燃气及成品油管道输送课程设计.

重庆科技学院

《管道输送技术》课程设计报告

学院: 石油与天然气工程学院专业班级: 油气储运

学生姓名: 学号:

设计地点（单位）：k栋801

设计题目: 某输气管道工艺设计

完成日期：2015 年1月10日

指导教师评语:

成绩（五级记分制）:

指导教师（签字）:

目录

1 设计总则 (1)

1.1设计标准 (1)

2设计任务参数 (2)

2.1设计工程概况 (2)

3 确定管道评估性通气能力 (3)

4 输气管道规格 (4)

4.1天然气的密度及相对密度 (4)

4.2天然气运动黏度 (4)

4.3末端储气量计算 (5)

4.4 末端最大储气量计算 (7)

4.5管段平均直径D计算 (8)

4.6管段壁厚确定 (9)

5 压缩机选择与布置 (12)

5.1压缩机站的确定 (12)

5.2计算各站间进出站压力 (13)

5.3 压缩机功率计算 (14)

5.4压缩机选型 (14)

6 结论 (15)

6.1管道评估性通气能力 (16)

6.2 输气管道规格 (16)

6.3压缩机站数及压缩比 (16)

6.4压缩机选型 (16)

参考文献 (17)

1 设计总则

1.1设计标准

本设计主要依据的是课程设计任务书提供的设计参数以及《输气管道工程设计规范》GB50251-94进行设计计算。

1.2设计原则

输气管道工程设计应遵照下列原则：

（1）《输气管道工程设计规范》GB50251-2003

（2）保护环境、节约能源、节约土地，处理好与铁路、公路、河流等的相互关系；

（3）采用先进技术，努力吸收国内外新的科技成果；

（5）优化设计方案，确定经济合理的输气工艺及最佳的工艺参数。

（6）在保证管线通信可靠的基础上，进一步优化通信网络结构，降低工程投资。提高自控水平，实现主要安全性保护设施远程操作。

（7）以经济效益为中心，充分合理利用资金，减少风险投资，力争节约基建投资，提高经济效益。

2设计任务参数

2.1设计工程概况

某长距离输气干线，沿线地形起伏不大，海拔高度1200m。要求对该管道进行工艺设计。设计要求如下：

（1）确定管道评估性通气能力

（2）输气管道规格

（3）压缩机站数及压缩比

（4）确定压缩机机组的功率与型号

（5）布置压气站

2.2其他有关基础数据

所输天然气组分见下表2-1：

表2-1 天然气相关组分

（2）天然气的温度为27℃，管道全长1080km，任务输量为：26亿方/年，起点气源压力为:6.2MPa；

（3）压气站最大工作压力为7.5MPa，进站压力为5.4MPa，各站自用气系数为0.5%，末端最低压力2.0MPa；

（4）入站口到压缩机入口压损为0.1MPa；压缩机出口到压缩站压损0.2MPa

2.3设计要求

（1）确定管道评估性通气能力；

（2）输气管道规格；

（3）压缩机站数及压缩比；

（4）确定压缩机机组的功率与型号；

（5）布置压气站。

3 确定管道评估性通气能力

任务年输量为26亿方/年。根据《GB50251-2003》输气管道工程设计规范规定：输气管道的设计输送能力应按设计委托书或合同规定的年或日最大输气量计算，设计年工作天数应按350d计算（350d是为冬夏平衡，同时最大输气量应以标态计算。）。

由上计算可得该管道通气能力为85.98立方米每秒。

4 输气管道规格

4.1天然气的密度及相对密度

由气体的相对分子质量公式：

(4-1) 得出:

由公式得：

在标准状态下，天然气的密度与干空气的密度之比称为相对密度。天然气相对密度用符号用表示，则有：

(4-2) 式中——气体的相对密度

——气体的密度

——空气的密度，在工程标准下，为1.206

相对密度：==0.729/1.206=0.604

4.2天然气运动黏度

（1）由各组分黏度计算天然气黏度：

(4-3) 代入数据得：

所以按公式计算得动力黏度:

=44.30/4.19=10.57MPa·s （2）计算天然气运动黏度:

4.3末段储量计算

假设末段管径770mm，压缩比1.3，

式中——气体流量，

——气体响度密度

d——输气管径，cm

u——气体的动力粘度，

式中——气体平均压力

式中——平均压力

——起点压力

——终点压力

（1）计算管径

为满足储气要求，设计最大储气量为日输气量的40%，即

式中 d——管道内径，mm;

——末段起点最大压力，Pa;

——末段终点最小压力，Pa;

——标况下的温度（）；

——标准大气压（）；

——转换系数值，取值0.03848。

相对

误差：

上式中参数的计算公式如下：

式中

——水利摩阻系数；

——气体压缩因子；

——气体的相对密度；

——输气管道内气体的平均温度，K；

——管道内径，mm；

——转换系数值，取值0.03848。

根据最优末段长度计算公式：

式中——最优末段长度，m；

——末段起点最大压力，Pa；

——末段终点最小压力，Pa；

由任务书知：

4.4末段最大储气量的确定

储气开始时，终点的最低压力应该不低于配气站要求的最低供气压力，故为已知，

此时有：

（3-3）

式中——开始储气时末段起点的最低压力；