输气管道设计过程 万

输气管道设计过程

1）在确定输气管道计算流量时要考虑年平均输气不均衡性，确定输气管评估性通过能力利用系数H K ：

959.0=⋅⋅=∂πH P H K K K K

2）计算输气管评估性通过能力q :

857.43501017365108

2=⨯=⨯⨯=H K Q q 106m 3/d

8856.3350

106.1336510820=⨯=⨯⨯=H K Q q 106m 3/d

3）设定3个设计压力H P ：5.5，6.0，6.5 a MP ；

4）对每个设计压力H P 设定3个压比ε，一般压力比为1.26—1.5之间，我取压力比为：1.3、1.4、1.5；

5) 设定管径（711㎜）为例，与3个设计压力（H P ）和3个压比（ε）组成9个输气工艺方案；以下各项计算仅以其中的一个方案（H P =6a MP ，ε

=1.3）作为示范，其余各方案的计算列入计算成果表（表1-3）。 6）设计管材的钢种等级为X60,其最小屈服强度σs =413 a MP ； 7）计算钢管的壁厚δ（初定地区等级为Ⅲ类，设计系数F=0.5）：

mm F D P s H H 1.113.105

.04132711

5.62→=⨯⨯⨯==

σδ

8）确定输气管内径：

mm D D H B 8.6881.1127112=⨯-=-=δ

9）根据设计压力H P =6a MP （即压缩机出口压力）和压比ε=1.3，计算压缩机入口压力B P ：

a H

B MP P P 62.43

.16

==

=

ε

10）确定输气管计算段的起点压力（即压气站出站压力）1P ：

a H MP P P P P 90.50588.00412.05.6211=--=--=δδ

（天然气在压气站出口端的工艺管线和设备中的压力损失定为0.1 a MP ，小于附录Ⅰ中所列的数值0.11a MP ） 11）确定输气管计算段的终点压力（即下一压气站进站压力）2P ：

a B MP P P P 70.408.062.42=+=+=δ

（天然气在压气站进口端的一级除尘装置和连接管线中的压力损失定为0.08a MP ，小于附录Ⅰ中所列的数值0.10 a MP ） 12）计算输气管计算段的平均压力CP P ：

a CP

MP P P P P P 321.57.49.570.49.53232221221=⎪⎪

⎭⎫

⎝⎛++=⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛

++= 13）设定输气管末段的终点压力K P ：

a K MP P 0.4=

城市配气管网的压力为1.6Mpa ，可以通过使用降压阀使压力将为1.6Mpa 。 14）计算水力摩阻系数λ（考虑了局部摩阻1+0.05）：

04785.06888.095.003817

.005.103817.005

.12

22

.02=⨯==B D E λ 15）计算输气管计算段中天然气的平均温度CP t ：

① 已知沿线年平均地温0t =12℃，根据本章1.4节:

标准规定，天然气最优年平均冷却温度应比室外年平均计算气温高10--15℃，而

年平均计算气温=年平均气温+△t 其中 △t=2℃ 查数据知：河南年平均气温为12.5℃

陕西年平均气温为14.3℃

H t =

)1510(22

3

.145.12-+++=15.4+（10--15）=25.4—30.4 在此设定天然气的出站温度H t =26℃；

② 已知a MP P 9.51=，a MP P 70.42=，a CP MP P 011.5=；

③ 初步推测设定C t CP ︒≈14；

④ 根据a CP MP P 011.5=和设定的C t CP ︒≈14，从第二章2.3节知：

3

321/*cp

cp P T A T A A C ++= 其中： 695.11=A

3

210*838.1-=A )1.0(10*96.163-=cp P A

则：

3321/*cp

cp P T A T A A C ++==)*/(655.2)1.032.5()

1415.273(10*96.1)1415.273(10*838.1695.13

6

3

K Kg KJ =-++++- ⑤ 根据()K kg kJ C P ⋅≈/655.2和设定的C t CP ︒≈14，从第二章2.4节 知：

)(1221

E T E c D cp

p i -=

其中： 6

110*98.0=E

5.12=E

则：

)(1221

E T E c D cp

p i -==

a MP C /912.3)5.115.28710*98.0(655.2126︒=- ⑥ 经过收集的数据，根据忠武输气管道的个参数，在此初步设定km l 150=;

⑦ 取()

C m W K CP ︒⋅=2

/75.1；

⑧ 计算：

576.510655.2584.0857.4150711.075.110225.01010225.06

6

66

2=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=∆⨯=P H CP C q l D K l a

⑨ 计算：

004.0576.52==-- l a

⑩ 计算：

()()

⎥⎦

⎤⎢⎣⎡--⨯----+=--l a CP i l

a H CP

l a lP a P P D l a t t t t 2211121222221200

()()C ︒=⎥⎦

⎤⎢⎣⎡--⨯⨯----+=81.13004.01576.51132.5576.5270.49.5912.3004.01576.512261222 计算结果（C t CP ︒=81.13）与初步推测设定的值（C t CP ︒≈14）基本接近，因此不需要重新设定。

16）根据平均压力a CP MP P 32.5=，平均温度K t CP 28785.1315.273=+=，计算天然气的平均压缩性系数CP Z ：

按近似公式计算：