输气管道课设

（(北京）

西气东输管道总体工艺方案设计

计算说明书

专业：油气储运工程

班级：XX级X班

姓名：XX

学号：XXXXXXXX

同组同学：X

指导教师：X

2011 年3 月3 日

目录

1. 设计任务书......................................................... 错误！未定义书签。

2. 设计方法和步骤 (6)

3. 源程序 (12)

4. 输出结果 (21)

5. 分析与讨论 (23)

6. 压气站工艺流程图 (24)

《长输管道工艺课程设计》任务书

一、基本设计条件

1）年工作天数：350天

2）气体标准状态：压力101325 Pa，温度20℃

3）设计输量：（100+k×5）×108Nm3/a，其中k为每位学生所在小组的组号4）管道长度：3894 km

5）设计压力10MPa（绝）

6）管材等级：X70

7）管外径：1016mm

8）管内壁粗糙度：采用内涂层，管内壁粗糙度取10μm。

9）设计地温

由于线路距离比较长，沿线气象及地温情况变化大，以沿路线线走向近处的气象站点提供的－1.6m处土壤年平均地温作为设计地温，根据变化幅度将全线共分为六段，详见表1。

表1 西气东输管道沿线设计地温（℃）

地名里程

(km)

间距

(km)

夏季

平均地温

夏季最热月

平均地温

年

平均地温

冬季

平均地温

轮南首站0

503 24.5 25.2 17.0 8.8 鄯哈界503

170 20.4 21.1 12.5 4.6 湖东工区673

1352 17.1 17.6 10.7 3.9 甘塘镇2025

185 15.4 15.9 10.4 4.7 大水坑2210

674 19.9 20.5 13.9 7.7 山西河南界2884

1010 21.9 22.6 15.8 9.6 上海末站3894

10）沿线总传热系数K值

将全线大致分为四段，分别取不同的总传热系数。

轮南—红柳段（0－1055 km），取1.27 W/（m2·℃）；

红柳—武威段（1055－1839 km），取1.53 W/（m2·℃）；

武威—淮阳段（1839－3274 km），取1.18 W/（m2·℃）；

淮阳—上海段（3274－3894 km），取2.16 W/（m2·℃）。

11）站内压降

每座压气站站内压降取0.2MPa，其中压缩机入口段压降取0.15MPa，出口段压降取0.05MPa。

12）压气站出站温度：考虑压缩机出口气体冷却，统一取50℃。

13）气源供气条件：轮南供气压力7.2 MPa（绝），供气温度19 ℃。

14）所输天然气的相对密度为0.6。

15）所输天然气的平均压缩因子为0.9。

16）管段输气效率为0.95。

17）管道终点的允许最低压力为4.5MPa。

18）压气站(不包括首站)的站压比推荐值为1.45。

19）全线均按一类地区考虑。

20）假设没有支线。

21）压气站耗气率统一取0.995。

二、设计任务

1）自主开发一个无分支输气管道的总体工艺方案设计的计算机软件。

2）针对上述基本设计条件，利用所开发的软件进行总体工艺方案设计。

3）绘制中间站（配置2套燃气轮机—离心压缩机组）的原理流程图。

4）针对你的设计方案，试讨论如何进行西气东输管道总体工艺方案设计的优化？（选做）

三、基本设计要求

1）采用Colebrook公式计算管段的水力摩阻系数。

2）管段水力、热力计算按一定的空间步长分段进行。

3）热力计算时要考虑节流效应，气体比热和节流效应系数可取近似值。

4）末段储气能力尽可能大。

5）总体工艺设计方案必须包括管径、管壁厚度、管材等级、设计压力、压气站位置、站压比、进/出站压力、进/出站温度、末段储气能力等。

四、课程设计报告的内容及形式要求

1）必须详细写出所采用的设计方法和步骤，描述方式要便于理解。

2）必须包括所编制的工艺方案设计软件的源程序（打印版）。

3）必须包括软件的直接输出结果（即工艺设计方案）并要求打印，输出格

式要便于理解并尽可能美观。

4）必须包括中间站工艺流程图。可用计算机绘制，也可手工绘制，但必须规范，不允许徒手绘制。

5）应对设计结果、设计方法和软件编制方法进行必要的讨论。

6）必须有计算机打印的报告封面，封面格式可自行设计，但必须包括设计题目、班级、学号、学生姓名、指导教师姓名、完成时间等信息，并尽可能美观大方。

7）报告装订次序：封面，设计任务书，设计方法和步骤，源程序，输出结果，分析与讨论，工艺流程图。

五、进度安排

1）第1周（2011.2.21 ~ 2011.2.27）完成计算说明书（包括设计的方法和步骤），绘制压气站工艺流程图，构思压气站布站方法和程序框架。

2）第2周（2011.2.28~ 2011.3.6）计算机编程、程序调试、输出结果的分析与讨论，完成课程设计报告。

六、参考书目

姚光镇. 输气管道设计与管理. 石油大学出版社，1991