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第三章燃气的长距离输送系统资料
第三章燃气的长距离输送系统资料
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首站典型工艺流程
发球装置
末站典型工艺流程
(2)清管系统
目的清除管线施工后积存在管内的杂物
和管线运行过程中积存的凝析物、污垢 和灰尘等。除此之外,还可用于查找管 径偏差、测厚、检漏、灌注和输送试压 水、置换管道介质和为管内壁做涂层等。 清管设施主要有清管器、清管器收发筒、 清管器指示器及清管器示踪仪。清管设 施宜设置在输气站内,其间距一般在 100Km左右。
其它附属设备如清管球收发装置、阴极保护站以及遥
控中心站等也可与压气站联合设置。
(4)燃气分配站
亦称为城市门站。是长输管线的终点站,
也是城市、工业区分配管网的气源站。 其任务是接收长输管线的燃气,经过除 尘、调压(将燃气压力调至城市高压环网 或用户所需的压力)、计量和加臭后送入 城市和工业区的管网。储气罐站可单独 设置,也可与燃气分配站合并设置。
鼓泡式:燃气支流以鼓泡的形式通过液体加臭剂层, 同样可以增加燃气与加臭剂的接触面。
加臭(门站)
3.2 长输管线的工艺设计与计算
3.2.1输气工艺设计 3.2.1.1主要内容 工艺设计应根据气源条件、输送距离、输送量及用户
的特点和要求,经综合分析和技术经济比较后确定。 输气工艺设计应确定下列主要内容: (1)确定总工艺流程; (2)确定输气站的工艺参数和流程; (3)确定输气站的数量和站间距; (4)确定输气管道的直径、设计压力及压气站的站压 比(出站和进站压力之比)。压缩机的选择
水力摩阻系数
1 K 2.51 2.011g ( ) 3.71d Re
3.2.2.2
厚壁计算
长输管线均采用钢管,连接方法为焊接,
选用的钢管应具有良好的韧性和焊接性 能。凡选用国产钢管的输气管道,应符 合国家现行标准《石油天然气工业输送 钢管交货技术条件》GB/T9711、《输送 流体用无缝钢管》GB/T 8163、《高压锅 炉用无缝钢管》GB5130及《化肥设备用 高压无缝钢管》GB6479的有关规定。
2 2 5 (P P ) d 2 QV 1051 [ 1 ]0.5 ZSTL
2 2 P P 2 QV 11522 Ed 2.53 ( 1 0.961 ) 0.51 ZTLS
Qv:气体的流量(p0=0.101325MPa,T0=293K,m3/d) P1:输气管道计算段起点的绝对压力, P2:终点 E:管道的效率系数
3.2.2.1输气量计算
长输管线的输气量受气源供气波动、
用户负荷变化、季节温差及管道维修 等因素影响,其设计输送能力应按年 或日最大输气量计算,并尽量使管线 在设计能力下工作,以提高管线的利 用率。
(1)当输气管道沿线的相对高差h≤200m时,且 不考虑高差影响时,可按式3-1或3-2计算。
燃气供应系统示意图
流程:见图3-3 若储气罐站和燃气分配站合并设置,则称燃气储配站。 也可单独设置。
3.1.3燃气加臭
加臭剂
加臭剂和燃气混合在一起后应具有特殊
的臭味,不应对人体、管道或与其接触 的材料有害,其燃烧产物不应对人体呼 吸有害,并不应腐蚀或伤害与此燃烧产 物经常接触的材料。加臭剂溶解于水的 程度不应大于2.5%(质量分数)。加臭 剂应有在空气中能察觉的加臭剂含量指 标。
城市燃气输配系统中储存和分配燃气的设施。其
主要任务是根据燃气调度中心的指令,使燃气输 配管网达到所需压力和保持供气与需气之间的平 衡。 燃气储配站的工艺流程 应根据气源厂的性质、城市规模、负荷分布和管 网压力级制等因素,通过技术经济比较后确定。 燃气储配站站址的选择 要考虑工艺、动力、给排水、土建安装、防火防 爆、环境保护等方面的要求及其对投资和运行费 用的影响,并和城市总体规划相协调。燃气储配 站的工艺布置应保证工作可靠、安全生产和便于 运行管理。各建筑物和构筑物之间应满足安全防 火距离的要求,应设环绕全站的消防道路,压送、 调压等生产车间的用电设备应考虑防火防爆要求, 站内燃气管道宜连成环状并设有检修和事故时使 用的越站旁通管道。
在气田开采后期(或对于低压气田),地层压力
不足以满足输送要求时,用矿场压气站对低压 天然气增压到所需压力,然后输送到天然气处 理厂或输气干线。
2.净化处理厂
当天然气中硫化氢、二氧化碳、凝析油的含量
和含水量超过一定标准时,需设置净化处理厂 进行净化。
除尘(门站)
3.1.2输气站
输气站是管道输气过程中各类工艺站场的总称:一般包括:输气
清管球接收装置
管道清洁技术示意图
清管器的具体形式:要求具有可靠的通过性能、
足够的机械强度和良好的清管效果。 注意事项:确认清管段内的线路截断阀处于全 开状态。 运行速度:4-8km/h 清管合格后测径:采用铝质测径板,直径为试 压段中最大壁厚钢管或者弯头内径的90%。测 径板通过管段后,无变形、褶皱为合格。
吸收式
主要形式有如下三种
绒芯式;燃气支流位于加臭剂液面的上方,穿过其下 部浸人加臭剂液体中的绒布条组成的帘子,由于绒布 条上吸满了加臭剂,燃气在通过的过程中很容易进行 质交换,而被加臭剂饱和,为了增大蒸气压,还可以 对加臭剂的液相迸行加热。 喷淋式:燃气支流通过一个装有拉氏环的专门容器,
向拉氏环k喷洒加臭剂,加臭剂的蒸发表面很大。
3.1 长距离输气系统的构成
长输系统的作用 将气源的燃气(天然气、液化石油气或人工燃气)输送到远离产地 的使用地(城镇和工业区)。
3.1.1长输系统的构成
集输管网的任务是将气田各气井生产的天然气进行杂质分离、 计量,集中起来输送到天然气处理厂或直接进入输气管线。
1、集输管网两种形式
(1)按单井进行处理的集气管网,每口井具
剂量要求:
一般对气味的敏感程度随温度升高而增
大,因而应按照季节变化改变加臭剂的 用量。 一年中最冷月与最热月加臭剂单位耗量 的比值大约为2:1。 气候炎热地区的加臭剂耗量应少于寒冷 地区加臭剂耗量。 投产初期 短期检漏:
乙硫醇:高毒,对狗,在1%以下能引起血压下降、呼吸
困难。人体大量吸入会引起血压降低、呼吸困难,并有呕 吐、腹泻、血尿等症状。轻者及时离开现场即可逐步痊愈; 重者立即送医院治疗。空气中最高容许浓度为0.5ppm。生 产设备应密闭,操作现场要强制通风,操作人员穿戴防护 用具。 四氢噻吩:四氢噻吩主要用作城市煤气、天然气等气体燃 料的赋臭剂即警告剂。也可用作医药、农药和光化学品生 产的原料。目前,按国际标准要求,城市煤气、天然气等 气体的赋臭剂必须使用四氢噻吩,取缔了原来使用的乙硫 醇等赋臭剂。本品具有麻醉作用。小鼠吸入中毒时,出现 运动性兴奋、共济失调、麻醉,最后死亡。慢性中毒实验 中,小鼠表现为行为异常、体重增长停顿及肝功能改变。 对皮肤有弱刺激性。对水体可造成污染。 丙烯酸酯。单独使用或混合使用。
(2)当考虑输气管道纵断面的相对高 差影响时,按式3-3或3-4计算。
2 2 5 P )( 1 h )] d [P 0.5 1 2 QV 1051 ] n ZSTL[1 (hi hi 1 ) Li ] 2 L i 1 2 2 [ P P )( 1 h )] 0.51 2.53 1 2 QV 11522 Ed ] n ZTLS 0.961[1 (hi hi 1 ) Li ] 2 L i 1 2 gS S 0.0683 ( ) ZR T ZT
某地多功能LNG站基本框图
2、矿场集输系统
指的是从井口开始对天然气的采集和输送。
(1)井场工艺流程: 单井集气:所有用来调节气井工况、分离气体 杂质、测量气体流量的设备都直接安装在距气 井不远的地方,单独对天然气进行初次净化 (在分离器中清除游离水、油和其他机械杂质)、 计量和调压。
第三章 燃气的长输系统
当气源离城镇和工业区等燃气用户较远 时,需要利用长距离输气管线输送燃气, 送至远离气源的用气区。 本章主要介绍燃气长输系统的构成和主 要功能、工艺设计与计算及输气线路。
学习提示:
(1)理解几个概念 (2)了解燃气长输系统的构成和主要功
能,工艺流程 (3)了解燃气加臭知识 (4)理解长输管线的工艺设计与计算 (5)燃气输气线路
多井集气:将每口井除采气井口装置以外的所
有设备都安装在集气站内,统一对天然气进行 初次净化、计量和调压。
(2)矿场集输系统的形式
直线型矿场输气系统: 对于单井集气、气井不
多时采用。 环型、放射状输气系统:对于单井集气、气井 多或排数多时采用。
(比较环状、放射状系统和直线型系统的优点)
(3) 矿场压气站
3.2.1.2工艺设计一般要求
(1)管道输气应合理利用气源压力,当采用增压输送时应合
理选择压气站的站压比和站距离。 (2)压气站特性应和管道特性相协调,在正常输气条件下, 压缩机组应在高效区内工作。 (3)输气管道的强度设计应满足运行工况变化的要求。 (4)输气站均应设置越站旁通,进出站管线须设置截断阀。 (5)具有输气功能的分配站的分配气体管线上,宜设置气体 限量、限压设施。 (6)输气首站和接受站的进气管道上应设置气质检测设施。 (7)输气管道应设清管设施,有条件的地方宜采用管道内涂 技术。
首站,输气末站、压气站、气体接收站和气体分输站等站场。
各类输气站的站址选择 输气站的设置:应符合线路走向和输气工艺设计的要求 输气站的平面布置要求:
(1)起点站
作用
除尘(除去固体悬浮物和游离水)、调压、计量。主要任务是保持 输气压力平稳,对燃气压力进行自动调节、计量以及除去燃气中 的液滴和机械杂质。 基本流程:见图3-2
清管器的通过指示器安装在进出站的管
段上,按清管自动化操作的需要在站外 安装指示器,并将指示信号传至站内。 清管器收发筒上的快开盲板设置: 清管用的旁通管:
(3)压气站(输气干线设施)
是输气干线系统的一个重要组成部分,在输气干线上,
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每间隔一定的距离设置一个中间压气站。主要是中间 压气站(为了满足远距离输气,需设加压设施),中间 压气站的数量和出口压力,要经过技术经济计算确定。 通常两个压气站间的距离为100-150km。 压气站工艺流程应满足气体的除尘、分液、增压、冷 却、越站,试运作业和机组的启动、停机、正常操作 及安全保护等要求。 压缩机组及辅助设备布置要求:
有自己完整的预处理设备。从气井开采的天然 气在井场装置中经节流后,在分离器中清除油、 游离水及机械杂质等,经计量后,经过集气站 或直接通过气田的总输送站,输送到天然气净 化厂或输气干线。 (2)成组型集气管网,天然气的预处理和计 量在各集气站进行。各集气站均连接到气田内 部的集气干线上,经过一个或几个气田总站, 将天然气输送到净化厂或输气干线起点站。
3.2.2输气工艺计算
工程设计和计算所需要的主要基础资料和数据,应
由管道建设单位根据工程建设条件和任务提出。输 气管道工艺设计应具备下列资料。 (1)管输气体组成; (2)气源的数量、位置、供气量及其可调范围; (3)气源的压力及其可调范围,压力递减速度及上 限压力延续时间; (4)沿线用户对供气压力、供气量及其变化要求。 当要求利用管道储气调峰时,应具备用户的用气特 性曲线和数据; (5)沿线自然环境条件(如站场海拔高程、大气压、 环境温度、沿线土壤传热系数等)和管道埋设处地 温。
加臭方式
滴如式
从观察管观察每分钟流入的加 臭剂滴数,液滴数的调节由针 形阀进行,优点是构造简单, 缺点是加臭剂的流量难以扭制。
注入式 加臭剂通过储罐由 计量加臭泵导人加 臭管线,再由加臭 阀将加臭剂注人燃 气管道中与燃气混 合进行加臭。加臭 剂的流量由计量加 臭泵调节,凋节依 据来源于控制器, 控制器根据从被加 臭管道输送介质中 获取的加臭浓度采 样.
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