油气集输课程设计—站内配管设计

重庆科技学院

课程设计报告

院（系）:石油与天然气工程学院专业班级:07油气储运

学生姓名: xxxxx 学号: 2007440xxxx 设计地点（单位）_____人文社科大楼G304 _____ __ ___

设计题目:低温集气站的工艺设计—站内配管设计

完成日期： 2010 年 7 月 1 日

指导教师评语: _______________________________________

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成绩（五级记分制）:______ __________

指导教师（签字）:________ ________

摘要

本次设计，我们小组根据提供的资料进行某低温集气站的工艺设计中的站内配管设计，我们本次设计中不考虑到管内的压降，利用经济流速，流量来确定管子的内径，在根据管线的设计工作压力，管线内径，焊缝系数，钢材屈服极限，设计系数，腐蚀余量来确定管壁的厚度，在此次设计中引用了节流阀设计小组设计的节流后温度、压力的数据，来辅助设计管径和壁厚。

关键字：管径低温壁厚

对于压力高，产气量大的气井，在气体中除主要组分甲烷外，还有含量较高的硫化氢，二氧化碳和凝析油以及呈液态和气态的水分。在这种情况下，宜采用低温分离的流程，即在集气站用低温分离的方法，分离出天然气中的凝析油，使管输天然气的烃露点达到管输标准要求，防止烃析出影响管输能力。对含硫天然气而言，脱除凝析油还能避免天然气脱硫过程中的溶液污染。形成低温的方法很多，目前主要有节流膨胀制冷法，热分离机制冷法和外加冷源法。这次设计我们采用的是节流膨胀制冷的工艺流程。

由于低温分离的操作温度一般在0℃以下，通常为-4～-20℃。为了取得分离器的低温操作条件，同时又要防止在大差压节流降压过程中天然气生成水合物，必须采用注抑制剂法以防生成水合物。

在此次站内设计中我们不考虑到管线的压降，通过压力密度来确定管道的经济流速，再根据流量和经济流速来确定管径，管道壁厚根据管径和一系列参数来确定，最后根据管径和管壁厚度来选型。

设计配管参数过程如下：

1.求气体的相对密度和密度

根据气体组成（%）：Ｃ

1-82.3Ｃ

2

-2.2 Ｃ

3

-2.0 Ｃ

4

-1.8

Ｃ

5-1.5 Ｃ

6

-0.9 H

2

S-7.1 CO

2

-2.2

先算出天然气相对分子质量:

M= i y M i

式中M——天然气的相对分子质量；

y

i

——组分i的摩尔分数；

M i ——组分i 的相对分子质量。

⇒ M 天=20.988

M 空=28.97

根据相对密度公式: S=

空天ρρ=空

天

M M 式中 S ——天然气的相对密度； ρ

天

——天然气的密度；

M 天——天然气的相对分子质量； 空ρ——空气密度；

M 空——空气的相对分子质量。 ⇒ S=97

.28988

.20=0.72 根据

ZT

pM 314.8=

ρ

式中 ρ——天然气在任意压力温度下的密度，kg/m 3 P ——天然气的压力（绝），Kpa M ——天然气的相对分子质量 Z ——天然气的压缩因子 T ——天然气的绝对温度，K 根据节流阀小组数据：

已知节流之前：

P 1= P 2=P 3=17Mpa P 4=P 5=P 6=12Mpa

T 1=T 2=T 3=32°Ｃ T 4=32°Ｃ T 5=30°Ｃ T 6=31°Ｃ 进气管线中:

ρ1=ρ2=ρ3=198 kg/m 3 ρ4= ρ5= ρ6=137 kg/m 3 第一次节流降压后：

ρ1=ρ2=ρ3=149 kg/m 3 ρ4= ρ5= ρ6=98 kg/m 3 ρ7=149 kg/m 3

ρ8=98 kg/m 3

第二次节流降压后： ρ9=84 kg/m 3 ρ10=72 kg/m

3

2.根据六个井的标况下的产量来求实际产量

对于凝析气田气：

S ≥0.7 P pc =5.102-0.689S T pc =132.2+116.7S S=0.72 P pc =4.61 T pc =216.224 拟对比参数： P pr =

pc

p p T pr =PC T T

进气管线： 1～3号井 P pr =

61.417=3.7 T pr =224

.216305=1.4 4～6号井 P pr =2.6 T pr =1.4 第一次节流后：

1～3号井P

pr =

6.4

11

=2.4 T

pr

=

224

.

216

288

=1.3

4井P

pr =

6.4

8

=1.7 T

pr

=

224

.

216

5.

286

=1.3

5井P

pr = 1.7

pr

=

224

.

216

6.

285

=1.3

6井P

pr =1.7 T

pr

=

224

.

216

5.

286

=1.3

7线P

pr =2.4 T

pr

=1.3

8线P

pr =1.7 T

pr

=

224

.

216

290

=1.3

第二次节流降压后

1~3号井P

pr =

6.4

6

=1.3 T

pr

=

224

.

216

258

=1.2

4~6号井P

pr =1.3 T

pr

=

224

.

216

271

=1.3

通过查《天然气技术工程》P14的图2-1：

Z1 =0.71 Z2 =0.73 Z3=0.645 Z4=Z5=Z6=0.72 Z9=0.7 Z10=0.78