天然气长输管道课程设计2
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。
天然气长输管道的设计、施工及运行分析
天然气长输管道的设计、施工及运行分析摘要：新世纪以来，我国新建的天然气管道大多为长距离的输送管道，这种新式的管道具有管径大、距离长、容量大、高度自动化、运输压力高、投资规模大、可持续性强、管理网络化等优点。
本文从天然气长输管道的设计、施工及运行三个角度深入探讨，在保证其运行优化的基础上，进行合理设计与施工，使其工程建设更加方便、安全、经济。
关键词：天然气长输管道设计施工运行天然气长输管道是指将油田或气田处理后的天然气经净化厂运输到城市的天然气管道。
随着我国石油和天然气行业的不断发展，对天然气管道的要求也愈加严格，因此我们要重视其各个环节，使其发挥应有价值和作用。
笔者根据多年的天然气行业工作经验，对长输管道有一些看法和体会。
一、天然气长输管道的设计模式天然气长输管道设计牵扯到多方面因素，下面就山岭和隧道穿越设计等对管道设计模式展开分析。
为保证隧道及其管道安全，设计方案应注意以下几个问题。
1.注重地下水的因素对可能渗水的洞口和大型隧道进出口的周围、距离轴线两侧各一千至两千米领域内的泉水、稀有动植物物种、城市水库及居民分布区等做调查工作，建立有关保护任务，从而预防管道在隧道里面的施工对山体本来水资源分布造成影响，导致生态资源被破坏。
2.对断面进行设计针对距离超过一公里的隧道，通风、出渣等工作施工技术难度较大，影响天然气长输管道在隧道里面的施工进程。
然而我国有些山区比较闭塞，交通不发达，为了提高施工质量和速度，可适当增加断面面积。
增大断面设计方式可为施工场地传送管材、机具等提供便捷、安全、稳定的通道。
3.科学安装隧道管道隧道里面的天然气长输管道的安装可设计土堤敷设或支墩架设等形式。
一般支墩架设多用于坡度较陡的短型隧道，而土堤敷设多用于坡度较缓的长型隧道。
无论采取哪种设计方式，都必须根据隧道外部进出口和其内部管道相对应的有效范围内，对整体进行精确的计算和受力分析。
这一内容主要包括直观段径向稳定性、轴向稳定性、弯头的强度以及固定墩的优化设计等。
天然气长输管道课程设计2
天然气长输管道课程设计一、设计任务本设计所设计地中原油田至河北沧州输气管线：(1)管线全长800千M，年输气量为7X108 m3/a (此流量为常温常压下地流量P0 =0.101325MPa,T = 293K )；(2)以全线埋深1.45m处年平均地温14.7 C作为输气管道计算温度，最低气温：- 5C .平均温度丁功=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1.75W/m2. C；(9)管内壁粗糙度：取30^m;(10)地震基本烈度：6—7度；(11)天然气容积成分(％):CH4 C2H6 C3H8 C4H10 CO2 N289.6 5.0 3.5 1.2 0.5 0.20二、设计任务要求完成本工程地基本设计文件，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地写作规范，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，并有独立地观点和见解要求：1、达到一定地设计深度要求；2、初步掌握主要设备地选型；3、熟悉并熟练应用常用工程制图软件；4、熟悉储运工程设计程序步骤；5、掌握储运工程常用标准规范；6、熟悉并掌握天然气长输管路工艺地计算方法；7、掌握长输管道站场地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、通过与实际工程工程地结合，加深对所学知识地理解和认识.10、书写设计说明书.设计流程：1、根据天然气地组成计算物理性质、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，并选取几组相应地壁厚参数；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《输气管道工程设计规范》《石油天然气工程设计防火规范》《原油和天然气输送管道穿跨越工程设计规范《输油（气）埋地钢质管道抗震设计规范》《石油天然气工业输送钢管交货技术条件《石油天然气工业输送钢管交货技术条件《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第《管道干线标记设置技术规定》《中华人民共和国安全生产法》《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国水土保持法》《石油天然气管道保护条例》《碳钢药皮电弧焊焊条》《低合金钢药皮电弧焊焊条》《碳钢药芯电弧焊焊丝》《低合金钢药芯电弧焊焊丝》《管道下向焊接工艺规程》《石油地面工程设计文件编制规程》《石油天然气工程制图标准》施工及验收标准《输油输气管道线路工程施工及验收规范》《石油和天然气管道穿越工程施工及验收规范》GB50251-2003GB50183-2004穿越工程》SY/T0015.1-98SY/T0450-2004第1 部分：A 级钢管》GB/T9711.1-1997第2部分：B 级钢管》GB/T9711.2-19993 部分：C 级钢管》GBT 9711.3-2005SY/T6064-94主席令第70 号（2002）主席令第22 号（1989）主席令第49 号（1991）国务院（2001）AWS.A5.1AWS.A5.5AWS.A5.20AWS.A5.29SY/T4071-93SY0009-2004SY/T0003-2003SY0401-1998SY/T4079-1995石油天然气金属管道焊接工艺评定》SY/T0452-2002《钢质管道焊接及验收》《石油天然气钢质管道对接焊缝超声波探伤及质量分级》 SY4065-93 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MM 八 Mi Yi=16.043 89.6%+30.07 %0%+44.097 毬5%+58.124 K2%+44.01 %5%+28.0134 %2%=18.395其中M ――平均分子量；Mi ---- 第i 组分地分子量； Yi ――第i 组分地摩尔组成；或参阅《输气管道设计与管理》公式2-74.1.2天然气临界温度压力、对比温度压力1、 视临界压力Pc 视临界温度TcPc 八 Pci yi=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 MPaTc 八 Tci yi=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Tci 、Pci ――分别为第I 组分地临界温度和临界压力；yi ――第I 组地摩尔组成； 2、 对比压力P r 对比温度TrPr 二 P Pc =6 4607=1.319SY/T4103-1995《石油天然气钢质管道对接焊缝射线照相及质量分级》 SY4056-93《管道防腐层补口绝缘密封性实验方法标准》 SY/T0074-93 《石油建设工程质量检验评定标准 输油输气管道线路工程》 SY/T0429-2000 《石油建设工程质量检验评定标准管道穿跨越工程》SY/T 4104-95Tr 二T.T C=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地动力粘度•温度和压力对粘度地影响可以参，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) 卩=E (卩iyiMi0.5)/ 刀(yiMiO.5)= -0028毫帕秒式中卩一一然气粘度，毫帕秒；卩i —组分地动力粘度Mi ---- i组分地相对分子量yi ―― i组分地摩尔分数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地计算公式如下天然气地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)Cp =13.19 0.092T -0.624 10〒0.996M(p 10^)1.12\ (T 100)5"8= 2.1504 千焦/ (摩尔K)Cp=13.19+0.092T-6.24*10 A -5T 地二次方+(1.915*10 A 11Mg p 地1.124)/T 地5.08次方=43 (此处为书上公式)其中Cp ――天然气地定压摩尔比热，千焦/ (摩尔K)；T——天然气地温度；p——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混合气体地密度(1 )混合密度可参考《输气管道设计与管理》公式2-65°、3=(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M 式中：M i ―― i组分地百分含量;V i ―― i组分地摩尔体积(2)相对密度可参考《输气管道设计与管理》公式2-66送YM i--Ma=(16.043 89.6%+30.07 $0%+44.097 毬5%+58.124 K2%+44.01 (X5%+28.0134 (X2%) /28.964=0.635式中：M j ―― i组分地摩尔质量;Y ―― i组分地摩尔分数；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，可由表求得压缩系数，或者查阅《输气管道设计与管理》图2-2-6查表得出或查图2-2-22-1 :P c=E y i P ci兀=迟yT ci2 F Z21P pj =一P Q丄3 一 P Q+R」对比压力P r =PP pcT…；对比温度T-T c式中：F C —临界压力；T c ――临界温度；yi——i组分地摩尔分数M i―― i组分地摩尔质量; MpaK%g /molT C i ——i组分地临界温度. K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Z =1 -0.4273P r T r'.668=0.83494.1.6天然气地热导率参阅《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天然气地热值、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Ws=Hs/△ 0.5=37916.202/0.6350.5=47581.482 千焦/立方M此处按照《输气管道设计与管理》54页计算H地0次方=E yiHi地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地0次方/Z=37916.202/0.837=45300=39885.151/0.837=47652.51式中Hi地0次方-----i组分地理想状态下地热值，千焦/立方M ;H地0次方-----理想状态下混合气体地热值.千焦/立方M ;Z——标准状态下燃气地压缩因子.4.2管径地确定根据经济流速，可求得管道内径D ,查阅《设计手册》P203-226页，或查阅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地管道，并选取相应壁厚.经济流速：长输管道经济流速是3~7m/s ;场站内地架空管道流速范围为15~30m/s，这个数据地出处是DL/T 5174-2003《燃气-蒸汽联合循环电厂设计规定》.站内管道小于2公斤压力地10~15m，大于地，可以做到15~30m，但在设计过程中，一般天然气站场流速按8~12m/s 控制.流量Q=GZ/T=7*108*0.8349/350*24*3600=19.326直径d=(4Q/ n v)0.5=( 4*16.64/3.14*30 ) 0.5=0.9058 4.3水力计算1）根据4.2选取地管径分别计算混合气体雷诺数，可由《输气》公式4-17、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（（2-4-11）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Re = 4"仝-1.534 空(此处改为1.536)二d'=1.534*19.326*0.635/0.9364*1.02859*10-5=1.9545*106其中Re ――雷诺数；2Qs ――工程标况下地体积流量，m / s ；:；——空气地密度，取J = 1.205kg / m3；:?s——工程标况下地密度，kg/m ；――天然气对空气地相对密度；d——输气管地内径，mJ――天然气地粘度，Pa s根据雷诺数可判断天然气地流态（1）R e<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：_ 59.7Re「2K d）87=59.7/(2*30*10-3/936.4)8/7=3.701*106 《手册》2-4-9）Re wd 4Q二11 =11/(2*30*10-3/936.4)1.5=2.145*107其中K ――馆内壁地当量粗糙度，mm 当Re < R©为水力光滑区； 当Rq <Re < Re 2为混合摩擦区； 当Re >Re 2为阻力平方区；2、水力摩阻系数■(1)层流区摩阻系数按下式计算入=0.3164/Re0.25=0.3164心.9545*106)0.25=8.46*10-3(2)临界过渡区地摩阻系数按下式计算［；• -0.00253Re(3) 紊流区摩阻系数按下式计算4.4布站计算4.4.1站间管道特性公式2 2 2由《输气》公式6-9改写为：FQ-P Z 二CLQ 式中PQ ――最高操作压力，pa ;Pz --- 进口压力， pa ; L---- 管线长度，m ; Q---- 气体流量，m3/s.其中系数C 由 下 列 算 得8.46 10 -3 0.8349 0.635 287.70.03848 心 2 99364 八 5式中■――摩阻系数；Z ――压缩因子；Re 2(2K d)1.5二-2.011lg(k 3.7065d2.52 Re 7)或其他经验公式Z TC °2d 5=1210.43厶一一天然气相对密度; T ――温度；KC o ——取0.03848d -- 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地长度，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地压气站布置方法进行布站•（1 ）确定管道末端储气长度L1 :①确定设计要求地储气能力Vs',取日最大用气量地10%.小时最大用气量地计算：小 QyQ Q .K2.k3365 247 10 81.09 1.09 1.09 =1.035 10 5Nm/h365 24Q――计算流量（Nm3/h）；Qy――年用气量（Nm3/a）;K1 ――月高峰系数K2 ――月高峰系数K3 ――月高峰系数②预定末段管道长度L，确定P1max、P2min ；③根据4.3介绍地相关摩擦阻力系数计算公式，代入公式 C Z^^5计算系数C；C°2d5④根据管道特性方程，改写为P1min= ；P22min cL z Q2，和P2max= ；P^ax - cL z Q2，计算P2max、P1min ；取P1max=5.5、P2min=2⑤计算平均压力Pcpmin和Pcpmax，2Pcpmi n= £ ( P min 十P P］；—)3 P min P2min2仆Pcpmax= -(P1maxP22 max ____ ) R max B max3⑥计算管道末段储气能力Vs，并与要求地储气能力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，再将管内储存地燃气送出.这是平衡小时不均匀用气地有效办法.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:d ---- 末段管线管径，（m ）;Pmmax :――末段储气结束时平均压力，（ Pa ): Pmmin ――末段储气开始时平均压力，（Pa );P0—— -标准状态下压力，10132.5Pa ；T0—— -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；Lz —— -末段管线长度，（m ）;qv-输气流量，（m3/s ）;P1max ――末段储气终了时地起点压力，（ Pa ) P1min ――末段储气开始时地起点压力，（ Pa ) P2max ――末段储气终了时地终点压力，（ Pa ) P2min ――末段储气开始时地终点压力，（Pa )入 一 摩阻系数；A — 天然气相对密度；C = 0.03848.VsP2 maxP1 minK 二P m maxP mmin(P m max-P m min )T o P oTZ2 2 minC 2d 5-KL—2 z q v KL2 z q v1 max2 maxP1 max2 maxP 1min2 minP1 minP2 min式中： Vs ――末段储气能力, m3）；例：取P1max=5.5Mpa,P2min=2.0Mpa,取LZ=10Km 时P1min=.卩2爲cL z Q2= . (12 106)21210.43 10428.752=20002499.7pa P2max=.只驚-cL Z Q2= . (5.5 106)2-1210.4 10428.752=5499090.3pa计算平均压力2 PcpmirR 3(%3 p2 2 222min ) = (2.0025 ) =2.0013 Mpa3 2.0025 22 Pcpmax=3(P max3 十P2 maxR max * B max)=2(5.5 55) =5.4988Mpa3 5.5 5..499管道容积：:. 4 2V= 1040.93642=6883.23 m3 4储气能力VS= P cpmax cpminZ1也 _ )(p cpmax — Pep min 丿P06883.23.235 1.01325 106 (5.4988 -2.0013) 10=2.376 W5m3V1 -V2V1 2.48 10 5 -2,376 10 52.48"0/\5=0.042 0.10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 10®A-1 PQ2-BQ22AKQ (5.49 -1) (5 10 6) 2 -4.kl 10 10 31.57 25.49 汉1210.43疋31.57^2= 238Km式中：Q――首站出站流量Q,在设计计算时取Q=1.1Q0=28.7 1.1=31.57m3/s， ( Q0为任务输量)其中公式中-罕』46 10 -3 O.83490.635 287・7 =1210.43C0d 0.03848 2 0.9364 5(3)确定压气站数“I 仁80口 .仁4.32，结果向上取整5.L' 238(4) 压缩机地选型压缩机选型应注意以下几点:(1)压缩机组地选型和台数，应根据压气站地总流量，总压比，出战压力，气质等参 数进行技术经济比较后确定在本设计中由于输送地是天然气，所以选择燃气轮机，取采方便稳定较少其他设备投资•《gb50251-2003》6.6节，《输气》第七章 第一节，《压缩机与驱动机选用手册》P2421压缩机⑴根据管道地输量和各站地压力比及组合方式由经验选择压缩机地型号由式polm —1 k —1m=1.5又由W=皿£h pol(2) 1.2-1.5.(3) (4) 压气站选用离心式压缩机，单机级压缩地压比可在 统一压气站内地压缩机组，宜采用一机型，并有一台备用压缩机地原动机选型，应结合当地能源供给情况，进行技术经济比较后确定 (5) 参考 压缩机地有关参数： 型号RFB-36型离心压缩机; 功率 25094KW ； 排量 8.3m3/s ; 进口温度TK40C ； 外型尺寸(mm)四台并联使用•(2)由设计流量地关系 由公式[11]压比1.2;压力 3.88Mpa ； 出口温度T2V140C ； 2700 1700>2800，故一台压缩机即可W poi m Q m -1RT ,]取压缩机地多变效率为 pol=0.9，气体地绝热指数K =1.4其中 G= -Q 得1/3W 汉—IQ取压气机特性系数为A.B当 Q =5.875 时 ；：=(1 4.71 10“25094)1/3=1.0067;5.875 当 Q=4.755时 ；：=(1 4.71 10“ 25094)1/3=1.0082;4.755当 Q=4.563 时 ；-(1 4.71 10》25094 )1/3=1.0086; 4.563当 Q=4.159时；=(1 4.71 10》25094)1/3=1.0094;4.159当 Q=4.000时 ；=(1 4.71 10》25094)1/3=1.0098;4.000当 Q=3.988 时 ；=(1 4.71 10》25094)1/3=1.0098.3.9882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 e1.0067 1.00821.00861.00941.00981.0098' Q 2 -5.8752 4.7552 4.5662 4.1592 4.0002 3.9882=34.516+22.610+20.845+17.297+16.000+15.904 =127.172polWh polG代入公式polW polG1.51.5—11 4.71 10-6m —RT得/ 1.5 A.x 287.1 x 290.6=1,006721,00822 1.00862 1.00942 1.00982 1.00982 =1.0134+1.0164+1.0171 + 1.0191+1.0200+1.0200=6.106Q：=5.8754 4.7554 4.5664 4.1594 4.0004 3.9884=1191.33+511.21+434.65+299.20+256.00+252.94=2945.332 2 2 2 2' Q i ；i =(5.875 1.0134) (4.755 1.0164) (4.566 1.0171) (4.159 1.0191)2(4.000 1.0200)2(3.988 1.0200)2=131.53' Q：=5.875 4 1.01342 4.755 4 1.01642 4.566 4 1.017122 2 24.159 4 1.0191 4.000 4 1.0200 3.988 4 1.0200=3041.47n£ Q i》Q i § -》Q i》£j“ e Q i2)2- n' Q i46* 127.172 131.53 -2945.33* 6.1062(127.172) -6 2945.33=5.49、、QQ ；2 - n、・Q i" ；2(为Q i ) -n》Q i127.172 6.106 -6 121.172 6.1062(127.172) -6 2945.33=6.02(2)离心压缩机特性方程2- bQ2 =5.49 -6.02Q2P22二aR2 -bQ2 =5.49R2 -6.02Q2P22 = AR2 -BQ2 =5.49R2 -4.23"0 Q2101325 汉290.6 汉0.8349 2 = 6.02 ( )29310=4.23 103驱动机选取功率与离心式压缩机相匹配地燃气轮机地参数:型号：JB0355SI - 16 ;功率：25094;重量： 1.2t.4.5管道壁厚计算管材与壁厚是密切相关地，选用合适地管材，既可以满足安全生产地需要，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地余地管道壁厚按下式计算：、PD 6 汉936 .4=13 .6 m m Q = ---------------------- = -------------------------------------------------2 匚 A Ft 2 413 1 1 0 .5查表API可以选965.0mm管径式中：3—钢管计算壁厚，cm;cA—管材最低屈服极限，MPa;P —设计工作压力，MPa(a);D —管道外径，cm①—焊缝系数，采用符合GB/T9711.1-1997标准地钢管，t —温度折减系数，温度<120oC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. 某些钢管地强度计算参数见下表表1-2钢管地强度计算参数用钢量按下式计算：M =0.0246615L ( D-S) SL —钢管长度，m D —钢管外径，mm S-钢管计算壁厚，mm4.6方案比较和经济评价计算多组管径、壁厚、压缩比地组合，选择其中经济性最优地方案计•可按以下公式列表算，或利用教材P191公式进行计算：年当量费用S按下式计算S= J+ YT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仁管长价格；(万元)机组投资J2=万元/台台数站数运行费用丫=年供气量’r气'天然气价格'台数；(万元) 压气站费用J3=(n-1)'中间站投资+首站投资+末站投资；(万元)总投资J=J1+J2+J3. （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地温度分布公式如下:(2 )管道平均温度：管道地平均温度计算公式如下：1 -e 」LF Q -P ^1 aL T =T O (T Q -T O )-[1 (1-e 」L )] aLaL aL(1-eA- 1.0825 10 八-4 800 10 A3) 1 .0825 10 A 一4 800 10 A 3)=289.6K=16.6 Cp = •：： 1.206 = 0.76581 kg/m3其中K ――管道地总传热系数，W/(m2K)D 管道地内径，m M 气体地质量流量，KT x ――距输气管起点距离 x 处地温度，K ;T ――输气管道地平均温度， K ;T Q ――输气管起点处温度,K ； T O ――管道埋深处低温,K ;F Q 、F Z ――输气管道计算管段地起点、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、结构设计核算管道地强度设计包括壁厚设计、管材选择和应力校核计算lc I - F -sT x=T ° (T Q -T °)e 即— DiP Q ?- 艺2x) = 287 .7 ( 293 - 287 .7 )-3 .061,0以上两式中K r:D1.74 x 3.14x0.936428.7 0.765812.1504 103-1.0825 10 -4.许用应力按下式计算:=0.5 1.0 <13=206.5MpaX式中：[穴输气钢管地许用应力（MPa ）①—焊缝系数，取1.06—管材最低屈服强度（MPa ）, F-设计系数，=35.82Mpa当管段地轴向变形不受约束时:Pd=81.85Mpa式中：c a 管段钢管地轴向应力（MPa ）Es-钢材地弹性模量，取 2.06 X05 （ MPa ）a 钢材地线膨胀系数，取 1.2 >10-5[m/（m. C ）] t1-管道安装闭合时环境温度（C ）,取 14.7 C t2-管道内输送介质地温度（C ）,取 20 C□-钢材地泊松比，取 0.3经计算，钢管： c a=89.2MPa<[c ]=206.5Mpa 因此，管线由温差和内压产生地轴向应力满环向应力核算由内压产生地环向应力按下式计算:Pd<[]5 10八6 0.93642 0.0143=163.71 Mpa式中：ch 管段钢管地环向应力（MPa )2、轴向应力核算P-设计内压力（MPa ） d-钢管内径（mm ） 8■钢管壁厚（mm ）当管段地轴向变形受约束时:E s (t 1足要求•2）输气管道地径向稳定性校核（参阅《设计手册》第三章P174）（一）径向稳定验算（1）管道地刚性5. 1. 3 输代管逍的最小管壁厚度应符合表5. 1. 3的规定。
天然气管道输送课程设计任务书
天然气管道输送课程设计一、课程设计的目的通过本课程设计，培养学生运用《天然气管道输送》课程的理论和技术知识解决实际问题，构架设计方案，提高资料查找、运算、制图等能力。
通过课程设计，掌握输气管道工艺计算方法，输气管道工艺设计步骤和设计方法输气管道设计图纸绘制。
二、设计题目某天然气管道工艺设计三、设计原始数据1）已知天然气性质； 2）气候条件； 4）输量等。
四、设计任务1、设计计算1 ）水力计算；2 ）热力计算；3 ）强度计算。
2、设计方案1 ）管材选择；2 ）管径、壁厚；3 ）压缩机站数及位置；4 ）工艺运行参数3、图纸绘制1）离心式压缩机站工艺流程图； 2）首站工艺流程图。
五、设计设计依据课程设计任务书GB50251-2003俞气管道工程设计规范相关的规范、法规、条例、标准六、设计成果要求1.设计说明书说明书要求字迹清楚，标题编排合理，引用的数字、公式要有根据，内容应包括设计概述，设计依据，设计原始资料，计算过程等。
设计说明书应包括封面、目录、前言、正文、总结、参考资料、附录等，用 A4纸打印并装订成册。
2.图纸1）离心式压缩机站工艺流程图一张；2）首站工艺流程图一张。
图纸绘制及图例应符合现行制图标准及工程设计习惯用法，尺寸、标注和文字等要用工程字体。
图纸标注一定要完整准确，包括管径、风管断面尺寸、标高和定位尺寸等。
图纸作为附录装订在说明书最后。
3.成果提交要求每人提交一份设计成果（含图纸的设计说明书、设计任务书），装在档案袋里，封面应注明课程设计题目，姓名和学号。
七、进步安排八、参考资料[1]李长俊. 天然气管道输送 [M]. 北京: 石油工业出版社， 2000.3[2]王国付,吴明等.干线输气管道优化设计[J].油气储运,2006,25⑸:23〜25[3][ 中华人民共和国建设部 ]. 输气管道工程设计规范( GB 50251-2003 ). 建设部标准定额研究所组织中国计划出版社， 2003.6.10[4][ 国家石油和化学工业局 ]. 石油天然气工程总图设计规范 (SY/T 0048-2000). 石油工业出版社， 2000.12.25[5][美] paul c.Hanlon 著，郝点等译 . 压缩机手册 . 北京：中国石化出版社，2003附录:1.设计题目及原始数据基本经济参数：管道设计使用寿命：30年；基准内部收益率：0.12；与管径成正比的敷设费用：1.21794元/mm.m；与管路单位重量成正比的敷设费用：960元/吨；与管径和重量都无关的敷设费用：15元/ m ；与功率无关的每座压缩机站的投资：2 107元；与功率成正比的压气站的投资费用：7200元/KW ；压缩机备用系数：1.05；管路部分的年经营费用：100元/m.a；与功率无关的每座压缩机站的年经营费用：100000元/ a；压缩机单位功率的年经营费用：5000元/KW. a ；题目1:陕京输气管道（20亿m/年）工艺设计起点压力：4.5 MPa；起点供气温度：40° C;终点配气压力：不低于1.6 MPa ；线路概况：全长840km,沿线高差可忽略；任务输量：20亿方/年；工作天数：350/年；根据管道沿线气象资料，管道埋深处的地温为：夏季：15C冬季：5 C表1.1天然气组分表表1.2北京市正常日小时用气不均匀系数题目2：陕京输气管道（15亿m/年）工艺设计年输量Q： 15亿m/年；首站天然气进气压力：4.0MPa；进站温度：40C；管道埋深处的平均地温为：夏季：15C；冬季：5C；管道总传热系数取5.0w/ （m i • k）;管道理论年工作天数：350d；线路概况：全长840km,沿线高差可忽略；北京市正常日小时用气不均匀系数（见表 2.2 ）表2.2北京市正常日小时用气不均匀系数表题目3:陕京输气管道(30亿mV年)工艺设计年输量Q: 30亿方/年；首站天然气进气压力：4.8MPa；进站温度：40C；管道总传热系数取5.0W/ (mb K);末站用气压力：1.6MPa；线路走向和大致的长度L, 840km；管道理论年工作天数：350d；天然气组分、相对密度；表3.2北京市正常日小时用气不均匀系数表题目4:某天然气管道工艺设计表4.1天然气组成起点压力：4.8MPa；起点供气温度：38 C；终点配气压力：不低于1.8MPa；线路概况：全长640km，沿线高差可忽略;任务输量：25亿方/年；工作天数：360天/年;供气系数见下表。
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。
天然气管道输送教学设计
天然气管道输送教学设计一、背景介绍随着地球上能源资源的日益枯竭和全球环境变化的日益加剧，天然气作为一种新型能源逐渐受到人们的关注。
天然气管道输送系统是天然气从产地到终端用户的重要工具，天然气管道输送工程技术人才的培养得到了广泛的重视和关注。
二、教学设计2.1 教学目标本次教学旨在使学生了解天然气管道输送系统的基本原理、安全性和环境保护要求，以及对管道设计、施工、检测、维护等方面进行深入理解。
2.2 教学内容本次教学主要包括以下几个方面：2.2.1 天然气管道输送系统的基本原理介绍天然气管道输送系统的概念和分类，以及其基本原理和构成。
2.2.2 天然气管道输送系统的设计、施工、检测和维护主要介绍天然气管道输送系统的设计、施工、检测和维护等方面的要点和注意事项。
2.2.3 天然气管道输送系统的安全性和环境保护要求主要介绍天然气管道输送系统的安全性要求和环境保护要求等相关问题。
2.3 教学方法本次教学采用多种教学方法相结合的方式进行，主要包括理论授课、案例分析、实验模拟、讨论和实践操作等。
2.4 教学评价教学评价主要采用对学生学习成果的测验和实践评估相结合的方式进行。
在测验中，主要考查学生对天然气管道输送系统的相关知识的理解和掌握程度；在实践评估中，主要考查学生对实际问题的解决能力和应用能力。
三、教学重点和难点3.1 教学重点本次教学的重点是让学生理解天然气管道输送系统的基本原理，并能够对其进行设计、施工、检测和维护等方面的实践操作。
3.2 教学难点本次教学的难点是让学生能够正确评估天然气管道输送系统的安全性和环境保护要求，并能够在实际操作中保证安全和环保。
四、教学时长根据本次教学的教学目标和教学内容，建议教学时长为48学时。
其中，理论授课为24学时，实践操作为24学时。
五、教学资源本次教学所需的主要教学资源包括：教材、案例资料、实验设备、实践场地等。
六、教学效果通过本次教学，学生将能够全面了解天然气管道输送系统的基本原理和操作方式，提高实际操作能力，达到培养具有天然气管道输送工程技术能力的专业人才的目的。
天然气长输管线设计方案
引起的供应中断。
03
环保效益
天然气是一种清洁能源，其燃烧产生的二氧化碳和其他污染物比煤和石
油等传统能源少，因此，天然气长输管线建设有利于减少环境污染，具
有显著的环保效益。
社会效益评估
促进经济发展
天然气长输管线建设可以促进沿线地区的经济发展，带动相关产 业的发展，创造就业机会。
提高生活质量
天然气的供应可以改善居民的生活质量，减少因能源短缺和污染 造成的健康问题。
技术成熟可靠
方案中采用了国内外先进的管道铺设和检测技术，使得管道的质量和 寿命得到了保障。
建议与展望
加强管道维护保养
为了确保管道的安全可靠，需要定期对管道进行维护保养，及时 发现并处理潜在的安全隐患。
完善应急预案
针对可能出现的突发事件，制定完善的应急预案，确保能够在紧急 情况下及时采取有效的应对措施。
选择合适的压缩机组
根据天然气性质、输送距离和管道条件等，选择合适的压缩机组， 以确保输送过程的稳定性和经济性。
确定分输站和调压站
根据市场需求和管道条件，在合适的地点设置分输站和调压站，以 满足不同用户的需求。
设备选型及布置
1 2
选择合适的管材和防腐方式
根据管道长度、直径和输送介质等，选择合适的 管材和防腐方式，以确保管道的安全性和使用寿 命。
输气管道的线路走向应基于气源位置、市场需求、地形地貌和环境敏感区等因 素进行综合分析，尽量选择直线走向，以减少工程量、降低成本。
线路长度
线路长度应结合市场需求、地形地貌和施工难度等因素进行合理设计，同时考 虑管道的维护和安全运行。
输气管道管径及压力等级
管径选择
根据输气流量和管道材质等因素确定管径，确保管道的输气能力和安全性。
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。
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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+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1.75W/m2.℃；（9）管壁粗糙度：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 N289.6 5.0 3.5 1.2 0.50.20二、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，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；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] 光镇主编．输气管道设计与管理．东营：石油大学．1991.6[2] 《天然气长输管道工程设计》，石油大学（以下简称《手册》）[3] 叔初等．油气集输．东营：石油大学．2002.7[4] 王志昌主编．输气管道工程．：石油工业．1997．4[5] 长俊主编．天然气管道输送．：石油工业．2000．11[6] 王树立等，输气管道设计与管理，：化学工业.2006.1设计标准《输气管道工程设计规》 GB50251-2003《石油天然气工程设计防火规》 GB50183-2004《原油和天然气输送管道穿跨越工程设计规穿越工程》SY/T0015.1-98《输油（气）埋地钢质管道抗震设计规》 SY/T0450-2004《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》GB/T9711.1-1997 《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》GB/T9711.2-1999 《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 《管道干线标记设置技术规定》 SY/T6064-94《中华人民全生产法》主席令第70号（2002）《中华人民国环境保护法》主席令第22号（1989）《中华人民国水土保持法》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《管道下向焊接工艺规程》 SY/T4071-93《石油地面工程设计文件编制规程》 SY0009-2004《石油天然气工程制图标准》 SY/T0003-2003施工及验收标准《输油输气管道线路工程施工及验收规》SY0401-1998《石油和天然气管道穿越工程施工及验收规》SY/T4079-1995《石油天然气金属管道焊接工艺评定》 SY/T0452-2002《钢质管道焊接及验收》SY/T4103-1995《石油天然气钢质管道对接焊缝超声波探伤及质量分级》SY4065-93《石油天然气钢质管道对接焊缝射线照相及质量分级》SY4056-93《管道防腐层补口绝缘密封性试验方法标准》SY/T0074-93《石油建设工程质量检验评定标准输油输气管道线路工程》SY/T0429-2000《石油建设工程质量检验评定标准管道穿跨越工程》 SY/T 4104-95四、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MM=Mi Yi⋅∑=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M——平均分子量；Mi——第i组分的分子量；Yi——第i组分的摩尔组成；或参阅《输气管道设计与管理》公式2-74.1.2天然气临界温度压力、对比温度压力1、视临界压力Pc视临界温度Tc∑Pc Pci yi=⋅=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∑Tc Tci yi=⋅=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Tci、Pci——分别为第I组分的临界温度和临界压力；yi——第I组的摩尔组成；2、对比压力P r对比温度TrPr P Pc ==6÷ 4.607=1.319 Tr T Tc ==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 i 0.5)/ ∑(y i M i 0.5)= 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 Cp ——天然气的定压摩尔比热，千焦/（摩尔·K）；T ——天然气的温度；p ——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2-650i ii i Y M YV ρ=∑∑=(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 M ——i 组分的百分含量；i Y ——i 组分的摩尔分数；i V ——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 i iY M Ma *∆=∑=(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 M ——i 组分的摩尔质量；i Y ——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：c i ci p y p =∑c i ci T y T =∑223Z pj Q Q Z P P P P P ⎡⎤=+⎢⎥+⎢⎥⎣⎦ 对比压力 r pcP P P = 对比温度 pjr cT T T = 式中： c P ——临界压力； Mpac T ——临界温度 ； Ki y ——i 组分的摩尔分数 ； %i M ——i 组分的摩尔质量； /g molci P ——i 组分的临界压力； Mpaci T ——i 组分的临界温度。
K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668.34273.01--=r r T P Z =0.83494.1.6 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页相关容计算。
华白数 W s =H s /△0.5=37916.202/0.6350.5=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=37916.202/0.837=45300=39885.151/0.837=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。