气体管道压降和储气量计算

一、气体管道压降计算

气体在管道中输送会产生压力损失，这个损失称为压降。正确计算气

体管道压降可以保证气体输送的效率，避免发生压力不足的情况。

1.管道内阻力：由于气体与管壁之间的摩擦引起，管道越长、直径越小，阻力越大。

2.凸耗散：气体在管道的弯曲和局部收缩处发生污染和湍流，会导致

能量损失。

3.突破及扩张：当气体通过突然变化截面积或管道直径的地方，会发

生局部的能量损失。

4.气体输送速度：气体的流速越大，压降越大。

根据Darcy-Weisbach公式，气体管道的压降可以通过以下公式计算：△P=(f*L*ρ*V^2)/(2*D)

其中：

△P表示压降，单位为帕斯卡(Pa)

f表示摩擦系数

L表示管道长度，单位为米(m)

ρ 表示气体密度，单位为千克/立方米(kg/m^3)

V表示气体流速，单位为米/秒(m/s)

D表示管道直径，单位为米(m)

在实际计算中，需要根据实际情况选择合适的摩擦系数。一般可根据

管道材质和管道内壁状况选择常用值，如钢管的摩擦系数一般取0.02储气量计算是指计算在给定的压力和容器大小下，可储存的气体总量。储气量的计算对于气体储存和输送系统的选型和设计至关重要。

储气罐的储气量可以通过以下公式计算：

V=P*π*R^2*H

其中：

V表示储气罐的总容量，单位为立方米(m^3)

P表示气体储存的压力，单位为帕斯卡(Pa)

π表示圆周率，取近似值3.14

R表示储气罐的半径，单位为米(m)

H表示储气罐的高度，单位为米(m)

储气罐的形状可以是圆柱形、球形或其他形式，根据实际情况选择合

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.如何计算管内的气量.

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，管线具有一定的储气能力，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的管段计算其储气能力；设有中间加压站的长输管线，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、一条已投产的输气干管的长度、容积、管线起点允许最高工作压力、终点允许最高工作压力、终点用户要求的最低供气压力及该管线正常输气量等都是已知的，可按下列步骤计算其储气量：

(1)根据压气站的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。由起点压力和正常输气量按下式算出储气终了时的管线终点压力：

式中Q——天然气通过能力(m3/d)；

(20℃，101，3kPa)

D——输气管内径(cm)；

P1——输气管线的起点绝对压力(106Pa)；

P2——输气管线的终点绝对压力(106Pa)；

S——天然气相对密度；

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

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)；

天然气管存量的两种计算公式

天然气管存量的两种计算

公式

Prepared on 22 November 2020

天然气管存量计算公式

1、第一种计算公式

Q=*V*P 均/(T 均**Z) 其中V 是该管段内容积（即管段管容），Z 是压缩因子，

Z=1/(1+*1000000*P 均*10^^C 2/T 均^，

P 均=2/3[P 1++（P 2+）2/(P 1+P 2+2*]

T 均=(T 1+T 2)/2+

P 1、P 2、T 1、T 2分别为管段起、终点压力和温度；C 2是天然气相对密度（注：一定周期内会有小调整）。

总管存Q n 为各分段管存的求和。

2、第二种计算公式

（1）管段管存计算公式：1000

01pj pj V P T Z V P T Z ⨯⨯⨯=⨯⨯

式中：

0V ——管段在标准状态下的管存量，单位为立方米（m 3) ； 1V ——管段的设计管容量，单位为立方米（m 3) ，计算公式为：

4V 21L d ⨯⨯=π 式中：π=；

d ——管段的内直径，单位为米（m ）；

L ——管段的长度，单位为米（m ）；

pj P ——管段内气体平均压力(绝对压力)，单位为兆帕（MPa ）；

0T ——标准参比条件的温度，数值为；

0Z ——标准参比条件下的压缩因子，数值为；

P——标准参比条件的压力，数值为；

T——管段内气体平均温度，单位为开尔文（K）；

pj

Z——工况条件下的压缩因子，根据GB/T 《天然气压缩因子的计

1

算第2部分：用摩尔组成进行计算》计算求得。

（2）平均压力计算公式：

式中：

P——管段起点气体压力，单位为兆帕(MPa)；

天然气管存量的两种计算公式

天然气管存量计算公式
1、第一种计算公式 Q=293.15*V*P 均/(T 均*0.101325*Z) 其中 V 是该管段内容积（即管段管容）， Z 是压缩因子，
Z=1/(1+5.072*1000000*P 均*10^1.785^C 2/T 均^3.825) ， P均=2/3[P 1+0.101325+（P2+0.101325）2/(P1+P2+2*0.101325)] T 均=(T1+T2)/2+273.15 P1、 P2、T1、T2 分别为管段起、终点压力和温度； C2 是天
d2 L 4
式中： =3.1415926 ；
d ——管段的内直径，单位为米（ m）；
L ——管段的长度，单位为米（ m）； Ppj ——管段内气体平均压力 ( 绝对压力 ) ，单位为兆帕
（ MPa）；
T0 ——标准参比条件的温度，数值为 293.15K ；
Z0 ——标准参比条件下的压缩因子，数值为
注:气体体积的标准参比条件是 p ０=0.101325MPa ，T０
=293.15K
P1
P2
P1 P2 P1 P2
式中： P1——管段起点气体压力，单位为兆帕 (MPa) ；
P2 ——管段终点气体压力，单位为兆帕 (MPa) 。
（3）平均温度计算公式：
2

管存气计算方法word精品

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.如何计算管内的气量.

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，管线具有一定的储气能力，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的管段计算其储气能力；设有中间加压站的长

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、一条已投产的输气

干管的长度、容积、管线起点允许最高工作压力、终点允许最高工作压力、终点用户要求的

最低供气压力及该管线正常输气量等都是已知的，可按下列步骤计算其储气量：

(1) 根据压气站的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。由起点压力和正常输气量按下式算出储气终了时的管线终点压力：

/ Q*8ZTr L

式中Q――天然气通过能力(m3/d);

(20 C, 101, 3kPa)

D――输气管内径(cm);

P1――输气管线的起点绝对压力(106Pa);

P2――输气管线的终点绝对压力(106Pa);

S――天然气相对密度；

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

式中Q ――输气管线储气量(m3);

天然气管存量的两种计算公式

天然气管存量计算公式

1、第一种计算公式 Q=293.15*V*P 均/(T 均*0.101325*Z)

其中V 是该管段内容积（即管段管容），Z 是压缩因子，

Z=1/(1+5.072*1000000*P 均*10^1.785^C 2/T 均^3.825)， P 均=2/3[P 1+0.101325+（P 2+0.101325）2/(P 1+P 2+2*0.101325)] T 均=(T 1+T 2)/2+273.15

P 1、P 2、T 1、T 2分别为管段起、终点压力和温度；C 2是天然气相对密度（注：一定周期内会有小调整）。总管存Q n 为各分段管存的求和。

2、第二种计算公式（1）管段管存计算公式：100

01

pj pj V P T Z V P T Z ⨯⨯⨯=

⨯⨯

式中：

0V ——管段在标准状态下的管存量，单位为立方米（m 3

) ；

1V ——管段的设计管容量，单位为立方米（m 3

) ，计

算公式为：4

V 21L

d ⨯⨯=π

式中：π=3.1415926；

d ——管段的内直径，单位为米（m ）

；

L ——管段的长度，单位为米（m ）

； pj P ——管段内气体平均压力(绝对压力)，单位为兆帕

（MPa ）；

0T ——标准参比条件的温度，数值为293.15K ； 0Z ——标准参比条件下的压缩因子，数值为0.9980； 0P ——标准参比条件的压力，数值为0.101325MPa ； pj T ——管段内气体平均温度，单位为开尔文（K ）；

1Z ——工况条件下的压缩因子，根据

GB/T 17747.2《天

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.如何计算管内的气量.

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，管线具有一定的储气能力，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的管段计算其储气能力；设有中间加压站的长输管线，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、一条已投产的输气干管的长度、容积、管线起点允许最高工作压力、终点允许最高工作压力、终点用户要求的最低供气压力及该管线正常输气量等都是已知的，可按下列步骤计算其储气量：

(1)根据压气站的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。由起点压力和正常输气量按下式算出储气终了时的管线终点压力：

式中Q——天然气通过能力(m3/d)；

(20℃，101，3kPa)

D——输气管内径(cm)；

P1——输气管线的起点绝对压力(106Pa)；

P2——输气管线的终点绝对压力(106Pa)；

S——天然气相对密度；

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

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)；

计算气体流量和压降的简化公式

气体流量和压降简化公式是用来计算气体流量和压降之间的关系的公式。它可以帮助我们更好地理解气体流动的特性，从而更好地控制和利用气体流量。

简化公式的基本形式是：

流量＝空气粘度×管长×管径×（压力降－静压降）/（入口温度×入口压力）

其中：

空气粘度：空气的动力粘性，也叫做空气的动力粘度，用米制单位μm2/s表示。

管长：气体流动管道的实际长度，单位是米。

管径：气体流动管道的内径，单位是米。

压力降：气体流动管道中压力的减小程度，单位是帕。

静压降：流体在管道中静止时的压力降低，单位是帕。

入口温度：气体流动入口处的温度，单位是摄氏度。

入口压力：气体流动入口处的压强，单位是帕。

根据上述简化公式可以看出，气体流量与空气粘度、管长、管径、压力降和入口温度等参数有关。通常情况下，空气粘度、管长和管径是定值，压力降和入口温度是变量，可以根据实际情况而变化。

此外，简化公式还可以用来计算压降，公式为：

压力降＝静压降＋流量×（入口温度×入口压力）/（空气粘度×管长×管径）

压力管道、压力容器储气量计算表

使用说明： 1、根据理想气体状态方程导出计算公式：V储=V管×（P1-P2）/P0×T0/T/Z 2、D：管道内径。若不知确切内径可用管道外径×0.9替代，单位为m。 3、P1：管道内气体最高压力，单位是Mpa，（1公斤=0.1MPa）。 4、P2：减压后管道内剩余的最低压力（一般为设备使用压力），单位是Mpa。 5、T：管道内气体的实际温度，单位为（°C）。 6、V管：经过计算后的管道总体积（水容积）。 7、VP1：将压力为P1的管道里的气体全部放散所损失的气量。 8、V储：管道内压力由P1降至P2过程中可以使用的储气量。（中压管道P2一般为0.1MPa，低压管道P2一般为设备的最低使用压力） 9、本公式自身带有±5%的误差。
管道储气量计算表
管段序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 合计 D内径（m） 0.081 0.18 0.23 L管长（m） P1最高压 P2最低压 T管道温度力力（°C）（MPa）（MPa） 199 0 0 0 2000 0.3 0.1 0 1000 0.4 0 20 V管管道体积（m ） 1.02 50.87 41.53 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 93.42
3
VP1实际储气量（m3） 1.14 226.08 214.96 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 442.17

天然气管存量的两种计算公式

天然气管存量计算公式

1、第一种计算公式 Q=293.15*V*P 均/(T 均*0.101325*Z)

其中V 是该管段内容积（即管段管容），Z 是压缩因子，

Z=1/(1+5.072*1000000*P 均*10^1.785^C 2/T 均^3.825)， P 均=2/3[P 1+0.101325+（P 2+0.101325）2/(P 1+P 2+2*0.101325)] T 均=(T 1+T 2)/2+273.15

P 1、P 2、T 1、T 2分别为管段起、终点压力和温度；C 2是天然气相对密度（注：一定周期内会有小调整）。总管存Q n 为各分段管存的求和。 2、第二种计算公式（1）管段管存计算公式：100

01

pj pj V P T Z V P T Z ⨯⨯⨯=

⨯⨯

式中：

0V ——管段在标准状态下的管存量，单位为立方米（m 3

) ；

1V ——管段的设计管容量，单位为立方米（m 3

) ，计

算公式为：4

V 21L

d ⨯⨯=π

式中：π=3.1415926；

d ——管段的内直径，单位为米（m ）； L ——管段的长度，单位为米（m ）

； pj P ——管段内气体平均压力(绝对压力)，单位为兆帕

（MPa ）；

T——标准参比条件的温度，数值为293.15K；

Z——标准参比条件下的压缩因子，数值为0.9980；

P——标准参比条件的压力，数值为0.101325MPa；

T——管段内气体平均温度，单位为开尔文（K）；

pj

Z——工况条件下的压缩因子，根据GB/T 17747.2《天

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然气压缩因子的计算第2部分：用摩尔组成进行计算》计算求得。

管道储气量公式

管道储气量计算式
2016/12/10
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计算式中： • VS——管束储气量Nm3 • VC——管束几何容积m3 • T0——标准状态温度273K • P0——标准大气压0.101325MPa • T——平均储气温度K • Z1——平均压力Pm1下气体压缩系数 • Z2——平均压力Pm2下气体压缩系数 • Pm1——最高平均压力，即储气结束时管道内平均压力Pa • Pm2——最低平均压力，即储气开始时管道内平均压力Pa • P1max——管道起点最高压力，即储气结束时起点压力Pa • P2max——管道末端最高压力，即储气结束时终点压力Pa • P1min——管道起点最低压力，即储气开始时起点压力Pa • P2min——管道末端最低压力，即储气开始时终点压力Pa
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2016/12/10
来自百度文库
2016/12/10
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管道内气体平均温度计算式
t1 t 0 aL t to (1 e ) aL
• • • • • • • • • • •
KD a GC p
t——管道计算段内气体平均温度，℃； t0——管道铺设处的土壤温度，℃； t1——管道计算段内起点气体温度，℃； a——计算常数； L——管道计算段的实际长度，m； K——管道内气体到土壤的总传热系数，W/（m2•℃）； D——管道外直径，m； G——气体质量流量，kg/s； CP——气体定压比热，J/（kg•℃） e——2.718 ——3.1416

压降计算公式

压降（PressureDrop）一般意义上指流体质量流率（MassFlowRate）在管道中流动过程中，管道结构内部阻力元素引起的气体压力变化，也就是指流体在管道中的压力降低。在工业应用中，压降的确定和分析，对管道布置的优化，对于设计工程以及管道维护等具有非常重要的意义。

压降的计算公式主要由英国物理学家弗莱明（W. L. Froude）所提出，他建立了弗莱明压降（Froude Pressure Drop）的概念和弗莱明压降公式（Froude Pressure-Drop Formula）。弗莱明压降公式将流体压降用以下公式表示：

ΔP=0.4 D E L [ρ× Q2]/S

其中，ΔP是压降，D是管子截面直径，E是粘度系数，L是管长，ρ是密度，Q是质量流率，S是管子的摩阻系数，由管件的摩擦系数和机械损失系数（包括管件的表面粗糙度）综合而成。另外，也有表示管件压降、阻力以及压力损失的球形、体积系数、能耗系数等公式。

压降计算时要考虑流体粘度，以及管型、管长、流量及温度等参数。其中，流体粘度是影响压降最大的因素，它影响流体在管内的阻力，粘度越大，阻力越大，压降越大。另外，流量、管型及温度也会影响压降大小，流量越大，压降越大；管型不同，压降也会出现一定差异；流体温度上升，则其粘度会减小，压降也会减小。

除了弗莱明压降公式外，现在还使用了一种基于计算流体动力

学CFD（Computational Fluid Dynamics）的压降计算方法，该方法可以模拟流体在管道中的流动状况，通过计算得到精确的压降数据。CFD模拟可以保证计算结果的准确性，但却需要较大的计算量，因此，在工业应用中，弗莱明压降公式仍然是最常用的压降计算公式。

天然气管存量的两种计算公式

天然气管存量计算公式

1、第一种计算公式 Q=293.15*V*P 均/(T 均*0.101325*Z)

其中V 是该管段内容积（即管段管容），Z 是压缩因子，

Z=1/(1+5.072*1000000*P 均*10^1.785^C 2/T 均^3.825)， P 均=2/3[P 1+0.101325+（P 2+0.101325）2/(P 1+P 2+2*0.101325)] T 均=(T 1+T 2)/2+273.15

P 1、P 2、T 1、T 2分别为管段起、终点压力和温度；C 2是天然气相对密度（注：一定周期内会有小调整）。总管存Q n 为各分段管存的求和。

2、第二种计算公式（1）管段管存计算公式：100

01

pj pj V P T Z V P T Z ⨯⨯⨯=

⨯⨯

式中：

0V ——管段在标准状态下的管存量，单位为立方米（m 3

) ；

1V ——管段的设计管容量，单位为立方米（m 3

) ，计

算公式为：4

V 21L

d ⨯⨯=π

式中：π=3.1415926；

d ——管段的内直径，单位为米（m ）

；

L ——管段的长度，单位为米（m ）

； pj P ——管段内气体平均压力(绝对压力)，单位为兆帕

（MPa ）；

0T ——标准参比条件的温度，数值为293.15K ； 0Z ——标准参比条件下的压缩因子，数值为0.9980； 0P ——标准参比条件的压力，数值为0.101325MPa ； pj T ——管段内气体平均温度，单位为开尔文（K ）；

1Z ——工况条件下的压缩因子，根据

GB/T 17747.2《天

储气量计算

三种计算方法得到的数据顺序为：PVT方法，差压方法，简单方法，尤其在压力较高时的误差更大，压力在3Mpa以下时结果就比较接近。谁能告诉我三种方法的使用范围。

1、简单计算方法

目前庆哈、庆齐管道的用户需求量和设计输量差别很大，首末站的压降比较小，基本可以忽略不计。计算管道的容积可以采用以下的公式：

容积管容

储气量（标准立方米）=压力（bar）*管容（立方米）*压缩因子其中：

而天然气压缩因子一般按照0.95计算

管道运行压力以首末站平均压力计

（1 Mpa=10 bar）

下表是管道在不同的运行压力下管道储气量：

二、PVT计算方法

稳态下管道容积理论公式；PV=ZRT

Ppj：管道介质平均压力，P0＝101325Pa

V0：管道容积

T0＝273.15K，T=278.15K（目前管道的运行温度）

Z:天然气压缩因子（因环境温度、管道压力变化而变化，Z0=1，Z=0.95）

下表是管道在不同的运行压力下管道储气量：

三、管道压差计算方法

外输管网压力在升高或降低时，会导致管容量发生变化。通过管道压力计算公式：

其中：—管线上任意一点的压力；

—管线起点压力；

—管线终点压力。

管容计算公式

积分，可得到

其中：—管线起点压力；

—管线终点压力。

天然气管存量的两种计算公式

天然气管存量计算公式

1、第一种计算公式 Q=*V*P 均/(T 均**Z)

其中V 是该管段内容积（即管段管容），Z 是压缩因子，

Z=1/(1+*1000000*P 均*10^^C 2/T 均^， P 均=2/3[P 1++（P 2+）2/(P 1+P 2+2*] T 均=(T 1+T 2)/2+

P 1、P 2、T 1、T 2分别为管段起、终点压力和温度；C 2是天然气相对密度（注：一定周期内会有小调整）。总管存Q n 为各分段管存的求和。

2、第二种计算公式（1）管段管存计算公式：

式中：

0V ——管段在标准状态下的管存量，单位为立方米（m 3

) ；

1V ——管段的设计管容量，单位为立方米（m 3

) ，计

算公式为：4

V 21L

d ⨯⨯=π

式中：π=；

d ——管段的内直径，单位为米（m ）

； 100

01

pj pj V P T Z V P T Z ⨯⨯⨯=

⨯⨯

L ——管段的长度，单位为米（m ）

； pj P ——管段内气体平均压力(绝对压力)，单位为兆帕

（MPa ）；

0T ——标准参比条件的温度，数值为； 0Z ——标准参比条件下的压缩因子，数值为； 0P ——标准参比条件的压力，数值为；

pj T ——管段内气体平均温度，单位为开尔文（K ）；

1Z ——工况条件下的压缩因子，根据

GB/T 《天然气

压缩因子的计算第2部分：用摩尔组成进行计算》计算求得。

（2）平均压力计算公式：

式中：1P ——管段起点气体压力，单位为兆帕(MPa)；

2P ——管段终点气体压力，单位为兆帕(MPa)。

（3）平均温度计算公式：

管道气体流量计算公式

按照24小时均匀用气量计算如下：二氧化碳常温常压下密度=1.977千克/立方在0.8MPa压力下密度为15.635千克/立方24小时用气总量15吨，换算成体积流量是15000（千克）

/15.635（千克/立方）=959立方（工况流量）按照均匀用气计算，每小时用气量为40立方左右（工况流量）。一般气体输送流速按照10米/秒计算，那么管道应该是选用DN40的管道。如果考虑到用气量的不均匀性，那么可以考虑用DN50或者DN65的管道。减压阀流量按照标况计算的话，那就要选择360立方的减压阀

流速＊截面面积＊（压力＊10＋1）＊（T＋20）／（T＋t）。

管道气体流量的计算是指气体的标准状态流量或是指指定工况下的气体流量。

未经温度压力工况修正的气体流量的公式为：流速＊截面面积。

经过温度压力工况修正的气体流量的公式为：

流速＊截面面积＊（压力＊10＋1）＊（T＋20）／（T＋t）。

压力：气体在载流截面处的压力，MPa。

T:绝对温度，273.15。

安装在管路中记录流过的气体量。

可以测量煤气，空气，氮气，乙炔，光气，氢气，天然气，氮气，液化石油气，过氧化氢，烟道气，甲烷，丁烷，氯气，燃气，沼气，二氧化碳，氧气，压缩空气，氩气，甲苯，苯，二甲苯，硫化氢，二氧化硫，氨气等。

下面介绍一下我常用的计算方法：共同商榷压力为7kg/m3是的流速p=v2p/2其中p是空气压力（帕）=700000帕v是流速p为空气密度=1.2千克/立方米计算的v=1080米/秒以内径10厘米为例计算;由

v=sv=1/4πd2v=1/4x3.14x0.1x0.1x1080=8.5立方米/秒