输气管道设计与管理
天然气输气管道设计与管理
一、天然气概况1、天然气定义：从地下开采出来的可以燃烧的气体2、天然气来源：气田气，油田气。
3、天然气组成：60%～90%为甲烷和乙烷，10%～40%的丙，丁，戊烷及重烃，在工标状态下只有甲、乙、丙、丁烷为气态，其余都为液态。
二、输气管道概况1、输气管道分类：矿场集气管道，干线输气管道，城市配气管网2、世界著名大型输气管道:前苏联乌连戈依——中央输气管道，全系统由6条输气干线组成，最著名的属亚马尔输气管道。
该管道在苏联境内长4451km，建设了41座压缩机站和2座冷却站，经西西伯利亚地区穿越水域945km，穿越河流700余处。
3、中沧线是中国第一次采用燃气轮机驱动离心压缩机输送油田伴生气的输气管线。
4、西气东输管线包括：青海涩北至甘肃兰州（2000年开工，02年竣工投产），重庆忠县至武汉（2000年开工），塔里木至上海（02年7开工，全长400多千米，管径1016mm，操作压力10MPa）5、中国未来十年管网总体布局：两纵，两横，四枢纽(在北京，上海，信阳和武汉设立调度中心或分调度中心)，五气库（在北京，上海，大庆，山东，和南阳建立地下储气库）6、管道防腐技术：从简单的人工除锈刷漆发展到外涂层与阴极保护和牺牲阳极相结合的联合保护。
自1964年开始使用阴极保护到今天，所有的输气管道上都建有阴极保护站，单站保护长度可达50～80km.输气管道的主要工艺设备包括压缩机组，阀门，计量设备和调压设备。
三、天然气的性质1、天然气的分类（1）按矿藏特点分：纯气藏天然气（在天然气开发过程中，不论何阶段流体在地层中均成气体，采出地面后可能有部分液体析出），凝析气藏天然气（矿藏流体在地层原始状态呈气态，但开采到一定阶段，随地层压力减小有部分烃类在地层中呈液态析出），油田伴生天然气（与原油共存，开采时与原油同时被采出，经油气分离得到的天然气）（2）按烃类组分关系分：干气（地层中呈气态，开采出后在管线设备中也不会有液态烃析出），湿气（地层中呈气态，在一般地面设备的温度、压力下有液态烃析出），富气（丙烷级以上烃类含量大于100 ml/m3），贫气（丙烷级以上烃类含量小于100 ml/m3）（3）按硫化氢、二氧化碳含量分：酸性天然气（含有显著地以上成分，要经过处理才能达到管输商品天然气的标准的天然气），洁气（以上含量甚微，不需净化处理的天然气）2、工程标准状态：20℃（293.15K），1.01325×10^5Pa，这是中国计量气体体积流量采用的标准标准状态：0℃（273.15K），1.01325×10^5Pa3、理想气体状态方程：PV=nRTP——气体压力，PaV——m kg或n kmol气体体积，m^3n——气体千摩尔数，kmolR——气体常数，Kj/(kg·k)T——气体温度，k实际气体状态方程：PV=ZRTZ——压缩因子，在工标或是标态下认为Z=14、露点定义：在压力一定的情况下，逐渐降低气体温度，当天然气中水蒸气开始凝结时的温度。
输气管道设计与管理习题答案
输⽓管道设计与管理习题答案《输⽓管道设计与管理》综合复习资料⼀、填空题1、天然⽓是易燃、易爆物质，在常压下空⽓中含有5%-15% 体积浓度的天然⽓时，遇明⽕即可燃烧或爆炸。
172、输⽓系统从⽣产到使⽤各环节紧密相连，天然⽓从⽣产到使⽤⼤约有五个环节，采⽓、净⽓、输⽓、储⽓、供配⽓。
这五个环节有三套管⽹相连，即：矿场集⽓管⽹、⼲线输⽓管⽹和城市配⽓⽹。
这三套管⽹形成⼀个统⼀、连续、密闭的输⽓系统。
73、管输天然⽓最主要的三项质量指标为：⾼发热值、硫化氢含量、⽔含量和总硫含量。
784、沿线地形激烈起伏对输⽓管输量有影响，当线路纵断⾯图与通过管路起点⽔平线所围⾯积为正时，其输量减⼩；⾯积为负时，输量增⼤。
这是由于⽓体密度沿管长变化所致。
1195、输⽓管内能否形成⽔合物主要取决于：(1) 天然⽓是否有⾜够的含⽔量；(2) 输⽓管中的压⼒、温度曲线是否落⼊⽔合物的形成区内。
密度⼤的天然⽓易形成⽔合物。
1646、输⽓管内产⽣⽔合物堵塞事故时，采⽤降压⽅法最简便，可迅速使⽔合物分解，管路畅通。
1757、“输⽓管道⼯程设计规范(GB50251-2003)”中规定：进⼊输⽓管道的⽓体必须清除机械杂质，⽔露点应⽐输送条件下最低环境温度低5℃；烃露点应低于最低环境温度，⽓体中的硫化氢含量不应对于20mg/m3。
8、⾸站⼊⼝压⼒⼀定的多压⽓站输⽓⼲线，若某站停运，则停运站号愈⼩，输量下降愈多。
与正常运⾏相⽐，停运站上上升，停运站下游各站压⼒均下降，愈靠近停运站，压⼒变化幅度越⼩。
289-2939、为防⽌未经深度加⼯天然⽓输送管道中出现⽔化物，⼯业上常⽤甲醇和⽢醇作为防冻剂。
8510、当Q、D、P1max、P2min⼀定时，输⽓管末段的最⼤长度为：22 min22max1maxCQ PP L -=，此时管末段的储⽓能⼒为________。
储⽓能⼒最⼤的末段长度为L max的___________倍。
32811、在⾼压下，⽓体动⼒粘度随温度升⾼⽽降低，随⽓体密度的减⼩⽽降低。
石大远程奥鹏-输气管道设计与管理(含课程设计)-第一阶段在线作业-参考答案
我的答案：正确此题得分：2.5分
33.（2.5分）为避免富气输送过程中析出液态烃，管道应维持高压运行。
正确
错误
我的答案：正确此题得分：2.5分
15.（2.5分）天然气组成中占绝对优势的组分是于（）。
A、甲烷
B、乙烷
C、丙烷
D、丁烷
我的答案：A此题得分：2.5分
16.（2.5分）16万立方米LNG储罐达最高液位时可储存的天然气数量最接近（）标准立方米。
A、100万
B、1000万
C、1亿
D、9600万
我的答案：D此题得分：2.5分
17.（2.5分）1MPa等于（）。
A、6
B、10
C、15
D、20
我的答案：D此题得分：2.5分
7.（2.5分）输气管道管径为40in（英寸），化为公制单位为（）。
A、1016mm
B、1067mm
C、1118mm
D、1220mm
我的答案：A此题得分：2.5分
8.（2.5分）1MMbtu是国际天然气贸易的主要计量单位之一，它是（）。
A、体积单位
109立方英尺
D、
1012立方英尺
我的答案：A此题得分：2.5分
11.（2.5分）作为天然气体积计量单位，tcf通常用于表示（）。管道小时输气量
我的答案：B此题得分：2.5分
12.（2.5分）建设项目工程概算对应的工程建设阶段是（）。
A、规划
B、可行性研究
30.（2.5分）在气田开发的不同阶段，天然气矿场集输管线的运行压力通常相差较大。
正确
错误
我的答案：正确此题得分：2.5分
31.（2.5分）输气管道压气站的发展趋势之一是高压比。
天然气运输管道的设计与管理
天然气运输管道的设计与管理天然气作为一种清洁能源，在现代社会的能源供应中起着至关重要的作用。
而为了将天然气从产地输送到消费地，天然气运输管道的设计和管理则成为一个非常重要的环节。
天然气运输管道的设计首先需要考虑的是管道的安全性。
毕竟，天然气是一种高压气体，如果管道设计不合理或者管理不善，就可能引发严重的事故。
因此，管道的设计需要结合地质和气象条件进行综合考虑，确保管道能够承受的压力范围和温度范围，从而提高管道的安全性。
其次，管道的设计还需要考虑运输效率。
天然气是一种宝贵的能源资源，因此在运输过程中要尽量减少能源损耗和浪费。
这就要求管道的设计要尽量减少摩擦阻力，采用合理的管道材料和直径。
此外，还需要通过考虑管道的输送压力、流量和速度等参数，合理规划管道的布局和设备的放置，以提高运输效率。
除了设计方面，天然气运输管道的管理也是至关重要的。
管道的日常运营需要进行有效的监测和维护，以确保管道的运行状态良好。
监测方面，可以利用现代化的传感器和远程监控技术，对管道的压力、温度、流量等参数进行实时监测，并及时发现和处理异常情况。
维护方面，可以定期进行巡检和保养，维修和更换老化的管道设备和部件，确保管道的正常运行。
此外，天然气运输管道的管理还需要考虑环境保护。
天然气是一种清洁能源，但如果管道泄漏或发生事故，就可能对周围环境造成污染。
因此，在管理过程中需要加强监测和预警，及时发现和处理管道泄漏和事故，并采取相应的应急措施，防止环境污染的发生。
此外，还需要合理规划管道的走向，避免对生态环境和重要的自然资源产生破坏。
总之，天然气运输管道的设计和管理是确保天然气能够安全、高效地运输的关键。
优秀的设计和管理可以提高管道的安全性和运输效率，减少能源损耗和浪费，保护环境和生态资源。
因此，在天然气供应链的各个环节中，我们都需要重视并加强对天然气运输管道的设计和管理。
这样才能更好地推动天然气的发展与利用，为人类创造更美好的未来。
输气管道设计与管理课程设计心得体会
输气管道设计与管理课程设计心得体会
1.设计阶段要充分考虑气体输送的实际情况，包括压力、流量、介质等因素；
2.在管道选择和布局方面，要根据输送气体的性质和输送距离，综合考虑管道材质、直径、壁厚等参数，从而保证输送效率和安全性；
3.在管道施工和安装阶段，要严格按照相关规范和标准进行操作，保证管道的质量和安全；
4.在管道投入使用后，要进行定期检测和维护，及时发现并处理管道存在的问题，从而防范管道事故的发生；
5.管理方面，应建立健全的管道运营管理体系，建立管道安全管理规程和制度，加强管道巡检与监控等工作，提高管道安全的管理水平。
总之，输气管道设计与管理是一门涉及面较广、技术含量较高的课程，在学习过程中需要认真对待，深入理解其理论和实践，在今后的工作中更好地应用所学知识，提高自身的专业素养和实践能力。
输气管道设计与管理：第九章 第2节 输气管道末段储气
第九章输气系统的调峰与
末段储气
1
对给定输气管，末段储气能力根据平均压力计算。
图9-19 输气管末段的压力变化
储气开始时压力曲线；C-储气结束时压力曲线
9
平均压力中有四个参数，其中p 1max 及p 2min 已知，另两个采用管路特性方程求解：
储气开始A 点（Q =q ）
储气结束C 点（Q =q ）
221min 2min Z p p Cl Q =
+2
22max 1max Z p p Cl Q =−22212p p ClQ
=+图9-19 输气管末段的压力变化
A-储气开始时压力曲线；C-储气结束时压力曲线
已知
已知
减小；
图9-19 输气管末段的压力变化
A-储气开始时压力曲线；C-储气结束时压力曲线
输气管末段储气能力
15
可见平均压力是末段起点与终点可由图表查出，与曲线
()ϕεε。
《输气管道设计与管理》课程设计任务书.doc
2013—2014学年第二学期《输气管道课程设计》专业班级建环1102班姓名柴璐学号 11065221开课系室燃气工程系考试日期 2014年7月得分阅卷人设计书目录1.设计任务及要求 (4)2.参数设计及工艺计算 (7)2.1管道壁厚及内径 (7)2.1.1计算管道壁厚 (7)2.1.2管内径 (7)2.2工艺计算 (8)2.2.1天然气物性参数 (8)2.2.2天然气平均分子量M (8)2.2.3视临界压力Pc和视临界温度Tc (8)2.2.4平均压力ppj和平均温度Tpj (8)2.2.5对比压力pr和对比温度Tr (9)2.2.6压缩因子 (9)2.2.7混合气的密度和相对密度 (9)3.任务计算 (9)3.1第一问 (9)3.1.1初期向终点最大供气量（按潘汉德尔B式计算） (9)3.1.2 C语言程序设计 (10)3.2第二问 (12)3.2.1初期向终点供气10Mm³/d时起点的供气压力 (13)3.2.2 C语言程序设计 (13)3.3第三问 (14)3.3.1题设条件 (14)3.3.2管段末段储气长度L Z的确定 (15)3.3.3确定管段末段储气长度L Z的C语言程序 (17)3.3.4布设中间气站 (20)3.3.5校核计算 (22)3.3.6功耗计算 (22)3.3.7计算管道基建投资 (22)3.3.8图表整理见附表和附图 (23)附表1压气站各站数据指标 (24)附表2压缩机特性方程计算 (25)附图1 单台离心压缩机压缩机ε2-Q2关系 (26)附图2第一问压降曲线图 (27)附图3第二问压降曲线图 (27)附图4第三问压降曲线图 (27)4.主要参考文献与相关标准 (28)1.设计任务及要求一、课程设计的目的输气管道课程设计的目的是通过两周的设计训练，培养与检验学生综合运用已学专业基础课程和专业课程知识的能力，包括：1、巩固输气管道设计与管理的理论知识，培养运用所学知识进行工程设计的实践能力；2、掌握工程设计的内容、方法和步骤，学习设计方案确定、工程设计计算、图纸绘制、规范标准使用以及设计说明书编写的动手能力；3、熟悉最新国家标准《输气管道工程设计规范》及相关规范、标准的全部条文内容，以及规范所涉及的相关技术原则和理论基础；4、掌握输气管道与压气站的工艺计算和设备选型；5、掌握压气站布置的设计方法；6、掌握输气管道末段储气的设计方法；7、掌握输气管道工艺设计方案工况计算的方法。
输气管道设计与管理课程设计 (2)
输气管道设计与管理课程设计
前言
随着国家对天然气资源的开发和利用越来越重视，输气管道的设计与管理也逐渐成为了一个重要的课程。
为了更好地实现输气管道的安全稳定运行，必须具备专业的设计和管理能力。
本课程着重介绍输气管道的设计和管理，旨在为学生提供理论和实践结合的教学体系，以提升学生的综合应用能力。
第一章基本概念
1.1 管道基础概念
•输气管道定义及分类
•输气管道的主要构成部分
•输气管道的主要技术指标
1.2 输气管道设计基础
•输气管道设计原则
•输气管道设计计算方法和程序
•输气管道设计标准与规范
第二章输气管道设计
2.1 输气管道设计的步骤
•管道线路选址
•管道径向参数的计算
•管道系统组织设计
•管道系统的校核设计
2.2 输气管道参数的计算
•输气管道容量计算方法
•输气管道压缩机站管理
•输气管道的过程安全性评估2.3 输气管道的实施方案制定
•输气管道设计的描述
•输气管道实施方案的制定
•输气管道施工验收
第三章输气管道管理
3.1 输气管道管理体系
•输气管道管理的基础体系
•输气管道管理的操作机制
•输气管道安全管理制度
3.2 输气管道委托经营
•输气管道经营管理的特点
•输气管道运营管理的要求
•输气管道的经营管理制度3.3 输气管道运维管理
•输气管道设施运维
•输气管道巡检管理
•输气管道安全管理
结语
本课程的设计与管理不仅要考虑传统的技术问题，还要结合当前的法律法规、经济和环境因素，全面提升学生的综合素质，让他们成为在输气管道设计与管理领域为我国输气行业做出重要贡献的高级技术人才。
输气管道运行管理
输气管道运行管理
(一)输气管道的调度管理
输气管道的调度是生产运行的指挥，负责分析、调整运行参数及调配气量，制订输气方案，保证对用户的供气。
输气管道调度的主要职责包括：
(1)依据输气、供气合同，制订合理的供气方案和运行方案。
当方案或方案发生变化时，应准时调整，协调，做好气量调配工作。
(2)依据管道储气设施状况，全线运行工况及季节、昼夜用气量的特点，做好供气调峰，保障平安供气。
(3)定期分析输气管道的运行参数，包括分析和设备的输送力量，运行效率、动力消耗、清管效果等，使运行方案最优化，还应从水力、热力及气质参数变化中，准时发觉输气管道泄漏或堵塞等特别现象，并实行相应的处理措施。
(4)调整运行参数由值班调度负责下达指令。
变更自然气的运销方案，转变生产流程及特别状况下的调度指令，应由调度长批准后下达。
接受调度指令的单位，应准时反馈执行状况。
(5)在输气管道发生事故或受到事故威逼的状况下，由值班调度打算和传达紧急调度指令，由现场人员实行应急措施，防止事态扩大，同时向上级汇报状况。
(二)输气管道的运行管理
输气管道的运行管理应遵循有关的规范，如自然气管
道运行规范、输油输气管道仪表及自动化设施管理规定、输油输气管道电气设备管理规定等。
为了平安运行，应留意：
(1)管道运行压力不应高于其允许最高操作压力。
(2)管道内自然气温度应小于防腐层允许最高温度，保证管道的热应力符合设计的要求。
(3)应依据管道实际条件及输气方案，制订经济合理的运行方案与供气调峰。
(4)应配备专业技术人员对管道进行日常维护等。
天然气输气管道设计及管理知识讲解
天然气输气管道设计及管理一、天然气概况1、天然气定义：从地下开采出来的可以燃烧的气体2、天然气来源：气田气，油田气。
3、天然气组成：60%～90%为甲烷和乙烷，10%～40%的丙，丁，戊烷及重烃，在工标状态下只有甲、乙、丙、丁烷为气态，其余都为液态。
二、输气管道概况1、输气管道分类：矿场集气管道，干线输气管道，城市配气管网2、世界著名大型输气管道:前苏联乌连戈依——中央输气管道，全系统由6条输气干线组成，最著名的属亚马尔输气管道。
该管道在苏联境内长4451km，建设了41座压缩机站和2座冷却站，经西西伯利亚地区穿越水域945km，穿越河流700余处。
3、中沧线是中国第一次采用燃气轮机驱动离心压缩机输送油田伴生气的输气管线。
4、西气东输管线包括：青海涩北至甘肃兰州（2000年开工，02年竣工投产），重庆忠县至武汉（2000年开工），塔里木至上海（02年7开工，全长400多千米，管径1016mm，操作压力10MPa）5、中国未来十年管网总体布局：两纵，两横，四枢纽(在北京，上海，信阳和武汉设立调度中心或分调度中心)，五气库（在北京，上海，大庆，山东，和南阳建立地下储气库）6、管道防腐技术：从简单的人工除锈刷漆发展到外涂层与阴极保护和牺牲阳极相结合的联合保护。
自1964年开始使用阴极保护到今天，所有的输气管道上都建有阴极保护站，单站保护长度可达50～80km.输气管道的主要工艺设备包括压缩机组，阀门，计量设备和调压设备。
三、天然气的性质1、天然气的分类（1）按矿藏特点分：纯气藏天然气（在天然气开发过程中，不论何阶段流体在地层中均成气体，采出地面后可能有部分液体析出），凝析气藏天然气（矿藏流体在地层原始状态呈气态，但开采到一定阶段，随地层压力减小有部分烃类在地层中呈液态析出），油田伴生天然气（与原油共存，开采时与原油同时被采出，经油气分离得到的天然气）（2）按烃类组分关系分：干气（地层中呈气态，开采出后在管线设备中也不会有液态烃析出），湿气（地层中呈气态，在一般地面设备的温度、压力下有液态烃析出），富气（丙烷级以上烃类含量大于100 ml/m3），贫气（丙烷级以上烃类含量小于100 ml/m3）（3）按硫化氢、二氧化碳含量分：酸性天然气（含有显著地以上成分，要经过处理才能达到管输商品天然气的标准的天然气），洁气（以上含量甚微，不需净化处理的天然气）2、工程标准状态：20℃（293.15K），1.01325×10^5Pa，这是中国计量气体体积流量采用的标准标准状态：0℃（273.15K），1.01325×10^5Pa3、理想气体状态方程：PV=nRTP——气体压力，PaV——m kg或n kmol气体体积，m^3n——气体千摩尔数，kmolR——气体常数，Kj/(kg·k)T——气体温度，k实际气体状态方程：PV=ZRTZ——压缩因子，在工标或是标态下认为Z=14、露点定义：在压力一定的情况下，逐渐降低气体温度，当天然气中水蒸气开始凝结时的温度。
输气管道设计与管理总结(不全还有错误)
输气管道设计与管理总结绪论1.天然气定义：系指从地层开发出来的、可燃的烃和非烃混合气体。
这种气体有的基本是以气态形式从气井中开采出来的，成为气田气；有的是随液体石油一起从油井中开采出来的，称为油田伴生气。
气田气约占世界天然气总量的60%，油田伴生气约占40%。
2.天然气主要用途：①热值高（平均达33MJ/m³），是理想的工业和民用燃料，用于发电、炼铁等工业生产和百姓生活；②作为化工原料用于化工生产，设计工农业、国防等各个领域。
3.输气系统的组成：主要有矿场集气管网、干线输气管道（网）、城市配气网和与这些管网相匹配的站、场装置组成。
4.输气系统的特点：①从生产到使用各环节紧密相连；②气体可压缩性对输气和储气有影响；③可充分利用地层压力输气。
5.天然气生产到使用的五个环节：采气-净气-输气-储气-供配气，这五个环节由三套管网相连，即矿场集气网、输气干线和城市配气网。
三套管网组成一个统一、连续、密闭的输气系统。
第一章天然气的物理化学性质1．天然气的组成：①烃类：甲烷（主要）乙烷、丙烷、丁烷、戊烷；②非烃类气体：硫化氢、二氧化碳、一氧化碳、氮气、氢气和水蒸气、氦气、氩气；③水或盐水、固体颗粒；④注醇等化学药剂携带进入产气。
2.甲烷：无色，稍有蒜味。
比空气轻。
物理标况下相对密度为0.5524。
3.分类：按天然气的烃类组成的多少来分，可分为干气、湿气或贫气、富气。
（1）C5界定法：干气：指在1Nm³井口流出物中，C5以上烃液含量低于13.5cm³的天然气；湿气：指在1Nm³井口流出物中，C5以上烃液含量高于13.5cm³的天然气。
（2）C3界定法：贫气：指在1Nm³井口流出物中，C3以上烃液含量低于100cm³的天然气；富气：指在1Nm³井口流出物中，C3以上烃液含量高于100cm³的天然气。
按酸气含量分为酸性天然气和洁气。
输气管道的设计与管理
输气管道的设计与管理1. 简介输气管道是将气体从供应源输送到使用目的地的管道系统。
在工业和民用领域中，输气管道被广泛应用于输送天然气、石油气、液化石油气（LPG）、氢气和其他各种气体。
本文将重点介绍输气管道的设计和管理。
2. 输气管道的设计在进行输气管道设计时，需要考虑以下方面：2.1 输气管道选址选址是输气管道设计的重要环节。
在选择输气管道的路线时，需要考虑地理条件、地形地貌、占用土地情况以及可能存在的环境敏感区域。
选址时应遵循相关法规和规章制度，确保管道的安全性和环境保护。
2.2 输气管道材料选择输气管道的材料选择对管道的安全运行至关重要。
常见的管道材料包括钢管、聚乙烯管和玻璃钢管等。
在选择管道材料时，需要考虑气体的性质、压力和温度等因素，并确保所选材料具有足够的强度和耐腐蚀性能。
2.3 输气管道的压力设计输气管道的压力设计是为了确保管道在运行中能够承受所需压力，并保证气体的安全运输。
在进行压力设计时，需要考虑气体流量、密度、粘度等参数，以及管道材料的强度和安全系数等因素。
2.4 输气管道的防腐保温设计输气管道在运行中会接触到各种气体和外界环境，容易受到腐蚀和热损失的影响。
为了提高管道的使用寿命和能效，需要进行防腐保温设计。
常用的防腐保温方式包括涂层、绝热层和防护层等。
3. 输气管道的管理输气管道的管理是为了确保管道系统的安全运行和有效维护。
以下是一些常见的输气管道管理措施：3.1 巡检和维护定期巡检输气管道是保证管道安全的重要手段。
巡检可以检测管道的破损、腐蚀和泄漏等问题，并及时采取维修措施。
同时，对于大规模输气管道系统，还需要定期维护设备和清理管道。
3.2 事故应急管理事故应急管理是防范和应对输气管道事故的重要环节。
需要制定相应的应急预案，并进行应急演练。
在发生事故时，需要迅速采取措施，包括切断气源、疏散周围人员并及时报警等，以减少事故的影响。
3.3 管道完整性管理管道完整性管理是为了确保输气管道的正常运行。
输气管道设计与管理
《输气管道设计与管理》综合复习资料、填空题1、天然气是易燃、易爆物质，在常压下空气中含有5-15% 体积浓度的天然气时，遇明火即可燃烧或爆炸。
2、输气系统从生产到使用各环节紧密相连，天然气从生产到使用大约有五个环节，采气、净气、输气、储气、供配气。
这五个环节有三套管网相连，即：__ 矿场集气网、输气干线和城市配气网。
这三套管网形成一个统一、连9、为防止未经深度加工天然气输送管道中出现水化物，工业上常用甲醇和乙二醇作为防冻剂。
此时管末段的储气能力为_________ 0__。
储气能力最大的末段长度为L max的_____0.5 ____ 倍。
11、在高压下，气体动力粘度随温度升高而降低，随气体密度的减小而______ 。
12、对下图所示的两条简单管路，如果起点压力相同，在任一长度x处，线路1的各点流速大于线路2的流速，线路1的终点压力小于线路2的终点压力。
这主要是由于气体的_________ 造成的。
13、气体被水蒸气所饱和，开始产生水滴时的最高温度称气体在该压力下的露点，它从另一侧面反映气体中的________ 。
14、工程上用压缩因子来表示真实气体与理想气体PVT特性之间的差别，该值偏离1愈远，表明气体的PVT性质偏离理想气体性质愈远。
15、天然气的相对密度是指同一压力和温度下气体密度与干空气密度之比，无量纲。
16、天然气工业中最常用的脱水方法有三种分别是：低温分离、固体干燥剂吸附脱水和甘醇脱水。
10、当Q、D、P lmax、P2min —定时，输气管末段的最大长度为：L max P i2maxCQ* 1 217、多压气站长距离输气管道中途泄漏气体时，漏点前的输量大于正常输量，进出站压力均低于正常进出站压力：漏点后的输量 _小于_正常输量，进出站压力均低于正常进出站压力：离漏点 _近—，压力变化值 ____________ 。
18、在温度不变的条件下，气体的粘度随着压力的增大而增大。
在高压下（大于100atm），气体的粘度随着温度的增大而增大。
输气管道设计与管理课程设计
输气管道设计与管理课程设计1. 概述输气管道是石油天然气工业的重要组成部分，负责将石油天然气从储气库、气田或其他生产地点输送到终端用户。
输气管道具有运输距离远、供应周期长、运输量大等特点，因此，安全稳定运行对社会经济发展具有十分重要的意义。
本课程设计旨在通过理论与实践相结合的方式，使学生掌握输气管道设计与管理的相关知识与技能，为将来从事石油天然气工业输气管道设计、施工、运营和管理工作的学生提供有力的支持。
2. 课程目标本课程设计的主要目标如下：•了解输气管道的基本概念、性质和特点；•熟悉输气管道的设计流程和要点；•掌握输气管道的管路计算、压力计算、结构设计和材料选择；•了解输气管道施工、安装、调试和验收的各个环节；•掌握输气管道的监测、检修、维修和管理方法；•熟悉现有输气管道设备和技术的发展现状。
通过本课程设计的学习，学生将具备输气管道工程设计与管理的基本素养，为将来从事相关工作提供有力的保障。
3. 课程内容本课程设计的内容涉及输气管道的各个环节和方面，主要包括：3.1 输气管道的基本概念、性质和特点•输气管道的定义和用途；•输气管道的物理性质和化学性质；•输气管道的特点和危害。
3.2 输气管道的设计流程和要点•输气管道的设计流程和方法；•输气管道的设计要点和注意事项；•输气管道的运行参数和设计指标。
3.3 输气管道的管路计算、压力计算、结构设计和材料选择•输气管道管路计算和压力计算；•输气管道结构设计和材料选择；•输气管道防腐蚀和耐久性设计。
3.4 输气管道的施工、安装、调试和验收•输气管道的施工和安装；•输气管道的调试和验收；•输气管道施工中常见质量问题的处理方法。
3.5 输气管道的监测、检修、维修和管理方法•输气管道的监测和检修；•输气管道的维护和管理；•输气管道机电设备的维护和管理。
3.6 现有输气管道设备和技术发展现状•管道防腐技术的进展；•新型材料在管道工程中的应用；•管道监测自动化系统的应用。
《输气管道设计与管理》综合复习题含答案(适用于2015年6月考试)
《输气管道设计与管理》综合复习题一、填空题1、天然气是指从地层内开发生产出来的、可燃的、烃和非烃混合气体，这种气体有的是基本上以气态形式从气井中开采出来的，称为 气田气 ；有的是随液石油一块儿从油井中开采出来的，称为 油田伴生气 。
2、对于长距离输气管线，当Q 、D 、P 1max 、P 2min 一定时，输气管末段的最大长度为：221max 2min max 2P P L CQ-=，此时管末段的储气能力为 0 。
储气能力最大的末段长度为L max 的 0.5 倍。
3、为离心压气机配管时，常有出、入口相连的回流管路，其目的是避免压气机产生 喘振 。
4、北美、西欧有关的管道标准已规定，20英寸以上的气管应加内涂层，长距离输气管内壁一般涂敷有机树脂涂层的主要优点有： 提高管线输气量 、 增强防腐性能 。
5、工程上用压缩因子来表示真实气体与理想气体PVT 特性之间的差别，该值偏离1愈远，表明气体的PVT 性质偏离 理想气体 性质愈远。
6、在工程上，一般根据 水露点 判断管线内的含水量是否达到形成水合物的条件。
管线内形成水合物后采取 降压 方法可迅速使水合物分解，管路畅通。
7、输气管内能否形成水合物主要取决于：(1) 天然气是否有足够的含水量 ；(2) 输气管中的压力、温度曲线是否落入水合物的形成区内 。
密度 大 的天然气易形成水合物。
8、首站入口压力一定的多压气站输气干线，若某站停运，则停运站号愈 小 ，输量下降愈 多 。
与正常运行相比，停运站上游各站压力均 上升 ，停运站下游各站压力均 下降 ，愈靠近停运站，压力变化幅度 越小 。
9、管输天然气最主要的三项质量指标为： 高发热值 、 硫化氢含量 、 水含量 和 总硫含量 。
10、沿线地形激烈起伏对输气管输量有影响，当线路纵断面图与通过管路起点水平线所围面积为正时，其输量 减小 ；面积为负时，输量 增大 。
这是由于气体 密度 沿管长变化所致。
二、问答及分析题1、水合物的形成条件是什么？生产中如何防止水合物的形成？答：形成水合物的条件有三：（1）天然气中含有足够的水分；（2）一定的温度与压力；（3）气体处于脉动、紊流等激烈扰动之中，并有结晶中心存在。
中国石油大学华东2023年9月《输气管道设计与管理》作业考核试题及答案参考
大学华东2023年9月《输气管道设计与治理》作业考核试题及答案参考1.闸阀主要由阀体、阀座、闸板、阀杆、填料箱、填料压盖压等构成。
( )T.对F.错参考答案：T2.干式过滤器适用于( )。
A.去除自然气中的凝析油B.分别液体杂质C.去除固体粉末D.分别固液微小颗粒参考答案：C3.随着“化学品分类和安全信息的全球协调系统”(GHS)的开展和认可，将在( ) 建立统一的危急化学品分类和标签标准，促进国际化学品贸易的顺当进展。
A.全宇宙B.全球范围内C.亚太经济区内D.欧洲共同体参考答案：B4.压缩机组的附属设备有冷却系统、润滑系统、消振系统、把握和调整系统等。
( )T.对F.错参考答案：T5.危急化学品企业应当保证救援装备在任何状况下都处于( )，保证救援队伍在任何状况下都可以快速实施救援。
A.随时可用状态B.正常使用状态C.储存保养状态D.与生产装备同时运行状态参考答案：B6.各职能部门在各自业务范围内，对实现( )负责。
A.安全流通B.安全生产C.安全旅游D.安全使用参考答案：B7.安全生产责任制是( )其实质是“安全生产，人人有责”。
是安全制度的核心。
A.最根本的安全制度B.最根本的人事制度C.最根本的质量制度D.最根本的财务制度参考答案：A8.球阀主要被用来作为管输系统中的隔断阀，既可用作站内设备的隔离阀，又可用作管道线路的隔断阀。
( )T.对F.错参考答案：T9.危急化学品的危急特性和危急化学品生产、储存、装卸、运输和废弃处置过程中的安全防护措施，以及发生危急化学品事故时的( )是安全教育的重点内容。
A.应急救援措施B.灭火方法C.安全疏散D.紧急避险参考答案：A10.安全生产宣传教育工作是预防事故和职业病、保护劳动者在生产过程中的安全与安康的重要措施，是( )的一项根底性工作。
A.企业质量治理B.企业财务治理C.企业安全生产治理D.企业技术治理参考答案：C11.容积式压缩机的原理：靠在气缸作往复运动的叶轮来转变气体速度，从而提高气体的压力。
输气管道设计与管理习题
《输气管道设计与管理》习题1、某种天然气的摩尔分数如下表：组分 CH 4 C 2H 6 C 3H 8 C 4H 10 CO 2 N 2（%） 94 1 0.5 0.5 3 1分别使用实际气体状态方程（BWRS ）上机和通用压缩因子图两种方法计算天然气密度。
（1）P=101325 Pa ，t=0℃。
（2）P=101325 Pa ，t=20℃。
（3）P=101325 Pa ，t=60 F 。
（4）P=12 MPa ，t=20℃。
（5）P=20 MPa ，t=20℃。
2、根据第1题中给出的天然气组分数据，计算相应的天然气相对密度。
（1）P=101325 Pa ，t=0℃。
（2）P=101325 Pa ，t=20℃。
3、某水平输气管段长L=215km ，采用的钢管规格为Ф1220×17.5螺旋焊接管，在该管段停止流动状态下，其起点压力为P 1=7M Pa ，输气温度t=15℃，压缩因子Z=0.91，求该管段中的天然气标准体积（按中国石油行业标准状态）。
4、天然气中单位体积干空气所分摊的含水蒸汽质量称含水量，试证明：式中各符号意义见教材。
5、利用输运定理推导气体管流的连续性方程。
6、某输气管段长L=155km ，采用的钢管规格为Ф1016×15.9螺旋焊接管，起点压力P 1=10M Pa ，终点压力P 2=4M Pa ，输气温度t=17℃，天然气相对密度Δ=0.59，水力摩阻系数λ=1.059×10-2，压缩因子Z=0.92，求：（1）管段平均压力P cp ；（2）管段输气流量。
（3）管段起、终点的气体流速。
7、一条管内径为300mm 、长130km 的水平输气管段，起点压力P Q =58×105Pa ，终点压力P Z =40×105Pa 。
平均温度T CP =293K ，天然气压缩因子Z=0.85，相对密度Δ=0.6，试用Weymouth 公式、Panhandle-B 式（取E=0.9）和苏联近期公式（α=1、Ф=1、E=1）分别计算该管段的日输量。
输气管道设计与管理
《输气管道设计与管理》综合复习题一、填空题1、天然气是指从地层内开发生产出来的、可燃的、烃和非烃混合气体，这种气体有的是基本上以气态形式从气井中开采出来的，称为 气田气 ；有的是随液石油一块儿从油井中开采出来的，称为 油田伴生气 。
2、对于长距离输气管线，当Q 、D 、P 1max 、P 2min 一定时，输气管末段的最大长度为：221max 2min max 2P P L CQ-=，此时管末段的储气能力为0。
储气能力最大末段长度为L max 的0.5倍。
3、为离心压气机配管时，常有出、入口相连的回流管路，其目的是避免压气机产生 喘振 。
8、首站入口压力一定的多压气站输气干线，若某站停运，则停运站号愈 小 ，输量下降愈 多 。
二、问答及分析题1、水合物的形成条件是什么？生产中如何防止水合物的形成？答：形成水合物的条件有三：（1）天然气中含有足够的水分；（2）一定的温度与压力；（3）气体处于脉动、紊流等激烈扰动之中，并有结晶中心存在。
这三个条件，前两者是内在的、主要的，后者是外部的、次要的。
防止生成水合物不外乎破坏水合物形成的温度、压力和水分条件，使水合物是去存在的可能，主要方法有（1）加热（2）降压（3）添加抑制剂（4）干燥脱水。
三、计算题1、已知输气管长100公里，内径900mm ，平均压力为5MPa ，平均温度为5℃，输送介质为甲烷，其临界压力为44.91×105Pa ，临界温度为191.05K ，求工程标准状态下输气管内气体的体积。
解：（1）气体临界压力=cm P 44.91×105Pa临界温度=cm T 191.05K（2）对比压力113.191.4450Pr ==对比温度456.105.19115.278==Tr （3）查图知：Z 1=0.88（4）求气体体积：输气管体积3221635851000009.0414.34πm L D V =⨯⨯=⨯= 标准状态下气体体积 3511011049140705.19188.010132515.2931091.4463585T PZ ZT P m V V =⨯⨯⨯⨯⨯== 式中，Z=12、如图示，已知压气站方程：P P Q 2212722334810=-⨯..，管路方程：P P Q L D Q Z 222521000-=/.。
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《输气管道设计与管理》综合复习资料一、填空题1、天然气是一种混合气体，混合气体的物理性质决定于天然气组成和各组分气体的性质。
天然气的组成有三种表示方法：即容积组成、摩尔组成和质量组成。
2、对于长距离输气管线，当Q、D、P1max、P2min一定时，输气管末段的最大长度为：221max2minmax2P PLCQ-=，此时管末段的储气能力为 0 。
储气能力最大的末段长度为L max的 0.5 倍。
8、对下图所示的两条简单管路，如果起点压力相同，在任一长度x处，线路1的各点流速（小于）线路2的流速，线路1的终点压力（大于）线路2的终点压力。
这主要是由于气体的可压缩性造成的。
线路1线路2起点终点3、为离心压气机配管时，常有出、入口相连的回流管路，其目的是避免压气机产生湍振。
4、北美、西欧有关的管道标准已规定，20英寸以上的气管应加内涂层，长距离输气管内壁一般涂敷有机树脂涂层的主要优点有：提高管线输气量、增强防腐性能。
5、工程上用压缩因子来表示真实气体与理想气体PVT特性之间的差别，该值偏离1愈远，表明气体的PVT性质偏离理想气体性质愈远。
6、天然气的相对密度是指同一压力和温度下气体密度与空气密度之比，无量纲。
7、单位体积干天然气中所含水蒸汽的质量称含水量，它与天然气的压力、温度有关。
当天然气被水饱和时，其温度也称为露点。
8、管输天然气最主要的三项质量指标为：热值、含水量、 H2S 和CO2含量。
9、沿线地形激烈起伏对输气管输量有影响，当线路纵断面图与通过管路起点水平线所围面积为正时，其输量减小；面积为负时，输量增大。
这是由于气体密度沿管长变化所致。
10、输气管内能否形成水合物主要取决于：(1) 压力和温度；(2) 足够的水分。
密度大的天然气易形成水合物。
11、输气管内产生水合物堵塞事故时，采用降压方法最简便，可迅速使水合物分解，管路畅通。
12、首站入口压力一定的多压气站输气干线，若某站停运，则停运站号愈小，输量下降愈大。
与正常运行相比，停运站上游各站压力均上升，停运站下游各站压力均下降，愈靠近停运站，压力变化幅度大。
13、为防止未经深度加工天然气输送管道中出现水化物，工业上常用甲醇和乙二醇作为防冻剂。
二、分析题1、已知输气管流量基本公式为：()0.5 225Q ZP P DQ Cz TLλ⎡⎤-⎢⎥=∆⎢⎥⎣⎦，分析管路的终点压力对流量的影响。
答：根据流量计算公式，得25222'⎪⎭⎫⎝⎛=∆⎪⎪⎭⎫⎝⎛=-CQDTLZCQpp ZQλ令()10:→=δδQZpp, 代入上式中，得：1'22=+⎪⎪⎭⎫⎝⎛δQpCQ若0=Zp，0=δ，maxQQ→，由上式得m ax'QPC=故122max=+⎪⎪⎭⎫⎝⎛δQQ，将maxQQ与δ看作变量，上式为圆方程，如图所示：由图可以看出：（1）终点压力Zp在高压范围内的变化对Q影响很大。
（2）终点压力Zp在低压范围内的变化对Q影响不大。
（3）Zp一般保持在Q p21左右，这样不但节省功率，降低输气成本，还能降低能耗。
2、已知输气管压力分布方程为：()222x Q Q Z xP P P P L=--，推导平均压力计算公式以及平均压力点距起点的距离在0.5L 附近变化的依据。
答：（1）输气管停止输气时，全线最终达到某一压力，即平均压力。
根据管内平衡前后质量守恒可得平均压力：=322233Z Q Z Q p p p p --=32⎪⎪⎭⎫⎝⎛++Z Q ZQ p p p p 2（2）输气管道上压力为平均压力的点距起点的距离：L p p p p x ZQ pj Q 22220--=当Q pj Z p p p 32,0→→时，得：x 0=5/9L ≈0.55L 当Q Z p p →时，得：()()()()L p p p p p p p p p p p L p p p p x Z Q Z Q ZQ Z Q Z Q Q ZQ pj Q 22222222220949limlim-+++-+=--=根据求极限的洛必达法则，以Z p 为变量求导，得：L L p p p x QZ Q 5.07237236330=--=故Z p 从0变化到Q p , 0x 从0.55L 变化到0.5L 。
三、问答题1、输气系统的组成及特点有哪些？答：整个输气系统是由矿场集气管网、干线输气管道（网）、城市配气管网和与这些管网相匹配的站、场装置组成。
特点：1. 从生产到使用各环节紧密相连。
主要有采气、净气（除尘、脱水、脱硫等）、输气、储气、供配气5个环节。
2.气体可压缩性对输气和储气的影响。
（1）上下站输量不等时，压力变化较为平缓。
（2）输气管中体积流量沿着管长而改变，起始流量小，终点流量大。
（3）输气管末端储气。
3.可充分利用地层压力输气。
2、输气管的流量基本公式为：TLZ D P P CQ Z Q ∆-=λ5220)(分析管径、管长、温度对输量的影响。
（10分） 答：（1）管径。
831122Q D Q D ⎛⎫= ⎪⎝⎭输气管的通过能力与管径的2.67次方成正比。
管径越大，输气量越大。
直径增大1倍，流量增大6.4倍。
故加大直径是增加输气管流量的好办法。
（2）管长。
0.51221Q L Q L ⎛⎫= ⎪⎝⎭流量与长度的0.5次方成反比。
长度越短，输气能力越大。
长度减小1半，流量增加41.4%。
（3）温度。
0.5 1221TTQQ⎛⎫= ⎪⎝⎭流量与输气温度的0.5次方成反比。
输气温度越低，输气能力越大。
四、计算题1、已知输气管长100公里，内径900mm，平均压力为5MPa，平均温度为5℃，输送介质为甲烷，其临界压力为44.91×105Pa，临界温度为191.05K，求工程标准状态下输气管内气体的体积。
解：(1)气体临界压力=cmP44.91×105Pa临界温度=cmT191.05K(2)对比压力113.191.4450Pr==对比温度456.105.19115.278==Tr(3)查图知：Z1=0.88(4)求气体体积： 输气管体积3221635851000009.0414.34πm L D V =⨯⨯=⨯= 标准状态下气体体积3511011049140705.19188.010132515.2931091.4463585T PZ ZT P m V V =⨯⨯⨯⨯⨯==式中，Z=12、图示两组管系起、终点压力相同，管径、管长等参数相同，求下述不同连接方式的输量比Q b /Q a 。
L/2QQ a解：由于两组管系起终点压力相同，管径管长等参数相同，故输气量之比就是流量系数之比,设2L长度的单独管道流量系数为K 。
()()K K K K K LK LL K a 392912911323222222==⨯+⨯=+=()()K K K K K L K LL K b 3534.213722912411322222222==⨯+⨯=+=故7845.033534.2===KKK K Q Q a b a b 3、如图示，已知压气站方程：P P Q 2212722334810=-⨯..，管路方程：P P Q L D Q Z 222521000-=/.。
式中单位：Q − m 3/s; P − Pa; L − m; D − mL a =260km ， L b =145km ，D a =1m ，T ＝293K ，Z ＝0.9，压气站入口压力保持不变，为5.2MPa 。
(1) 压气站仅向A 城供气，当管A 终点压力P za ＝1.5MPa 时，求压气站出口压力和城市A 的供气量Qa 。
(2) 管线B 建成后，压气站同时向城市A 和城市B 供气，站流量增大为原流量的1.2倍，A 城的供气量减少为原流量的98.2％。
a 、求管路A 终点压力P za ；b 、若管B 终点压力P zb =1MPa ，求B 城供气量和管B 的直径。
(3) 若运行最高出站压力为7.5MPa ，B 管尾端最低压力为1MPa ，求不影响城市B 用户用气的最长检修时间。
解：（1）仅向A 城供气，联立压气站方程和管路方程，P P Q 2212722334810=-⨯..P P Q L D Q Z 222521000-=/. 其中，Q p p =2得到27211048.33.2a Q p ⨯-=2.522/1000D L Q p a Z +代入数据，得：()()1/102601000105.11048.3102.53.232262726⨯⨯+⨯=⨯-⨯⨯a a Q Q求得：s m Q a /92.4503=压气站出口压力()MPa p 424.792.4501048.3102.53.227262=⨯⨯-⨯⨯=（2）①压气站流量s m Q Q a /104.5412.13==总 现在A 城的供气量s m Q Q a A /80.442%2.983== 利用压气站方程P P Q 2212722334810=-⨯..，求得：压气站出口压力()MPa p 211.7104.5411048.3102.53.227262=⨯⨯-⨯⨯=A利用管路方程P P Q L D Q Z 222521000-=/.，求得：管路A 终点压力()MPa p Za 010.11026080.442100010211.73226=⨯⨯⨯-⨯=②B 城供气量s m Q Q Q A B /304.9880.442104.5413=-=-=总 利用管路方程P P Q L D Q Z 222521000-=/.，代入数据，得：()()2.5226261000145304.9810001010211.7D⨯⨯⨯=-⨯ 求得：D=0.5m.（3）已知MPa P 5.7m ax 1= MPa P 1m in 2= 利用管路方程P P Q L D Q Z 222521000-=/.，求得：MPa P 179.2m ax 2= MPa P 397.2m in 1=求max pj P ，min pj PMPa P P P P P pj 327.532max 2max 12max2max 1max=⎪⎪⎭⎫⎝⎛++= 同理，得MPa P pj 794.1min =36200min max24.110245810001459.015.29315.29310132510)794.1327.5(0.5π41πD 41m l TZ T P P P Vs zpj pj =⨯⨯⨯⨯⨯-⨯⨯=-=min 92.186=QbVs4、已知某输气管内P=44×105Pa ，T=278.15K ，气体的容积组成为CH 4=97％,C 2H 6=2％,C 3H 8=0.5％,C 4H 10=0.5％，计算该天然气的平均分子量、工程标准条件下天然气的密度和相对密度。