燃气输送与城市供应-复习参考

燃气输送与城市供应复习题

※水平有限，其中肯定有许多不完善的地方，希望大家自己再结合书本或PPT 理解。

1. 燃气的分类

答：A 、城镇燃气主要有四种 天然气—（nature gas ） 人工燃气—(artificial gas)

液化石油气—liquefied petroleum gas(LPG)

沼气—biogas(生物气), marsh gas （沼气）,sewage gas （污泥气） B 、天然气根据来源分一般可分为四种

1）气田气(gas well gas)(或纯天然气)：2）凝析气田气(condensate gas)： 3）油田气（oil field gas ）4）煤矿矿井气（coal-seam gas ） C 、按烃类组分关系分

（1）干气：在地层中呈气态．采出后在一般地面设备和管线中也不析出液态烃的天然气。 ( 2 ）湿气：在地层中呈气态，采出后在一般地面设备的温度、压力下即有液态烃析出的天然气． ( 3 ）贫气：丙烷及以上烃类含最小于 l00mL/m3 的天然气． (4) 富气：丙烷及以上烃类含量大于 l00mL/m3 。 D 、按硫化氢、二氧化碳含量分

( l )酸性天然气：含有显著量的硫化氢甚至有可能含有有机硫化合物、二氧化碳等酸性气体，需经处理才能达到管输商品气气质标准的天然气。

( 2 )洁气： 硫化氢和二氧化碳含量甚微，不需要进行净化处理的天然气。 2. 什么是临界状态、临界参数，天然气视临界常数如何求 答：临界状态：气体在临界温度和临界压力时的状态称为临界状态

临界参数：气体在临界状态下的温度、压力、比容、密度分别称为临界温度、临界压力、临界比容、临界密度。

混合气体的视临界参数可按凯（ Kay ）法则计算．计算公式为

3. 什么是气体的对比态原理，对比温度、对比压力，他们在实际中有何应用?

答：对比态原理：各种物质在临界状态都用相似的性质；处于对应状态的各种流体具有相同的对比容积。 物质的参数与同名临界参数的比值称为对比参数，故对比温度、对比压力分别为c

r T T =

T c

r

p p =

p 。

4. 压缩因子

答：压缩因子：Z 称为压缩因子或压缩系数，它表示实际气体与理想气体的区别. RT

Z pv =

5. 天然气参比条件、我国使用的两种参比条件（标准状态）

答：气体体积的测量要受温度、压力和湿度的影响，通常把这些物理量称为参比条件。

6. 焦耳-汤姆逊效应和焦耳-汤姆逊系数

答：焦耳-汤姆逊效应指让气体通过一个多孔塞从高压区向低压区膨胀： 过程稳定、绝热地进行，在节流塞两侧气体有完全确定的压力和温度。

在T -P 图（PPT 01燃气的性质）中等焓曲线在任一点的斜率叫做焦耳-汤姆逊系数Di 。 7. 什么是燃气的燃烧热值?在实际生产中为什么采用低热值而不是高热值? 答：1m3 燃气完全燃烧所放出的热量称为燃气的热值，单位为kJ /m3

高热值：是指天然气初始温度与燃烧后所生成产物的温度相同（压力在101. 325kPa ，温度在25 ℃） ，燃烧所生成的水蒸气完全冷凝成水时放出的热量

低热值：是指天然气初始温度与燃烧后所生成产物的温度相同，燃烧生成的水蒸气保持气相时放出的热量。 工程计算中，一般采用低热值，因为实际生产中水蒸气没能生成水就会被当废气排除。 8. 燃气的互换性、燃具的适应性（？）

答：华白数是在互换性问题产生初期所使用的一个互换性判定指数、各国一般规定在两种燃气互换时华白数W 的变化不大于5％-10%。 9. 什么是燃气的爆炸极限

答：爆炸极限：可燃气体和空气的混合物遇明火而引起爆炸时的可燃气体浓度范围称为爆炸极限。 10. 定性说明温度对液体和气体粘度的不同影响 答：影响流体粘性的因素有两个方面，

一是流体分子间的引力在流体微团相对运动时形成的粘性

二是流体分子的热运动在不同流速流层间的动量交换所形成的粘性。

对于液体，分子距离小，分子间的引力较大，分子热运动较弱，因此液体粘性主要取决于分子间的引力，所以温度升高时分子间距离变大，引力变小，液体粘度降低；

对于气体，分子间距离大，分子间引力弱，分子热运动强烈，所以形成气体粘性主要取决于分子热运动，温度升高分子热运动加剧，粘度升高。 11. 什么是天然气的水露点和烃露点

答：天然气的水露点是指在一定压力下天然气中水蒸气开始冷凝结露的温度。 在一定压力下，将天然气冷却至出现第一颗烃液时的温度，称为烃露点温度 12. 天然气含水量和湿度定义

答：含水量是指单位体积干天然气中所含的水蒸汽量。

绝对湿度是指单位体积天然气中含有的水汽量，单位为Kg/m3 。在一定温度和压力下，天然气含水汽量若达到饱和，则这个饱和时的含水汽量称为饱和湿度。 13. 饱和蒸汽压与露点的关系

答：饱和蒸气经冷却或加压立即处于过饱和状态，当遇到接触面或凝结核便液化成露，这时的温度称为露点。

14. 用流量公式说明起点和终点压力对管道流量的影响，为什么干线输气管道采用高压输气较为经济? 答：

提高起点压力比降低终点压力对流量增加的影响更有效。

5

.02

26.2)(393.0TL

Z P P D Q Z

Q ∆-=

可见，即便是保持起、终点压差不变，同时提高起、终点压力也可以使流量显著增加。这就是输气管道日益向高压方向发展的原因。

15. 压力平衡现象、平均压力以及在管道强度设计上的应用

平均压力：

运用：1）求管道储气能力 ； 2）计算压缩因子Z ；3）设计壁厚

16. 流量系数法及计算（提高压力、流量-副管长度计算、使用变径管长度计算）

答：以任意直径D 0的简单输气管道作为标准输气管道，在与复杂输气管道同样的条件下，其流量为Q 0，通过计算复杂输气管道流量与标准输气管道流量的比值（流量系数，k p ）来使计算得到简化的方法，称为流量系数法。

对于标准输气管道

设需要计算的管道其流量为Q ，其与Q 0的关系：

很显然知道了k p ，就等于知道了Q 。

17. 在什么条件下，埋地输气管道中气体温度会低于地温? 答：当x →∞时，由苏霍夫公式可知0T T →，输油管的温度接近地温； 若考虑焦-汤效应，输气管的

温度可能低于周围地温。

18. 在什么条件下，输气管道中会形成水合物?如何判断输气管道中形成水合物?

答： 形成水合物的主要条件有两个：①天然气必须处于或低于水汽的露点，出现“自由水”；②天然气必须处于适当的温度和压力下。

水合物的可能生成区域可通过输气管道的压力分布和温度分布曲线及含水量的变化而进行判断。（结合图P

P P P P P P P P Z Q Z Q Z Q Z

Q

∆+=-+=-)())((2

2

5

2

2

0λD L

P P A

Q Z Q -=p

k Q Q 0=