输气管道工艺计算.doc

输气管道工艺计算
2012-09-27
输气管道工艺计算?
目录?
一、输气管道压力的计算?
二、输气管道管存的计算?
三、输气管道输差的计算?
四、输气管道清管器的相关计算?
一、输气管道压力的计算
?1、输气管道压力分布?输气管道沿线的压力是按抛物?线的规律变化的。靠近起点的压力?降比较缓慢,距离起点越远,压力?降越快,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的管段。?3?/?4?L?1?/?2?Px? 一、输气管道压力的计算?2、管道沿线任意点气体压力计算式?式中:Px?——?管道沿线任意点气体压力(绝)(MPa);?P1?——?管道计算段内起点气体压力(绝)(MPa);?P2?——?管道计算段内终点气体压力(绝)(MPa);?X?L?——?管道计算段起点至沿线任意点的长度(km);?——?管道计算段的实际长度(km)。? 一、输气管道压力的计算?3、输气管道平均压力?式中:Pm——管道内气体平均压力(绝)(MPa);?P1——管道计算段内起点气体压力(绝)(MPa);?P2——管道计算段内终点气体压力(绝)(MPa)。? 二、输气管道管存的计算式?1、管存?管存是指管道中实际储存的天然气体积量,即管道储?气的气体数量,是反映管道运行时压力、温度、季节、运?行配置以及运行效率的综合指标,是控制管道进出气体平?衡的一个重要参数。?管存与管容(与管道长度、内径等有关)、压力、温?度及压缩因子参数有关。理论上,压缩因子参数与管道输?量、压气站配置、压气站出站温度及管道地温等因素有关。? 二、输气管道管存的计算式?2、管道管存的计算式?式中:?Q储?——?管道的储气量(Po=0.101325MPa,?To=293.15K),m?;?V?——?管道容积,单位为立方米(m?);?T?——?气体的平均温度,单位为开尔文(K);?P1m——?管道计算段内气体的最高平均压力(绝),MPa;?P2m——?管道计算段内气体的最低平均压力(绝),MPa;?Z1、Z2——对应P1m、P2m时的气体压缩系数。? 二、输气管道管存的计算式?3、管道管存的估算式?常见管径的管容量(粗算)?管径(mm)?管容(m?/km)?DN720×10?384?DN610×8?277?DN508×8?190?DN406×7?121?DN219×7?33? 三、输气管道输差的计算?1、输差?天然气输差是指管道输送的差值。?产生输差的原因主要有:设备泄漏、计量误差、生产?操作中的放空与排污等。? 三、输气管道输差的计算?2、一般输气量差值计算式?Q差=(V1+?Q1)-(Q2+?Q3?+Q4+?V2)?式中:Q差—?Q1?—?Q2?—?Q3?—?某一时间输气管道内平衡输气量之差值;?同一时间内的输入气量;?同一时间内的输出气量;?同一时间内输气单位的生产、生活用气量,单?位为立方米(m?);Q4—?同一时间内放空气量;?V1—?计算时间开始时,管道计算段内的储存气量;?V2—?计算时间终了时,管道计算段内的储存气量。? 三、输气管道输差的计算?3、相对输差计算式?式中:?——?相对输差(%)。?检验输气质量,一般不能高于3%? 四、输气管道清管器的相关计算?1、影响清管器速度的因素?清管器的运行速度应控制在12-18km/h,才能确保清管?器的速度惯性能顺利通过三通处而不被卡堵。?影响清管器速度的主要因素:?球前后的压力差、球在管内的摩擦阻力、管内径变化、?管内杂物的阻力等。而球前后的压力差与推球的压力源?(气源量)相关:球的摩擦阻力与球的过盈量和管内壁粗?糙度相关;管内杂物与施工清管的质量相关。? 四、输气管道清管器的相关计算?2、清管器运行距离估算式?式中:L估?——?清管器运行距离,单位为(m),Po=0.101325MPa,?To=293.15K;?T?——?清管器后管段内气体平均温度(K);?Q进?——?发清管器后的累计进气量(m?);?d?——?输气管内直径(m);?P?——?推清管器压力,即某时刻清管器后管段内气?体的平均压力(绝)(MPa)。? 四、输气管道清管器的相关计算?3、清管器的运行速度估算公式?输气流量可计算下的瞬时速度公式(实际操作中常用)?清管器运行速度主要取决于清?管器上游管段的输气流量和管?道运行压力。式中?:?Q?——?输气流量(Po=0.101325MPa,To=293.15K)?单位为立方米每天(m?/d);?F?——?管道内径横截面积,单位为平方米(㎡);?p?——?清管器后平均压力,单位为兆帕(MPa);?v?——?清管器运行速度,单位为千米每小时(km/h)。? 四、输气管道清管器的相关计算?输气流量不可计算下的速度公式式中?:?V——?清管器平均运行速度,单位为米每秒(m/s);?t——?运行L距离的实际时间,单位为秒(s)。? 谢谢!
管道输气工艺?-?正文??
??实现天然气管道输送的技术和方法。主要是根据气源条件及天然气组分,确定输气方式、流程和运行方案;确定管材、管径、设备、沿线设站的类型及站距等。?
早期的天然气管道输送,全靠气井的自然压力,而且天然气在输送过程中不经过处理直接进入管道。现代天然气管道输送则普遍采用压气机提供压力能,对所输送的天然气的质量也有严格的要求。?
管道输送天然气的质量标准??天然气的主要成分是甲烷,其次为乙烷、丙烷、丁烷及其他重质烃类气体。此外,天然气还含有少量硫化氢、二氧化碳、氢气和水蒸气等,还可能含有固体砂粒、凝析液和水等。天然气在标准状况下的容重为0.6780~0.7157公斤/米3,比空气轻。在空气中的含量为5.3%~15%(体积)时,遇明火会发生爆炸。被水蒸气饱和的天然气,在一定的压力和温度条件下,会生成外观象雪状的结晶水合物。?
天然气中所带的固体杂质会使管道断面缩小,甚至堵塞,使机件和仪表磨损。凝析液和水因其聚集而会增加输送的能耗,会腐蚀管道和仪表等。水合物结晶甚至能完全堵塞管道。硫化氢和二氧化碳等酸性气体遇水时会严重腐蚀金属设备。因此,天然气进入输气管道前必须进行气液分离,除去游离水、凝析液和固体杂质,以及硫化氢和水。目前许多国家均制定了管道输送天然气的质量标准,通常要求经过处理的天然气中硫化氢含量小于?5.5毫克/米3(标准状况下);天然气露点温度低于管道周围环境温度5~10℃。?
油田伴生气是在油田采油时从石油中分离出来的气态碳氢化合物,其主要成分也是甲烷、乙烷、丙烷等烃类,但甲烷的含量比天然气要少些,乙烷则多些。此外,油田伴生气还含有较多的天然汽油成分,容重较天然气大,热值较天然气高。油田伴生气的质量标准同天然气的质量标准大致相同。?
输气流程??来自气井的天然气先在集气站进行加热、降压、分离,计量后进入天然气处理厂,脱除水、硫化氢、二氧化碳,然后进入压气站,除尘、增压、冷却,再输入输气管道。在沿线输送过程中,压力逐渐下降,经中间压气站增压,输至终点调压计量站和储气库,再输往配气管网。气田井口压力降低时,则需建矿场压气站增压。输气管道系统流程如图所示。?
3?输气工艺?
3?.?1?一般规定??
3?.?1?.?1??输气管道的输气量受到气源供气波动、用户负荷变化、季节沮差及管道维修等因素的影响,不可能全年满负荷运行。为保证输气管道的年输送任务,要求输气管道的输气能力必须有一定的裕量。故本规范规定输气管道输气设计能力按每年工作350d?计算。由于有的设计委托书或合同中规定的输气规模为日输气量,在工艺设计中,日输气量更能直接反映出输气管道的输气能力和规模,故本条补充了日输气量作为输气管道的设计输送能力指标。??
3?.?1?.?2??本规范规定的管输气体质量标准,主要考虑了输送工艺、管枪安全、管道腐蚀及一般用户对气质的使用要求。管输气体已成为一种重要的能源和商品,第十五届世界煤气会议Al?天然气集气和调节分会的报告中指出:供气单位提供的天然气必须符合一定质量标准,一般来说不需再行加工即可保证顺利输送、分配及一般用户的用气要求。对影响天然气顺利输送、分配和使用的杂质有:硫化氢、水、烃冷凝物及固体杂质等。??
水露点:输气管道中的游离水是造成管道腐蚀的主要