城市高压管道储气能力分析
管存气计算方法
如何计算管道气存储能力例题：压力在2MPa-3MPa之间.管径为300,长度约15.6KM.如何计算管内的气量.1、管容=0.3*0.3*3.14/4*15.6*1000气量(标准立方米)=压力（bar）*管容（立方米）1MPa=10bar一般这样就可以了，再精确点就再除以一个压缩因子。
2、长输管线距离长、管径大、输送压力较高，管线具有一定的储气能力，长输管线中间设有加压站时，按最末一个加压站至城市配气站的管段计算其储气能力；设有中间加压站的长输管线，可按全线计算其储气能力。
城市天然气输配系统往往利用大口径输气管线储存一定气量作为高峰负荷时增加用户气量之用，其储气能力为储气终了时与储气开始时输气管中存气量之差、一条已投产的输气干管的长度、容积、管线起点允许最高工作压力、终点允许最高工作压力、终点用户要求的最低供气压力及该管线正常输气量等都是已知的，可按下列步骤计算其储气量：(1)根据压气站的最高工作压力或管线强度允许压力，确定储气终了时管线起点压力。
由起点压力和正常输气量按下式算出储气终了时的管线终点压力：式中Q——天然气通过能力(m3/d)；(20℃，101，3kPa)D——输气管内径(cm)；P1——输气管线的起点绝对压力(106Pa)；P2——输气管线的终点绝对压力(106Pa)；S——天然气相对密度；Tf——天然气平均绝对温度(K)；L——输气管线长度(km)；Z——天然气平均压缩因子。
(2)求储气开始时起点压力式中P1min——储气开始时起点绝对压力(106Pa)；P2min——储气开始时终点绝对压力(106Pa)；P1max——储气终了时起点绝对压力(106Pa)；P2max——储气终了时终点绝对压力(106Pa)；(3)计算管线的容积V=(Л/4)D2L(4)储气开始时的平均压力(5)储气终了时的平均压力(6)储气量式中Q。
——输气管线储气量(m3);(20℃，101.3kPa)V——输气管线容积(m3)；To——293(K)；Tm——天然气平均温度(K);Po——标准状态下的压力(101.3kPa);Z1、Z2——在Pm2、Pm2下的压缩因子;Pm1——储气终了时的平均压力(106Pa);Pm2——储气开始时的平均压力(106Pa)。
城市高压天然气储气管道的优化设计
若 己知管 道 的长度 、外径 和 设计 压力 ，则可 以 根 据 高压 管 道 的 强度 计 算 公 式 可 计 算 管 道 设 计 壁
厚：
Ｄ
＝
２ －ｄ 一 ’ａ ｏ ＰＦ ｍ
ｒ ７、
管 道长 度 ，ｋ ｍ；
一
系数 ，按 下 式计 算 ：
：
式 中： 一 壁 厚 ，ｍｌ ； Ｔ ｌ Ｄ一内径 ，ｒ ｉ ｎ１ ｉ；
管 道 内 的天 然 气 量 与 管 道 平 均压 力 最 小 时 管 道 内
的天然 气量 的 差值计 算 。即：
器 ［一 ｊ㈤ 等等
式中： 储 气 能 力 ，ｍ 。
可 近似 看 作是 稳态 的 ，则 该过 程 的水 力计 算如 下 ： ａ 时 刻 ： 已知 管 道 流 量 为 ｐ，管 道 起 点 压 力
＝
Ｐ １
（
Ｑ。。。 。。 。。￣ ２ 。。。 。￣。 。。。 Ｌ。 。。 。
．
ｂ
（） １ 式 中 ： １ 一 高压 管道起 点最 高压 力 ，即管道 最 高 Ｐ．
运 行 压力 ，通 常 取设 计压 力 ， １ ａ ０Ｐ； 尸 ， 高 压管 道终 点最 高压 力 ，１ ａ ２ 厂 ０Ｐ ； Ｄ＿ 一管道 内径 ，ｎ Ｔ； ＇Ｉ Ｕ
管 道 的储 气 调 峰 量 可 按 管 道 平 均 压 力 最 大 时
进 入储 气 阶段 ，直 到 第二 日 ａ时刻 ；此 过程 不 断循
环 。ａ 时刻 ，城 市 高压 管道 各 点 的压 力 均处 于最 高 压 力 ，平 均 压力 也最 高 ；ｂ 时刻 ，高压 管道 压 力都 处于 最低 压 力 ，平均 压 力也最 低 。在 ａ 、ｂ 时刻 ， 管 网进气 量 与供 气量 达 到短 暂 的平衡 ，其流 动过 程
城市燃气中压供气输配系统压力级制的浅析
城市燃气中压供气输配系统压力级制的浅析【摘要】城市燃气系统是人们生活的重要基础保证，加强对燃气供气系统的管理非常重要。
本文将进行重点分析。
【关键词】燃气；现状；布线；中压供气；措施一、前言燃气系统中，中压供气具有很好的经济性，因此，要控制好中压供气系统压力级制，保证压力稳定运行，并加强供气管网的稳定性，为人们生活供气提供保证。
二、城市燃气技术的发展现状1、技术合理化、合法化建设已经比较先进，尤其是我国南方城市。
在推动技术合理化、合法化建设的道路上，我国主要从三方面开展工作。
首先，管理方面，我国成立了天然气技术标准化委员会对城市燃气技术加强控制。
其次，原则方面，我国明确要求采用国际准则，除非当地在天气、地理等因素上有一些特殊状况。
最后，使用方面，降低那些强制性的要求，为工作人员的创新提供便利。
2、城市燃气的输出和配送更加安全。
目前，我国城市燃气的输出和配送主要是通过中压进行配气，通过高压进行输气，管网建设设置了多个级别，这样一来，供应不充足甚至无法供应等问题就可以得到迅速的解决，使天然气的输出和配送更加经济、安全、准确。
例如，西气东输以及川气东输等工程就为南方城市的窘境开辟了一条光明的道路。
3、近年来，家用燃气越来越普遍，逐渐取代了之前的煤球等，形成了规模，家用燃具的设施也已经配备完整。
目前，我国城市燃气管道长度达到120000km，在南方，生产燃气灶具、调压设备的厂家越来越多，竞争也越来越激烈，这也促进了家用燃具质量的提高。
4、随着科技的快速发展，计算机得到广泛普及，现代经营管理理念越来越先进。
燃气企业跟上时代的脚步，在自身建设中使用了燃气生产经营系统等信息化系统，这就对改善燃气企业的经营管理奠定了基础。
5、我国大型球罐主要来源于国外，造成资源和成本的浪费，为改善这一状况，我们用国外的生产技术来设计规划，让国外的技术人员来调试装配，使我国迅速掌握大型球罐的生产方式。
例如，通过消化并吸收国外的生产技术，我国在广州成功建造了两座球罐。
城市天然气管道安全运行压力确定
城市高压天然气管道安全运行压力确定作者：何亮、程优良、叶年强摘要城市天然气管网的稳定供气事关国计民生，合适的管道运行压力对安全稳定供气至关重要。
城市高压天然气管道运行压力，建立在管道允许运行压力范围内，考虑调峰情况下，必须满足下游用户用气最低压力要求，同时在出现故障时，有足够的应急储气及启动应急供气的时间，保证下游用户用气不受影响。
本文以中山市域天然气管道（以下简称中山管道）为例，阐述了城市高压天然气管道运营公司如何考虑上游管道及下游用气、设备、应急供气能力等情况，对管道日常运行压力进行选择、管理和控制，满足城市天然气用户安全要求。
中山市域天然气管道（以下简称中山管道）设计压力为4.0MPa，实际运行最高压力不超过3.6MPa，下游用户最低运行压力为0.4MPa(除电厂用户以外)。
在上游发生故障停气时，启动LNG应急供气需要8小时准备，同时，在应急设备故障无法修复时，也可满足中山市下游用户一天用气需求。
在此原则下，综合考虑上游管道及下游用气、设备、应急供气能力等情况，管道日常运行压力选择在2.8-3.5MPa进行管理和控制，可满足中山市民用气安全要求。
同时，城市高压管道运行压力的选择还需要考虑自然灾害、高压管道设备故障等因素。
对运行压力选择的影响较大，管道调节作用有限，须与上下游建立联供联保机制，才能确保下游安全平稳用气。
关键词：天然气管道安全运行压力LNG 应急供气1 中山管道一期工程概况中山市域天然气利用项目一期工程于2006年全面开工建设，包括试验段工程、近期工程、中佛线工程、中江线工程。
2007年试验段投产，至2011年12月，一期工程顺利完工。
建成并投产高压管道约78公里，综合门站2座、高-中压调压站4座及分输站1座，主要向中心城区、火炬开发区、南朗、小榄、古镇、大涌等镇区及江门市供气，另外，采用高压直供的方式向下游客户的横栏调压站供气。
高压管道规格为D508×11.9、D508×9.5，设计压力4.0MPa，运行压力不超过3.6MPa。
输气管道干线末段储气调峰研究
化工中间体Chenmical Intermediate· · 42015年第12期前 言：随着能源结构的日益变迁，天然气将会跃升为新时期的重要能源支柱，天然气的用量呈现逐年上升的趋势。
具体结合城市的用气规律、上游供气的特征，确定日用气量和季节用气量以及所采用的储气调峰方式就显得尤为重要。
对于国内而言，用户和气源之间的连接方式是输气管道，用户用气量的瞬变性与管道储气性质紧密相关，因此利用管道储气，来缓解气田产量和居民用气量的不均衡的矛盾，是最合事宜的方式，可以减少储罐建设，降低建造成本。
一、管道储气的调峰原理众所周知，输气管末段的门站处，天然气的供应量瞬息万变，其中在城市用气的问题上，将会出现每日、每月、每个季度的不均匀的用气规律。
由于供气量的忽高忽低，即有了用气量的高峰段和低谷段。
但是供气量和用气量的变化却不能等同起来，又有各自差异。
调峰的关键就是在用户供给充足的条件下协调用气和供气的不均衡。
下图给出了输气管末段用气量的变化曲线。
从图中我们可以看出，0:00-7:00是用气低谷，平均小时供气量均大于用气量，此时段管道即可以用来储气，从而表现出的是系统压力逐步升高，甚至达到最高点。
7:00-21:00是用气高峰，平均小时供气量低于平均小时用气量，不够的气体由末段中积存的气体来弥补，表现出的是系统压力逐步下降，直至最低点。
之后又开始了周而复始的循环，而末段的压力和流量也在随城市耗气量的多少而时刻变化着，使得管道运行处于动态变化中。
我们可以利用在规划建设的诸多输气管道，在满足其输气要求的前提之下，适当增加管道的长度和直径，使得其具备一定的储气能力。
我们可以将其分为两类，一个是利用分输站间的长输管线末段储气，另一个是利用敷设在城市的高压管道末段储气。
长输管线的末端储气仅局限于管道的末段，而城市敷设的高压管线应用则更为广泛，利用高压管线末段储气是利用了末段管径小，承压能力强的特点，进而可以节省地下施工量和减少占地。
城市天然气供应的储存与调峰研究
周英 超 裴树仙 朱 丽红
（ 地 能 源 工程 技 术有 限公 司 ， 新 河北 廊坊 ０ ５ ０ ６ ０ １）
摘要 ： 文章运用城市天然气供应的储存与调峰的相关理论 ，对我国城市天然气储存的主要方式进行 了研 究， 通过 理论 分析 的方 法能 够 比较 容 易 的得 出天然 气供 应储存 的 几种 方式 以及 天然 气供 应 的调 峰措 施对 工作 的重 要 性 ，研 究结果 表 明天 然气供应 的储 存 方式 以及 调峰 措施 对 于具体 工作具 有一 定的 实际意 义以及应 用价值 。
（ 储气罐储气 一） 储气罐 的应用 可以有 效地研 究短期 内天然气供给
解 天 然 气 的供 求 矛 盾 。这 种 方 法 在 实 际 的操 作 过 程 中
储气量很少，所 以往往用于对短期调峰的使用 。 （ 地下储存 四）
不足 的现象。在实际的应用过程中 ，储 气罐又可 以分 为两种，一种是低压储气柜和高压储气罐 ，这两种都
２ １ １ 中圃 新 求 业 ９ ０ ２Ｏ １ 高 斌 金 ５
筒形和球形两种结构 ， 目前球形 的储存罐正在 向大型
化 的方 向发展 ，这样可 以更好 的解决天然气供给不足
的发展提供了坚 实的基础。
（ ５ ＮＧ储 存 五） Ｌ 通过采用天然气液化的方法可 以极大地提高天然
峰的研究 ，城市各类燃气的使用每个小时 的用气 量都 是不同的，因此城市燃气在每 日的各个时段也有着很 大不均衡性 。对于城市燃气 日调峰的应对措施可 以通 过依靠储气 设施 或上游供气来进行解 决 ，对于有Ｃ Ｇ Ｎ 加气 站的城 市 ，还 可 以通过调 整其压 缩机 的工 作时 间，减少燃气 的供应量 ，来达到小时调峰的 目的。通 过 对季度 、 月以及 日等时 间段 的峰值进 行有效 的调 节 ，使城市天然气资源得 以合理有效的利用 ，促进城 市建设的和谐顺利发展。
%9f%8e市燃气中压输配管网潜在储气能力计算
第３１卷第３期煤气与热力ＷＷＷ．ｗａｔｅｒｇａｓｈｅａｔ．ｃｏｍ・信息・我国首个高含碳气田长岭气田建成投产２０１０年１２月１５日，我国第一个高含碳气田——吉林油田公司长岭气田全面建成投产。
这个气田的建成投产，使吉林油田天然气年产量增加到１６×１０８ｍ３／ａ，与２００５年同比增长６倍，为中国石油开发同类资源提供宝贵经验。
长岭气田火山岩气藏为国内罕见的高含碳气田，勘探和开发技术研究被列入国家“９７３”和“８６３”项目。
长岭气田的全面投产，标志着我国第一个集天然气开采、二氧化碳分离、二氧化碳埋存和驱油提高采收率技术于一体的国家与中国石油重大科技示范工程的竣工。
标志着我国深层火山岩复杂气藏水平井开采技术、致密砂岩气藏水平井多段压裂增产技术、二氧化碳分离和防腐技术、二氧化碳埋存和驱油提高采收率等四项主导技术取得重大突破，为吉林油田加快天然气业务发展、建设千万吨级大油气田，以及实现吉林省委、省政府提出的“气化吉林”目标奠定坚实的资源基础。
长岭气田于２００５年末发现，工程建设分试采评价、处理站一期建设和二期建设三个阶段。
开发建设中，这个气田创新应用精细气藏描述、欠平衡水平井和欠平衡分支水平井等多项配套技术，创造了中国石油水平井压裂级数最多、单井压裂规模最大和单级压裂规模最大３项纪录。
这项工程刷新了中国石油天然气处理站建设工期纪录，所有工程均一次验收通过、一次投产成功。
目前，吉林油田已建成ｌ座天然气、二氧化碳净化站，９座集气脱水站，１０座输气站。
８００ｋｍ输气管网形成覆盖吉林油区、长春市、吉林市和白城市的天然气干线管网，可满足吉林油田内部及吉林省部分大中城市民用与工业用气需求。
（本刊通讯员供稿）・Ａ３４・城市燃气中压输配管网潜在储气能力计算作者：宋迪， 郭廷进， 解东来， 何奕霏， SONG Di， GUO Tingjin， XIE Donglai， HE Yifei 作者单位：宋迪,解东来,何奕霏,SONG Di,XIE Donglai,HE Yifei(华南理工大学化学与化工学院,广东,广州,510640)， 郭廷进,GUO Tingjin(济南港华燃气有限公司,山东,济南,250014)刊名：煤气与热力英文刊名：GAS & HEAT年，卷(期)：2011,31(3)本文链接：/Periodical_mqyrl201103007.aspx。
城镇高压、次高压燃气管道工程建设探讨
城 市纷 纷在 其 周边 建设 高压 、次 高压燃 气 管线 ，满 足 城市 日益 增 长 的燃 气 需求 。 １ 建设 高压 、次高压 燃 气管 线 的必要 性
一
等ｃ 等一
式中： 一末端储气量，ｍ ； ３
管道 的容 积 ，ｍ ；
２ ３．５， Ｋ ； ７ １
ｒ
㈣
在 城 市周 边建 设 高压 、次高压 管线 可 以充 分利 用 长输 管 线来 的压 力 能 ，减 少输 气管 道压 损 ，提 高
尸ｂ １ ３ ５Ｐ ； 一 ０ｌ ２ ａ
卜 管 道 内气 体平 均温 度 ，Ｋ；
一
管 道输 送效 率 ，降低 能量 消耗 ，同时可 兼做 储气 和 调 峰作 用 ，减少 城市 市政 工程 用 地 ，降低投 资 ，达
根据 管道 的使 用条件（ 设计压 力 、 温度 、 使用地 区等） 、 材料 的焊接性 能等 因素 ，经技 术经 济 比较后 确定 。 天 然 气 输 送 常 用 的钢 管 有 无 缝 钢 管 和 焊 接 钢 管 。无缝钢 管 一般用 于 小 口径 管道 ，不适 宜输气 管
在 城 市区域 范 围 内，有 大量 的河 、湖水 面 ，密 布铁 路 、公路 、桥 梁 ，而 这 些地段 有 时输气 管线 是 不 可避 免地 要通 过 的 。 穿越 管道 是指 管道从 障碍 物（ 如河流 、 路 、公 铁 路） 的底 部通过 的一种方 式 。常用 的穿 越方法 有 ：定 向钻 、气 举成 沟法 、爆破 成沟 法 、顶 管法 、漂浮法 、 底托牵 引 法 、辅 管船 法 、浮 桥法 ，本 文重 点介绍 一
用户 ｌ ｌ中低压调压站 ｌ ＋一 ＋—１ 中压管线 ｝＿ 区域调压站 ＋一ｌ
城镇 燃气 高压 、次高压 线路 的选 择直接 影 响着 工程 的投 资 ， 因此 ， 线路 走 向必须 进行 多方案 调 查 、 分析 、必选 ，择 优 而定 。
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城市高压管道储气能力分析
多个长距离输气管线工程的建设，推动了中国天然气下游市场的蓬勃发展。
目前，我国多个城市周边均有长输管线敷设，且以管线供气作为城市主要气源，而天然气作为各大城市生活及生产的主要能源供应，其消费总量持续攀升，给上游供气区造成一定压力，同时使得城市内部供需矛盾不断加大。
因此，为更好解决这一矛盾，实现资源的合理优化配置，充分利用上游供气压力，可利用城市高压管道首末压差，承担部分储气功能。
城市高压输气管道，也可看作长输气管线末端的延伸，该管段内气体流动受末端用户用气规律变化为不稳定流动，且具有输气和储气的双重功能。
本文就高压管道的不稳定流动做了定性分析，并提出了以每个小时的稳态计算近似替代不稳定计算的准动态计算方法。
同时，以某市城市高压管线工程为例，分别采用准动态分析、SPS软件仿真模拟和TGNET软件仿真模拟三种算法，对高压管道内的不稳定工况进行了模拟计算分析比较。
此外，文中对高压管道和高压球罐这两种调峰方法进行了技术经济比较，通过建立管道储气量与金属耗量的计算关系式，提出在给定调峰比例的情况下，优化天然气高压外环网设计模型。
通过以上计算结果表明：高压管道内气体流动为不稳定流动，三种算法所得24小时内节点压力值与SCADA系统采集数据实测值基本吻合，且误差均在工程允许范围之内。
其中，准动态分析法是在已知初始条件的情况下预测下一时刻节点压力，并计算该时刻管内天然气存储量。
由准动态计算法所得节点压力值与实测值误差最大，计算管道储气能力最小；TGNET软件模拟计算节点压力值与实测值最接近，误差仅0.19%，更接近实际工况，计算所得管内储气能力最大。
同时，高压管道末端压力和管内储气量均受到用气负荷规律的影响，即当用气量减少时，管段末端压力增加，管内储气量增加，反之则均减少，但最大终点压力和最大储气量出现的时间均要比最小用气负荷出现的时间有所延迟。
由灰色关联度分析可知，对已建成的城市高压管道，其储气能力受末端流量变化规律的影响程度要大于起点压力波动。
当末端流量增大，管网的调峰能力会大幅下降。
通过建立管道储气量与金属耗量的计算关系式，得出当高压管道起终点压力比为2时，钢材耗量最低，管网模型设计最优化。