输气管道设计与管理系统
燃气的长距离输送系统
采用内外防腐涂层、阴极保护等措施 ，延长管道使用寿命，确保燃气输送 安全。
管道施工与验收
施工方法与技术要求
根据管道材料、地形、施工环境等因素，选择合适的施工方法和技术要求，确 保施工质量。
质量检测与验收
对管道进行严密性试验、压力试验等质量检测，确保管道符合设计要求和安全 标准，对不合格部分进行整改和修复。
应急处置与安全管理
应急处置
制定应急预案，及时处理管道泄漏、设备故障等突发情况。
安全管理
加强员工安全培训，确保操作规程的严格执行，降低安全风 险。
04 燃气长距离输送系统的优 化与发展
技术创新与设备升级
01
02
03
研发新型管道材料
采用高强度、耐腐蚀的复 合材料，提高管道的耐用 性和安全性。
优化管道设计
压力等级与管径选择
根据燃气性质、流量、输气距离等因素，确定合适的压力等级和管 径，以满足安全、经济和技术的要求。
管道附属设施
设计必要的管道附属设施，如阀门、补偿器、排水器等，以确保管 道的正常运行和安全。
管道材料与防腐
管道材料选择
根据输送气体的性质、压力等级、施 工条件等因素，选择合适的管道材料 ，如钢管、玻璃钢管等。
应用领域与实例
城市燃气供应
01
燃气长距离输送系统为城市居民提供稳定、可靠的天然气供应，
满足居民日常生活和工业生产需求。
天然气管道运输
02
通过长距离管道输送天然气，将天然气从产气区输送到消费区，
实现资源的优化配置。
天然气液化与储运
03
将天然气液化后通过长距离管道或液化天然气船进行运输，用
于能源贸易和调峰。
储存与调压设施用于调节燃气 流量和压力，保障燃气稳定供 应。
城市燃气管网系统
（5）从气源厂连接高压或中压管道的连接管段应采用双线敷设； 由高、中压管道直接供气的大型用户，其用户支管末端必须考虑
设置专用调压站的位置； （6）高、中压管道应尽量避免穿越铁路等大型障碍物，以减少工 程量和投资； （7）高、中压管道是城市输配系统的输气和配气主要干线，必须 综合考虑近期建设与长期规划的关系，以延长已经敷设的管道的 有效使用年限，尽量减少建成后改线、增大管径或增设双线的工 程量； （8）当高、中压管网初期建设的实际条件只允许布置半环形、甚 至为枝状管网时，应根据发展规划使之与规划环网有机联系，防 止以后出现不合理的管网布。
4.低压—中压B两级管网系统
人工燃气，低
压储气，压气 站加压后送入 中压管网，再 经区域调压室 调压后送入低 压管网 峰时向中压管 网供气，高峰 时向中、低压 管网同时供气
低压储气罐低
5.三级管网系统
高压储气罐储
气，并用高压 管道将储气罐 连成整体； 通过高中压调 压站、中低压 区域调压站将 高压管道、中 压管道、低压 管道连接 。
4.根据敷设方式分类 (1)地下燃气管道
(2)架空燃气管道
一般城镇燃气管道不允许架空，少数城镇庭 院管，因地下敷设有难度时，才允许架空 敷设。 工厂区内部燃气管道通常架空敷设，以 方便运行管理和检修。
4.2.2城市燃气管网系统形式的选择
1.城市燃气输配系统的构成 构成： (1)不同压力等级的燃气管网 (2)城市燃气分配站或压气站、调压站、储配站 (3)监控与调度中心、维护管理中心 原则： (1)供气安全可靠，管理维修方便 (2)经济效益好，投资省，运行管理费用低 (3)站室、构筑物、设备宜采用标准化和系列化 (4)能够分期建设，分期投产
主要负责燃气管网系统的日常运行、维
输油气管网系统优化设计与实施
2021.05科学技术创新输油气管网系统优化设计与实施孙佳楠（辽河油田油气集输公司，辽宁盘锦124010）石油、天然气是二十一世纪新型能源，其需求量和供给量正在逐年上涨，石油、天然气的输送是通过输气管传递的，随着新油田、新气田的发现，以及老油田和老气田新区块的开发，多条输油气管组成了一个庞大的输油气管网系统。
就中国而言，中国长输油气管网系统具有规模庞大、覆盖范围比较广泛、里程较长等特点，总输油气里程已经超过了100000km [1]。
由此可见输油气管网系统的建设是一项资本较大的工程，并且在建设过程中需要对整体输油其管网进行合理布局，否则会提高系统运行成本，即油气运输成本。
但是目前现有的输油气管网系统存在着诸多问题，比如输油气管网系统布局不够合理，传统系统对于管网拓扑连接关系、站场几何位置确定的不够准确[2]。
此外输油管网系统部分参数也存在这问题，其中包括输油气管径、壁厚等，这类管网参数的不合理将直接增加输油气管网系统的运行成本，同时还会造成系统对油气供应的缓慢，在实际运行过程中经常出现停供现象，油气供应达不到市场需求，传统系统已经无法满足输油气管网运行需求，为此提出输油气管网系统优化设计与实施。
1输油气管网系统布局优化1.1建立优化模型针对输油气管网系统布局方面，本文通过建立优化模型的方式，进而对输油气管网系统布局起到优化的作用。
在此过程中，首先，建立目标函数，设目标函数的表达式为F ，则有公式（1）。
（1）公式（1）中，a 指的是输油气管网建设所需成本；b 指的是输油气管网建设路径选择；c 指的是输油气管网长度。
通过公式（1），得出输油气管网系统布局优化模型的目标函数。
以此，为输油气管网系统布局优化的基础函数。
但由于上述输油气管网系统布局优化模型的目标函数没有考虑到“井站”之间的隶属关系，导致输油气管网系统布局优化为局限优化而并非全局优化[3]。
基于此，本文通过考虑到“井站”之间的隶属关系，结合输油气管网系统布局现实场地条件因素，得到完整的输油气管网系统布局优化模型。
城镇燃气输配系统
城镇燃气输配系统城镇燃气输配系统是指在城市及其附近地区，按照一定的设计规范和技术要求，为满足城市居民、商业、工业等用气需求而建设的供气系统，它由燃气输配站、主干管道、支线管道和用户内部管道等四部分组成。
燃气输配站燃气输配站是城镇燃气输配系统的起点，也是系统最重要的组成部分之一。
负责将工业生产中产生的天然气、液化石油气等加工和转运至城镇，经压缩、净化、调质等过程，将天然气由输气管道供到城市内部。
燃气输配站的主要设备有压缩机、调压设备、净化设备、计量仪表以及自动控制系统等。
其中，压缩机是将天然气压缩到一定压力级别，以提高天然气的运输能力，从而达到长距离输送的目的。
主干管道主干管道是燃气输配系统中链接燃气输配站和城市的重要路段，是整个系统的骨架，承担着将天然气由燃气输配站输送至城市内部的重任。
在主干管道的建设过程中，需要考虑管道的材质、直径、厚度、内压等一系列技术问题，并选用先进的施工工艺和设备，以确保管道的牢固、安全、可靠。
主干管道的设计、建设与使用要考虑到对环境的影响，不应影响到城市的生态环境和居民的日常生活。
特别是在沿海地区，还需要考虑海水侵蚀的因素。
支线管道支线管道是主干管道的分支，将天然气输送到城市的各个角落。
支线管道包括高压输气管道和低压输气管道两种形式。
在建设过程中，需要考虑管道的走向、斜率、管径、材质、阀门、燃气储气罐等一系列因素。
支线管道的维护管理是整个城镇燃气输配系统运行的关键，定期巡检、规定检查、管道清理等措施都是确保管道安全运行的重要措施。
用户内部管道用户内部管道是城市内各个居民、单位使用天然气的通道，包括高压管道和低压管道两种类型。
居民户可以通过燃气公司申请开通气源，使用天然气做饭、取暖或供给热水等，使用范围比较广泛。
在管道使用中，用户要注意安全用气，定期检查管道是否有老化、破裂、漏气等情况，特别是天然气的可燃性需要引起足够的重视。
同时，要严格遵守燃气企业发布的用气规定，做好燃气管道的安全使用工作。
输气管道设计与管理
1气田气：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2油田伴生气：有的是随液态原油一块儿从油井中开采出来的，称为油田伴生气3习惯上把这两类气体都称为天然气。
气田气60%和油田伴生气40%4天然气热值很高33MJ/m5天然气的有那些优点？利用天然气作燃料与煤相比有那些优越性？干净、清洁、使用方便、燃料效率高比较价格低等优点6天然气的主要成分是甲烷，及少量的乙烷，丙烷，丁烷等。
7煤层气、油页岩、油砂是我国常规石油资源的重要补充，对提高我国油气资源的保障能力将起到重要作用。
煤层气俗称“瓦斯”，其主要成分是CH4（甲烷），是主要存在于煤矿的伴生气体，也是造成煤矿井下事故的主要原因之一。
油页岩，又称油母页岩，一种高矿物质的腐泥煤，为低热值固态化石燃料。
色浅灰至深褐，含有机质和矿物质；有机质的绝大部分不溶于溶剂，称油母。
油页岩是人造石油的重要原料。
经低温干馏可得页岩油、干馏气和页岩半焦。
所谓油砂，实质上是一种沥青、砂、富矿黏土和水的混合物，其中，沥青含量为10%～12％，砂和黏土等矿物占80%～85％，其余3%～5％是水。
82010年需求量将达到1000亿立方米，而缺口在200亿立方米左右，2020年求量将达到2000亿立方米，而缺口在1000亿立方米左右9我国天然气发展策略：立足国内、利用海外、西气东输、海气登陆、北气南下、就进共应、走国内生产与国外进口相结合的液化天然气发展道路10天然气水合物是21世纪的新能源。
1m3天然气水合物的能量相当于164m3天然气的热值11输气系统的组成：矿场集气管网、干线集气管网、城市配气管网和这些管网相匹配的的站、场装置组成12气田集气从井口开始，进分离、计量、净化、和集中处理等一系列过程，到向干线输气为止13干线输气管:从输气首站至管线的终点配气站，中间可能还设有若干压气站.主要是线路和压气站。
14储气库一般都设在城市附近，以调节输气的与供气之间的不平衡15气体可压缩性对输气和储气的影响：（1）上、下站输量不等时，压力变化较平缓（2）输气管中体积流量沿管长而改变，起始Q 小，终点Q大。
输油管道设计与管理__概述说明以及解释
输油管道设计与管理概述说明以及解释1. 引言1.1 概述输油管道设计与管理是石油行业中至关重要的一项工作。
输油管道作为石油产品运输的重要通道，对于确保能源供应和经济发展具有重要意义。
因此，优质的管道设计和有效的管理是确保输油系统安全、高效运营的关键。
管道设计主要涉及选址与布置、材料选择与特性以及直径及壁厚计算等方面。
合理选址和布置可以最大程度地减少环境和社会影响，并且便于日后巡检和维护操作。
同时，在选择合适的材料时，需要考虑其耐腐蚀性、强度以及可焊性等特性，在确保安全运营的前提下降低成本并延长使用寿命。
此外，通过合理的直径及壁厚计算可以确定适当的管道尺寸，以满足输送液体流量需求，并确保结构强度满足设计要求。
在实际操作中，输油管道管理也不可忽视。
巡检与维护是持续监控系统状态、减少故障风险的必要手段。
定期巡视管道是否存在泄漏、腐蚀和机械损伤等问题，并采取相应维护措施，可以及早发现和解决隐患，保证管道安全运行。
同时，安全监控与防护的实施是预防事故发生的重要环节。
例如，利用先进的传感技术和远程监控系统可以实时监测管道的运行状态，以及检测异常事件并及时报警处理。
此外，完善的故障处理与应急预案也是输油管道管理工作不可或缺的一部分，能够在意外事件发生时快速做出反应和处置。
本文旨在对输油管道设计与管理进行综述，并深入探讨其相关要点和挑战。
通过总结主要观点和发现的重要性，我们可以更好地认识到输油管道设计与管理对于石油行业的重要性。
另外，在未来展望中，我们将提出一些建议以推动输油管道设计与管理领域的进一步发展，并为改进现有方案提供参考依据。
2. 输油管道设计:2.1 管道选址与布置要点:输油管道的选址和布置是设计过程中的关键步骤。
在选址方面，需要考虑以下因素：- 地质条件：选择适合铺设输油管道的地质环境，避免地震、山体滑坡等地质灾害风险。
- 土壤条件：确保土壤稳定性和承载能力，选择能够承受管道重量和压力的土壤类型。
石油天然气长输管道完整性管理系统介绍
生成中心线
管道改线
APDM概念模型树
管道检测数据对照图
系统应用—管道管理
管道内检测数据管理
根据管道完整性管理规范，实现内 检测数据（缺陷、焊缝、特征等）批量导 入，自动对齐，数据统计；对特定缺陷进 行发展跟踪。支持对缺陷的检测、统计、 分析、维修等全过程。
缺陷管道补强记录
管道外防腐数据管理
系统应用——APDM模型维护
本系统在国内率先实现了针对APDM的全面维护，包括APDM结构维护、 中心线维护、设备维护等。
以APDM概念模型树的方式来组织管道系统的完整性管理数据 ，简化数 据维护方式，使专业管理人员不必深入了解APDM就能够轻松对其进行 维护，根据业务需要对APDM进行扩充。
SCADA系统 EAM系统
ERP/OA系统 工业视频监控系统
视频会议系统 OPSS系统 档案系统 ……
系统主要构成
业务子系统
三维站场管理子系统
系统主要包括业务子系统、三维站场管理子系统、APDM模型维 护子系统、巡线子系统等。
提供将远程在线、个人桌面以及无线通讯等多种工作方式满足 不同人员需要
APDM维护子系统
巡检人员
查看线路周边情况
线路巡检管理 巡检基本信息管理 巡检巡计检划问管题理管理 巡检巡记检录计管划理管理
巡检记录管理
巡检问题记录
系统应用—巡线管理
通过PDA进行远程数据检索 根据巡检位置查找相关信息 现场记录发现的问题 维修开挖现场认证 维修过程资料保存
系统设置
系统应用—应急管理
布
跟
统
踪
计
系统应用—线路管理
实现对线路基本信息、线路周边信息的浏览查询，了 解线路的总体情况
燃气管道工程管理制度
燃气管道工程管理制度燃气管道工程是指在城市、乡村和工矿企业内布设的输送和利用燃气的管道系统，是城市能源供应的重要组成部分。
为了确保燃气管道的安全运行，必须建立科学严谨的管理制度。
本文将从管道规划、设计、建设、验收、运维等方面进行详细介绍。
一、管道规划管理1.燃气管道规划审批：根据城市规划、燃气需求和发展趋势，制定燃气管道规划方案。
规划方案需经相关部门审批后方可实施。
2.管道走向选择：根据城市道路、建筑物分布、燃气需求等因素，选择合适的管道走向，确保管道布置的合理性和安全性。
3.工程造价估算：在管道规划阶段进行初步估算，合理安排资金预算，确保工程建设经济合理。
4.环境评估和设计：对管道工程的环境影响进行评估，合理设计出防护措施和应急预案，减少环境风险。
二、管道设计管理1.设计依据和准则：按照国家和地方相关法律法规的要求进行设计，确保管道的安全性、可靠性和经济性。
2.管道材料选择：选择符合国家标准和规范要求的管道材料，确保管道的质量和使用寿命。
3.工程量与工期控制：根据设计要求和合同约定，合理控制工程量和工期，确保工程能够按时完成。
4.设计变更控制：在施工和运行中，对设计变更需进行合理管理，确保变更符合法律法规并经过相应程序的审批。
三、管道建设管理1.施工组织设计：制定详细的施工组织方案，确保施工过程中能够安全顺利进行。
2.施工图纸审查和管理：对施工图纸进行审查，确保施工图纸与设计文件一致，确保施工的正确性和合法性。
3.施工人员培训和管理：对施工人员进行必要的培训，提高其安全意识和技术水平，确保施工质量和管道安全。
4.工程质量控制：严格按照设计要求进行施工，对管道材料、焊接和试压等进行质量监控，确保工程质量符合规范要求。
四、管道验收管理1.工程竣工验收：施工完成后进行竣工验收，确保完成工程符合设计要求和相关规定。
2.工程验收文件管理：建立健全的工程验收档案管理系统，保存完整的验收文件，以备日后参考之用。
第三讲城市燃气管网系统课件
按远期气量设计，设计压力 0.4MPa ，采用 PE 管。
47
48
第二节 城市燃气管道的布线
管网系统在原则上选定之后，决定各管段的具体位置 路由 管道平面 纵、横断面管位 穿越障碍物
布线依据 高、中压管网的平面布置原则 低压管网的平面布置原则 管道的纵断面布置原则 燃气管道穿越铁路、河流等障碍物的方法
第三讲 城市燃气管网系统
城市燃气管网的分类及其选择 城市燃气管道的布线 工业企业燃气管网系统 建筑燃气供应系统 管材及其连接方式 燃气管道的附属设备
1
第一节 城市燃气管网的分类及其选择 燃气管道的分类 城市燃气管网及其选择
2
一、燃气管道的分类 按用途分类 按敷设方式分类 按输气压力分类 按管网形状分类
35
c、当天然气压力大于2.0MPa时，因储罐运行压力一般为 1.6MPa，采用管道储气较储罐储气经济。
长输管道末段储气
高压管道
管束储气
由于四级地区地下燃气管道压力不宜大于1.6MPa，高压管道 一般设置在中心城区边缘。 对于要求供气压力较高的用户（如发电厂）可由高压或次高 压管道直接供气。
36
d、对于中小城市，中压单级管网系统为首选。
3
(一)按用途分类
长距离输气管线 ——其干管及支管的末端连接城市或大 型工业企业，作为该供应区的气源点。
城市燃气管道
分配管道——在供应地区将燃气分配给工业企业用户、 公共建筑用户和居民用户，主要指街区干管。
庭院管道
用户引入管——将燃气从庭院管道引到用户室内管道 引入口处的总阀门。
室内燃气管道——通过用户管道引入口的总阀门将燃 气引向室内，并分配到每个燃气用具。
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。
城市燃气输配管线
城市燃气输配管线1. 管线概述城市燃气输配管线是供应城市居民和企业的主要能源管道系统。
它用于输送燃气从输气站点到各个用户，以满足他们的燃气需求。
管线通常由高压输气管道、中压配气管道和低压输配气管道组成。
本文将介绍城市燃气输配管线的构成、设计原则、安全管理以及维护保养。
2. 管线构成2.1 高压输气管道高压输气管道起始于输气站点，负责将天然气从输气站点输送到中压配气站点。
这些管道通常采用高强度材料，如碳钢或玻璃钢，并且会经过相应的防腐蚀处理。
2.2 中压配气管道中压配气管道负责将天然气从高压输气站点传输到低压输配气站点或直接供应给大型工业用户。
这些管道通常使用钢管材料，并且需要按照国家标准进行设计和安装。
2.3 低压输配气管道低压输配气管道将天然气从配气站点输送到城市的居民和企业用户。
这些管道通常使用塑料管材料，因为塑料管具有良好的耐腐蚀性和可塑性。
3. 设计原则城市燃气输配管线的设计需要考虑以下几个原则：管道设计必须符合相关的安全标准和规范，以确保输送的燃气不会泄漏或引发事故。
例如，管道的材料、厚度、焊接质量以及防腐蚀措施都需要满足相应的标准。
3.2 可靠性管道设计必须确保在正常运行条件下，天然气能够稳定地从输气站点到达用户。
管道的尺寸、布局、支撑方式和附属设备都需要考虑到管道的压力和流量要求。
3.3 经济性管道设计需要兼顾投资和运营成本。
通过选择合适的管道材料、采用合理的布局以及实施有效的防腐蚀和维护计划，可以降低管道的建设和运营成本。
城市燃气输配管线的安全管理是确保管道运行安全的关键。
以下是一些常见的安全管理措施：4.1 建设阶段在管道建设阶段，需要进行合理的管道布置和管道材料选择。
同时，还需要进行必要的土壤工程和地质勘探研究，以保证管道的稳定性。
4.2 运营阶段在管道运营阶段，需要定期进行管道的巡检和监测，以及定期的维护保养工作。
此外，还需要建立完善的应急预案，并进行相关培训和演练。
4.3 安全意识培养对于使用燃气的居民和企业用户，需要加强安全意识培养。
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。
长输油气管道SCADA系统设计及应用
长输油气管道SCADA系统设计及应用摘要：本文依据油气输送管道中SCADA全面的应用实践，做了系统性的分析。
根据应用实践能够得知，SCADA系统功能越强，运作性能越稳定，其操作管理方法也更方便快捷。
SCADA系统对长输管道和输油泵站自动化技术水平的提升起着至关重要的作用。
关键词：油气管道；SCADA系统；监控与数据1.引言监控与数据收集（SCADA）系统原理是由数据通信互联网对远程控制站点的运行设备进行监视与控制，从而实现数据采集、检测、主要参数调节、设备控制、数据信号接收等功能的控制与智能管理系统。
该系统广泛用于社会发展各行各业，比如石油化工、电力工程、给排水工程等。
系统主要包含：控制器、服务器、存储设备、远程终端设备、监控终端和其他附属设备等。
经过高速发展，SCADA作为一种稳定性能相对较高的计算机自动控制系统，被用于石油化工输送技术上，比如川气东送、国家管网和成品油批发气管道输送等，完成有些人监守、无人操控的先进的远程监控系统。
本文以某石油管道输气管道为案例，探讨了SCADA系统的整体设计与实现，并从本系统的业务、作用、要求、运用等方面对实际效果展开分析，从而希望为该系统的全面运用提供借鉴参考。
2. SCADA 系统设计分析SCADA系统，主要是指在计算机基础上发展出来的、可以实现生产过程控制及其调度自动化的系统，其可以监视与控制现场运作设备状况，进行数据采集、开展设备精确测量、操作、调节参数及提供数据信号警报等功能。
2.1总体设计控制系统设计架构包含上位组态页面展示到数据库的数据下发，以及根据数据库的传送，只需控制模块处理数据信息，再将数据信息通信到远程终端设备。
同时远程终端设备将数据送回后，又将数据通过安全通道再度传送，进到控制器，数据处理后进入数据存储中心，对备份数据存储，后再回到操作界面，从而满足客户能实时的监视与控制。
2.2总体结构控制系统包含了多级网络总体结构，主要包括智能化网络、控制操作网、系统网络、管理网络四方面构成。
燃气工程-第4章__燃气输配系统
用于输送燃气的管道材料有钢管、铸铁管、 塑料管和复合管 一般应根据燃气的性质、系统压力、施工 要求以及材料供应情况等来选用，并满足 机械强度、抗腐蚀、抗震及气密性等各项 基本要求。
(一)钢管
钢管具有强度高，韧性好，抗冲击性和严 密性好，焊接加工方便等优点，但耐腐蚀 性能较差，使用寿命约为30年。 用作输送燃气的钢管一般应采用低碳钢或 低合金钢，焊接后的接口部位应与母材有 同等强度。
1)一级地区：有12个或12个以下供人居住建 筑物的任一地区分级单元。
独立住宅单元≤12
2)二级地区；有12个以上，80个以下供人居 住建筑杨的任一地区分级单元。
12<独立住宅单元≤80
等级划分
3)三级地区：有80个或80个以上供人居住建 筑物的任一地区分级单元；或距人员聚集 的室外场所90m内敷设管线的区域。
四、管道的纵断面布置
(一)管道的埋深 地下燃气管道埋深主要考虑地面动荷载，特别是 车辆重荷载的影响以及冰冻线对管内输送气体中 可凝物的影响。
在人行道下，≥0.9m； 非车行道下，≥0.6m; 庭院以及绿化带和载重汽车不能通过之地≥0.3m; 水田下≥0.8m。
四、管道的纵断面布置
(2)中压单级管网系统
加压
气源厂 用户燃具
城镇燃气储配站 箱式调压器
中压输气干管 配气管网
输 气 干 管
(2)中压单级管网系统
该系统减少了管材，故投资省。可提高燃 烧效率。 但该系统安装水平要求高，供气安全性也 比低压单级管网差。
(3)中压B—低压二级管网系统
加压 气源厂
中压管网
高峰时
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。
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。
ASME B31.8S-2001输气管道系统完整性管理 (Managing System Integrity of Gas Pipelines)中文翻译
目
录
第一章 引 言............................................................................................................................. 1 1.1 范围..................................................................................................................................... 1 1.2 目的和目标......................................................................................................................... 1 1.3 完整性管理原则 ...............................................
智能输气管线管理系统的开发研究
智能输气管线管理系统的开发研究摘要：本文围绕“智能输气管线管理系统的开发研究”展开，重点探讨了其中的三大核心模块：数据采集与传输模块、数据分析与处理模块以及故障诊断与预警提示模块。
通过对这些模块的设计与实现进行深入探讨，旨在提升输气管线运营效率和安全性。
实验结果表明，该系统可显著提高管线运营水平，为相关领域提供有力技术支持。
关键词：智能输气管线；管理系统；开发随着天然气需求的持续增长和输气管线网络的日益复杂，传统的输气管线管理方式已经无法满足现代社会的需求。
因此，开发一款智能输气管线管理系统势在必行。
本文聚焦于该系统的三大核心模块，通过对其深入研究与实验验证，期望为输气管线管理带来革命性的变革。
一、数据采集与传输模块数据采集与传输模块是智能输气管线管理系统中不可或缺的一环，其主要职责是从众多传感器和设备中高效、准确地捕获输气管线的实时数据，如压力、流量、温度等[1]。
这些数据是反映输气管线运营状态的关键指标，对于确保管线的安全和高效运营具有至关重要的作用。
为了确保数据采集的准确性和实时性，智能输气管线管理系统应选用高性能的数据采集设备。
这些设备采用了先进的传感器技术和信号处理算法，能够在各种环境和工况下稳定工作，精确捕捉管线的实时状态。
此外，系统还对设备进行了严格的校准和测试，确保其测量精度和响应速度达到系统要求。
在数据传输环节，智能输气管线管理系统面临的主要挑战是如何确保大量实时数据能够稳定、快速地传输到数据处理中心[2]。
为了应对这一挑战，可以采用高效的无线网络传输协议，并根据实际运行环境进行了细致的优化和调试。
这种传输协议具有高吞吐量、低延迟和高可靠性等特点，能够在复杂的网络环境中保持稳定的传输性能。
为了确保数据的完整性和安全性，可以在传输过程中采用了多种加密和安全认证机制。
这些机制能够对数据进行加密处理，防止未经授权的访问和篡改。
同时，智能输气管线管理系统还应对数据进行了压缩和分包处理，以进一步提高传输效率和降低网络负担。
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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涂层，长距离输气管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：()0.5225Q 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在高压围的变化对Q影响很大。
（2）终点压力Zp在低压围的变化对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 ZxP P P PL=--，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。
根据管平衡前后质量守恒可得平均压力：=322233ZQZQpppp--=32⎪⎪⎭⎫⎝⎛++ZQZQ pppp2（2）输气管道上压力为平均压力的点距起点的距离：LppppxZQpjQ2222--=当QpjZppp32,0→→时，得：x0=5/9L≈0.55L当QZpp→时，得：()()()()LpppppppppppLppppxZQZQZQZQZQQZQpjQ2222222222949limlim-+++-+=--=根据求极限的洛必达法则，以Zp为变量求导，得：LLpppxQZQ5.0723723633=--=故Zp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。
0.51221T T Q Q ⎛⎫= ⎪⎝⎭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，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、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。
（10分） 解：平均相对分子质量∑=⨯+⨯+⨯+⨯==63.1658005.044005.03002.01697.0μy μi i工程标准条件下天然气的密度742.0414.2263.16V μM ===ρ 相对密度5738.02931.1742.0a ===∆ρρ。