管道输送课程设计(DOC)
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---------------------------------------------------------------------------------- 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。
天然气长输管道课程设计

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。
输气管道工艺设计

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: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 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管道内径的计算 (5)4.4 确定管壁厚度 (5)4.5末段工况特点 (7)4.6末段长度与管径确定 (8)5 压缩机选择与布置 (11)5.1压缩机相关情况 (11)5.2压缩机站数、布站位置的计算公式依据 (11)5.3 压缩机站数的确定 (12)5.4计算各站起终点压力 (13)5.5压缩机的布置 (13)5.6压缩机的选型 (14)6 结论 (15)6.1管道评估性通气能力 (15)6.2 输气管道规格 (15)6.3压缩机站数及压缩比 (15)6.4压缩机选型 (15)参考文献 (16)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。
给排水管道系统课程设计

给排水管道系统课程设计1. 简介本文档旨在为给排水管道系统课程设计提供指导和参考。
给排水管道系统是建筑物中不可或缺的一部分,其设计和实施需要充分的考虑各种因素和要求。
本课程设计将涵盖给排水管道系统的基本原理、设计步骤和实际应用。
2. 设计概述2.1 设计目标本课程设计的主要目标是使学生掌握给排水管道系统的设计方法和技巧,包括系统布局、材料选择、管道尺寸计算等方面。
同时,培养学生解决实际问题的能力,提高工程设计的实践能力和素质。
2.2 设计内容本课程设计的内容包括以下几个方面:•给排水管道系统的基本原理和分类•设计前的数据收集和分析•系统布局和管道尺寸计算•材料选型和管道施工•系统测试和调试•系统运行与维护3. 设计步骤3.1 数据收集和分析在设计给排水管道系统之前,需要对建筑物的使用性质、人员流量、设备用水量等进行调查和分析。
此外,还需考虑土地使用制度、环保要求和相关法规等因素。
3.2 系统布局和管道尺寸计算根据建筑物的平面布置和层数,结合前一步骤的数据分析,确定给排水管道的布局和走向。
根据流量计算原则,通过计算给排水管道的尺寸,确保管道在正常运行条件下能够满足使用要求。
3.3 材料选型和管道施工根据给排水系统的要求,选择合适的材料,如PVC、PPR、铸铁等。
根据设计结果,进行管道的施工和安装,确保管道连接紧密、无渗漏,并符合相关规范和标准。
3.4 系统测试和调试对安装完毕的给排水管道系统进行测试和调试,确保系统正常运行和水压稳定。
包括测试水质、检查水压和流量,排除可能的故障和问题。
3.5 系统运行与维护系统运行后,进行日常的维护工作,包括清洁、排污和检查等。
同时,定期进行系统巡检和维修,保证系统的长期运行和安全可靠。
4. 功能需求与设计要求4.1 功能需求设计的给排水管道系统需要满足以下功能需求:•正确、高效地分配供水和排水•保证供水质量和水压稳定•防止污水倒流和污水排放的污染•符合环境保护和安全要求4.2 设计要求为满足功能需求,设计的给排水管道系统需要符合以下要求:•系统操作简便、维护方便•管道材料耐腐蚀、耐磨损•系统布局合理、管道尺寸准确•系统设计可靠、节能高效5. 实验与实践为加强学生对给排水管道系统设计的理解和应用能力,本课程设计将设置相应的实验和实践环节。
给排水管道课程设计

给排水管道课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握给排水管道的基本概念、分类及用途;2. 让学生了解给排水管道系统的组成、工作原理及其在建筑给排水工程中的应用;3. 使学生掌握给排水管道的设计原则和安装要求,具备初步的管道布置能力。
技能目标:1. 培养学生运用给排水管道知识解决实际问题的能力;2. 提高学生识图、绘图能力,能读懂并绘制简单的给排水管道系统图;3. 培养学生具备一定的管道安装与施工技能。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对给排水工程领域的兴趣,培养其探索精神和创新意识;2. 培养学生具备良好的团队协作意识和沟通能力,提高在工程实践中的合作能力;3. 增强学生的环保意识,使其认识到给排水工程在环境保护和水资源利用方面的重要性。
课程性质:本课程为专业实践课程,旨在让学生将理论知识与实际应用相结合,提高解决实际问题的能力。
学生特点:学生为初中年级,具备一定的物理知识和动手能力,对新鲜事物充满好奇,但缺乏实际工程经验。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,以实例分析、动手实践等方式,提高学生的实际操作能力和工程素养。
在教学过程中,注重目标分解,使学生在完成具体学习成果的过程中,逐步达到课程目标。
后续教学设计和评估将围绕以上课程目标进行。
二、教学内容根据课程目标,教学内容主要包括以下几部分:1. 给排水管道基本概念及分类- 教材章节:第一章- 内容:给水管道、排水管道的定义及分类;给排水管道系统的功能与作用。
2. 给排水管道系统组成及工作原理- 教材章节:第二章- 内容:给排水管道系统的组成部分;给排水管道的工作原理;常见给排水设备及其功能。
3. 给排水管道设计原则与安装要求- 教材章节:第三章- 内容:给排水管道设计原则;管道布置与选材;管道安装要求及施工规范。
4. 给排水管道施工技术- 教材章节:第四章- 内容:管道加工与安装方法;管道连接技术;管道试压及验收。
5. 给排水管道系统图识读与绘制- 教材章节:第五章- 内容:给排水管道系统图的识读方法;简单管道系统图的绘制技巧。
油气管道输送技术课程设计 (2)

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。
带式输送机课程设计报告书

一、确定传动方案二、选择电动机(1)选择电动机机械传动装置一般由原动机、传动装置、工作机和机架四部分组成。
单机圆柱齿轮减速器由带轮和齿轮传动组成,根据各种传动的特点,带传动安排在高速级,齿轮传动放在低速级。
传动装置的布置如图A-1所示,带式输送机各参数如表A-1所示。
图 A-1表A-1WF(N)WV(m/s)WD(mm)ηw(%)200 2.7 380 0.951)选择电动机类型和结构形式根据工作要求和条件,选用一般用途的Y系列三相异步电动机,结构为卧室封闭结构2)确定电动机功率工作机所需的功率WP(kW)按下式计算WP=WWWvFη1000式中,WF=2000N,W v=2.7m/s,带式输送机Wη=0.95,代入上式得WP=95.010007.22000⨯⨯=5.68KW电动机所需功率P0(kW)按下式计算WP=5.68KW(2)确定各轴段的尺寸图 A-21)各段轴的直径因本减速器为一般常规用减速器,轴的材料无特殊要求故选用45钢查教材13-10 45钢的 A=118~107 代入设计公式3nPAd==(118~107)×=379.13579.541.22~37.38考虑该轴段上有一个键槽,故应将轴径增大5%即=d(37.38~41.22)×(1+0.05)=39.25~43.28mm轴段①的直径确定为1d=42mm轴段②的直径2d应在1d的基础上加上两倍的非定位轴肩高度。
这里取定位轴肩高度12h=(0.07~0.1)1d=3mm,即2d=1d+212h=42+2×3=48mm考虑该段轴安装密封圈,故其直径2d还要符合密封圈的标准取2d=50mm轴段③的直径3d应在2d的基础上加上两倍的非定位轴肩高度,但因该轴段要安装滚动轴承,故其直径要与滚动轴承径相符合。
这里取3d=55mm 同一根轴上的两个轴承,在一般情况下应取同一型号,故安装滚动轴承处的直径应相同,即7d=3d=55mm轴段④上安装齿轮,为安装方便取4d=58mm ④轴段高于③1d=42mm2d=48mm7d=3d=55mm4d=58mm设计项目计算及说明主要结果(3)确定各轴段长度轴段只是为了安装齿轮方便,不是定位轴肩,应按非定位轴肩计算34h=1.5mm轴段⑤的直径5d=4d+245h45h是定位环的高度取45h=(0.07~0.1)4d=5.0mm 即5d=58+2×5=68mm轴段⑥的直径6d应根据所用的轴承类型及型号查轴承标准取得,预选该段轴承用6311轴承(深沟球轴承,轴承数据见课程设计指导书附录B),查得6d=65mm2)各段轴的长度如图A-3A-3轴段④安装有齿轮,故该段的长度4L与齿轮宽度有关,为了使套筒能顶紧齿轮轮廓应使4L略小于齿轮轮廓的宽度,一般情况下齿轮L-4L=2~3mm,齿轮L=70mm,取4L=68mm轴段③包括三部分:3L=432L-+∆+∆+齿轮LB,B为滚动轴承的宽度,查得指导书附录B可知6311轴承B=29mm2∆为齿轮端面至箱体的壁的距离,查指导书表5-2,通常可取2∆=10~15mm;3∆为滚动轴承端面的至减速器壁的距离,轴承5d=68mm6d=65mm4L=68mm链。
管道的课程设计

管道的课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握管道的基本概念、类型和应用,学会计算管道压力损失,了解管道的维护和维修方法。
具体来说,知识目标包括:1.掌握管道的定义、分类和特点。
2.理解管道压力损失的计算公式和计算方法。
3.熟悉管道的维护和维修方法。
技能目标包括:1.能够正确选择和使用管道工程中的常用工具和设备。
2.能够运用管道压力损失的计算公式计算简单管道的压力损失。
3.能够根据实际情况制定管道的维护和维修计划。
情感态度价值观目标包括:1.培养学生对管道工程的兴趣和热情,提高学生对工程学科的认识。
2.培养学生团队合作精神,学会与他人共同解决问题。
3.培养学生爱护公共设施的意识,提高学生对管道维护和维修的责任感。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分:1.管道的基本概念:介绍管道的定义、分类和特点,让学生了解管道工程的基本概念。
2.管道压力损失的计算:讲解管道压力损失的计算公式和计算方法,引导学生掌握计算管道压力损失的技巧。
3.管道的维护和维修:介绍管道的维护和维修方法,让学生学会如何保证管道的正常运行和延长管道使用寿命。
4.案例分析:分析实际案例,让学生运用所学知识解决实际问题。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本节课将采用以下教学方法:1.讲授法:讲解管道的基本概念、压力损失计算方法和维护维修方法。
2.讨论法:学生分组讨论实际案例,培养学生的团队协作能力和解决问题的能力。
3.实验法:安排学生进行实验操作,让学生亲身体验管道工程的实际操作过程。
4.案例分析法:分析实际案例,引导学生运用所学知识解决实际问题。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的教材,为学生提供系统的学习资料。
2.参考书:提供相关领域的参考书籍,拓展学生的知识视野。
3.多媒体资料:制作精美的PPT、动画和视频,直观地展示管道工程的相关知识。
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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。
2 课程设计任务书2.1 设计内容及要求某长距离输气干线,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:(1)输气管道规格;(2)压缩机站数及压缩比;(3)确定压缩机机组的功率与型号;(4)布置压气站。
2.2设计参数列出天然气基础资料,如天然气物性资料、基础设计参数,以便接下来的管道规格确定,和计算压缩机站数及压缩比,并引出设计范围和依据。
天然气的温度为30℃,管道长度为1000km,任务输量为:25亿方/年,起点气源压力为8MPa;压气站最大工作压力为7MPa,进站压力为5.2MPa,各站自用气系数为0.5%,末端最低压力2.0MPa;入站口到压缩机入口压损为0.15MPa;压缩机出口到压缩站压损0.21MPa。
3 天然气物性参数3.1任务输量任务输量为25亿方/年。
Q=25 m³/a=7.142 m³/d=297619.05 m³/h=82.67 m³/s3.2天然气的密度天然气的密度与压力和温度有关,在低温高压下还与天然气的压缩因子有关。
因此,说明密度时必须指名它的压力和温度。
工程标准状态下,天然气密度为:055.24y ii M ∑=ρ (3-1)式中 ρ——天然气在标况的密度,kg/m ³;i y——组分i 的体积百分数(摩尔分数);i M——组分i 的密度,kg/m ³。
查表2.1各单一气体的密度,计算天然气密度,得:95×0.7174+2.0×1.3553+1.47×2.0102+0.32×2.45+0.02×3.4537+1.06×3.7854+0.2×1.5392+0.37×1.9768+1.3×1.25+0.00×0.1786=(81.348)%= 0.81348kg/m ³3.3天然气的密度及相对密度3.1.1 天然气密度天ρ=M M 天空=16.6956/24.055=0.694kg/m 3 3.1.2 天然气的相对密度在标准状态下,天然气的密度与干空气的密度之比为: a*ρρ=∆ (3-2) 式中 *∆——气体的相对密度; ρ——气体密度,kg/m ³;aρ——空气的密度,在工程标准下为1.206kg/m ³。
6745.0206.181348.0*==∆3.4天然气的动力粘度粘度是流体抵抗剪力切作用能力的一种度量。
气体的粘度与液体的粘度不同之处在于前者随温度的升高而增大,随相对分子质量的增加而减少,但实验证明,只要压力不是特别高,粘度与压力无关,一般只考虑温度对粘度的影响。
由各组分粘度计算天然气粘度:)()(i i ii i i iM y M y ∑∑=μμ (3-3)式中 μ——天然气动力粘度, MPa s ;i μ——i 组分的动力粘度; i y——i 组分的摩尔分数;i M—— i 组分的相对分子质量。
代入数据得:()=∑ii iiM yμ6997.4486%06.18.928%3.1042.1844%37.030.1434%2.090.1172%2.048.658%32.068.644%47.156.730%0.277.816%9560.10=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯()=∑ii iM y2364.428%3.144%37.034%2.086%06.172%02.058%32.044%47.130%0.216%95=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯所以按公式计算得动力黏度:μ=44.6997/4.2364=10.55MPa ·s3.5天然气的运动粘度天然气的运动粘度计算公式如下:smm /20.15694.055.102===ρμν (3-4)4 输气管道规格确定4.1管道内径计算管道内经计算公式如下:207.010038.0033.0207.04.11-∆=P q D vνρ (4-1)式中 ρ——天然气标准密度,kg/m ³;ν——天然气运动粘度,mm ²/s ;v q——天然气在该管内的流量,m ³/h;100P∆——管道在100米的压力降,当P >3.0MPa ,取45MPa ,当1.4<P ≤3.0 MPa,,取35MPa 。
代入数据计算管段内径:mm D 8.112845136915220.15694.04.11207.038.0033.0207.0=⨯⨯⨯⨯=-4.2管道壁厚计算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:φσδF pd2=(4-2)式中 p ——管线设计的工作压力,10MPa ;d ——管线内径,mm ;φ——焊缝系数:无缝钢管φ=1,缝管和螺旋焊缝钢管φ=1, 旋埋弧焊钢管φ=0.9;s σ——刚性屈服极限,MPa(查表1);F ——设计系数(查表2)。
根据设计要求,管线设计压力P 取压气站最大工作压力7MPa ,选直焊缝钢管,选用APIS-SL ,X70,设计参数F 取0.60。
mmF 120.6482227947.6t 2PD s =⨯⨯+⨯==)(δϕσδ综上选择管径φ813×12mm 的管道。
5 压缩机站数及压缩比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。
输气管道的工艺计算是为了妥善解决沿线管内流体的能量消耗与压缩机站能量供应之间的矛盾,以达到安全经济地完成输送的目的。
即在管道设计过程中通过工艺计算,确定管径、选择压缩机及组合方式、确定压气站数及其布站的位置的最优组合方案,并为管道工艺计算合理确定各站运行参数,从而确定最优运行方案。
为此,必须首先要了解输气管道和压缩机站各自的工作特性,即能量消耗和能量供应规律,在此基础上研究两者的联合工作,从而明确整个管线系统的工作状况。
5.1 压缩机站数的确定输气管道未段终点配气站的进站压力比前面各站间段终点的低,同时,要求管道未段又具有一定的储气能力,这样,管道未段长度要比其他各站间管段长得多。
因此,在输气管道沿线布置压缩机站时,工艺计算必须从未段开始,先决定其长度和管径,然后再进行其他各中间管段的计算。
各中间管段,如果输气管段沿线地形较为平坦,高度不超过200m ,沿线又无进气或分气支线时,则可根据式:平均站间距:2v22q l C P P Z Q -= (5-1)压缩机站数:1+-=l L L n Z(5-2)式中 n ——压缩机站数,计算结果向上取整;L ——输气管道长度,kmz L ——末段储气管道长度,km :l ——平均站间距,kmP Q ,P Z ——分别为管道起点压力和终点压力,Pa 代入数值后:37581128.103848.030358.0905.00115.0d 52520=⨯⨯⨯⨯=∆=C TZ C λm C P P Z Q k 461100071.773758105.2-8q l 212222v22=⨯⨯⨯=-=)(31461360-10001=+=+-=l L L n Z平均站间距取461km>190km ,符合输气管道工程设计规范中对站间距的要求,压气站站数取3。
5.2 计算各站起终点压力根据设计规范规定当采用离心式压缩机增压输送时,站压比宜为1.2~1.5。
假定压比为ε=1.4MPaP P Z Q 28.72.54.111=⨯==εMPa ClQ P P Q Z 13.567.8246100037581028.721222212=⨯⨯-⨯==-=a6.7817.713.54.122MP MPa P P Z Q >=⨯==ε故压比设计不合理 假定压比为ε=1.35MPaP P Z Q 02.72.535.111=⨯==εMPaClQ P P Q Z 638.567.8246100037581002.721222212=⨯⨯-⨯=-=MPaP P Z Q 206.7638.535.122=⨯==εMPaClQ P P Q Z 58.567.82461000375810206.721222223=⨯⨯-⨯=-=MPaMPa P P Z Q 6.753.758.535.133<=⨯==εMPa MPa Q CL P P Z Q Z 0.257.567.823600004.117741053.72122223>=⨯⨯-⨯=-=经校核计算表明,进出站压力均不高于管材的最高工作压力7MPa ,末段管道压力高于终点配气站的最低压力2MPa ,故压比设定合理因此,中间布一个压缩机站,总管路上布置3个。