4.1 原动机的选型 (13)3.4.2加热设备选型 (13)3.5站场布置 (13)3.6校核动静压力 (15)3.6.1判断翻越点 (15)3.6.2动水压力校核 (16)3.6.3静水压力校核 (16)3.7最小输量 (16)4 设计结果 (18)参考文献 (19)摘要易凝、高黏油品当其凝点高于管道周围环境温度,或在环境温度下油流黏度很高,不能直接输送,必须采用措施降黏、降凝。
摘要自然界中天然生成的气体化合物或气体元素的混合物统称为天然气。
石油工业所述天然气是指从油气田开采出来的可燃性气体,它在各种压力和温度下的物性参数是管输工艺计算所必须的基本数据。
长距离输气管道由管路和压缩机站两部分组成,气体沿管道流动,需要消耗一定的能量,压缩机站的任务就是提供一定的能量,将天然气安全、经济地输送到终点。
某长距离输气干线,沿线地形起伏不大,海拔高度1200m。
要求对该管道进行工艺设计。
通过已知的设计参数及基础数据,对该管道进行工艺设计。
管道的设计计算和选择不当,将会影响整个系统的经济性及工作的可靠性,甚至会带来严重的破坏性事故。
在对长距离输气干线的工艺设计中,管道设计十分重要。
本文根据课程设计任务书的要求,进行长距离输气管道管道规格设计。
关键词:输气管道天然气压缩机1 绪论自然界中天然生成的气体化合物或气体元素的混合物统称为天然气。
石油工业所述天然气是指从油气田开采出来的可燃性气体,它在各种压力和温度下的物性参数是管输工艺计算所必须的基本数据。
天然气管输系统是一个联系采气井与用户间的由复杂而庞大的管道及设备组成的采、输、供网络。
一般而言,天然气从气井中采出至输送到用户,其基本输送过程(即输送流程)是:气井(或油井)-油气田矿场集输管网-天然气增压及净化-输气干线-城镇或工业区配气管网-用户。
天然气管输系统虽然复杂而庞大,但将其系统中的管线、设备及设施进行分析归纳,一般可分为以下几个基本组成部分,即:集气、配气管线及输气干线;天然气增压站及天然气净化处理厂;集输配气场站;清管及防腐站。
天然气管输系统各部分以不同的方式相互连接或联系,组成一个密闭的天然气输送系统,即天然气是在密闭的系统内进行连续输送的。
从天然气井采出的天然气,以及油井采出的原油中分离出的天然气,经油气田内部的矿场集输气支线及支干线,输往天然气增压站进行增压后(天然气压力较高,能保证天然气净化处理和输送时,可不增压),输往天然气净化厂进行脱硫和脱水处理(含硫量达到管输气质要求的可以不进行净化处理),然后通过矿场集气干线输往输气干线首站或干线中问站,进入输气干线,输气干线上设立了许多输配气站,输气干线内的天然气通过输配气站,输送至城镇配气管网,进而输送至用户,也可以通过配气站将天然气直接输往较大用户。
室内燃气输配课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解室内燃气输配系统的基本组成及其工作原理;2. 掌握室内燃气管道的布局设计、设备选型与安装要求;3. 了解室内燃气输配过程中的安全知识及防护措施。
技能目标:1. 能够运用所学知识,分析并解决室内燃气输配系统中的实际问题;2. 能够正确进行室内燃气管道的布局设计,选择合适的设备进行安装;3. 能够根据实际情况,制定室内燃气输配系统的安全防护措施。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对室内燃气输配工程的责任心,提高安全意识;2. 增强学生对燃气能源的认识,培养节能环保意识;3. 培养学生合作学习的团队精神,提高沟通与协作能力。
课程性质:本课程为专业实践课程,以理论为基础,实践操作为核心,注重培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
学生特点:学生为高年级相关专业学生,具备一定的专业知识基础,对室内燃气输配系统有一定了解,具备一定的动手操作能力。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,充分调动学生的积极性,提高学生的实践操作能力,确保学生能够达到课程目标。
在教学过程中,将目标分解为具体的学习成果,以便进行教学设计和评估。
二、教学内容1. 室内燃气输配系统概述- 燃气种类及其特性- 室内燃气输配系统的组成与功能2. 室内燃气管道设计- 管道布局设计原则与方法- 管材、管件及阀门的选择与应用- 燃气管道安装要求与施工技术3. 室内燃气设备选型与安装- 燃气表的选型与安装- 燃气灶、热水器等设备的选型与安装- 燃气设备安装过程中的安全措施4. 室内燃气输配系统安全与防护- 燃气泄漏检测与报警系统- 燃气泄漏应急处理措施- 室内燃气管道及设备的日常维护与保养5. 实践操作与案例分析- 室内燃气管道设计实践操作- 室内燃气设备安装实践操作- 实际工程案例分析与讨论教学内容根据课程目标进行科学组织和系统安排,结合教材相关章节,确保理论与实践相结合。
教学进度安排合理,注重培养学生的实际操作能力,使学生在完成本课程学习后,能够掌握室内燃气输配系统的设计、安装及安全防护等方面的知识和技能。
目录1 总则 (1)1。
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)1。
3确定工艺流程的原则 (1)2 工程概况 (3)3 工艺计算 (4)3.1管径与管材的确定 (4)3。
1。
1 管道内径计算 (4)3。
1.2管材的确定 (4)3。
1。
3管道壁厚计算 (5)3。
1。
4管道规格的确定 (6)3.2 输油管道热力计算 (6)3。
2.1管道总传热系数的确定 (6)3。
2。
2原油比热容、平均地温的确定 (9)3。
2.3进出站油温、质量流量的确定 (9)3。
2.4站间距的试算与热站数的确定 (9)3.2.5站间距L与出站温度的重定 (10)R3。
2。
6加热站的热负荷计算 (11)3.2.7加热炉的选型与数量的确定 (11)3。
3热油管道水力计算 (11)3。
3.1油流平均温度的有关计算 (11)3.3。
2油流的体积流量与雷诺数计算 (12)3.3。
3摩阻计算 (12)3.3.4泵站数的确定与泵的选型 (12)4 站场布置 (14)4。
1泵站数校核 (14)4.2泵站的布置 (14)4.3加热站的布置 (16)4.4判断翻越点 (16)5 结论 (17)参考文献 (18)1 总则1.1设计依据及原则1.1.1设计依据(1)国家的相关标准、行业的有关标准、规范;(2)相似管道的设计经验;(3)设计任务书.1。
1。
2设计原则(1)严格执行现行国家、行业的有关标准、规范.(2)采用先进、实用、可靠的新工艺、新技术、新设备、新材料,建立新的管理体制,保证工程项目的高水平、高效益,确保管道安全可靠,长期平稳运行. (3)节约用地,不占或少占良田,合理布站,站线结合.站场的布置要与油区内各区块发展紧密结合.(4)在保证管线通信可靠的基础上,进一步优化通信网络结构,降低工程投资。
提高自控水平,实现主要安全性保护设施远程操作。
(5)以经济效益为中心,充分合理利用资金,减少风险投资,力争节约基建投资,提高经济效益。
燃气输配优秀课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握燃气输配系统的基本原理、结构和运行方式,培养学生分析和解决燃气输配过程中问题的能力。
具体目标如下:1.知识目标:–了解燃气输配系统的组成及其功能;–掌握燃气输配过程中各环节的基本原理;–熟悉燃气输配系统的运行管理与维护。
2.技能目标:–能够运用所学知识对燃气输配系统进行分析和设计;–具备燃气输配系统运行管理与维护的能力;–能够运用现代技术手段对燃气输配系统进行监测和优化。
3.情感态度价值观目标:–培养学生对燃气输配行业的兴趣和责任感;–使学生认识到燃气输配系统在现代社会中的重要性;–培养学生节约能源、保护环境的意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括燃气输配系统的原理、结构和运行方式。
具体安排如下:1.燃气输配系统的基本原理:介绍燃气输配系统的压力、流量、温度等基本参数,阐述燃气输配过程中各环节的物理和化学原理。
2.燃气输配系统的结构:讲解燃气输配系统的组成部分,包括储气设施、输配管道、阀门、计量设备等,并介绍各部分的功能和作用。
3.燃气输配系统的运行方式:分析燃气输配系统的运行过程,包括启动、停机、调度、故障处理等,并探讨运行管理的方法和技巧。
三、教学方法为提高教学效果,本课程将采用多种教学方法,包括:1.讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握燃气输配系统的原理、结构和运行方式。
2.讨论法:学生就燃气输配系统运行中的实际问题进行讨论,培养学生的分析问题和解决问题的能力。
3.案例分析法:通过分析具体的燃气输配系统案例,使学生了解燃气输配系统的运行管理和维护方法。
4.实验法:安排学生进行燃气输配系统实验,培养学生动手能力和实际操作技能。
四、教学资源为实现教学目标,我们将充分利用以下教学资源:1.教材:选用国内优秀的燃气输配专业教材,为学生提供系统、完整的理论知识。
2.参考书:推荐学生阅读相关的燃气输配专业书籍,丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料:制作燃气输配系统教学课件,提高课堂教学效果。
油气管道输送技术课程设计一、简介油气管道输送技术是指将油气资源通过管道输送到目的地的技术,是石油工业的重要组成部分。
这种技术可以使石油资源的运输更加高效、安全和环保。
本文主要对油气管道输送技术的课程设计进行说明。
二、课程设计内容1. 基础理论本课程主要从管道输送的能源性、流体力学、热力学、材料力学等方面入手,让学生全面了解油气管道输送技术的基础理论,为实际应用打下基础。
2. 管道设计本课程重点讲解管道的设计和选材,包括设计流程、管道的防腐蚀和绝热、设备的选型等方面。
让学生理解石油工业中管道设计的重要性,并具备一定的设计和选材能力。
3. 施工技术本课程主要是针对管道施工过程中的技术问题进行讲解,包括施工方案的制定、现场管理、工程验收等方面。
让学生具备一定的施工管理能力,为未来在石油工业中从事项目管理工作奠定基础。
4. 维护与安全本课程主要是讲解在管道运营过程中的维护和安全措施,包括管道的日常检修、防腐蚀、泄漏处理等方面,让学生具备维护和安全管理的能力。
三、实践训练为了让学生更好地掌握油气管道输送技术,课程设计还包括了一定的实践训练环节。
通过实践训练,让学生对课程中所学的理论知识有更深入的理解和应用。
实践训练要求学生参与实际的管道设计、施工和维护过程,包括设计一条道路和在地理位置处筹集资金、管理合同、采购材料、选择承包商和监督施工全过程等。
同时还要学习理解管道的日常操作、维修和安全管理。
四、课程评估本课程的评估方式包括理论考试和实践考核。
理论考试主要测试学生对课程中所学知识的掌握程度,具体包括理论分析、计算能力、应用能力等。
实践考核则主要测试学生对实践训练中的操作技能的掌握程度。
五、总结油气管道输送技术课程设计旨在培养学生掌握石油工业中的重要技术,以及具备石油工业项目管理和维护安全的能力。
通过学习本课程,学生可以全面掌握油气管道输送技术的基本知识和实践操作技能,为未来在石油工业中发挥更大的作用打下坚实基础。
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。
目 录1 总 则 (4)1.1设计依据及原则 (4)1.1.1设计依据 ....................................................... 4 1.1.2设计原则 ....................................................... 4 1.2总体技术水平 ......................................................... 4 1.3确定工艺流程的原则 ................................................... 5 2 工程概况 .................................................................. 6 3 工艺计算 (7)3.1管径与管材的确定 (7)3.1.1 管道内径计算 ................................................... 7 3.1.2管材的确定 ..................................................... 8 3.1.3管道壁厚计算 ................................................... 8 3.1.4管道规格的确定 . (9)3.2 输油管道热力计算 (9)3.2.1管道总传热系数的确定 ............................................... 9 3.2.2原油比热容、平均地温的确定 . (12)根据《油气管道输送技术》可知原油和石油产品的比热容通常在 1.6~2.5/(kJ kg ⋅℃)之间,在该工程中取2.1/(kJ kg ⋅℃)[2]。
................ 12 管道埋深处的平均温度可按下式计算[2]: (12)ocp 01020121t =t +t ++t 12⋅⋅⋅()(3-11) ....................... 12 式中 0102012t t t ⋅⋅⋅,,,,分别为1~12各月份的平均地温。
天然气管道输送第二版教学设计一、前言随着社会经济的发展,能源供应也愈加关键。
天然气由于其环保、高效等特点,已成为第一选择。
而天然气的输送是提高燃气供应能力的重要手段。
因此,天然气管道输送技术的研究和开发至关重要。
为了帮助学生更好地掌握天然气管道输送的理论和实践知识,本教学设计对天然气管道输送的基本概念、输送方式、管道材料、管道设计等方面进行了全面的、系统的介绍,以期使学生能够实现对天然气输送工程的全面掌握。
二、教学目标1.了解天然气管道输送的基本概念、输送方式和技术特点;2.熟悉天然气管道输送中常用的管道材料及其特点;3.掌握天然气管道输送的安装与施工、检测和维护技能;4.通过案例分析和实际工程,理解并应用天然气输送的基本原理和技术。
三、教学内容本教学设计的主要内容如下:(1)天然气管道输送的定义(2)天然气管道输送中的重要参数(3)天然气管道输送的基本原理2. 天然气管道输送的输送方式(1)风力输送(2)气压输送(3)液力输送(4)异径管道输送3. 天然气管道输送的管道材料(1)钢管(2)聚氯乙烯塑料管(3)PE塑料管(4)复合管4. 天然气管道输送的管道设计(1)管道系统的基本设计原理(2)管道系统的设计参数和计算方法(1)管道的基础施工(2)管道的制作、连接和安装(3)建立管道系统后的验收与试验6. 天然气管道输送的检测和维护(1)管道的巡检与检测(2)管道泄漏检测与清洗处理(3)管道的防腐、维护与保养四、教学方法本课程采取的教学方法为理论课与实践课相结合的教学方式。
具体措施为:1.老师讲述天然气管道输送的理论知识;2.以实际工程为背景,讲述天然气管道输送的实践;3.利用教具,进行模拟操作,增加学生的实践技能;4.进行案例分析,加深学生的理解。
五、教学评估本课程教学评估主要采取以下方法:1.期末考试,考察学生对天然气管道输送知识的掌握情况;2.参与率、表现等平时成绩评估;3.实践室实习的成功度评估;4.学生小组报告的质量评估。
重庆科技学院《管道输送技术》课程设计报告学院: 石油与天然气工程学院专业班级: 油气储运学生姓名: 学号:设计地点(单位):k栋801设计题目: 某输气管道工艺设计完成日期:2015 年1月10日指导教师评语:成绩(五级记分制):指导教师(签字):目录1 设计总则 (1)1.1设计标准 (1)2设计任务参数 (2)2.1设计工程概况 (2)3 确定管道评估性通气能力 (3)4 输气管道规格 (4)4.1天然气的密度及相对密度 (4)4.2天然气运动黏度 (4)4.3末端储气量计算 (5)4.4 末端最大储气量计算 (7)4.5管段平均直径D计算 (8)4.6管段壁厚确定 (9)5 压缩机选择与布置 (12)5.1压缩机站的确定 (12)5.2计算各站间进出站压力 (13)5.3 压缩机功率计算 (14)5.4压缩机选型 (14)6 结论 (15)6.1管道评估性通气能力 (16)6.2 输气管道规格 (16)6.3压缩机站数及压缩比 (16)6.4压缩机选型 (16)参考文献 (17)1 设计总则1.1设计标准本设计主要依据的是课程设计任务书提供的设计参数以及《输气管道工程设计规范》GB50251-94进行设计计算。
1.2设计原则输气管道工程设计应遵照下列原则:(1)《输气管道工程设计规范》GB50251-2003(2)保护环境、节约能源、节约土地,处理好与铁路、公路、河流等的相互关系;(3)采用先进技术,努力吸收国内外新的科技成果;(5)优化设计方案,确定经济合理的输气工艺及最佳的工艺参数。
(6)在保证管线通信可靠的基础上,进一步优化通信网络结构,降低工程投资。
提高自控水平,实现主要安全性保护设施远程操作。
(7)以经济效益为中心,充分合理利用资金,减少风险投资,力争节约基建投资,提高经济效益。
2设计任务参数2.1设计工程概况某长距离输气干线,沿线地形起伏不大,海拔高度1200m。
要求对该管道进行工艺设计。
设计要求如下:(1)确定管道评估性通气能力(2)输气管道规格(3)压缩机站数及压缩比(4)确定压缩机机组的功率与型号(5)布置压气站2.2其他有关基础数据所输天然气组分见下表2-1:表2-1 天然气相关组分(2)天然气的温度为27℃,管道全长1080km,任务输量为:26亿方/年,起点气源压力为:6.2MPa;(3)压气站最大工作压力为7.5MPa,进站压力为5.4MPa,各站自用气系数为0.5%,末端最低压力2.0MPa;(4)入站口到压缩机入口压损为0.1MPa;压缩机出口到压缩站压损0.2MPa2.3设计要求(1)确定管道评估性通气能力;(2)输气管道规格;(3)压缩机站数及压缩比;(4)确定压缩机机组的功率与型号;(5)布置压气站。
3 确定管道评估性通气能力任务年输量为26亿方/年。
根据《GB50251-2003》输气管道工程设计规范规定:输气管道的设计输送能力应按设计委托书或合同规定的年或日最大输气量计算,设计年工作天数应按350d计算(350d是为冬夏平衡,同时最大输气量应以标态计算。
)。
由上计算可得该管道通气能力为85.98立方米每秒。
4 输气管道规格4.1天然气的密度及相对密度由气体的相对分子质量公式:(4-1) 得出:由公式得:在标准状态下,天然气的密度与干空气的密度之比称为相对密度。
天然气相对密度用符号用表示,则有:(4-2) 式中——气体的相对密度——气体的密度——空气的密度,在工程标准下,为1.206相对密度:==0.729/1.206=0.6044.2天然气运动黏度(1)由各组分黏度计算天然气黏度:(4-3) 代入数据得:所以按公式计算得动力黏度:=44.30/4.19=10.57MPa·s (2)计算天然气运动黏度:4.3末段储量计算假设末段管径770mm,压缩比1.3,式中——气体流量,——气体响度密度d——输气管径,cmu——气体的动力粘度,式中——气体平均压力式中——平均压力——起点压力——终点压力(1)计算管径为满足储气要求,设计最大储气量为日输气量的40%,即式中 d——管道内径,mm;——末段起点最大压力,Pa;——末段终点最小压力,Pa;——标况下的温度();——标准大气压();——转换系数值,取值0.03848。
相对误差:上式中参数的计算公式如下:式中——水利摩阻系数;——气体压缩因子;——气体的相对密度;——输气管道内气体的平均温度,K;——管道内径,mm;——转换系数值,取值0.03848。
根据最优末段长度计算公式:式中——最优末段长度,m;——末段起点最大压力,Pa;——末段终点最小压力,Pa;由任务书知:4.4末段最大储气量的确定储气开始时,终点的最低压力应该不低于配气站要求的最低供气压力,故为已知,此时有:(3-3)式中——开始储气时末段起点的最低压力;——开始储气时末段终点的最低压力。
储气结束时,起点最高压力应该不超过最后一个压气站的最大出口压力或管路的强度,故为已知,则有:(3-4)式中——储气结束时末段终点的最高压力;——储气结束时末段起点的最高压力。
根据输气管道末段储气开始和结束时的平均压力和可以算出末段输气管道的储气能力,计算公式如下:(3-5)式中——标况下的温度();——标准大气压();将数据代入(3-5)计算可得:4.5管段的平均直径D的确定由于全线起伏不大(),所以管段平均直径的计算我采用的是潘汉德尔公式:式中 ——在标准状况下(=0.101325MPa ,T=293K )气体流量,;——输气管内直径,cm ; ——输气管计算段起点压力(绝),MPa ; ——输气管计算段终点压力(绝),MPa ;——气体的压缩系数;——气体的平均绝对温度,K ; ——气体的相对密度;——输气管计算段的长度,km ,(计算段长度为输气管实长和局部摩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。
)d=701mm 取值d=720mm4.6 确定管壁厚度输气管线的管径确定后,要根据其输送压力、管线材质等来设计壁厚。
油田油气集输和外输油、气管线可按下式计算:(式中 p ——管线设计的工作压力,10MPa ; d ——管线内径,mm ;——焊缝系数:无缝钢管=1,缝管和螺旋焊缝钢管=1, 旋埋弧焊钢管=0.9;——刚性屈服极限,MPa(查表4.1材料刚性屈服极限);F ——设计系数(查表4.2 管线设计系数)。
表4.1 材料刚性屈服极限表4.2 管线设计系数钢管材质优质碳素钢 碳素钢 A3F 低合金钢 16Mn APIS-SL 1020 X52 X60 X65 X70 ,Mpa205245235353358413448482工作环境管线野外地区居住区,油气田站内部、穿跨越铁路公路小河渠(常年枯水面宽≤20m)输油管线0.72 0.60输气管线0.60 0.50这里选用直焊缝钢管=1;选用APIS-SL X70 =482MPa;因为此处为输气管道野外地区,取0.6。
将数据代入计算管道壁厚:则管道外径为D1=750+9.7*2=769.4mm管道外径为D2=750+9.9*2=769.8mm根据国标无缝钢管规格表选管径规格(表4-3国标无缝钢管规格)。
综上选择外管径φ750×10mm的管道,末端管径φ762×10mm直径厚度/mm 管重/m 直径/mm 厚度/mm 管重/m1594 15.2982010 199.755 18.99 12 239.16 22.64 14 278.262194 21.219208 179.925 26.39 9 202.196 31.52 10 224.417 36.6 12 268.78 41.63 14 312.792735 33.0410208 199.656 39.51 9 224.387 45.92 10 249.078 52.28 12 298.293255 39.46 14 347.316 47.2 16 396.147 54.89 18 444.778 62.54122010 298.399 70.13 12 357.4710 77.68 14 416.36377 6 54.89 16 475.055 压气站的布置与压缩机选型5.1压缩机站的确定沿线有气体分出或引入的干线输气管的特点是管路中的流量逐段变化:在分气的情况下,流量逐段减小;在进气的情况下,流量逐段增大。
如果计算段起点流量保持不变,在相同管径、压力等条件下,有分气点时,计算段的长度必定大于无分气点的输气管计算段的长度,而且分气量越大(或分气点越多),计算段越长;在进气点时,计算段的长度必定小于无分气点的输气管计算段的长度,而且进气量越大(或进气点越多),计算段越短;在既有分气点又有进气点的情况下,计算段的长度取决于分气和进气的共同影响,分气的影响使管段变长,进气的影响使管段变短,因此,如分气的影响超过进气的影响,则计算段变长,反之,则计算段变短输气管道末段终点配气站的进站压力比前面各站间管段终点低,同时,要求管道末段又具有一定的储气能力,这样,管道末段长度要比其他各站间管段长很多。
同时,在输气管道沿线布置压缩机站时,工艺必须从末段开始,先决定其长度和管径,然后再进行其他各中间管段的计算。
在进行压气站的布置时需要考虑的问题:1.为充分利用地层能量可以省去首站;2.注意末段储气的要求;3.使运行压力接近管线承压;4.对于初期流量较小的管线,应分期建造压气站。
干线输气管上布置压气站既要详尽地考虑工艺问题、地理地质问题,也要考虑经济问题,甚至与其它部门相联系的社会问题,力求做到方便于压气站的建设与管理,让整条管线发挥出最大的效益。
站址不预先固定的压气站布置意味着仅仅根据水力条件来计算,其结果必然是理想化的,但其优点是便于我们了解布置压气站的基本方法和一般规律。
输气管道沿线地形较为平坦,高差不超过200m,沿线又无进气或分气支线时,则根据下面公式计算站间距:压缩机站数:式中——输气管全长,m;——压缩机站数,计算结果向上取整;——末段管路长度,m;——平均站间距,m;——分别为管道起点压力和终点压力,Pa。
计算求得的压气站数,一般应向较大的方向化整。
因此n=25.2计算各站间进出站压力根据经验,压气站的设计压比不宜太高,否则将导致管道全线的压缩机功率增大,同时管道的输气能耗及输气成本增大,我国的《输气管道工程设计规范》(GB 50251--2003)建议:当采用离心式压缩机时,压气站的压比取1.2~1.5为宜。
此外,在没有特殊要求的情况下,管道全线所有压气站的设计压比通常取同一个值。
取压缩比1.3P=4.78×1.2=5.73MP<7.5MPZ1=5.73×1.3=7.45MP<7.5MPPZ25.3压缩机功率计算式中:N----压缩机轴功率,kw----天然气质量流量,kg/sK-----气体比热比R------气体常数Z------气体压缩因子E--------压缩比Y---------压缩机效率5.4压缩机的选型一般选型原则,压缩机选型中要考虑的一般性问题是:介质;流量;排气压力;(1)考虑介质1)昂贵介质宜选用膜压缩机,如:氩气,氦气压缩机。