【精编完整版】天然气长输管道毕业论文2
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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
00.101325,293
P 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 N2
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。
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．1991.6
[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．2002.7
[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.2006.1
设计标准
《原油和天然气输送管道穿跨越工程设计规范穿越工程》SYT0015.1-98
《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》GBT9711.1-1997
《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》GBT9711.2-1999
《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 9711.3-2005
《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》AWS.A5.1
《低合金钢药皮电弧焊焊条》AWS.A5.5
《碳钢药芯电弧焊焊丝》AWS.A5.20
《低合金钢药芯电弧焊焊丝》AWS.A5.29
施工及验收标准
四、工艺计算
4.1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
=
=16.043×89.6%+30.07× 5.0%+44.097× 3.5%+58.124× 1.2%+44.01×0.5%+28.0134×0.2%=18.395
其中——平均分子量；
——第i组分的分子量；
——第i组分的摩尔组成；
或参阅《输气管道设计与管理》公式2-7
4.1.2天然气临界温度压力、对比温度压力
1、视临界压力视临界温度
=4.544*89.6%+4.816*5%+4.194*3.5%+3.747*1.2%+7.29*0.5%+3.349*0.2%=4.547 MPa
=190.55*89.6%+305.43*5%+369.82*3.5%+425.16*1.2%+304.19*0.5%+126.1*0. 2%=205.849K
其中、——分别为第I组分的临界温度和临界压力；
——第I组的摩尔组成；
2、对比压力r对比温度
Pr=6÷4.607=1.319
=287.7÷205.823=1.398
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=∑(μi y i M i0.5)∑(y i M i0.5)= 1.028E-05 毫帕·秒
式中μ——天然气粘度，毫帕·秒；
μi——i组分的动力粘度
M i——i组分的相对分子量
y i ——i 组分的摩尔分数 4.1.4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 --=+-?+?= 2.1504千焦（摩尔·K ）
Cp=13.19+0.092T-6.24*10∧-5T 的二次方+(1.915*10∧11Mg p 的1.124)T 的5.08次方= 43 (此处为书上公式)
其中——天然气的定压摩尔比热，千焦（摩尔·K ）；
——天然气的温度； ——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
=(16.043*89.6%+30.07*5.0%+44.097*3.5%+58.124*1.2%+44.01*0.5%+28.0134*0.2% )( 22.363*89.6%+22.182*5%+21.89*3.5%+21.421*1.2%+22.262*0.5%+22.403*0.2%)= 0.823867Kg 立方米
式中： ——i 组分的百分含量；
——i 组分的摩尔分数； ——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
=(16.043×89.6%+30.07×5.0%+44.097×3.5%+58.124×
1.2%+44.01×0.5%+28.0134×0.2%) 28.964=0.635
式中：——i组分的摩尔质量；
——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
对比温度
式中：——临界压力；
——临界温度；
——组分的摩尔分数；%
——组分的摩尔质量；
——组分的临界压力；
——组分的临界温度。
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
=0.8349
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△0.5=37916.2020.6350.5=47581.482 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*89.6%+69759*5%+99264*3.5%+128269*1.2%+0*0.5%+0*0.2% =37916.202 （大热值）
=35807*89.6%+63727*5%+91223*3.5%+118577*1.2%+0*0.5%+0*0.2%
=39885.151 （小热值）
H=H的0次方Z
=37916.2020.837=45300
=39885.1510.837=47652.51
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；
4.2管径的确定
GB9711.3-2005，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3~7ms；场站内的架空管道流速范围为定》。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8~12ms控制。
直径d=(4Qπv)0.5=（4*16.643.14*30）0.5=0.9058
4.3水力计算
1）根据4.2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
所以
(此处改为1.536)
=1.534*19.326*0.6350.9364*1.02859*10-5=1.9545*106
其中 ——雷诺数；
——工程标况下的体积流量，； ——空气的密度，取； ——工程标况下的密度，； ——天然气对空气的相对密度； ——输气管的内径， ——天然气的粘度， 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：
其中 ——馆内壁的当量粗糙度，mm 当 Re <为水力光滑区； 当
2、水力摩阻系数
（1）层流区摩阻系数按下式计算
λ=0.3164Re 0.25=0.3164(1.9545*106)0.25
=8.46*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
4.4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 ：
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 3s 。 其中系数C 由下列算得 43.12105
9364.0203848.07
.287635.08349.031046.8=∧?∧???-∧?=
式中——摩阻系数； ——压缩因子； ——天然气相对密度； ——温度； ——取0.03848
d ——管道直径(内径)，m ； 4.4.2布站计算 1、不固定站址法
2、首先参考《输气管道设计与管理》P187页内容确定末段储气管道的长度，再参照第五节 压气站布置，按照中间分集气、不考虑地形起伏高差的压气站布置方法进行布站。
（1）确定管道末端储气长度L 1：
①确定设计要求的储气能力Vs ’，取日最大用气量的10%。 小时最大用气量的计算：
=
h Nm /510035.109.109.109.124
3658
107∧?=??=?∧?
Q ——计算流量（Nm 3；
③ 根据4.3介绍的相关摩擦阻力系数计算公式，代入公式计算系数C ； ④ 根据管道特性方程，改写为P 1min =，和P 2max =，计算P 2max 、P 1min ； 取P 1max =5.5、P 2min =2
⑤ 计算平均压力P cpmin 和P cpmax ，
P cpmin =
P cpmax =
⑥ 计算管道末段储气能力Vs ，并与要求的储气能力Vs ’相比较，如差别超过10%，重新预定末段管道长度L ，重复②-⑥步骤，直到相互接近为止。
利用管道末段储气是在夜间用气低峰时，燃气储存在管道中，这时管内压力增高，白天用气高峰时，再将管内储存的燃气送出。这是平衡小时不均匀用气的有效办法。末段储气能力暂采用稳定流动法做近似计算分析，参考《天然气长输管道工程设计》计算公式如下：
z m m L TZ
T P P P d Vs 00
min max 2)(4
?-?
=
π
2
2max 1max 2v z q KL P P -= 22min 2min 1v z q KL P P +=
???
?
??++=m ax
2m ax 12
m ax
2m ax 1m ax
32P P P P P m ???
?
??++=m in 2m in 12
m in
2m in 1m in
32P P P P P m 式中： Vs ——末段储气能力，（m 3）；
d ——末段管线管径，（m ）；
P mmax ——末段储气结束时平均压力，（Pa ）； P mmin ——末段储气开始时平均压力，（Pa ）； P 0 ——标准状态下压力，10132.5Pa ； T 0 ——标准状态下温度，293.15K ； T ——末段储气时平均温度，（K ）； Z ——末段储气压缩系数； L z ——末段管线长度，（m ）； q v ——输气流量，（m 3s ）；
P 1max ——末段储气终了时的起点压力，（Pa ）； P 1min ——末段储气开始时的起点压力，（Pa ）； P 2max ——末段储气终了时的终点压力，（Pa ）； P 2min ——末段储气开始时的终点压力，（Pa ）； λ ——摩阻系数； Δ ——天然气相对密度；
C ＝0.03848。
例： 取P 1max =5.5Mpa,P 2min =2.0Mpa, 取L Z =10Km 时 计算平均压力 P cpmin == =2.0013 Mpa P cpmax ===5.4988Mpa 管道容积 V=m 3
储气能力 V S ===
65
10)0013.24988.5(10
01325.123
.23.6883?-?? =2.376×105m 3
10.0042.051048.25
10376,251048.2121∠=∧?∧?-∧?=-V V V 满足要求。 （2）确定平均站间距
确定平均站间距A=5.49 B=4.23
Km kl 2382
57.3143.121049.52
57.311010.42)6105()149.5(=∧??∧?∧?-∧∧??-
式中：Q ——首站出站流量Q ，在设计计算时取Q=1.1Q 0=28.71.1=31.57m 3s ，（Q 0为任务输量） 其中公式中43.12105
9364.0203848.07
.287635.08349.031046.8=∧?∧???-∧?=
（3）确定压气站数 32.41238
10
8001'1=+-=+-=L L L n ，结果向上取整5. （4）压缩机的选型
压缩机选型应注意以下几点：
（1）压缩机组的选型和台数，应根据压气站的总流量，总压比，出战压力，气质等参数进行技术经济比较后确定。
（2）压气站选用离心式压缩机，单机级压缩的压比可在1.2-1.5。 （3）统一压气站内的压缩机组，宜采用一机型，并有一台备用。 （4）压缩机的原动机选型，应结合当地能源供给情况，进行技术经济比较
后确定。
（5）在本设计中由于输送的是天然气，所以选择燃气轮机，取采方便稳定较少其他设备投资。
用手册》P242 1压缩机
⑴根据管道的输量和各站的压力比及组合方式由经验选择压缩机的型号。 压缩机的有关参数:
型号RFB-36型离心压缩机； 功率25094Kw ； 压比1.2； 排量8.3m 3s ； 压力3.88Mpa ； 进口温度T 1<40℃； 出口温度T 2<140℃； 外型尺寸(mm) 2700×1700×2800
四台并联使用。
(2)由设计流量的关系,故一台压缩机即可
由公式[11]
取压缩机的多变效率为=0.9，气体的绝热指数=1.4 由式
得 =1.5
又由 得 代入公式 ????
?
????
?-???
?
??-=-1111
2m
m pol
P P RT m m
H 得
???
? ??-??-=-16.2901.28715.15.15.115.1εηG
W pol
其中 G= 得
取压气机特性系数为A.B
当=5.875时 3
/16)875
.5250941071.41(??+=-ε=1.0067； 当Q=4.755时 3
/16)755.4250941071.41(??+=-ε=1.0082；
当Q=4.563时 3
/16)563.4250941071.41(??+=-ε=1.0086；
当Q=4.159时 3
/16)159.4250941071.41(??+=-ε=1.0094；
当Q=4.000时 3
/16)000.4250941071.41(??+=-ε=1.0098；
当Q=3.988时 3
/16)988
.3250941071.41(??+=-ε=1.0098。
2特性方程计算
（1）测点计算
表3-1特性方程测点数据
Tab3-1 The measuring point data of characteristic equation
测点 1 2 3 4 5 6 Q 5.875 4.775 4.566 4.159 4.000 3.988 e
1.0067
1.0082
1.0086
1.0094
1.0098
1.0098
2222222988.3000.4159.4566.4755.4875.5+++++=∑i Q =34.516+22.610+20.845+17.297+16.000+15.904 =127.172
2
2222220098.10098.10094.10086.10082,10067,1+++++=∑
ε =1.0134+1.0164+1.0171+1.0191+1.0200+1.0200 =6.106
∑+++++=4444444
988.3000.4159.4566.4755.4875.5i
Q
=1191.33+511.21+434.65+299.20+256.00+252.94 =2945.33
∑?+?+?=2
2222)0171.1566.4()0164.1755.4()0134.1875.5(i
i Q ε
222)0200.1988.3()0200.1000.4()0191.1159.4(?+?+?+
=131.53
∑?∧+?∧+?∧=222240171.14566.40164.14755.40134.14875.5i
i Q ε
2220200.14988.30200.14000.40191.14159.4?∧+?∧+?∧+
=3041.47 a ∑∑∑∑∑∑--=
4
222
4222)(εi i i
i i i i Q n Q Q Q Q n ε
33
.29456)172.127(106
.6*33.294553.131172.127*62?--?=
=5.49
∑∑∑∑∑∑--=
4222
22
2)(i
i
i
i
Q
n Q Q n Q b ε
ε
=
33
.29456)172.127(106
.6172.1216106.6172.1272
?-??-? =6.02
（2）离心压缩机特性方程 22202.649.5Q bQ a -=-=ε 2212212202.649.5Q P bQ aP P -=-= 21021221221023.449.5Q P BQ AP P ?-=-= B
2
)2938349.06.290101325(02.6???=
=4.23 3驱动机选取功率
与离心式压缩机相匹配的燃气轮机的参数： 型号: ； 功率: 25094； 重量: 。
4.5 管道壁厚计算
管材与壁厚是密切相关的，选用合适的管材，既可以满足安全生产的需要，又可以减少钢材消耗量、减少运输量、降低工程造价。
原则：满足工艺和安全要求；考虑管网将来有升压的余地。
管道壁厚按下式计算：
查表API可以选965.0mm管径
式中：δ－钢管计算壁厚，cm；
σA－管材最低屈服极限，MPa；
P－设计工作压力，MPa(a)；
D－管道外径，cm
Φ－焊缝系数，采用符合GBT9711.1-1997标准的钢管，Φ＝1；
t－温度折减系数，温度<120o C时，t=1；
F－设计系数：一级地区，F=0.72；二级地区，F=0.6
三级地区，F=0.5 ；四级地区，F=0.4这里取三级地区。
某些钢管的强度计算参数见下表
表1-2 钢管的强度计算参数
用钢量按下式计算：
L —钢管长度，m ； D －钢管外径，mm ； δ－钢管计算壁厚，mm
4.6 方案比较和经济评价
计算多组管径、壁厚、压缩比的组合，选择其中经济性最优的方案。可按以下公式列表计算，或利用教材P191公式进行计算：
年当量费用按下式计算
式中 ： S ——年当量费用；
J ——总投资或建设费用； T ——抵偿期； Y ——年经营费用。
管线投资 J 1=管长价格 ； （万元） 机组投资 J 2=万元台台数站数
运行费用 Y=年供气量气天然气价格台数； （万元） 压气站费用 J 3=中间站投资+首站投资+末站投资；（万元） 总投资 J=J 1+J 2+J 3。 （万元）
4.7校核计算
4.7.1输气管热力计算
参考《gb50251》3.3.3节内容，《手册》第二章第五节内容，《输气》第五章，或《教材》第八章。 （1 ） 管道温度分布
管道沿线任一点的温度分布公式如下：
2200()(1)2Q Z ax
ax x Q i
P P T T T T e
D e aLP
---=+---
（2）管道平均温度：
管道的平均温度计算公式如下：
0011
()[1(1)]
aL Q Z aL Q i P P e T T T T D e aL aL aL
----=+----?
-??-???-?--?
-+=0
,106.3)3^108004^100825.1)
3^108004^100825.1^1()7.287293(7.287e =289.6K=16.6℃
以上两式中 4100825.13
101504.276581.07.289364
.014.374.1-∧?=∧?????=
kgm 3
其中 ——管道的总传热系数，
——管道的内径，m ——气体的质量流量，K
——距输气管起点距离x 处的温度，K ；
——输气管道的平均温度，K ； ——输气管起点处温度,K ； ——管道埋深处低温,K ；
、——输气管道计算管段的起点、终点压力，Pa ；
4.7.2管道强度和稳定性校核 1） 当量应力校核 4.7.1 当量应力校核 1、结构设计核算
管道的强度设计包括壁厚设计、管材选择和应力校核计算。许用应力按下式计算：
=0.5×1.0×413=206.5Mpa 式中：[σ]-输气钢管的许用应力（MPa ）
Φ－焊缝系数，取1.0
σs －管材最低屈服强度（MPa ），
F-设计系数，
环向应力核算
由内压产生的环向应力按下式计算：
<[σ]
Mpa
式中：σh －管段钢管的环向应力（MPa ）
P-设计内压力（MPa ） d-钢管内径（mm ） δ-钢管壁厚（mm ）
2、 轴向应力核算
1）当管段的轴向变形受约束时：
h s a t t E μσασ+-=)(21
=35.82Mpa
2）当管段的轴向变形不受约束时：
=81.85Mpa
式中：σa －管段钢管的轴向应力（MPa ）
Es-钢材的弹性模量，取2.06×105（MPa ） α-钢材的线膨胀系数，取1.2×10-5[m(m.℃)] t 1-管道安装闭合时环境温度（℃），取14.7℃ t 2-管道内输送介质的温度（℃），取20℃ μ-钢材的泊松比，取0.3
经计算，钢管：σa=89.2MPa<[σ]=206.5Mpa ；因此，管线由温差和内压产生的轴向应力满足要求。
2）输气管道的径向稳定性校核
（参阅《设计手册》第三章P174） （一）径向稳定验算 （1）管道的刚性
（2）径向稳定验算
管道的径向稳定性应按无内压状态校核： x ≤0.03 D =0.03×0.9364=0.02809m
3
3
061.08m
s m
D E EI ZKWD x +=Δ=???+-???????=
3
^9364.0061.06^108.27^1044.29^1006.283
^9364.03500103.05.1
=0.003078m=3.078mm
7^1044.212/3^0143.012/3
-?===n I δ m 4m
x －钢管水平方向最大变形量(m)；
Dm －钢管平均直径(m)；
W －作用在单位管长上的总竖向荷载(Nm)； Z －钢管变形滞后系数，宜取1.5； K －基床系数，取0.103； E －管材弹性模量(Nm 2)； I －单位管长截面惯性矩(m 4m)； δn －钢管公称壁厚(m)；
Es －土壤变形模量(Nm 2)，取2.8×106。
由于管道穿越公路时均有套管保护，所以作用在管道上的总竖向荷载仅考
虑土壤的重力，可假设管道最大埋深为2m 。 4.7.3 输气管道疲劳性能校核
由于储气管网系统的特殊工况，导致了系统的压力频繁波动，可能对管道强化工管道柔性设计规范》中表5.0.2的有关数据加以说明。
管道设计寿命按30年计，年运行365天，最大总压力循环次数为10500次，许用应力范围减小系数取f=0.9，利用下式校核管道壁厚δ。
σA =fσs
式中： δ－钢管计算壁厚，cm ； f －应力降低系数， f =0.9； σs －管材最低屈服极限，MPa ； P －设计工作压力，MPa(a)；
D －管道外径，cm
Φ－焊缝系数，采用符合GBT9711.1-1997标准的钢管，Φ＝1；
t －温度折减系数，温度<120o C 时，t=1；
F －设计系数
4.7.4抗震设计
管道，应进行抗拉伸和抗压缩校核。 或参阅《天然气工程手册》P310。 （1） 地震波作用下所产生的最大轴向应变
= 0.0002
其中：ν—最大地面速度，ms ；
c —波的传播速度，即场地剪切波速，ms ：① 人工填土: 136 m s ; ②
淤泥质粉质粘土: 155 m s ; ③粗砂: 174 m s ; ④中细砂:182 m s ; ⑤ 粗砾砂: 188 m s ; ⑥ 中风化玄武岩: 456 m s ; ⑦ 微风化玄武岩: 826 m s 。
εmax —地震波引起的最大管道轴向应变。
（2 ）操作条件下的管道轴向应变 =
4^1091.30143
.09^1020949364
.06^105-?=?????
输气管道工程设计条件
一、基础资料 1 需业主提供的基础资料 开展输气管道工程设计前业主至少应提供下列资料，但不限于： 1.1 设计任务书或设计委托书； 1.2 资源与市场数据。 1.3 技术要求，至少应包括： 1）管道的起、终点、系统功能、建设水平、质量要求； 2）管输气体的来源及物性； 3）管道的任务输量、最小输量、最大输量； 4）管道沿线天然气的分输或注入要求； 5）管道用户用气特点及不均匀系数； 6）上游供气方不同年份供气量及供气压力； 7）不同年份用户用气量及用气压力需求； 8）工期要求。 1.4 管网规划及与拟建管道有关的已建的管道系统状况。 1.5 业主对工程管理的要求。 1.6 经济评价与概算资料 1）资金来源及贷款方式； 2）工程建设期及分年度投资比例； 3）类似工程投资及施工情况。 2 现场需要收集的外部接口资料 2.1 自然状况资料 1 管道沿线行政区划及地方志，沿线城市、乡镇发展规划。 2 管道沿线地形、地貌及植被分布情况； 3 管道沿线资源情况，包括：矿产、农业、林业、牧业、渔业、动植物、文物保护区分布等； 4 管道沿线重要设施分布，包括：军事设施、铁路枢纽、机场、码头、水库等的分布和发展计划； 5 管道沿线附近已建管线和构筑物的情况； 6 管道沿线重大项目的建设与规划； 7 基本气象资料。根据工程规模和建设水平的要求，气象资料宜为近10、20、30 年和50 年的统计数据。包括：全年平均气温、最冷月平均气温、极端最高温度、极端最低温度；管道埋深处最高、最低、和最冷月平均地温，标准冻土深度和最大冻土深度；降雨量（当地采用的降雨量计算公式，年和逐月的平均、最大、最小降雨量、最大强度降雨量、连续降雨最多的天数）、降雪量（初雪日、终雪日、连续降雪时间、最大积雪深度）、蒸发量，年平均日照、雷电日、沙尘暴天数，冰凌、冰雹强度；相对湿度；海拔高度；当地平均大气压；近年各月最大风速及各月风向、频率或全年的和夏季的风向频率玫瑰图、最大风速和风压值、静风出现的日期和持续时间、风暴和风沙出现的时间和状况。 8 沿线人文资料； 9 沿线水利设施、水利规划及水利部门的有关规定；
国内部分天然气长输管线情况
一、西气东输 西气东输工程是“十五”期间国家安排建设的特大型基础设施，总投资预计超过1400亿元，其主要任务是将新疆塔里木盆地的天然气送往豫皖江浙沪地区，沿线经过新疆、甘肃、宁夏、陕西、山西、河南、安徽、江苏、上海、浙江十个省市区。西气东输工程包括塔里木盆地天然气资源勘探开发、塔里木至上海天然气长输管道建设以及下游天然气利用配套设施建设。 西气东输一线工程于2002年7月正式开工，2004年10月1日全线建成投产。主干线西起新疆塔里木油田轮南油气田，向东经过库尔勒、吐鲁番、鄯善、哈密、柳园、酒泉、张掖、武威、兰州、定西、西安、洛阳、信阳、合肥、南京、常州等大中城市，东西横贯9个省区，全长4200千米，管径DN1000，设计压力10MPa，设计输量120亿方，于2009年建成增输工程，达到170亿方/年的设计输量。 二、冀宁联络线 冀宁联络线输气管道系西气东输管道与陕京二线的联络线，起点是河北省的安平县，终点是南京青山分输站，管道自北向南途经河北省、山东省、江苏省。冀宁联络线输气管道输气干线线路全长约900Km，设计输量110×108m3/a，设计压力10MPa， 管径为φ1016mm，φ711mm，主管道在2005年12月30日天然气正式投产。
三、涩宁兰管线 涩宁兰管线是青海省柴达木盆地的涩北气田到西宁、兰州的天然气长输管道工程（以下简称涩宁兰工程）。管线全长953公里，在青海境内占868公里，管径660毫米，年输气量为20亿立方米。全程共设9座场站，中间建设清管站4座，分输站3座，线路截断阀室36座。 涩宁兰复线工程总投资36.78亿元，由管道局EPC总承包。管道线路全长915.4公里，管径660毫米，途经青海、甘肃两省13个市、区、县，与涩宁兰一线管道并行或伴行敷设。 四、淮武线 淮武支线北起河南淮阳，南至湖北武汉，全长475公里，设计年输气能力15亿立方米。该线于2006年12月16日试投产，将西气东输与忠武输气管道连接起来。 自2006年12月投产后，淮武管道一直满负荷运行，且输气量逐年递增，用气高峰期间日输量最高达539万方，远超设计日输量428万方。但即便如此，也无法满足该地区日益增大的天然气需求。2009年8月，潢川压气站增输改造工程完成后，淮武线每天增输300多万方，极大地缓解了当地天然气供需矛盾。五、中沧线 中沧线全长362公里，1986年8月建成投产，由中原油田濮阳至沧州化肥厂，输送中原油田天然气，沿线有山东聊城新奥、高唐泉林纸业集团、平原中石气、沧州大化等13个地方骨干企业。
输气管道课程设计
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---------------------------------------------------------------------------------- 5 1.1设计原则--------------------------------------------------------------------------------- 5 1.2 管道设计依据和规范----------------------------------------------------------------- 5 1.3长输气管道设计原始资料------------------------------------------------------------ 6 1.3.1天然气管道的设计输量 ------------------------------------------------------- 6 1.3.2气源特性 ------------------------------------------------------------------------- 6 1.3.3气源处理 ------------------------------------------------------------------------- 6 1.3.4管道设计参数 ------------------------------------------------------------------- 7 1.3.5基本经济参数 ------------------------------------------------------------------- 7第2章管道工艺计算---------------------------------------------------------------------------- 9 2.1天然气物性参数计算------------------------------------------------------------------ 9 2.1.1天然气的平均分子质量、平均密度和相对密度------------------------- 9 2.1.2天然气压缩因子的计算 ------------------------------------------------------- 9 2.1.3天然气粘度计算 -------------------------------------------------------------- 10 2.1.4定压摩尔比热 ----------------------------------------------------------------- 10 2.2输气管道水力计算------------------------------------------------------------------- 11 2.2.1雷诺数的计算 ----------------------------------------------------------------- 11 2.2.2管道内压力的推算 ----------------------------------------------------------- 12 2.2.3管道壁厚推算 ----------------------------------------------------------------- 12 2.3输气管道热力计算------------------------------------------------------------------- 12 2.3.1总传热系数 -------------------------------------------------------------------- 12 2.3.2天然气的平均地温 ----------------------------------------------------------- 13 2.3.3考虑气体的节流效应时输气管沿管长任意点的温度计算----------- 13 2.4管道工艺计算结果------------------------------------------------------------------- 14 2.4.1首站到分输站1 --------------------------------------------------------------- 14 2.4.2分输站1到分输站2 --------------------------------------------------------- 14 2.4.3分输点2到末点 -------------------------------------------------------------- 15
天然气长输管道的知识
关于天然气长输管道知识普及 随着我国天然气勘探开发力度的加大以及人民群众日益提高的物质和环保需要，近年来天然气长输管道的发展十分迅速。随着管道的不断延伸，管道企业所担负的社会责任、政治责任和经济责任也越来越大。因此，对于天然气长输管道知识普及显得尤为重要。 一、线路工程 输气管道工程是指用管道输送天然气和煤气的工程，一般包括输气线路、输气站、管道穿（跨）越及辅助生产设施等工程内容。 线路工程分为输气干线与输气支线。输气干线是由输气首站到输气末站间的主运行管线；输气支线是向输气干线输入或由输气干线输出管输气体的管线。 线路截断阀室属于线路工程的一部分，主要设备包括清管三通、线路截断球阀、上下游放空旁通流程、放空立管等，功能是在极端工况或线路检修时，对线路进行分段截断。阀室设置依据线路所通过的地区等级不同，进行不同间距设置。 阀室系统包括手动阀室和RTU阀室两大类。 二、工艺站场 输气站是输气管道工程中各类工艺站场的总称。一般包括输气首站、输气末站、压气站、气体接收站、气体分输站、清管站等站场。 输气站是输气管道系统的重要组成部分，主要功能包括调压、过滤、计量、清管、增压和冷却等。其中调压的目的是保证输入、输出
的气体具有所需的压力和流量；过滤的目的是为了脱除天然气中固体杂质，避免增大输气阻力、磨损仪表设备、污染环境等；计量是气体销售、业务交接必不可少的，同时它也是对整个管道进行自动控制的依据；清管的目的在于清除输气管道内的杂物、积污，提高管道输送效率，减少摩阻损失和管道内壁腐蚀，延长管道使用寿命；增压的目的是为天然气提供一定的压能；而冷却是使由于增压升高的气体温度降低下来，保证气体的输送效率。根据输气站所处的位置不同，各自的作用也有所差异。 1、首站 首站就是输气管道的起点站。输气首站一般在气田附近。 2、末站 末站就是输气管道的终点站。气体通过末站，供应给用户。因此末站具有调压、过滤、计量、清管器接受等功能。此外，为了解决管道输送和用户用气不平衡问题，还设有调峰设施，如地下储气库、储气罐等。 3、清管站 清管站是具有清管器收发、天然气分离设备设施及清管作业功能的工艺站场。 4、压气站 压气站是在输气管道沿线，用压缩机对管输气体增压而设置的站。 5、分输站
输气管道设计
天然气输气管道设计 1 管道材质及壁厚选择 壁厚 F D P S H H σδ2= H P —设计压力，MPa ； H D —管道的外径，mm ； S σ—所选钢材的最小屈服强度，MPa ； F —根据地区等级确定的设计系数； 2 管道轴向应力及稳定性验算 h l t t E μσασ+-=)(21 σ σ2Pd h = l σ—管道轴向应力，MPa ； E —钢材的弹性模量，为51006.2?MPa ； α—钢材的线性膨胀系数，取5102.1-?MPa ； 1t —管线安装温度，C 0； 2t —管线工作温度，C 0； μ—泊松比，取0.3；
h σ—管线的环向应力，MPa ； P —管道内压，MPa ； d —钢管内径，cm ； σ—钢管的公称壁厚，cm ； 应力满足如下条件： s l h σσσ9.0<- 敷设： 弯头的曲率半径大于等于4倍管外直径，并应满足清管器或检测仪器能顺利通过管道要求。 试压。
工艺说明，，， 1物理和热力性质（平均分子量，相对密度，平均密度，热值） 2压缩因子相关方程式。（Gopal 的相关方程式） 3定压摩尔比热（根据干线输气管道实用工艺计算方法） 4焦—汤系数（根据干线输气管道实用工艺计算方法） 二，水力计算 1雷诺数Re 2水力摩阻系数λ 三，输气管道内径 δ2-=H B D D
强度设计系数 地区等级 强度系数 一级地区 0.72 二级地区 0.6 三级地区 0.5 四级地区 0.4 2压力 （1）压缩机入口压力εH B P P = =设计压力/压比 （2）起点压力 211P P P P H δδ--= 1P δ—压缩机与干线输气管之间连接管线的压力损失，输气工作压力 为7.5~10MPa 时，1P δ≈0.05~0.07MPa 2P δ—天然气冷却系统的压力损失，按照“标准”取0.0588MPa （3）终点压力 32P P P B δ+= B P —压缩机入口压力；
天然气长输管线及场站的安全管理详细版
文件编号：GD/FS-2422 （管理制度范本系列） 天然气长输管线及场站的安全管理详细版 The Daily Operation Mode, It Includes All Implementation Items, And Acts To Regulate Individual Actions, Regulate Or Limit All Their Behaviors, And Finally Simplify The Management Process. 编辑：_________________ 单位：_________________ 日期：_________________
天然气长输管线及场站的安全管理 详细版 提示语：本管理制度文件适合使用于日常的规则或运作模式中，包含所有的执行事项，并作用于规范个体行动，规范或限制其所有行为，最终实现简化管理过程，提高管理效率。，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。 天然气高压长输管线是天然气系统工程的重要组成部分，主要任务是储存和输送天然气。由于其全部是高压管线，同时传输距离长，地理环境复杂，沿线站点多，危险系数大，从而加大了长输管线管理的难度。同时，天然气易燃易爆，管线运行压力高，一旦发生事故，带来的将是全线的瘫痪以及重大的经济损失，并直接影响周边的公共安全和社会稳定。加强天然气高压长输管线的运行管理，确保安全稳定运行至关重要，是否安全运行关系着化肥装置的稳定运行，加强天然气长输管线的运行管理意义重大而深远。 一、天然气长输管线及场站的基本情况和运行管
理方法 1、天然气长输管线的基本情况 天然气长输管线经垫江县董家、砚台、汪家、包家、严家、白家、绿柏等7个乡，管线穿越长寿湖后经过长寿区飞龙乡，涪陵区永义、丛林、双河、百胜、世忠、黄旗等六乡，跨越长江后经江东办事处、天台乡，终于白涛乡王家坝终点站，全长79.68公里。 设计压力3.92Mpa，管线采用Ф377×9、20号无缝钢管，额定输气量100万CM?/天，管线在起点卧龙河气田深垭口设首站，双河附近太平寺设中间站（长跨），八一六厂境内、王家坝设终点站，另在管线穿越长寿湖和跨越长江南北两岸分别建阀室四座，简称1#、2#、3#、4#站。 2、管道埋深：
输气管道设计规范 GB50251-2003
1 总则 1．0．1 为在输气管道工程设计中贯彻国家的有关法规和方针政策，统一技术要求，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，制订本规范。 1．0. 2 本规范适用于陆上输气管道工程设计。 1．0．3 输气管道工程设计应遵照下列原则： 1 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； 2 采用先进技术，努力吸收国内外新的科技成果； 3 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。 1．0．4 输气管道工程设计除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关强制性标准的规定。 2 术语 2．O．1 管输气体 pipeline gas 通过管道输送的天然气和煤气。 2．O．2 输气管道工程 gas transmission pipeline project 用管道输送天然气和煤气的工程。一般包括输气管道、输气站、管道穿(跨)越及辅助生产设施等工程内容。 2．O．3 输气站 gas transmission station 输气管道工程中各类工艺站场的总称．一般包括输气首站、输气末站、压气站、气体接收站、气体分输站、清管站等站场。
2．O．4 输气首站 gas transmission initial station 输气管道的起点站。一般具有分离，调压、计量、清管等功能。 2．O．5 输气末站 gas transmission terminal station 输气管道的终点站。一般具有分离、调压、计量、清管、配气等功能。 2．O．6 气体接收站 gas receiving station 在输气管道沿线，为接收输气支线来气而设置的站，一般具有分离、调压、计量、清管等功能。 2．O．7 气体分输站 gas distributing station 在输气管道沿线，为分输气体至用户而设置的站，一般具有分离、调压、计量、清管等功能。 2．O．8 压气站 compressor station 在输气管道沿线，用压缩机对管输气体增压而设置的站。 2．0．9 地下储气库 underground gas storage 利用地下的某种密闭空间储存天然气的地质构造。包括盐穴型、枯竭油气藏型、含水层型等。 2．O．10 注气站 gas injection station 将天然气注入地下储气库而设置的站。 2．O．11 采气站 gas withdraw station 将天然气从地下储气库采出而设置的站。 2．O．12 管道附件 pipe auxiliahes 指管件、法兰、阀门、清管器收发筒、汇管、组合件、绝缘法兰或绝缘接头等管道专用承压部件。
输气管道工程设计规范,gb50251-2015
输气管道工程设计规 范,gb50251-2015 篇一：输气管道设计规范GB50251-2003 1 总则 1．0．1 为在输气管道工程设计中贯彻国家的有关法规和方针政策，统一技术要求，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，制订本规范。 1．0. 2 本规范适用于陆上输气管道工程设计。 1．0．3 输气管道工程设计应遵照下列原则： 1 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； 2 采用先进技术，努力吸收国内外新的科技成果； 3 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。 1．0．4 输气管道工程设计除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关强制性标准的规定。 2 术语 2．O．1 管输气体pipeline gas
通过管道输送的天然气和煤气。 2．O．2 输气管道工程gas transmission pipeline project 用管道输送天然气和煤气的工程。一般包括输气管道、输气站、管道穿(跨)越及辅助生产设施等工程内容。 2．O．3 输气站gas transmission station 输气管道工程中各类工艺站场的总称．一般包括输气首站、输气末站、压气站、气体接收站、气体分输站、清管站等站场。 2．O．4 输气首站gas transmission initial station 输气管道的起点站。一般具有分离，调压、计量、清管等功能。 2．O．5 输气末站gas transmission terminal station 输气管道的终点站。一般具有分离、调压、计量、清管、配气等功能。 2．O．6 气体接收站gas receiving station 在输气管道沿线，为接收输气支线来气而设置的站，一般具有分离、调压、计量、清管等功能。 2．O．7 气体分输站gas distributing station 在输气管道沿线，为分输气体至用户而设置的站，一般具有分离、调压、计量、清管等功能。 2．O．8 压气站compressor station 在输气管道沿线，用压缩机对管输气体增压而设置的站。
天然气长输管线及场站的安全管理(通用版)
( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 天然气长输管线及场站的安全 管理(通用版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process
天然气长输管线及场站的安全管理(通用 版) 天然气高压长输管线是天然气系统工程的重要组成部分，主要任务是储存和输送天然气。由于其全部是高压管线，同时传输距离长，地理环境复杂，沿线站点多，危险系数大，从而加大了长输管线管理的难度。同时，天然气易燃易爆，管线运行压力高，一旦发生事故，带来的将是全线的瘫痪以及重大的经济损失，并直接影响周边的公共安全和社会稳定。加强天然气高压长输管线的运行管理，确保安全稳定运行至关重要，是否安全运行关系着化肥装置的稳定运行，加强天然气长输管线的运行管理意义重大而深远。 一、天然气长输管线及场站的基本情况和运行管理方法 1、天然气长输管线的基本情况 天然气长输管线经垫江县董家、砚台、汪家、包家、严家、白
家、绿柏等7个乡，管线穿越长寿湖后经过长寿区飞龙乡，涪陵区永义、丛林、双河、百胜、世忠、黄旗等六乡，跨越长江后经江东办事处、天台乡，终于白涛乡王家坝终点站，全长79.68公里。 设计压力3.92Mpa，管线采用Ф377×9、20号无缝钢管，额定输气量100万CM?/天，管线在起点卧龙河气田深垭口设首站，双河附近太平寺设中间站（长跨），八一六厂境内、王家坝设终点站，另在管线穿越长寿湖和跨越长江南北两岸分别建阀室四座，简称1#、2#、3#、4#站。 2、管道埋深： 管道通过地段埋深（从管顶经地面）米 水田≥0.8 旱地≥0.6 荒坡≥0.4 穿越公路(管顶至路面)≥1.0 3、场站详细情况： 1#站（深垭口首站）：天然气公司管理，共2人（值班）。
某输气管道工艺设计
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: 学生姓名:学号: 设计地点（单位）重庆科技学院 设计题目: 某输气管道工艺设计 完成日期：年 1 月 3 日 指导教师评语: ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ______________ 成绩（五级记分制）: 指导教师（签字）:
目录 1 设计总论 (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) 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 (4) 3.1.6壁厚计算 (4) 3.2 末段长度和管径确定 (6) 3.2.1假设末段长度 (6) 3.2.2参量的计算 (6) 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)
输气管道工程设计规范2015
输气管道工程设计规范 1 总则 2 术语 3 输气工艺 3.1一般规定 3.1.1 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量。当采用年输气量时，设计年工作天数应按350d计算。 3.1.2进入输气管道的气体应符合现行国家标准《天然气》GB17820中二类气的指标，并应符合下列规定： 1 应清除机械杂质； 2 露点应比输送条件下最低环境温度低5℃； 3 露点应低于最低环境温度； 4 气体中硫化氢含量不应大于20mg/m3； 5 二氧化碳含量不应大于3%。 3.1.3 输气管道的设计压力应根据气源条件、用户需求、管材质量及管道附近的安全因素，经技术经济比较后确定。 3.1.4 当输气管道及其附近已按现行国家标准《钢质管道外腐蚀控制规范》GB/T21447和《埋地钢质管道阴极保护技术规范》GB/T21448的要求采取了防腐措施时，不应再增加管壁的腐蚀裕量。 3.1.5 输气管道应设清管设施，清管设施与输气站合并建设。 3.1.6 当管道采用内壁减阻涂层时，应经技术经济比较确定。 3.2工艺设计 3.2.1工艺设计应根据气源条件、输送距离、输送量、用户的特点和要求以及与已建管网和地下储气库容量和分布的关系，对管道进行系统优化设计，经综合分析和技术经济对比后确定。 3.2.2 工艺设计应确定下列内容： 1 输气总工艺流程； 2 输气站的工艺参数和流程； 3 输气站的数量及站间距； 4 输气管道的直径、设计压力及压气站的站压比。
3.2.3 工艺设计中应合理利用气源压力。当采用增压输送时，应结合输量、管径、输送工艺、供电及运行管理因素，进行多方案技术经济必选，按经济和节能的原则合理选择压气站的站压比和确定站间距。 3.2.4 压气站特性和管道特性应匹配，并应满足工艺设计参数和运行工况变化的要求。再正常输气条件下，压缩机组应在高效区内工作。 3.2.5 具有分输或配气功能的输气站宜设置气体限量、限压设施。 3.2.6 当输气管道起源来自油气田天然气处理厂、地下储气库、煤制天然气工厂或煤层气处理厂时，输气管道接收站的进气管线上应设置气质监测设施。 3.2.7 输气管道的强度设计应满足运行工况变化的要求。 3.2.8 输气站宜设置越站旁通。 3.2.9进、出输气站的输气管线必须设置截断阀，并应符合现行国家标准《石油天然气工程设计防火规范》GB50183的有关规定。 3.3 工艺设计与分析 3.3.1 输气管道工艺设计至少应具备下列资料： 1 管道气体的组成； 2 气源的数量、位置、供气量及其可变化范围； 3 气源的压力、温度及其变化范围； 4 沿线用户对供气压力、供气量及其变化的要求。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 沿线自然环境条件和管道埋设处地温。 3.3.2 输气管道水力计算应符合下列规定： 1 当输气管道纵断面的相对高差Δh ≤200m 且不考虑高差影响时，应按下式计算： 5.052221)(1051???????-=TL Z d P P q v λ （3.3.2—1） 式中：v q ——气体（P 0=0.101325MPa ，T=293K ）的流量（m 3/d ）； P 1——输气管道计算段的起点压力（绝）（MPa ）； P 2——输气管道计算段的终点压力（绝）（MPa ）； d ——输气管道内径（cm ）； λ——水力摩阻系数； Z ——气体的压缩因子； ?——气体的相对密度； T ——输气管道内气体的平均温度（K ）； L ——输气管道计算段的长度（km ）。 2 当考虑输气管道纵断面的相对高差影响时，应按下列公式计算： 5 .01152221)(21)1(1051??? ?????????????????++??+-=∑=-n i i i i v L h h L TL Z d h P P q αλα （3.3.2—2）
天然气长输管线及场站的安全管理
编号：SM-ZD-72620 天然气长输管线及场站的 安全管理 Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制：____________________ 审核：____________________ 批准：____________________ 本文档下载后可任意修改
天然气长输管线及场站的安全管理 简介：该制度资料适用于公司或组织通过程序化、标准化的流程约定，达成上下级或不 同的人员之间形成统一的行动方针，从而协调行动，增强主动性，减少盲目性，使工作 有条不紊地进行。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 天然气高压长输管线是天然气系统工程的重要组成部分，主要任务是储存和输送天然气。由于其全部是高压管线，同时传输距离长，地理环境复杂，沿线站点多，危险系数大，从而加大了长输管线管理的难度。同时，天然气易燃易爆，管线运行压力高，一旦发生事故，带来的将是全线的瘫痪以及重大的经济损失，并直接影响周边的公共安全和社会稳定。加强天然气高压长输管线的运行管理，确保安全稳定运行至关重要，是否安全运行关系着化肥装置的稳定运行，加强天然气长输管线的运行管理意义重大而深远。 一、天然气长输管线及场站的基本情况和运行管理方法 1、天然气长输管线的基本情况 天然气长输管线经垫江县董家、砚台、汪家、包家、严家、白家、绿柏等7个乡，管线穿越长寿湖后经过长寿区飞龙乡，涪陵区永义、丛林、双河、百胜、世忠、黄旗等六乡，跨越长江后经江东办事处、天台乡，终于白涛乡王家坝终点
输气管道工程设计规范
输气管道工程设计规范 GB 50251-2003 ） 1、适用范围：本规范适用于陆上输气管道工程设计。 2、输气工艺： 1）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。）。 2）进入输气管道的气体必须除去机械杂质，且至少符合n级天然气标准（GB17820）。 3）当输气管道及其附件已按照国家现行标准《钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范》 SY0007和《埋地钢质管道强制电流阴极保护设计规范》SY/T0036的要求采取了防腐措施时， 不应再增加管壁的腐蚀裕量。 4）工艺设计应确定的参数有：输气总工艺流程；输气站的工艺参数和流程；输气站的数量和站间距；输气管道的直径、设计压力及压气站的站压比。 5）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 站间距。当采用离心式压缩机增压输送时，站压比宜为~，站间距不宜小于100km。 6）具有配气功能的分输站的分输气体管线宜设置气体的限量、限压设施。 7）输气管道首站和气体接收站的进气管线应设置气质监测设施。 8）输气管道的强度设计应满足运行工况变化的要求。 10）输气站应设置越站旁通。进出站管线必须设置截断阀。截断阀的位置应与工艺装置区保持一定距离，确保在紧急情况下便与接近和操作。截断阀应当具备手动操作的功能。 11）输气管道工艺设计应具被以下资料：管输气体的组成；气源数量、位置、供气量及可调范围；气源压力及可调范围，压力递减速度及上限压力延续时间；沿线用户对供气压力、供气量及其变化的要求，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；沿线自然环境条件和管道埋设处地温。 12）输气管道的水力计算见本标准6?9页以及简化标准的附录。 13 ）输气管道安全泄放 （ 1 ）输气站应在进站截断阀上游和出站截断阀下游设置泄压放空设施。 （2）输气站存在超压可能的受压设备和容器，应设置安全阀。安全阀泄放的气体可引入同级压力的放空管线。 （3）安全阀的定压（P o）应根据管道最大允许操作压力（P）确定，并应符合下列要求： a 当P W时，P o= P+; b 当v P W时，P o=； c 当P＞时，P o=。 （4）安全阀泄放管直径应按照下列要求计算：
毕业设计(论文)开题报告--某长距离输气管道的工艺设计
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
天然气长输管线及场站的安全管理(正式)
编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 天然气长输管线及场站的安全管理(正式) Standardize The Management Mechanism To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-3804-31 天然气长输管线及场站的安全管理 (正式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对管理机制、管理原则、管理方法以及管理机构进行设置固定的规范，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 天然气高压长输管线是天然气系统工程的重要组成部分，主要任务是储存和输送天然气。由于其全部是高压管线，同时传输距离长，地理环境复杂，沿线站点多，危险系数大，从而加大了长输管线管理的难度。同时，天然气易燃易爆，管线运行压力高，一旦发生事故，带来的将是全线的瘫痪以及重大的经济损失，并直接影响周边的公共安全和社会稳定。加强天然气高压长输管线的运行管理，确保安全稳定运行至关重要，是否安全运行关系着化肥装置的稳定运行，加强天然气长输管线的运行管理意义重大而深远。 一、天然气长输管线及场站的基本情况和运行管理方法 1、天然气长输管线的基本情况
天然气长输管线经垫江县董家、砚台、汪家、包家、严家、白家、绿柏等7个乡，管线穿越长寿湖后经过长寿区飞龙乡，涪陵区永义、丛林、双河、百胜、世忠、黄旗等六乡，跨越长江后经江东办事处、天台乡，终于白涛乡王家坝终点站，全长79.68公里。 设计压力3.92Mpa，管线采用Ф377×9、20号无缝钢管，额定输气量100万CM?/天，管线在起点卧龙河气田深垭口设首站，双河附近太平寺设中间站（长跨），八一六厂境内、王家坝设终点站，另在管线穿越长寿湖和跨越长江南北两岸分别建阀室四座，简称1#、2#、3#、4#站。 2、管道埋深： 管道通过地段埋深（从管顶经地面）米 水田≥0.8 旱地≥0.6 荒坡≥0.4 穿越公路(管顶至路面) ≥1.0 3、场站详细情况：
输气管道设计与管理系统
《输气管道设计与管理》综合复习资料 一、填空题 1、天然气是一种混合气体，混合气体的物理性质决定于天然气组成和各组分气体的性质。天然气的组成有三种表示方法：即容积组成、摩尔组成和质量组成。 2、对于长距离输气管线，当Q、D、P1max、P2min一定时，输气管末段的最 大长度为： 22 1max2min max2 P P L CQ - =，此时管末段的储气能力为0 。储气能力最 大的末段长度为L max的0.5 倍。 8、对下图所示的两条简单管路，如果起点压力相同，在任一长度x处，线路1的各点流速（小于）线路2的流速，线路1的终点压力（大于）线路2的终点压力。这主要是由于气体的可压缩性造成的。 线路1 线路2 起点终点 3、为离心压气机配管时，常有出、入口相连的回流管路，其目的是避免压气机产生湍振。 4、北美、西欧有关的管道标准已规定，20英寸以上的气管应加涂层，长距离输气管壁一般涂敷有机树脂涂层的主要优点有：提高管线输气量、增强防腐性能。
5、工程上用压缩因子来表示真实气体与理想气体PVT特性之间的差别，该值偏离1愈远，表明气体的PVT性质偏离理想气体性质愈远。 6、天然气的相对密度是指同一压力和温度下气体密度与空气密度之比，无量纲。 7、单位体积干天然气中所含水蒸汽的质量称含水量，它与天然气的压力、温度有关。当天然气被水饱和时，其温度也称为露点。 8、管输天然气最主要的三项质量指标为：热值、含水量、H2S 和CO2含量。 9、沿线地形激烈起伏对输气管输量有影响，当线路纵断面图与通过管路起点水平线所围面积为正时，其输量减小；面积为负时，输量增大。这是由于气体密度沿管长变化所致。 10、输气管能否形成水合物主要取决于： (1) 压力和温度； (2) 足够的水分。密度大的天然气易形成水合物。 11、输气管产生水合物堵塞事故时，采用降压方法最简便，可迅速使水合物分解，管路畅通。 12、首站入口压力一定的多压气站输气干线，若某站停运，则停运站号愈小，输量下降愈大。与正常运行相比，停运站上游各站压力均上升，停运站下游各站压力均下降，愈靠近停运站，压力变化幅度大。13、为防止未经深度加工天然气输送管道中出现水化物，工业上常用甲醇和乙二醇作为防冻剂。
【精编完整版】天然气长输管道毕业论文2
(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 00.101325,293 P 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 N2 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。 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．1991.6 [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．2002.7 [4] 王志昌主编．输气管道工程．北京：石油工业出版社．1997．4