天然气管道输送技术
天然气管道输送管线的工艺设计分析
天然气管道输送管线的工艺设计分析摘要：随着我国天然气开发力度不断加大，天然气需求量及贸易量的不断增加，对天然气输气系统提出了更高的要求。
天然气输气系统由若干输气干线、集气管网等组成，加强对天然气输送管线的工艺设计，对于提升输送管线的效率、降低能耗、提高输气管线的安全性具有重要意义。
关键词：天然气；输送管线；工艺设计1 前言随着我国不断加大环境保护力度，天然气作为清洁能源，生产及需求量快速增加，相应的天然气贸易量也不断增加。
为满足消费市场需求，必须要建成区域性或全国性天然气供气网络。
天然气输送系统由多条主干线，多个集气管网组成、配气管网，以及各种地下储气库组成。
通过天然气输送网络，可以油气田与千家万户连通起来，保证了供气网络的灵活性，形成了多个气源，多个通道的供气系统。
在天然气管道输送过程中，加强对管道设计，对于提供输送效率、节约输送能量、保障网络安全具有重要意义。
2 天然气输送管道风险分析天然气输送管线距离较长、输送压力较高、介质量大，且输送介质具有易燃、易爆危险性。
在运行管理过程中，可能存在设计不合理、施工质量问题，或因腐蚀、疲劳等因素，容易造成管线、阀门、仪器仪表等设备设施及连接部位泄漏而引起火灾、爆炸事故。
此外，由于气候原因会出现管道冻裂、腐蚀或应力腐蚀等。
设计不合理管道设计是确保工程安全的第一步，也是十分重要的一步。
设计不合理主要有以下影响因素：（1）工艺流程不合理；（2）系统工艺计算不准确；（3）管道强度计算不准确；（4）管道、站场的位置选址不合理；（5）材料选择、设备选型不合理；（6）防腐设计不合理；（7）管线布置、柔性考虑不周；（8）结构设计不合理；（9）防雷防静电设计缺陷等。
施工质量问题（1）管道施工队伍水平低、质量失控；（2）强力组装；（3）焊接缺陷；（4）补口、补伤质量问题；（5）管沟、管架质量问题；（6）穿、跨越质量问题；（7）检验控制问题；（8）没有严格按施工标准设计；（9）施工质量管理体系不健全。
天然气管道输送及操作技术
天然气管道输送及操作技术引言天然气是一种重要的能源资源，广泛应用于工业生产、居民供暖以及发电等领域。
为了将天然气从产地输送到消费地，天然气管道成为不可或缺的输送渠道。
本文将介绍天然气管道输送的基本原理和相关的操作技术，帮助读者更好地了解和应用天然气管道系统。
天然气管道输送原理天然气管道输送是基于压缩气体的流体力学原理进行设计和运行的。
天然气通过管道输送时，通过增压站将气体压力增加到一定程度，然后通过管道网路传输到目标地点。
管道设计天然气管道系统的设计需要考虑以下几个方面： 1. 管道材料：常见的管道材料包括钢管、塑料管等。
不同的材料对气体的输送有不同的影响，需要根据实际需要选择合适的管道材料。
2. 管道直径：管道直径决定了管道的输送能力，需要根据实际输送量和压力损失等因素进行合理选择。
3. 增压站：增压站用于将天然气压力增加到设计要求的程度，通常设置在管道中途位置，用于补充输送过程中的压力损失。
4. 安全设备：为了保障天然气管道的安全运行，需要配置安全设备，如压力控制装置、泄漏检测装置等。
操作技术天然气管道的操作技术包括启动和停止管道输送、调节管道压力、维护和保养等。
启动和停止管道输送启动管道输送时，需要采取以下步骤： 1. 检查管道系统的完整性，包括阀门、管道连接是否严密。
2. 打开适当的阀门，允许天然气进入管道系统。
3. 慢慢增加管道压力，直到达到设计要求。
停止管道输送时，需要采取以下步骤： 1. 逐渐减小管道压力，直到关闭天然气供应。
2. 关闭适当的阀门，切断天然气的输送。
调节管道压力管道压力的调节对于天然气输送的稳定和安全至关重要。
操作人员可以通过调节和控制阀门的开度，来实现对管道压力的控制。
维护和保养为了保证天然气管道的长期安全运行，需要进行定期的维护和保养工作。
具体工作包括巡检管道沿线设施、检修和更换老化的部件、清洗管道等。
天然气管道输送的优势和挑战天然气管道输送相比其他能源输送方式具有以下优势： 1. 高效性：天然气管道输送系统能够实现大规模的能源输送，提供稳定可靠的供应。
天然气管道输送技术的发展
天然气管道输送技术的发展1、天然气长输管道的发展动态(1)加大管径和提高压力加大管径和提高压力既可以提高管道的输送能力，又可以节约投资和降低钢材消耗。
输气管道的直径在1000mm及其以上的管道属于大口径管道。
目前国际上长输管道最大直径为苏联至欧洲的1420mm输气干线，著名的阿意输气管道直径为1220mm，我国的西气东输一线管道直径为1016mm、钢级X70、设计压力10MPa，西二线管道干线：管径1219mm、钢级X80、设计压力12MPa,也进入了近年来世界性的大口径输气管道行列。
高压输送是当前输气管道技术发展趋势。
管道采用的最高输气压力，在一定程度上反映了一家输气管道的整体技术水平。
目前欧洲和北美天然气管道的设计压力普遍在10MPa以上。
加拿大至美国的ALLAINCE输气管道设计压力为12MPa，是目前压力最高的陆上长距离输气管道。
我国的西气东输一线管道采用10MPa的输气压力，西二线采用12MPa，达到了当代世界先进水平。
(2)增大输送距离采用超长管道输送天然气被认为是最为经济的方法。
20多年来，欧美各国投入大量资金建设了一大批长距离、大口径的输气管道。
美国为了开发阿拉斯加的天然气资源，于1980~1986年建成了美国横贯阿拉斯加输气管道系统，该系统贯穿阿拉斯加和加拿大境内，向美国本土的48个州输气，管道总长为7763km。
我国最长的西气东输一线天然气管道(已投产，二线在建干线全长4859km，加上若干条支线，管道总长度超过7000km。
)总长近4000km，是目前世界上最长的输气管道之一。
(3)采用高钢级管道钢目前，世界上干线输气管道均采用高强度合金钢，以达到减少钢材耗量，降低工程造价的目的。
加拿大的统计分析表明，每提高一个钢级可减少建设成本7%。
国外输气管道普遍采用X70管道钢，少数采用了X80管道钢。
某些公司正在研制X100及更高等级的管道钢。
国内X70级管道钢和钢管生产技术已趋成熟。
天然气管道输送
天然气管道输送1 集输管道1．1天然气的预处理及气质要求从地层中开采出的天然气往往含有砂和混入的铁锈等固体杂质，以及水、硫化物和二氧化碳等有害物质。
固体杂质容易造成设备仪表损坏；水容易与硫化氢和二氧化碳形成酸性水溶液，腐蚀管道。
因此，天然气在进入干线之前，必须净化。
分离和除尘一般采用重力式和旋风式分离器；脱水方法有低温分离、干燥剂吸附和液体吸收三种；脱硫一般采用醇胺法和环丁砜法。
我国管输天然气的气质标准是：硫化氢含量不大于10mg/m3,气体的露点应比最低输气温度低5℃。
1．2天然气集输管道的功能和集输管网布局的原则气田内部集输系统是天然气集输配总系统的子系统，是整个系统的源头部分，它的主要功能是将各气井的天然气集输至集气站，然后在处理厂进行脱水、脱油、脱硫等预处理，最后计量调压后外输。
集输管网的布局主要是确定气田中各气井、处理厂和集气站等单元设施间的连接形式。
连接形式一般有三种：树枝状、放射状和环状。
管网布局是个复杂的系统工程，涉及很多因素：如气田地形地貌、地质构造、气体组成及特性和用户的不同需求等。
因此必须用系统工程的方法选择最优方案，首先确定最优网络布局，然后确定费用最小的管径组合。
2、干线管道2．1干线管道的系统构成和特点天然气长输管道系统是由输气站库、线路工程、通讯工程和监控系统等四个基本部分构成。
输气站库包括储气库、压气站、清管站、分输站、阴极保护站和调压计量站等。
压气站多采用以天然气为燃料的燃气轮机直接拖动压缩机为输送天然气增压；线路工程包括管道、防腐涂层、截断阀室、穿跨越工程和管道标志等；通讯工程包括通讯线路和站内交换系统，以传输调度指令和监控管道运行参数，保证管道安全和正常运行；监控系统包括调度中心、远传通道和监控终端三大部分，实现对管道运行工况的监测、数据采集和过程控制，是保证管道安全、平稳和优化运行的重要手段。
2．2干线管道的水力、热力分布和输气管沿线的压力是按抛物线规律变化的，靠近起点的管短压力降落比较缓慢，距离起点越远，压力降落越快，在前3/4的管段上，压力损失约占一半，另一半消耗在后面的1/4管段上。
天然气技术中管道输送的使用方法
天然气技术中管道输送的使用方法天然气是一种清洁、高效的能源，广泛应用于家庭、工业和商业领域。
作为一种易燃易爆的气体，管道输送是天然气技术中最常见、最重要的传输方式之一。
在本文中，我们将探讨天然气技术中管道输送的使用方法，包括管道选材、安装和维护等方面。
首先，管道选材是确保管道输送的关键。
在天然气技术中，常用的管道材料包括钢管、塑料管和复合管等。
钢管是最常见的选择，其具有良好的耐压性和耐腐蚀性，适用于长距离输送和高压输送。
塑料管具有重量轻、抗腐蚀等优势，适用于中小规模的短距离输送。
复合管则结合了钢管和塑料管的优点，适用于特殊环境和需求。
在选择管道材料时，需要考虑到天然气的输送压力、输送距离、环境条件等因素，并遵循相关的标准和规范。
其次，管道安装是确保天然气输送安全可靠的重要环节。
在进行管道安装前，需要进行详细的规划和设计。
根据天然气输送的需求，确定合理的管道布局和路径，避开地下设施和敏感区域；进行必要的地质调查和勘探，确保地质条件适宜；制定合理的施工方案，包括施工工序、施工技术和安全措施等。
在进行具体的安装过程中，需要注意以下几点：首先，保证管道的质量和完整性，避免因管道质量问题导致的事故。
其次，保证管道与支撑结构的连接可靠，避免管道与支撑结构之间的脱离。
最后，保证管道的防腐蚀和绝缘性能，延长管道的使用寿命。
此外，管道维护是确保天然气输送可持续运行的关键。
管道维护包括日常巡检、定期检修和紧急维修等方面。
日常巡检的目的是发现和排除潜在的问题，保持管道的正常运行。
定期检修是为了确保管道的正常运行状况，包括清洗管道、检修阀门和维修管道等工作。
紧急维修是在出现故障或事故时进行的紧急处理，以确保人员和设备的安全。
在进行管道维护时，需要遵守相关的操作规程和安全措施，使用合适的工具和设备，确保操作人员的安全。
此外，在管道输送天然气的过程中，还需要采取一些技术措施来确保运输的安全性和高效性。
例如，可以采用压力降压装置来降低输送过程中的压力，减少事故的发生。
第三章 天然气管输系统
2) 在T、d、G、P1 、P2 不变时,管线长度的影响 Q1/Q2=(L2/L1)1/2 即输气量与管长的0.5次方成反比,若管长缩小一半, 即:L2=0.5L1,则Q2=1.41Q1,如在原有两加压站间再增设一个加压站,输
天然气管输系统示意图
矿场 集气 支线 集气 站 加压站 配气 站 输 气 干 线 输配气 站 配气管 线
矿场 集气 集气 干线 净化 站 厂 首站 集气 站 集气 站 加压站
配气 站
1、矿场集气
气田集气从井口开始，经分离、计量、调压、净化和集中等一 系列过程，到向干线输气为止。包括井场、集气管网、集气站、天 然气处理厂、外输总站等。
2、干线输气
输气干线从矿场附近的输气首站开始，到终点配气站为止。长 距离管线管径大，压力高，距离长。
3、城市配气
城市配气从配气站开始，通过各级配气管网和气 体调压站根据用户的要求供气。 储气库以调节输气和供气之间的不平衡。
第二节 输气干线的工艺计算
一、一般输气管道通过能力公式及分析
1. 通过能力公式（潘汉德公式） 1)一般输气管指管线敷设在平坦地区，管线沿线地形起 伏的高差在200米以内。 Q=11500Ed2.53〔 (P12-P22)/(ZTLG0.961) 〕0.51
2 2
l输气管线运行的几项基本技术指标 运行操作参数
表征输气管线内气流状况的基本指标是压力、流 量、温度等，用以表明严密性、管内有无积液、污物、 水化物的堵塞。
天然气管道输送管线的工艺设计分析
天然气管道输送管线的工艺设计分析摘要：随着人们生活水平的提高，对各种资源的需求量不断增加。
其中，天然气是现在普遍使用的能源，具有高质量、高效率、高清洁等特点，人们使用的过程中，具有清洁的环境，享受高质量的日常生活。
天然气广泛应用在人们的生活和工作当中，对工业生产和居民生活都有重要的作用。
本文分析和研究了天然气管道的输送管线工艺设计，对天然气的输送进行了相应的探讨。
关键词：天然气；输送管线；工艺设计引言天然气的使用范畴十分广泛，既能够用作燃料，也能够制造化学药品、液化石油等，在生产生活、化工领域、医药卫生等方面都具有良好的应用效果。
且天然气能源的使用基地建设成本较低、运输规模较大、土地使用面积消耗、建设速度较快、安全系数较高等优势显而易见。
鉴于此，需要在天然气运输方面加大研究深度，促进天然气在我国使用广度不断推进。
1天然气管道输送管线主要参数对天然气管道输送管线主要输出参数的梳理，有助于引导相关工作人员明确自身工作的重点，从而确保输送管线设计的有效性以及针对性，在提升天然气输送质效的同时，有效规避安全风险，减少事故的发生机率。
目前，天然气管道输送管线参数主要涉及输气量、输送距离、输气压力、管道直径以及温度等多项，对这些要素的合理控制，进一步保证了天然气管道输送的有效性，同时也对输送管线设计工作的开展提供了参考。
具体来看，天然气管道输送管线的输气量主要包括年输气量以及日输气量2个方面的内容，其中年输气量，一般按照350天进行计算。
天然气输气压力通常情况下是指输送管线的最大输气压力，以MPa作为计量单位，考虑到天然气输送管线中会设置一定的数量的压缩机，因此在参数获取的过程中，工作人员应当结合实际，有针对性地确定输气压力。
在天然气输送或者供气的过程中，为了保证输送的有效性，应当根据相关要求对供气压力进行调控，以确保供气压力符合实际的使用需求。
天然气在输送环节，在土壤传热以及压力下降的情况下，会出现焦—汤效应，天然气的温度持续下降，对天然气的日常使用造成了一定的影响。
掺氢天然气管道输送安全技术
掺氢天然气管道输送安全技术随着能源需求的不断增长，天然气作为一种清洁、高效、安全的能源，受到越来越多的关注和使用。
然而，天然气中存在的硫化氢等有毒气体对人体健康和环境造成的危害不容忽视。
为了保障天然气管道输送的安全，掺氢天然气管道输送安全技术应运而生。
掺氢天然气管道输送安全技术是指在天然气中掺入适量的氢气，以降低其中的硫化氢含量，从而提高天然气的安全性和可靠性。
掺氢天然气管道输送安全技术的主要措施包括以下几个方面：一、掺氢技术掺氢技术是掺氢天然气管道输送安全技术的核心。
通过掺入适量的氢气，可以有效降低天然气中的硫化氢含量，从而减少对人体健康和环境的危害。
同时，掺氢技术还可以提高天然气的燃烧效率，降低能源消耗和排放量。
二、监测技术监测技术是掺氢天然气管道输送安全技术的重要组成部分。
通过对天然气管道输送过程中的气体成分、压力、温度等参数进行实时监测，可以及时发现管道内部的异常情况，避免事故的发生。
同时，监测技术还可以对管道进行预警和预测，提高管道的安全性和可靠性。
三、防护技术防护技术是掺氢天然气管道输送安全技术的重要保障。
通过对天然气管道进行防腐、防爆、防火等措施，可以有效降低管道事故的发生率。
同时，防护技术还可以对管道进行定期检测和维护，保障管道的长期稳定运行。
四、应急响应技术应急响应技术是掺氢天然气管道输送安全技术的最后一道防线。
通过建立完善的应急响应机制和预案，可以在管道事故发生时及时采取有效的措施，减少事故对人体健康和环境的影响。
同时，应急响应技术还可以对事故进行调查和分析，总结经验教训，提高管道的安全性和可靠性。
总之，掺氢天然气管道输送安全技术是保障天然气管道输送安全的重要手段。
通过掺氢技术、监测技术、防护技术和应急响应技术的综合应用，可以有效降低管道事故的发生率，保障人体健康和环境的安全。
未来，随着掺氢天然气管道输送安全技术的不断发展和完善，天然气将成为更加清洁、高效、安全的能源，为人类的发展和进步做出更大的贡献。
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天然气输送方式：液化输送管道输送。
输气管线按输气任务不同一般分为：矿场集气支线、矿场集气干线、输气干线和配气管线四类。
输气站的主要功能：调压、净化、计量、清管、增压和冷却等。
天然气组成大致分为三类：烃类组分含硫组分和其他组分。
按照油气藏的特点，天然气可分为三类，气田气凝析气和油田伴生气。
按照天然气中烃类组分含量的多少，天然气可分为干气和湿气
按照含硫量分为洁气酸性天然气。
天然气含水量指天然气中水汽的含量。
绝对湿度指单位数量天然气中所含水蒸气的质量。
相对湿度指单位体积天然气的含水量与相同条件下饱和状态天然气的含水量的比值。
我国将天然气按硫和二氧化碳含量分为一二三类。
一、二类气体主要用作民用燃料，三类气体主要用作工业原料和燃料。
防止水合物形成从而方面考虑：提高天然气的温度和减少天然气中水汽的含量。
解除水合物堵塞的措施：1降压2加热3注防冻剂。
所谓地势平坦地区输气管道，是指地势起伏高差ds小于200m的管道。
流态划分：Re〈2000，流态为层流；3000〈Re〈Re1，光滑区；
Re1〈Re〈Re2，混合摩檫区；Re〉Re2，阻力平方区。
输气管道的效率系数E一般小于1，E越小，表明输气管道越脏，管内沉积物越多，流量也就越小。
复杂管按各断面流量可分为等量流和不等量流二种。
年平均输气不均衡系数的大小取决于用户用气不均衡的大小、是否有地下储气库和季节性缓冲用气单位等因素。
储气方法通常有：地下储气、液化储气、储气罐、输气管的末段储气、其他储气方法（溶解储气或固体储气）
提高输气管能力的措施铺副管倍增压气站。
在输气站内，把设备管件阀门等连接起来的输气管路系统称为输气站工艺流程。
阀门一般离操作面1.2m如需操作较多阀门时必须离操作面1.8m以上。
城市管网的调压器通常安设在气源厂、燃气压送站、分配站、储罐站、输配管网和用户处。
自力式压力调节器由指挥器、调节阀、节流针阀及导压管组成。
调压器按原理分为直接作用式和间接作用式；按用途或使用对象分为区域调压器、专用调压器及用户调压器；按进口压力分为高高压、高中压、高低压调节器、中中压、中低压及低低压调节器；按结构分为浮筒式及薄膜式调压器，后者又分为重块薄膜式和弹簧薄膜式调压器。
自力式压力调节器由指挥器、调节阀、节流针阀及导压管组成。
分离器的内部构件：进口旋转器、除沫板、旋流破碎器、雾沫脱除器。
清管设备主要包括：清管器收发装置、清管器、管道探测器以及清管器通过指示器。
清管器的种类有：清管球、皮碗清管器和清管刷等。
管道温度低于零摄氏度时，球内应灌低凝固点液体，以防冻结。
简答题
气站设置原则：1尽可能设置在交通、能源、燃料供应、给排水、电信、生活等条件方便的地方，并和当地区域发展规划协调一致，以节省建设投资，便于经营管理和职工生活。
2站址选择的结果要保证该站具有较好的技术经济效果，场地的大小既要满足当地最低限度的需要，又要保证为将来发展提供可能。
3站址应选地势开阔、平缓的地方，便于场地排水。
4
站址的地貌应该稳定，具有较好的工程地质和对水文地质条件，地势较平，土壤的承受能力一般不低于0.12MPa，岩层应该坚实而稳定，地下水位要低，土壤干燥，避免建在易发生山洪、滑坡以及沼泽和可能浸水等不良工程地质段。
5要重视输气站对周围环境的影响，注意三废的治理，进行环境保护，维护生态平衡。
②输气站布置1各区及设备平面布置应满足工艺流程的要求，尽量缩短管道长度，避免倒流，减少交叉。
2分区布置，把功能相同的设备尽量布置在一个装置区。
3输气站与周围环境以及各设备间在遵照有关规定，保证所要求的防火间距的前提下，布置应紧奏，同时要保证有消防，起重和运输车辆的道路和检修场地。
4对于有压缩机的输气站，厂房内的压缩一般单排布置；若机组数量较多时，也可采用双排布置，以避免厂房过长而使巡回检查操作不方便5输气站除了有前面所述的生产区外，还应设置维修间和行政办公地，它们通常单独或与仪表控制室合并在同一建筑物内，并应与压缩机房保持一定距离，以减少噪音干扰。
③研究含水量的意义：1 如果处理不干净，将含有水和酸性离子，形成一种电解质，对金属设备产生电化学腐蚀和化学腐蚀2天然气中含有水时，天然气中的烃类成分在一定条件下，将与水结合形成水合物，堵塞管道、仪表和阀门。
3将在管道低洼处分离出来将减小流通面积，增大输气阻力4天然气中含有液态水燃烧时，水将气化吸热，降低天然气的燃烧值。
④清管的目的：1清除施工时的污水，淤泥，石块和施工工地等2清除管线低洼处积水，使管内壁免遭电解质的腐蚀3改善管道内部的光洁度，减少摩阻损失，增加通过量，从而提高管道的输送效率4扫除输气管内存积的硫化铁等腐蚀产物5保证输送介质的纯度6进行管内检查。
⑤天然气杂质危害：1增加输气阻力，使管线输送能力下降2含硫水会腐蚀管线和设备3固体杂质会冲塞管壁4使天然气测量不准。
⑥城镇燃气加臭剂应符合的要求：1加臭剂和燃气混合在一起后应具有特殊的臭味2加臭剂不应对人体管道或与其接触的材料有害3加臭剂的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4加臭剂溶解于水德程度不应大于25%（质量分数）5加臭剂应有在空气中能察觉的加臭剂含量指标。
⑦阀门按用途分类和各自特点：1截断阀类用于截断或接通介质流2调节阀类调节介质的流量压力等3止回阀类用于阻止介质倒流4分流阀类用于分配分离或混合介质5安全阀类用于超压安全保护。
⑧调压器的分类：1按原理分为：直接作用式和间接作用式2按用途或使用对象分为：区域调节阀，专用调节阀及用户调压器3按进口压力分为:高高压，高中压，高低压调压器，中中压，中低压及低低压调压器4按结构可分为：浮筒式及薄膜式调压器，后者又可分为重块薄膜式和弹簧薄膜式调压器。
若调压器后的燃气压力为被调参数，则这种调压器为后压调压器，若调压器前的燃气压力为被调参数，则这种调压器为前压调节器。
输气管道一般用后压调节器。
⑨平均压力的实际应用：1用来求输气管道的储气能力2用来求天然气的压缩系数3确定管壁厚度。
10 解决储气供求不平衡的措施：a，用机动气源解决季节用气量的不平衡。
b，用缓冲型用户。
c，利用储气设施。
11 调压器的维护：a，拆除调压器上游方向的有关部件。
b，卸掉套筒螺栓。
c，从出口处沿轴方向取出调压器。
d，在新膜片周边轻涂上润滑脂，正确装入支撑位置，防止划伤表面。
e，按拆卸相反顺序安装调压器。
12 执行机构的设定原则：a，一般情况下执行机构应由厂家或指定的专业技术人员进行设定。
b，执行机构在首次投入运行前必须带负荷设定。
c，在阀门大修、阀门更换等任何阀门参数发生变化时，在执行机构必须进行重新设计。
d，操作人员只能对执行机构的设定值查看但不能擅自改动。