天然气管道工艺设计
天然气管道输送管线的工艺设计分析
天然气管道输送管线的工艺设计分析摘要：随着我国天然气开发力度不断加大，天然气需求量及贸易量的不断增加，对天然气输气系统提出了更高的要求。
天然气输气系统由若干输气干线、集气管网等组成，加强对天然气输送管线的工艺设计，对于提升输送管线的效率、降低能耗、提高输气管线的安全性具有重要意义。
关键词：天然气；输送管线；工艺设计1 前言随着我国不断加大环境保护力度，天然气作为清洁能源，生产及需求量快速增加，相应的天然气贸易量也不断增加。
为满足消费市场需求，必须要建成区域性或全国性天然气供气网络。
天然气输送系统由多条主干线，多个集气管网组成、配气管网，以及各种地下储气库组成。
通过天然气输送网络，可以油气田与千家万户连通起来，保证了供气网络的灵活性，形成了多个气源，多个通道的供气系统。
在天然气管道输送过程中，加强对管道设计，对于提供输送效率、节约输送能量、保障网络安全具有重要意义。
2 天然气输送管道风险分析天然气输送管线距离较长、输送压力较高、介质量大，且输送介质具有易燃、易爆危险性。
在运行管理过程中，可能存在设计不合理、施工质量问题，或因腐蚀、疲劳等因素，容易造成管线、阀门、仪器仪表等设备设施及连接部位泄漏而引起火灾、爆炸事故。
此外，由于气候原因会出现管道冻裂、腐蚀或应力腐蚀等。
设计不合理管道设计是确保工程安全的第一步，也是十分重要的一步。
设计不合理主要有以下影响因素：（1）工艺流程不合理；（2）系统工艺计算不准确；（3）管道强度计算不准确；（4）管道、站场的位置选址不合理；（5）材料选择、设备选型不合理；（6）防腐设计不合理；（7）管线布置、柔性考虑不周；（8）结构设计不合理；（9）防雷防静电设计缺陷等。
施工质量问题（1）管道施工队伍水平低、质量失控；（2）强力组装；（3）焊接缺陷；（4）补口、补伤质量问题；（5）管沟、管架质量问题；（6）穿、跨越质量问题；（7）检验控制问题；（8）没有严格按施工标准设计；（9）施工质量管理体系不健全。
(完整)高压天然气管道方案设计
XXXXXXXX有限公司XXCNG加气母站专供管线方案设计设计单位：XXXXXXXX有限公司日期：2014年09月15日目录1总论 (1)1.1工程背景和方案 (1)2工程设计指导思想、编制原则及自然条件 (2)2.1指导思想 (2)2.2编制原则 (2)2.3编制依据 (3)2.4沿线自然条件 (4)3工艺技术方案描述 (4)3.1方案内容 (4)3.2管道计算 (5)3.3线路工程 (8)3.4阀室部分 (13)4建议 (14)4.1线路走向建议 (14)4.2线路沿途安全保护措施 (14)5附图 (15)1总论1.1工程背景和方案1.1.1工程背景天然气是国家大力提倡的清洁燃料，这将对优化我国的能源结构，有效解决工业生产能源供应安全、生态环境保护的双重问题，实现经济和社会的可持续发展发挥着重要作用。
对菏泽而言，充分把握国家西气东输战略和能源结构调整战略实施的机遇，利用资源优势发展天然气工业，通过发展天然气压缩工业，能够使XX市的天然气资源得到充分利用，从而变资源优势为经济优势。
随着工业的快速发展和国家评估标准的逐步提高，大气污染治理压力大、形式严峻。
天然气在燃烧过程中基本不排放二氧化硫，因此，积极推进城市气化，天然气汽车，扩大天然气的利用范围和领域，对于改善城市大气环境，创建绿色中国具有积极意义。
目前XX县燃气应用方式以液化石油气及CNG减压供气为主；只依托济宁华润加气母站CNG气源供气；本项目可通过陈集分输站引入平泰线管道气源，保证XX县近远期实现管道天然气供应。
近期供应XX县天然气气量0.6亿Nm3/年，远期供应XX县天然气气量1.2亿Nm3/年。
根据压缩天然气的运输半径，XXXXXXXX有限公司XXCNG加气母站依托该管道气源建成投产之后可以辐射XX市一区八县，该站日压缩能力达20万Nm3，可满足该区域压缩天然气的需求。
XXCNG加气母站的建设不仅能更好的满足本地区及周边地区对天然气能源的需求，也是解决山东地区天然气扩大利用的理想途径。
天然气管道输送管线的工艺设计分析
天然气管道输送管线的工艺设计分析摘要：随着人们生活水平的提高，对各种资源的需求量不断增加。
其中，天然气是现在普遍使用的能源，具有高质量、高效率、高清洁等特点，人们使用的过程中，具有清洁的环境，享受高质量的日常生活。
天然气广泛应用在人们的生活和工作当中，对工业生产和居民生活都有重要的作用。
本文分析和研究了天然气管道的输送管线工艺设计，对天然气的输送进行了相应的探讨。
关键词：天然气；输送管线；工艺设计引言天然气的使用范畴十分广泛，既能够用作燃料，也能够制造化学药品、液化石油等，在生产生活、化工领域、医药卫生等方面都具有良好的应用效果。
且天然气能源的使用基地建设成本较低、运输规模较大、土地使用面积消耗、建设速度较快、安全系数较高等优势显而易见。
鉴于此，需要在天然气运输方面加大研究深度，促进天然气在我国使用广度不断推进。
1天然气管道输送管线主要参数对天然气管道输送管线主要输出参数的梳理，有助于引导相关工作人员明确自身工作的重点，从而确保输送管线设计的有效性以及针对性，在提升天然气输送质效的同时，有效规避安全风险，减少事故的发生机率。
目前，天然气管道输送管线参数主要涉及输气量、输送距离、输气压力、管道直径以及温度等多项，对这些要素的合理控制，进一步保证了天然气管道输送的有效性，同时也对输送管线设计工作的开展提供了参考。
具体来看，天然气管道输送管线的输气量主要包括年输气量以及日输气量2个方面的内容，其中年输气量，一般按照350天进行计算。
天然气输气压力通常情况下是指输送管线的最大输气压力，以MPa作为计量单位，考虑到天然气输送管线中会设置一定的数量的压缩机，因此在参数获取的过程中，工作人员应当结合实际，有针对性地确定输气压力。
在天然气输送或者供气的过程中，为了保证输送的有效性，应当根据相关要求对供气压力进行调控，以确保供气压力符合实际的使用需求。
天然气在输送环节，在土壤传热以及压力下降的情况下，会出现焦—汤效应，天然气的温度持续下降，对天然气的日常使用造成了一定的影响。
燃气管道工程设计、施工技术规定(4篇)
燃气管道工程设计、施工技术规定燃气管道工程是指从燃气输送站点到用户使用点之间的管道系统。
燃气管道工程设计和施工技术的规定是为了确保燃气的安全运输和有效利用。
本文将对燃气管道工程设计和施工技术进行详细阐述，包括设计原则、设计内容和施工要求等方面。
一、燃气管道工程设计原则燃气管道工程设计应遵循以下原则：1.符合有关法律法规和技术标准的要求；2.考虑到燃气的性质、压力和流量等因素，确定管道的材料、厚度和直径等技术参数；3.合理布置管道路线，减少工程投资和运营成本；4.确保燃气的安全运输和用户的使用安全。
二、燃气管道工程设计内容燃气管道工程设计应包括以下内容：1.管道系统布置方案：根据燃气输送站点和用户使用点的位置，确定管道路线、节点和分支线路等布置方案；2.管道材料和技术参数：根据燃气的性质、压力和流量等因素，选择合适的管道材料和确定管道的厚度、直径和管网设计参数等；3.管道支撑和固定：对于地下管道，设计应考虑到地质条件和地下设施的情况，确保管道的稳定和安全；4.防腐保温措施：根据燃气管道的环境和介质的特点，确定合适的防腐保温措施；5.安全设施和防护措施：对于燃气管道工程，设计应考虑到火灾、爆炸、泄漏和防雷等安全问题，采取相应的安全设施和防护措施；6.工程量和材料清单：根据管道的长度、直径和材料使用量等，编制工程量和材料清单。
三、燃气管道工程施工要求燃气管道工程施工应满足以下要求：1.施工组织：合理安排施工人员和机械设备，制定施工方案和施工进度计划；2.施工安全：严格按照相关安全规定进行施工，确保施工人员和周围环境的安全；3.施工质量：按照设计要求和技术标准进行施工，保证管道的质量和可靠性；4.施工巡检和验收：安排专人进行施工巡检，确保施工进度和质量，并组织验收工作；5.材料和设备：选用符合相关标准的材料和设备，保证施工的质量和安全；6.施工记录和报验：及时记录施工情况和重要节点，及时报验相关部门。
四、燃气管道工程设计和施工中的常见问题及解决办法在燃气管道工程设计和施工过程中，常见的问题有：1.管道路线无法通过：在设计阶段应对地下管道线路进行详细调查，在施工阶段应及时应对地质问题，采取相应措施解决；2.设计与实际不符：在施工阶段应做好现场测量和验证工作，及时调整设计方案；3.施工材料和设备不合格：在采购前应做好供应商的质量控制工作，进行材料和设备的筛选；4.施工工艺不科学：在施工前应制定详细的施工方案和方法，组织技术人员进行指导和把关。
工业用户天然气管道安装工程施工组织设计方案
工业用户天然气管道安装工程施工组织设计方案目录一. 工程概述 (4)1、工程内容及特点 (4)2、工程量 (4)二. 编制依据 (4)1、本工程编制依据 (4)2、本工程所采用的规范、标准编目 (4)三. 施工程序 (5)1．工艺流程 (5)2. 技术准备 (5)四. 施工方法 (6)1．施工准备 (6)2．地上钢管安装 (6)3. 放线开槽 (7)4. 管道焊接组装 (8)5. 材料，管件加工 (9)6. 铺管敷设及附件安装 (10)7. 吹扫 (10)8. 设备、流量计安装 (10)9. 试压 (11)10. 土方回填 (12)五. 进度计划 (12)1．施工进度计划 (12)2．安排劳动力 (12)六. 资源配置计划 (13)1、参与本项目的主要施工管理人员表 (13)2、设备登记表 (13)七. 安全技术措施 (15)八. 质量管理措施 (16)1. 质量目标 (16)2. 保证措施 (16)九. 文明施工措施 (17)十. 施工平面布置 (17)1、场地使用、临时性现场用水和用电 (17)2、管材、管件保管与堆放 (17)附表一工程施工工艺流程图 (19)附表二地上管安装顺序图 (20)附表三施工进度计划 (21)附表四劳动力计划表 (22)附表五项目安全管理体系 (23)一. 工程概述1、工程内容及特点本工程是**市**有限公司供气工程，为小型工业用户，该工程位于**市麒麟区沿江乡新发村沾潦公路旁。
共2个用气点。
设计为整体撬装供气，起点接撬装设备，调压器前中压管道Ф57*4约2米，设计终点为厂房用气点前球阀处。
调压器调压前压力为0.35MPa，调压后设计压力为0.1MPa。
整个工程共设置1台调压器，管道自起点接出后，经调压、计量后到达本次设计终点。
2、工程量2.1、管网中压无缝钢管：Ф57X4-2m低压无缝钢管：Ф57X4-38m；Ф32X3.0-10m；2.2、其他调压箱1台，调压器为PN16 DN50 Q=100Nm3/h。
某输气管道工艺设计
重庆科技学院《管道输送工艺》课程设计报告学院:石油与天然气工程学院专业班级:学生姓名:学号:设计地点（单位）重庆科技学院设计题目:某输气管道工艺设计完成日期：年1月3日指导教师评语:_______________________________________________________________ _______________________________________________________________ ______________________________________成绩（五级记分制）:指导教师（签字）:目录1.1设计依据及原则 (1)1.1.1设计依据 (1)1.1.2设计原则 (1)1.2总体技术水平 (1)2设计参数 (2)3工艺计算 (3)3.1管道规格 (3) (3)3.1.2天然气密度及相对密度 (3)3.1.3天然气运动粘度 (3) (3)3.1.5管道内径的计算 (4) (4)3.2末段长度和管径确定 (6) (6) (6)3.2.3计算管道末段储气量 (7)4输气管道沿线布站相关工艺计算 (9)4.1压缩机相关概况 (9)4.2压缩机站数、布站位置的计算公式依据 (9)4.3压缩机站数、布站位置的计算 (10)4.4压缩比 计算 (11)4.4压缩机的选择 (12)5布置压气站 (13)5.1确定平均站间距 (13)5.2确定压气站数 (13)6设计结果 (14)参考文献 (15)1.1设计依据及原则本设计主要根据设计任务书，查询相关的国家标准和规范，以布置合理的长距离输气干线。
1.1.1设计依据（1）国家的相关标准、行业的相关标准、规范；（2）相似管道的设计经验（3）设计任务书1.1.2设计原则（1）严格执行现行国家、行业的有关标准、规范。
（2）采用先进、实用、可靠的新工艺、新技术、新设备、新材料，建立新的管理体制，保证工程项目的高水平、高效益，确保管道安全可靠，长期平稳运行。
天然气集输设计规范
管道敷设及防腐设计
管道敷设方式：包括直埋、架空 和管沟等敷设方式，需根据实际 情况选择。
管道敷设间距：应符合相关规定， 确保管道安全和正常运行。
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防腐设计：采用内外防腐涂层、 阴极保护等措施，提高管道的耐 久性和安全性。
紧急切断、自动 控制等安全控制 系统的设置和维 护
管道、阀门、储 罐等设备的防泄 漏措施和维护
环境保护和生态 恢复措施的制定 和实施
消防及应急救援要求及措施
消防设施：应设置消防通道、消防水源、灭火器等设施，并定期进行检查和维护。 应急救援措施：制定应急救援预案，定期进行演练，确保人员掌握应急救援技能。 报警系统：应设置火灾报警系统，及时发现火情并采取相应措施。 安全疏散：应设置安全出口和疏散指示标志，确保人员能够迅速撤离火灾现场。
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天然气集输设计 规范
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天然气集输工艺 设计规范
天然气集输系统 概述
天然气集输管道 设计规范
天然气集输设计 规范总则
天然气集输站场 设计规范
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天然气集输系统概述
天然气集输的定义和作用
天然气集输的定义：将分散的天然气收集起来，通过管道输送至处理厂进行净化和加工的过程。
管道与其他设施的安全距离：应 符合相关规定，确保管道与其他 设施的安全。
管道附属设备及器材选择
阀门：根据管道系统的工 艺要求和介质特性选择合 适的阀门类型和规格
管道配件：如法兰、管件、 接头等，应符合相关标准 和规范，确保连接可靠、 密封性好
天然气管道安装工程施工工艺
天然气管道安装工程施工工艺1 工程概况本工程天然气管道主要供楼顶六台燃气锅炉用气。
燃气由市政管网引入大厦内的调压箱，再经调压箱至楼顶层的燃气锅炉。
管道采用20#无缝钢管，氩弧焊打底，手工电弧焊填充盖面。
2 安装工序：高层建筑燃气工程的安装工序一般按照先室内，后室外；先地下，后地上的顺序进行。
3 主要施工方法及技术要求1）天燃气管道系统使用的管子、管件、管道附件、密封填料应符合国家现行有关标准；凡非标产品，均应参照相应的标准做性能试验。
管子、管件、管道附件及其它材料应具有出厂合格证；无合格证时，应经检查试验，证明合格后，方准使用。
2）高层建筑燃气的引入管，为防止地震或地基下沉对燃气管道的损坏，管道穿过承重墙或基础处应预埋套管。
套管与引入管之间用沥青油麻填塞，并用沥青封口。
3）竖井内的立管采用角钢固定管卡固定。
具体形式参见标准图集S161.立管底部设置承重支撑。
4）凡参加燃气管焊接的焊工，必须经过考试合格，并取得劳动部门颁发的焊工合格证件；凡中断焊接工作六个月以上的焊工在正式复焊前，应重新参加焊工考试。
5）管段加工前，应逐根将管内泥土、杂物清除干净。
6）管道切割采用机械切割，管端切割后，应将边缘的毛刺、熔渣、氧化铁、油污等清除干净，表面应光洁平整；管端面应垂直于管中心，其允许偏差不得超过1.0mm.。
7）管道坡口采用坡口机坡口，管子、管件的坡口尺寸见下表：焊接坡口形式和尺寸图8）钢管组装应用外对口器或内对口器；用内对口器组装时，可不进行定位焊，在根焊道完成后才能撤出内对口器；用外对口器组对时，应进行定位焊。
定位焊应均匀分布，定位焊总长度不得小于焊道总长度的50％，定位焊缝的厚度不得大于管壁厚度的2/3.组对错边量不得大于管壁厚度的10％。
9）管道焊接（1）焊接前按照《油气管道焊接工艺评定方法》进行焊接工艺评定。
（2）焊条、焊丝的选用符合焊接工艺评定的规定。
（3）焊条使用前，按出厂说明书的规定进行烘烤、保温。
燃气管道顶管施工技术方案设计
ANZHUANG2022年第12期64田国涛（泰山燃气集团 山东泰安 271000）摘 要：为了减少外部环境对顶管的干扰，保证管线在障碍中顺利通过，本文对天然气管线的穿越障碍进行了研究探讨。
根据管线工程所在地的地理环境特点，对顶管方案的关键内容以及参数进行设计，并利用水平定向钻和导向器进行顶管安装。
结果表明：该设计方案能够保证天然气管线在障碍中通过，具有一定应用价值。
关键词：燃气管道 顶管施工 设计方案 总顶力 测试验证中图分类号：TV5 文献标识码：B 文章编号：1002-3607（2022）12-0064-03燃气管道顶管施工技术方案设计天然气管线承担了周边地区天然气的运输供应工作，是实现天然气区域调度的重要载体。
随着我国经济的发展，城市的建设越来越深入、越来越复杂，导致了天然气管线布局不合理问题日渐突出。
同时，其他管线和地下工程的开展也给天然气管线的建设带来了巨大的困难[1]。
在这样的大环境下，如何通过合理的施工方法避免管线上的各种障碍是人们普遍关心的问题。
目前，在工程建设中横向方向钻井技术是当下最常用的技术手段，主要是在不破坏现有地基的情况下进行穿越作业，使其在工程建设中发挥更大的作用。
顶管技术作为管道穿越施工的方法之一，可以有效减少外部环境对顶管的干扰，保证管线在障碍中顺利通过。
但想要达到这一目标，必须保证方案设计的有效性，需要在方案设计时通过计算确定主要参数，即总顶力值在完成相关参数的基础上进行顶管施工[2-3]。
为保证天然气管线能够顺利通过障碍，本文对煤气管线穿墙顶管技术进行了探讨，并且在研究过程中对其有效性进行试验，以此验证设计方法的应用价值。
1 顶管方案的设计和确定为了确保顶管能够满足燃气管道穿越障碍物的需求，首先结合实际施工环境对顶管进行设计。
顶管的总顶力强度不仅要能承担障碍物的外力作用，同时也要适应周围地质结构土层的挤压作用[4]。
考虑到现有的顶管大多是采用注浆工艺制造的，因此本文设计顶管的总顶力值可以表示为：其中，F —设计顶管的总顶力值，kN；D —燃气管道的外部直径，cm；L —管道穿越障碍时顶管施工的顶进距离，m；f —燃气管道的外部与周围地质环境的摩擦力，N；f n —顶管大刀盘切削泥水平衡时迎面受到的阻力，N。
青海油田天然气外输管道工艺优化设计
青海油田天然气外输管道工艺优化设计摘要：青海油田天然气外输管道主要有三条主干线，分别是涩格线、涩格复线、仙敦线，本文分别从管线的穿越设计、线路工艺设计和防腐三个方面分析三条天然气外输主干线设计的优缺点，得出外输管道工艺的优化设计方案。
关键词：青海油田天然气外输管道穿越防腐工艺优化设计青海油田天然气外输管道管线概况分别为：仙敦管线从涩北为起点，经南八仙、巴伦马海湖和德宗马海湖西侧，沿高泉煤矿便道翻越赛什腾山后经花海子到当金山，沿公路出当金山后，经过十八里坡到沙山沟，在沿公路斜插南湖，最后到达终点七里镇，设计压力6.4MPa，设计输气量3×108Nm3/a；涩格及涩格管道复线主要经过的地形为盐碱地和沼泽，涩格管道设计压力6.4MPa，设计输气量8×108Nm3/a；涩格输气管道复线设计压力6.4MPa，设计输气量20×108Nm3/a，日最大输气量571.43×104Nm3。
一、穿越设计天然气外输管线穿越设计总体原则是：技术可行，节省投资；不阻塞河道，不破坏河流的原有形态，不对防洪、防汛构成不利因素；交通方便、施工便利、施工期限短，不影响整个工程进度。
穿越的位置与线路的总体走向相结合。
对于大型穿越工程，线路局部走向服从穿越位置。
涩格管道穿越国道215及青藏铁路各1次。
仙敦管线全线穿越315国道1次，穿越215国道9次，穿越敦格铁路12次。
穿越国道管道符合石油部与交通部制定的《关于处理石油管道和天然气管道与公路相互关系的若干规定》和《原油和天然气输送管道穿跨越工程设计规范》相关规定。
管道穿越国道的位置，选在稳定的国道路基下穿过，并使管线尽量与国道垂直相交。
因此穿越国道的输气主干线钢套管选用螺旋焊缝管，钢套管与输送管之间设绝缘支撑，支撑采用HDPE 绝缘支撑，套管两端采用套管密封环密封。
管道穿越铁路符合石油部与交通部制定的《原油、天然气长输管道与铁路相互关系的若干规定》和《原油和天然气输送管道穿跨越工程设计规范》相关要求，管道穿越铁路的位置，选在铁路区间稳定的路堤路基下，并使管道尽量与铁路相交。
输气管道工程设计规范
1、合用范围：本规范合用于陆上输气管道工程设计。
2、输气工艺：1)输气管道的设计输送能力应按设计委托书或者合同规定的年或者日最大输气量计算,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。
) .2)进入输气管道的气体必须除去机械杂质，且至少符合Ⅱ级天然气标准(GB17820) .3) 当输气管道及其附件已按照国家现行标准《钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范》SY0007 和《埋地钢质管道强制电流阴极保护设计规范》SY/T0036 的要求采取了防腐措施时，不应再增加管壁的腐蚀裕量。
4)工艺设计应确定的参数有：输气总工艺流程；输气站的工艺参数和流程；输气站的数量和站间距；输气管道的直径、设计压力及压气站的站压比。
5)管道输气应合理利用气源压力.当采用增压输送时,应合理选择压气站的站压比和站间距.当采用离心式压缩机增压输送时，站压比宜为1 。
2~1 。
5，站间距不宜小于100km。
6)具有配气功能的分输站的分输气体管线宜设置气体的限量、限压设施。
7)输气管道首站温和体接收站的进气管线应设置气质监测设施。
8)输气管道的强度设计应满足运行工况变化的要求。
11)输气管道工艺设计应具被以下资料:管输气体的组成；气源数量、位置、供气量及可调范围；气源压力及可调范围，压力递减速度及上限压力延续时间；沿线用户对供气压力、供气量及其变化的要求，当要求利用管道储气调峰时，应具备用户的用气特性曲线和数据；沿线自然环境条件和管道埋设处地温。
12)输气管道的水力计算见本标准6~9 页以及简化标准的附录.13)输气管道安全泄放) 应根据管道最大允许操作压力 (P) 确定，并应符合下列要求：(3) 安全阀的定压 (Pa 当P≤1 。
8MPa 时，P＝P+0 。
18MPa;＝1 。
1P；b 当1 。
8MPa＜P≤7.5MPa 时,Pc 当P＞7.5MPa 时，P＝1 。
05P。
(4)安全阀泄放管直径应按照下列要求计算：a 单个安全阀的泄放管直径，应按背压不大于该阀泄压力的10％确定，但不应小于安全阀的出口直径;b 连接多个安全阀的泄放管直径,应按所有安全阀同时泄放时产生的背压不大于其中任 何一个安全阀的泄放压力的 10％确定，且泄放管截面积不应小于各安全阀泄放支管截面积 之和。
气体管路工程设计方案
气体管路工程设计方案一、前言气体管路工程是指为了输送气体、液化气、气态化工原料、气态工业产品等而设计和施工的管路系统。
气体管路工程通常适用于天然气、液化气、氧气、氮气、氢气等气体及气态化工原料的输送系统，也可用于工业领域的空气、氮气、氧气、二氧化碳、氨、氯、氢气等气体介质的输送。
本文将围绕气体管路工程的设计、布置、材料选用、施工等方面进行详细阐述，以期为相关工程设计和施工人员提供一些建议和借鉴。
二、设计方案1. 设计要求（1）安全性：气体管路的设计应符合国家相关标准和规定，确保输送气体的安全可靠，保证气体的正常使用和运行。
（2）经济性：在保证安全的前提下，尽量节约成本，提高气体管路的使用效率。
（3）可维护性：管路设计要便于维护和维修，降低维护成本，延长使用寿命。
（4）环保要求：遵守国家相关环保标准，减少对环境的污染。
2. 设计内容（1）气体管路的工作压力、温度等参数。
（2）气体管路的布局、走向及连接方式。
（3）气体管道材料的选用。
（4）气体管路配件的选型和布置。
（5）气体管路的防腐、绝热、防静电等保护措施。
（6）气体管路的安全防护设施。
（7）气体管路的可靠性分析。
（8）气体管路的施工方案。
3. 方案实施（1）气体管路的设计应由相关专业工程师负责，定期进行设计的评审和修改。
（2）在设计过程中应充分了解气体管路所输送的气体性质，综合考虑气体管路系统的安全性、经济性和可维护性。
（3）对于比较复杂的气体管路系统，可以进行仿真模拟，以验证设计方案的可行性。
三、管道布置及连接1. 布置要求（1）管道的布置应符合设计要求，满足气体管路的输送需求。
（2）管道的布置要考虑安全、维护便利、环保等因素，尽量避免与其他设备和建筑物的干扰。
2. 连接方式（1）管道连接方式包括法兰连接、螺纹连接、对焊连接等，应根据具体情况选择合适的连接方式。
（2）法兰连接适用于管道直径较大或需要经常拆卸的部位，螺纹连接适用于管道直径较小或需要经常更换的部位，对焊连接适用于需要密封性较好的部位。
天然气长输管道施工方案
天然气长输管道施工工艺１、主题内容与适用范围１、１本标准规定了长输管道的材料验收,管道的拉运布管，加工和组装，管道焊接，通球扫线，线路斩立桩施工，阴极保护施工，穿越工程等的工程施工工艺要求。
１、２本标准适用于长输管道的安装。
２引用标准２、１《长输管道线路工程施工及验收规范》(SYJ4001—90)２、２《长输管道站内工艺管线工程施工及验收规范》(SYJ4002—90）２、３《长输管道阴极保护工程施工及验收规范》（SYJ4006—90）２、４《管道下向焊接工艺规程》(SY/T4071—93)３长输管道施工工艺指导书编制内容长输管道工程施工的基本程序为:设计交底→测量放线→清除障碍→修筑施工便道→开挖管沟→钢管的绝缘防腐→钢管的拉运、布管→管道的组装焊接→无损探伤→防腐补口补漏→管道下沟→回填及地貌恢复→分段吹扫及测径→分段耐压试验→站间连通→通球扫线→站间试压→穿跨越→阴极保护施工→立桩预制安装及竣工验收。
３、１施工准备阶段：３、１、１施工技术准备在施工图纸等技术资料到位,工程专业技术人员应编制详细的施工组织设计或施工方案，报甲方代表审批.同时组织相关人员进行技术交底，使操作人员明确技术要求。
编制焊接工艺评定，确定焊接参数.同时对焊工进行岗前培训，合格后才能上岗。
编制公路、铁路穿越方案；河流穿跨越方案;弯头、弯管制作程序文件；管道通球、耐压试验方案等文件。
３、１、２施工机具及材料准备：(１)在长输管道的施工中,需用的机具设备有挖土机、焊机、吊车、下管机等设备，其中焊接设备是施工机具中的一种重要设备，它是保证管道施工质量的关键。
焊机在使用中应保持性能稳定，有较强的移动方便性.（２）材料验收：长输管道用的材料和管件应具备出厂质量证明书或其复印件,各种性能技术指标应符合现行有关标准的规定。
如无出厂质量证明书或对质量证明书有疑问时,应对材料和管件进行复验,合格后方可使用.焊接材料的选用应根据母材的化学成份、机械性能和使用条件等因素综合考虑。
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1 绪论1.1引言随着人类社会的发展,人类使用的燃料也经历了漫长的禾薪时代和燃煤时代，而现在已进入石油和天然气时代。
气体燃料在能源结构中比例的升高，是人们生活水平、生活质量的提高和社会发展进步程度的重要标志。
天然气作为能源和化工原料，在国民经济发展中日益占有更重要的地位。
天然气的热值高，介于32~353/MJ m，不含灰份，扩散性好，容易燃烧完全，不污染环境，运输方便，价格低廉是理想的工业及民用燃料。
用在发电方面可使火力发电站的投资较燃煤减少20%左右，而且管理方便，易于实现自动化，使发电成本大大下降；用在炼铁上，可使焦比下降15%以上，获得更好的经济效益；在民用方面，煤炉热效率一般只有20—25%，而一个构造良好的天然气炉灶热效率可达60%以上，而且使用方便，卫生，很受居民欢迎[1]。
天然气的主要成分是甲烷及少量的乙烷、丙烷、丁烷等。
甲烷除用作燃料外，还可直接用于生产氢氰酸、二硫化碳、卤化甲烷、炭黑等；经裂解得到乙炔，从乙炔出发可以生产塑料，裂解后得到乙烯、丙烯、丁烯，也可生产合成橡胶、合成纤维、塑料及其他一系列产品。
天然气中有的还含有少量的硫化氢、二氧化碳、氮、氦等，也是极有用途的原料。
硫化氢可用于生产硫磺，硫酸，二氧化碳可以制造成冰，氦更是国防和原子能工业需要的产品。
专家预测，在21世纪的能源结构中，天然气将占主导地位。
我国天然气资源非常丰富，是今后很长时期内国民经济发展的重要因素之一；也是石油天然气工业新的经济增长点。
目前，我国天然气工业已呈现出一派蓬勃发展的景象。
管道输送是天然气输送的主要方式，管道输送具有能耗少、运费低、运量大、连续密闭输送、安全性好的优点。
近年来天然气的经济和环保价值日益受到各国重视，探明储量已超过了石油，天然气工业发展面临新的机遇。
从以上这些可以发现，天然气不管对居民还是工业都具有很重要的意义。
那么如何用最少的费用把天然气从气源地输送到用户集中的城市则是另一个更为严峻的问题。
本设计将通过实例来讨论上面提出的问题，并通过计算得出最合理、最经济的方案。
1.2 天然气管道输送发展现状1.2.1 世界发展现状管道输送是天然气运输的一种主要方式，一般采用埋地敷设方式，具有建设快，运输成本低，工作安全可靠等优点。
近几年，天然气管道输送在世界范围内得到了飞速发展。
目前世界已建成管道200多万千米，随着管网规模的扩大和管道科技水平的提高，天然气管道运输在世界经济和大部分工业发达国家经济中起着越来越重要的作用。
天然气管道建设的特点正朝着大口径，高强度，高压，薄壁厚，长距离的方向发展，并且随着电子计算机、仪表自动化技术的发展，目前国外已广泛采用“监控与数据采集系统”来完成对天然气管道输送的自动监控和自动保护，并已成为管道自动控制系统的基本模式。
目前，最长的输气干线大约5000千米以上。
国外新建管线的输送压力较过去为高，俄罗斯输气管线的压力一般为10MPa 左右，美国阿拉斯加输气管线压力高达11.8MPa [2]。
随着世界对能源需求量的不断增长和大批边远油气田的开发，20世纪70年代以来，世界长输管道得到了迅速发展。
近30多年来，欧美各国投入了大量资金建设了一大批长距离、大口径输气管线.美国为了开发利用阿拉斯加的天然气资源，于1980－1986年建成了美国横贯阿拉斯加输气管线系统，该系统贯穿阿拉斯加和加拿大境内，向美国本土48个州输气，总长达7763km 。
前苏联至1987年以来，输气管道的平均长度已近2000km ，天然气的平均运距猛增：2000年是10年前的1.4倍，20年前的3倍，30年前的4.6倍。
1.2.2 国内发展现状近20多年来，我国长输技术也有很大的发展，有的已达到了世界先进水平。
有“地下能源大动脉”之称的我国管道运输网已形成覆盖16个省区市，四通八达、输配有序的石油、天然气管网体系，建设总里程突破2410 km ，全国绝大多数天然气和原油的运输都是通过管道完成的，管道运输已居我国运输行业的第四位。
西气东输管道工程的成功建成，使得西部丰富的天然气输送到东部经济发达地区，既促进了东部经济的迅速发展，又为开发西部提供了机遇，同时也为接入周边国家丰富的天然气资源创造了有利条件，成为发展西部，促进东部经济腾飞必不可少的物质基础。
“西气东输”工程的成功建设是我国实施西部大开发的重大举措，它为进一步发展我国的长输管道和进一步提高我国的长输技术水平提供了新的机遇以及挑战。
2 总论2.1设计原则（1）严格执行国家、行业的有关标准、规范，并参照有关国家的有关标准、规范(见下面2.3节)；（2）根据已知条件、要求进行工艺设计计算，确保供气的安全、平稳、连续、可靠；（3）采用国内外先进、成熟、适用的材料、设备、技术，使设计的管道安全、先进、可靠。
优先考虑满足条件的国产材料、设备，充分体现国产化的要求；（4）进行技术-经济计算，尽可能的降低工程投资，确保较好的经济效益、社会效益；2.2设计的目的和意义随着管道建设的大型化，建设管道需要耗费巨额基建投资，使得人们要寻求一种最佳组合方案，以求费用最小。
即是根据技术经济学的原理，通过对各个可行方案的技术分析、经济比较和效益评价，寻求到技术与经济的最佳组合，以确定技术先进、经济合理的最优经济方案。
对天然气管线而言，就是通过对各个可行方案的技术分析和经济比较，寻求管径D 、壁厚 、压缩机站数目n 、压缩机站间距L 、以及压缩机站进、出站压力B P 、H P 等主要技术经济参数最佳组合（在满足一定约束条件的情况下），使得系统的年折合费用最低。
通过管道系统的优化研究，可以得到经济合理的设计方案和运行参数，使得系统工作在最佳状态下，达到节约能源、少投入、多产出以达到节省基建投资和提高经济效益的目的。
可见，对管道进行合理的设计是具有重大的意义。
2.3设计标准、规范（1）《输气管道工程设计规范》，GB 50251-2003；（2）《长距离输油输气管道测量规范》，SY 0055-93；（3）《原油和天然气工程设计防火规范》，GB 50183-93；（4）《天然气热量、密度和相对密度的计算方法》，GB 11062-89；（5）《石油地面工程设计文件编制规程》，SY 0009-93。
2.4设计给出的原始数据天然气成分见表2-1：表2-1 天然气组成起点压力：4.8MPa；起点供气温度：380C；终点配气压力：不低于1.8MPa；线路概况：全长640km，沿线高差不能忽略；任务输量：25亿方/年；第20号桩分输量：3亿方/年；工作天数：360天/年；沿线里程与供气系数见表2-2和表2-3：表2-2 沿程高差沿程高差续表2-2表2-3 供气系数供气系数 续表2-32.5主要设计内容本设计主要内容有：（1） 输气管道内径、壁厚等的确定；（2） 末段储气能力的计算；（3） 压缩机站的布置；（4） 计算沿线压力，温度，流速分布；（5） 建最优化模型（技术-经济计算）；（6） 利用VB 编制相关计算程序。
2.6 需得到的设计成果（1）通过水力计算确定输气管道的内径和壁厚；（2）通过计算确定输气管道末段的储气能力；（3）得出压缩机站的布置方案；（4）建立技术-经济计算优化模型，并得出最优方案；（5）利用VB 编制计算程序。
3 输气管道工艺设计3.1基本参数的计算与选择3.1.1设计压力、管径、压缩比的设定计算时首先设定设计压力h P 、管径h D 、压缩比ε（可以先试算，然后选值）。
通过查阅一些相关的规范和相关设计范例，可知压缩比ε在1.2-1.5范围内选值[4]。
管径的选择需要先通过试算，然后按照有关规范中给出的标准钢管规格，选取与试算的管径相近的管径。
3.1.2管材钢种等级的选择管材钢种等级的选择是长距离输气管道设计的一项非常重要的工作。
在长距离输气管道建设中，线路部分的钢材消耗量要占到工程总消耗量的90%，而线路部分的投资要占到整个管道工程总投资的70%以上。
选择合适的管材，可以减少整个工程的投资，也关系到整个管道的运行的安全性、可靠性、持久性（管道使用寿命）。
当前管材的研究以发展优质高强度钢为主要方向，机械性能和化学成分是管材的两项基本指标。
机械性能包括抗拉强度、屈服强度、延伸率、冲击韧性等主要指标；化学成分则是形成材料机械性能和其它性能的物质基础。
钢材的冶炼和制造方法对管材的形成也起着重要作用。
强度（主要考虑屈服强度）、韧性、可焊性是管材的三项基本质量指标，输送腐蚀性气体的管道还必须考虑棺材的抗腐蚀性能。
天然气管道用管材发展的总趋势是：为提高天然气输送压力，采用高钢级管材，和研究、开发使用复合管材。
我国以前因为技术水平的限制，大量采用进口管材，在最近一些年我国在管道用钢方面进行了科技攻关，并成功研制开发了X52-X70级的高等级管材，并逐步得到了广泛的运用，以西气东输管道工程为例，考虑到国内外管道的发展趋势和现实情况，最后确定管径选择1016mm、壁厚为14.6-26.2mm、输送压力为10MPa，其确定的管材钢种等级为X70级。
目前世界上已有国家开始研究更高级别的管材。
=480MPa。
以此为基本设计也选用X70级管材，其最小屈服极限是s准根据选择的管径和压力，确定壁厚。
3.1.3计算流量的计算干线输气管道通过能力有评估性通过能力、设计通过能力之分。
评估性通过能力是指在输气管道规划研究阶段和开始设计阶段，对通过能力的初步估算值，以便随后对各种可能的输气工艺方案进行计算。
设计性通过能力是指相应于最优工艺方案的通过能力。
所以在做规划设计时，是按照评估性通过能力来计算各种可能的输气工艺方案，而外部介质（大气和土壤）的温度取年平均值。
根据用户年用气不均衡性（考虑年平均输气不均衡系数），确定输气管道每年输气工作天数，题目给出工作天数为360天/年。
管道计算流量计算公式为[3]：243600s Q q n K =⨯⨯⨯ （3-1） 式中 q ——输气管道计算流量,3/m s ；Q ——输气管道任务输量（已知），3/m a ；n ——年工作天数；s K ——年平均输气不均匀系数。
3.1.4管道壁厚的计算设计系数F 取值，见表3-1: 2h h s P D Fδσ⨯=⨯⨯ （3-2） 式中 δ——输气管道壁厚，m ；h P ——输气管道设计压力（设定），Pa ；h D ——输气管道管径（设定），m ；s σ——所选管材的最小屈服强度（设定选择钢种等级为X70的管材，其最小屈服强度为s σ=480000000Pa ），Pa ；F ——设计系数（设定地区等级为四类，则设计系数F =0.72）。
计算所得的δ向上圆整（mm ），所得即为壁厚。
表3-1 设计系数F3.1.5管道内径的计算设定管道的管径h D 为外径，内径B D 即为外径减去两倍壁厚。