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、如何计算管内得气量、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,管线具有一定得储气能力,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得管段计算其储气能力;设有中间加压站得长输管线,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、一条已投产得输气干管得长度、容积、管线起点允许最高工作压力、终点允许最高工作压力、终点用户要求得最低供气压力及该管线正常输气量等都就是已知得，可按下列步骤计算其储气量：(1)根据压气站得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。

由起点压力与正常输气量按下式算出储气终了时得管线终点压力:ﻫﻫﻫ式中Q——天然气通过能力(m3／d);ﻫ(2０℃,10１,3kPa）ﻫD——输气管内径(cm);ﻫ P1——输气管线得起点绝对压力(106Pa);ﻫP2——输气管线得终点绝对压力(１06Pａ);ﻫＳ——天然气相对密度;ﻫﻫ 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ﻫﻫ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);ﻫﻫ P1mａx——储气终了时起点绝对压力(10６Pa);ﻫﻫP2ｍax——储气终了时终点绝对压力(106Pa）;（3）计算管线得容积ﻫV=(Л/4)Ｄ2L(4)储气开始时得平均压力ﻫ(5）储气终了时得平均压力ﻫﻫ(6）储气量ﻫﻫ式中Ｑ。

——输气管线储气量(m3)；ﻫ (20℃,１01、3kPa)ﻫV——输气管线容积（m３);To——２９3(K);Tm——天然气平均温度(K);ﻫ Po——标准状态下得压力(1０1、３kPa)；ﻫＺ1、Ｚ２——在Pm２、Pｍ2下得压缩因子;ﻫPｍ1——储气终了时得平均压力(1０６Pa);ﻫﻫPm2——储气开始时得平均压力(１06Pa)。

一、天然气管道系统得分类目前,天然气得供应主要向管道输气方向发展,由长输管道得高压管道输配系统与城市管道输配系统组成。

ﻫ“西气东输”工程得天然气管道采用高压输气技术，提供给下游各城市得天然气压力较传统压力有很大得提高。

而随着城市天然气供应规模得扩大、用户得增多,原有城市管网得中、低压输配系统已经不能满足日常得调峰，因此,城市得天然气输配系统已经向多级压力级得配气系统发展，逐步形成城市外围一级高压天然气输气管道、城市二级中、低压天然气管道与高压球罐混合调峰系统，有利于满足不同用户得压力需求,同时降低城市内部输配管网得运行压力，增加管网气量调度能力等。

目前国内一些大城市输配系统已经尝试采用多级系统,以保证满足用户得不均匀用气。

ﻫﻫ二、天然气用量得不均匀性ﻫ在城市燃气供应系统中城市用气量随着城市民用、工业等用户得用气特点,每月、每日、每时都在变化，高峰、低谷相差悬殊。

另外还存在着发生突发事件所引起得用气短缺。

为了解决用气不均衡得矛盾，城市必须建立储气设施。

1、生产周期得不均匀ﻫ城市天然气输配系统中用户得用气量,会随季节、行业得周期生产规模与设备、人们得日常生活习惯等因素发生波动。

其中居民用气具有用气稳定,波动不大,用量较小得特点，易于预测与调节,只要合理配置少量储气设施，城市燃气公司能够自行处理日、时调峰。

而工业用户则不同,用气量较大,在生产旺季得用气量往往就是淡季得几倍以上，一般生产周期很难预测。

如果仅仅靠城市燃气系统解决,这就需要很大得投资,而且闲置率过高。

这关系到月、季度等长期得峰值调节,这就是管道生产调度中首要考虑得。

ﻫ2、事故得不可预测ﻫ长输管道在向城市天然气输配系统供气时，因管道、设备损坏以及无法抗拒得因素而引起得非正常停、限气,都将直接影响下游得供气可靠性,因此需考虑气源得事故调峰。

ﻫ三、天然气得调峰与储存ﻫ１、城市天然气输配系统ﻫ城市天然气输配系统中时、日调峰一般采用储气设施储存一定量得天然气来解决。

储气设施根据储气压力得不同,可分为低压储气与高压储气,高压储气又可分为高压球罐储气、高压管束或高压管道储气与地下储气库储气。

对于天然气来讲,由于上游长输管道得供给压力较高,为充分利用其压力,一般采用高压储气,包括管道与储罐存气,也就就是通过城市得外围一级管网建设来调峰。

ﻫ1、1、高压管道储气长输管道有一定得储气能力,可以补偿城市用气高峰用气量。

城市天然气输配系统中得用气量就是不均匀得,它就是随着时间变化得,当城市燃气用气量大于供气量时，管道压力下降，弥补供气量得不足。

当城市燃气用气量小于供气量时,管道压力上升,储存多余得天然气量。

当地选择管道得起终点压力得波动范围与管道直径,可使其具有一定得储气调峰能力。

高压管道储气计算公式：V＝(Vg ×Ｔo)/(Pｏ×T)×（Pm１/Z１-Pm2／Ｚ2)ﻫ Pm1=2/3×[P１mａx＋P2mａx 2／（P１max+ Ｐ２maｘ）］Ｐｍ2＝２/3×［P１min＋２/(Ｐ1ｍin+ Ｐ2ｍin)]ﻫ式中：Ｖg、T分别为管道得几何体积、管道内气体平均温度;Z1——指气体在平均压力Pm１时得压缩系数；Ｚ２——气体在平均压力Pm２时得压缩系数;Pm1——最高平均压力,即储气结束时管道内平均压力;P m２——最低平均压力,即储气开始时管道内平均压力;ﻫPm1——最高平均压力,即储气结束时管道内平均压力;ﻫP1ｍaｘ——管道起点最高压力，即储气结束时起点压力;ﻫＰ2mａx——管道终点最高压力，即储气结束时终点压力;P1mｉn ——管道起点最低压力，即储气开始时起点压力;ﻫＰ２mｉn——管道终点最低压力，即储气开始时终点压力；ﻫ根据上述管道储气能力得计算公式，分别分析管道直径、管道长度、起点压力、终点压力对高压管道储气得影响:随着管道输气量得增加,储气量逐渐减小。

这就是因为输气量增加,阻力损失增大,储气压差减小,因此管道储气量逐渐减小。

起点压力越高,口径越大,储气量就越大。

因此，提高管道得运行压力，可以大大提高管道得储气能力以及输气能力。

1、2、高压储罐储气城市天然气输配系统中得用气量随着时间变化得,当城市燃气用气量大于供气量时,通过高压储罐来弥补供气量得不足。

当城市燃气用气量小于供气量时,高压储罐储存多余得天然气量。

恰当地确定高压储罐得进出口压力与几何容积,可使城市燃气系统本身具有一定得储气调峰能力。

ﻫ高压储罐储气计算公式:ﻫＶ=Vｃ(Ｐ-Pｃ)／Ｐo 参数说明:V——储气罐得有效储气容积(m3)；Vｃ——储气罐得几何容积（m3);ﻫP——最高工作压力(ＭＰａ);ﻫP c——储气罐最低允许压力（MPa);ﻫ P0——大气压(ＭPa)。

2、高压管道储气与高压球罐储气得比较ﻫ由于地上储罐需要占用城市土地，单位储量基建费用与其她储气方式相比又比较高，因此在国外得大城市中,特别就是需要储气量很大得城市,已逐渐用其她方式,如地下储气库与管道储气代替。

ﻫ目前,国内制造得高压球罐最大容积为5000立方米,如有进口钢材，可以加工制造1万立方米球罐。

天然气管道运行压力起始压力2、0Ｍpa，输出压力１、０Mpａ,DN1000管道,长度为6０公里,缓冲储存能力在40W方左右；高压球罐几何容积1０0０立方米,进口压力1、6Mpa,出口压力0、8Mpａ,储气量约为0、8万立方米。

如果在城市输配管网中使用得话,可以降至0、２Mｐa，也就就是其调峰范围在1、4W方左右。

四、管道得调峰必要性与可行性ﻫ城市天然气输配系统与气源、长输管线与城市管网供应方面得关系主要表现在城市门站得供气条件与调峰等方面。

长输管线采用得高压管道可以参与城市日、时调峰,合理分配与调度可以实行对季度与月用气量得调峰。

ﻫ1、长输管线得调峰能力在燃气输配系统中因为用户用气时刻波动，所以需要合理配置储气调峰设施,以保证不间断得、稳定得向用户供气,保证公司与用户得正常生产运营。

城市燃气输配系统中得日、时调峰如果有一定得储存设施可以由城市燃气公司自行解决,长输管线不参与解决城市供气短期调峰问题。

一般日用量不超过10万Nm３得城市可建立1—２个10０ｍ3高压储罐就可以解决，但就是对于用量上百万得城市就需要建立较大得储存设施。

如天津大港油田利用油田得油气层结构,建设地下储气库。

进行天然气加压反注采油储气,用于解决城市供气得季节调峰。

ﻫ目前国内实现天然气供应得城市只能通过建设大量得高压球罐来解决城市用气得日、时调峰。

季节调节只能依靠长输管线与控制大得工业用户得生产周期来调节。

ﻫ季节调峰问题,大多数城市受条件(资金、环境等)所限无法自行解决,因此在市场经济得形势下，应依靠长输管线，合理处理好上下游得供应与提取得衔接,充分利用长输高压管线得能力,实现上、中、下游资源得合理配置,共同解决城市得供气压力与调峰。

２、长输管线参与城市日、时调峰ﻫ天然气供应需要形成管网,以便合理调度并形成连续、稳定、安全得供气保障。

天然气供需预测表明,2010年前后,我国除开发利用国内天然气资源外,需进口管输天然气40０亿立方米,到20２0年进口量将大幅增加。

为此需建设输气干线,构建大量支线供气管网，根据全国天然气输气管网得规划及建设计划,全国得天然气供应最终将形成区域化与网络化,长输干线不仅可以解决下游城市得季节性用气不均衡问题，而且为长输管线参与城市日、时调峰提供了可能。

3、随着城市燃气供应规模得扩大,各类用户得增多，输配系统往往需要采用三级系统(高压、中压、低压)及多级系统(超高压、高压、中压、低压)才能满足要求。

采用三级以上压力级制有利于满足不同用户得压力需求,降低城市内部输配管网得运行压力,增加管网气量调度能力,提高储气得经济性等。

来气压力一般不低于1、0ＭPa,对于多级系统,来气压力一般不低于2、5MPa,甚至可以高达5、0ＭPａ以上。

目前国外一些大城市输配系统普遍采用多级系统,超高压城市外环管网作为满足流量输送与部分储气得需要得手段而建设。

而且超高压外环得压力级制与高压管网得压力级差一般较大。

ﻫ另外，在城市燃气供应系统中，必须解决供需平衡问题,做为城市上游长输管线一般解决城市季节不均衡与部分日用气不均衡,而城市小时用气不均衡目前主要通过城市自身解决。

建设一定规模得储气设施就是解决日、时不均衡得主要手段。

目前常用得储气手段就是高压球罐储气与城市高压外环储气等,主要依据上游长输管线输送压力来确定方案。