天然气输气管道毕业设计
目录
1前言 (1)
2设计概述 (2)
2.1设计依据 (2)
2.1.1设计原则 (2)
2.1.2管道设计规范和要求 (2)
2.2长输管道设计原始资料 (2)
2.2.1天然气管道设计输量 (2)
2.2.2天然气的组成 (2)
2.2.3管线设计参数 (2)
2.2.4管线设计要求及内容 (3)
2.3工程概况 (3)
3输气管道的工艺计算说明 (4)
3.1天然气的热物性计算 (4)
3.1.1天然气的平均分子量、密度和相对密度 (4)
3.1.2天然气压缩系数的计算 (4)
3.1.3天然气的粘度 (5)
3.1.4定压摩尔比热 (6)
3.2管道水力计算 (6)
4站场工艺 (8)
4.1输气管道工程站场种类及名称 (8)
4.1.1概述 (8)
4.1.2输气站种类及功能 (8)
4.2输气站的主要功能 (9)
4.2.1分离 (9)
4.2.2清管 (9)
4.2.3调压计量 (9)
4.3站址选择 (10)
4.4站场工艺设备选型 (11)
4.4.1简述 (11)
4.4.2分离器的设计 (11)
4.4.3除液器设备设计及选择 (12)
5线路工程 (14)
5.1线路所处位置及沿线自然条件状况 (14)
5.1.2沿线自然条件状况 (14)
5.1.3沿线地区等级划分 (14)
5.2管道材质及壁厚选择 (14)
5.2.1材质选择 (14)
5.2.2钢管壁厚的确定 (15)
5.2.3管道的轴向应力及稳定性验算 (15)
5.3管道敷设 (16)
5.3.1管道的敷设方式 (16)
5.3.2管道转角 (16)
5.3.3线路辅助设施 (16)
5.3.4线路走向 (17)
5.3.5勘察要求 (17)
5.3.6站址选择步骤 (17)
5.3.7线路设计中采取的抗震措施 (17)
5.4焊接与检验、清管与试压 (18)
5.4.1焊接与检验 (18)
5.4.2 清管和试压 (18)
5.5阀门与法兰的选用 (19)
5.5.1阀门的种类及选用 (19)
5.5.2法兰的选用 (20)
6输气管道工艺计算书 (21)
6.1原始资料及基本物性计算 (21)
6.1.1天然气输送流向和气量分配 (21)
6.1.2天然气物性参数计算 (21)
6.2输气管热力计算 (22)
6.2.1管线工艺计算基本参数 (22)
6.2.2定压摩尔比热的计算 (22)
6.3末段管道的最优管径及最优长度的计算 (23)
6.3.1最优管径的计算 (23)
6.3.2末段管道内径的校核 (24)
6.4计算除末段外的其余管段 (26)
6.4.1管径的计算 (26)
6.4.2压气站个数、站间距的确定 (27)
6.4.3压缩系数的计算 (27)
6.6一期方案的确定 (28)
6.7旋风分离器的设计计算 (28)
6.7.1工作条件下的气体流量的计算 (28)
6.7.2 旋风分离器直径的计算 (29)
6.7.3旋风分离器的验算 (29)
6.7.4旋风分离器的工作范围的计算 (29)
6.7.5 旋风分离器的进口管径和出口管径的计算 (30)
6.8安全阀的选择 (31)
6.8.1操作条件 (31)
6.8.2安全阀通道截面面积的计算 (32)
6.9管道计算总思路图 (33)
7自动控制和通讯 (34)
7.1概述 (34)
7.1.1说明 (34)
7.1.2 仪表及系统设备选型原则 (34)
7.2SCADA系统 (34)
7.3仪表检测、控制系统 (34)
7.4流量计量系统 (35)
8结论 (36)
参考文献 (37)
致谢 (38)
1前言
本工程的主要内容是天然气输气管道工程的初步设计。课题的提出是针对目前各种用户对清洁能源的需求量的急剧升高的现状以及天然气工业的蓬勃发展的形式。现在天然气的供应量需求与日俱增，而我国又存在着气源分布不均的情形，作为天然气输送调节气源不均情况的主要手段，长输管线的设计就尤为重要。通过长输管线的优化设计来提高管输天然气量以及提高其的经济性为解决现今的供气不足和供气费用昂贵的情况提供了好的方案。
根据国家能源会议精神，天然气的开发和利用是今后几十年内我国能源开发的主要方向，纳入在我国“十一五”规划和2020年远景目标中的能源发展战略，是国民经济和社会发展计划中的重要组成部分。
加快开发和利用天然气的步伐，提高天然气在能源消费结构中的比重是坚持可持续发展战略、调整能源结构、保护生态环境的重要举措，是利国利民的大政方针。
本设计以石油工业出版社出版的《天然气管道输送》和中国石油大学出版社出版的《输气管道设计与管理》为主要设计依据，课题研究的目的在于通过对输气管道的初步设计，得到最优的管输设计方案。初步设计是在工程项目确定后，根据设计任务书的要求，结合实际条件所做的具体实施方案。它是安排建设项目和组织施工的主要依据。设计深度应满足投资包干、招标承包、材料与设备订货、土地征购和施工准备等要求，并能据以编制施工图和总概算。
2 设计概述
2.1 设计依据
2.1.1 设计原则
(1) 严格执行行业的有关规范和标准，并参照国际上有关的先进的标准和规范。
(2) 采用先进的技术，努力吸收国内外的新的科技成果。
(3) 比较优化设计方案，确定经济合理的输气工艺级最佳的工艺参数。
(4) 管道设计要确保能长期安全、均衡、平稳的进行天然气的输送。
(5) 适应线路的自然环境气候，确保生产运行安全可靠，能保护环境、防止污染、节约能源、节约土地，处理好管线与铁路、公路、河流等的相互关系。
2.1.2 管道设计规范和要求
《输气管道设计与管理》（姚光镇主编，石油大学出版社）
《油气集输》（冯叔初主编，石油大学出版社）
《天然气长输管道工程设计》（中国石油天然气总公司主编，石油大学出版社 ） 《输气管道工程设计规范》（50251-94）
《油田油气集输设计技术手册》（上下册）
2.2 长输管道设计原始资料
2.2.1 天然气管道设计输量
管道首站起始于宁波市，末站位于温州市，管线全长300㎞ ，送至温州市的输气量一期为3.0×9310/m a ，二期为4.5×9310/m a 。
2.2.2 天然气的组成
2.2.3 管线设计参数
设计年输送天数：350天；
首站来气压力：6.3×610Pa ；
管线最高工作压力：6.3×610Pa ；
进配气站最低压力：2.5×610Pa ；
年平均温度：13℃ ；
压气站特性系数：A=6.1012, B=7.727×910。
2.2.4管线设计要求及内容
(1) 设计要求：
a 输气管具有日输量20％的调峰能力；
b 全线设计系数相同，采用等强度设计。
(2) 设计内容：
a天然气的热物性计算，包括密度、粘度、压缩因子、比热等；
b天然气管道的热力、水力计算；
c压气站的布置，包括末段管道的最优管径、最优长度、站间距、压气站的个数以及各压气站的进出站压力及温度；
d管道壁厚、管材的确定；
e线路工程设计；
f站场工程设计，包括主要设备的选型计算。
2.3工程概况
甬温输气管道起始于宁波市，末站位于温州市，管线全长300千米，为水平管线。
全线拟建设四座压气站场：输气首站、两个中间清管站及输气末站。全线设置四座干线截断阀室，使管线在事故情况下能紧急自动关闭，易减少天然气损失和事故危害，并供管道维修时放空使用。
输气管道干线末段管段选用的管径为φ762mm，壁厚为10.3mm，其余管段管径为φ762mm，采用等壁厚设计，壁厚为9mm，管材材质为X65,并采用符合GB9711-88标准的双面螺旋埋弧焊钢管。输气干线采用煤焦油磁漆涂层防腐，同时采用强制电流保护为主，牺牲阳极为辅的阴极保护法对干线进行防腐蚀控制。管线运行管理采用SCADA控制系统，管线通讯系统主信道为光缆，并与输气管线同沟敷设，管线辅助系统和公用设施尽力依托现有设施，管线设置维修队、抢修队各一个。
3 输气管道的工艺计算说明
3.1 天然气的热物性计算
3.1.1 天然气的平均分子量、密度和相对密度
(1) 平均分子量M
i i M M Y =∑ (3-1)
式中 M ——平均分子量，kg/(kmol)；
i M ——第i 组分的分子量，kg/(kmol)；
i Y ——第i 组分的摩尔组成 。
(2) 平均密度及相对密度
a 平均密度d
∑=i i y d d
(3-2) 式中 d ——平均密度；
i d ——第i 组分的密度；
i y —— 第 i 组分的摩尔质量。
b 相对密度e d
a
e d d
d =
(3-3) 式中 e d ——相对密度；
d ——平均密度；
a d ——空气密度。
3.1.2 天然气压缩系数的计算
(1) 视临界压力c p 和视临界温度 C T
∑?=i i y Pc Pc
(3-4) i i Tc Tc y =?∑
(3-5) 式中 i Pc 、i Tc ——分别为第i 组分的临界压力和临界温度；
i y ——第i 组分的摩尔质量。
(2) 对比压力r p 和对比温度r T
Pc P
=Pr (3-6) Tc T
Tr =
(3-7) 式中 P ——平均压力；
T ——平均温度。
(3) 平均压力P
根据式： 22BQ AP P Z Q -= (3-8)
式中 Pz ——终点压力；
Q P ——起点压力；
代入已知数据可以得到： Pa P z 61086.5?=
根据式： ???
? ??++=Z Q Z Q P P P P P 232 (3-9) 得到： P =6.08610Pa ?
(4) 压缩系数Z
利用高帕尔的相关方程式的通式：
()D cTr B ATr Z +++=Pr (3-10)
由于Pr 和Tr 的数值不同，系数A 、B 、C 、D 取值也不相同,根据式（3-10）得出Z （见表3-1）。
表3-1 压缩因子相关方程式
3.1.3 天然气的粘度
根据粘度的计算公式：
e x p C μ=[(/1000)]y x ρ (3-11)
式中 1063.62.570.2781x T
=+?+ 1.110.04y x =+
1.5
2.451(7.770.1844)122.4377.58 1.8T C T
+?=+?+ μ——天然气的粘度，mPa s ?；
T ——天然气的温度，K 。
已知天然气所处的压力、温度条件下的密度和标准状态下的相对密度，可求出所处条
件下天然气的粘度。
3.1.4 定压摩尔比热
根据《油气集输》中的定压摩尔比热的计算公式：
()08.524.1.15
2410010996.010624.0092.019.13??? ???+?-+=--T P M T T C p (3-12)
式中 Cp ——天然气的定压摩尔比热， /()KJ mol K ?；
T ——天然气的温度，K ；
P ——压力，Pa ；
M ——天然气的平均分子量,/()kg kmol 。
3.2 管道水力计算
输气管道的水力摩阻系数的计算首先需要计算雷诺数来确定管道
流态根据流态选择不同的计算公式。
(1) 雷诺数可按以下公式计算
μ
πμρπυπυπυυD M D Q D Q D D Q D A Q vD
R a e 44442=?===== (3-13) 式中 Re ——雷诺数；
v ——气体的流速，m/s ；
υ—— 气体的运动粘度，s m /2；
?——天然气对空气的相对密度，无因次；
D ——输气管道的内径，m ；
μ——天然气的动力粘度 ，a p s ?；
ρ——气体的密度，3/m kg ；
a ρ——空气的密度，3/m kg （在标准状况下a ρ=1.2063/m kg ）
； Q ——输气管道体积流量，s m /3；
M ——输气管道质量流量，kg/s 。
如流量Q 的单位取s m /3，管内径D 取m ，动力粘度μ取Pa/s ，将a ρ=1.2063/m kg 代入式(3-13)得
μ
D Q ?=536.1Re (3-14) 根据雷诺数可以判断天然气的流态：
a Re<2000 层流；
b Re>3000 紊流；
工作区可用下列两个临界雷诺数公式来判断：
73127
.59Re ??? ??=D k (3-15)
式中 k ——管内壁的当量粗糙度；（绝对粗糙度的平均值），mm 。
5.12211Re ??
?
??=d k (3-16) c 流型判断： ⅰ Re<1Re 流态为水力光滑区；
ⅱ 12Re Re Re << 流态为混合摩擦区；
ⅲ 2Re Re > 流态为阻力平方区。
(2) 水力摩阻系数λ
a 层流区摩阻系数按下式计算： 64
Re λ=
(3-17) b 临界过渡区摩阻系数按下式计算：
λ=3-18) c 紊流区摩阻系数按下式计算：
2.01lg(
3.7065K
d =-+） (
3-19)
4站场工艺
4.1输气管道工程站场种类及名称
4.1.1概述
输气站是输气管道工程中各类工艺站场的总称。按它们在输气管道中的位置分别为：输气首站、输气末站和中间站（中间站又分为压气站、气体接收站、气体分输站、清管分离站等）三大类型。按功能又可以分为：调压计量站、清管分离站、配气站和压气站等。
a 首站流程说明
正常输送来气：
增压站来气——除液器——旋风分离器——计量——去中间站
发送清管器：
首站发球筒——清管器通过指示器——下游管线
气源为增压站来气，站内气体净化以旋风分离器除尘为主，但有时上游气体处理装置的非正常情况，管道内可能存在少量液体，在清管时，这些液体被推进站内，将影响调压阀、压缩机的正常工作。
b 末站流程说明
正常输气：
上游来气——旋风分离器——稳压计量——下输到各门站；
接受清管器：
上游来气清管器——通过指示器——旋风分离器——稳压计量——下输到各门站；
接受干线来气，经分离、调压、计量输送给各用户，干线末端设清管器接受装置。气体分离采取除液、除尘相结合，使天然气达到管输要求。
4.1.2输气站种类及功能
(1) 输气首站是设在输气管道起点的站场。一般具有分离、调压、计量、清管发送等功能。
(2) 中间站及功能
它是设在输气管道首站和末站之间的站场。一般分为压气站、气体接受站、气体分离站、清管分离站等几种类型。
ⅰ压气站：它是设在输气管道沿线的站，用压缩机对管输气体增压
ⅱ气体接收站：它是在输气管道沿线，为接受输气支线来气而设计
的站场。一般具有分离调压计量和清管器收发等功能。
4.2输气站的主要功能
4.2.1分离
为了保证进入输气管道的气体的气质要求，在一些站场要设置分离装置，分离其中携带的干粉尘，其除尘设备多采用旋风分离器、多管除尘器、过滤除尘器等。大流量站场的气体除尘器可以经过汇管采取并联安装来满足处理要求。在设计分离器台数时，应按分离器的最小处理能力来计算设计安排，以保证当一台分离器检修时余下的分离器的最大处理能力仍能满足站场的处理要求。
4.2.2清管
输气管线在施工过程中积存下来的污物和管道投产运行时所积存下来的腐蚀产物，都是影响气质、降低输气能力、堵塞仪表、影响计量精度和加剧管线内部腐蚀的主要因素。为此，应与管线投产前和运行过程中加以清除。
清管气体收发装置
清管气体收发装置包括收发筒、工艺管线、全通径阀门、装卸工具以及通过指示器等辅助设备。
(1) 发球筒：发球筒的筒直径一般比主管大1～2倍，以便清管器的放入和取出。其发送筒的长度应能满足最长清管器或监测器的需求，一般不应小于筒径的3～4倍；其接受筒长度应更长些，因为它需要容纳进入排污管的大块清除物和先后发入管道的两个或更多的清官器，其长度一般不小于管径的4～6倍。
(2) 快速开关盲板：快速开关盲板上应有防自松安全装置。
(3) 污物排放
清管作业清除的污物应集中处理，不得随意排放。
4.2.3调压计量
4.2.3.1调压
(1) 输入和输出支线与干线的联结点应保持稳定的输入和输出压力，并规定其波动范围以利于对支线和干线输送过程的控制。输气首站内调压设计中应符合输气工艺设计要求并应满足开、停工和检修的需要。
(2) 调压装置应设置在气源来气压力不稳定且需要控制进站压力的管线上、分输器和配气管线上以及需要对气体流量进行控制和调节的计量装置之前的管段上。
4.2.3.2计量
(1) 输入与输出干线的气体及站内自耗气必须计量。这些气量是交接业务和进行整个输气系统控制和调节的依据。
(2) 气体计量装置应设置在输气干线上、分输气干线上和配气管线上以及站内的自耗气管线上。
(3) 天然气体积流量计有压差式和容积式流量计两种，其中以压差式流量计为
主，近年来随着输气管道自动化程度的不断提高在输气站场上已开始利用微机测定天然气流量。
4.2.3.3安全泄放
输气站的各类站场必须设置安全设施。安全阀定压及泄压防空管直径应按以下要求计算：
(1) 安全阀定压，安全阀定压应等于或小于受压设备和容器的设计压力。
a单个安全阀的泄压管直径应按背压不大于该阀泻放压力的10％来确定，但不应小于安全阀的出口管径。
b对于连续多个安全阀的泻放管，应按所有安全阀同时泻放时产生的背压不大于其中任何一个安全阀的泻放压力的10％来确定，且泻放管截面积不应小于各支线截面积之和。
(2) 安全泻放设施的设置要求
a输气站应在进站截断阀上游和出站截断阀下游设置泄压放空装置。根据输气管道站场的特点，放空管应能迅速放空输气干线两截断阀之间管段内的气体，放空管的直径通常取干线直径的1/3～1/2，而且放空阀应与放空管等径。
b站内的受压设备和容器应按现行的安全规程的规定设置安全阀。安全阀泻放的气体可引入同级压力放空管线。
c站内高低压放空气体不得以同一管线输到放空立管，必须按压力等级分别设置放空管，防空气体应经放空管排入大气，并应符合环境保护和安全防火要求。
4.3站址选择
(1)基本要求
①地势平缓、开阔；
②供电、给水、排水、生活及交通方便占地面积、所选站址应使站内各建筑物之间能留有符合防火安全规定的间距，应该考虑站场的发展余地。
③应避开山洪、滑坡等不良工程地质地段及其他不宜设站的地方。
④站址与附近工业、企业、仓库、火车站及其他公用设施的安全距离必须符合现行的国家标准，《石油天然气工程设计规范》GB 50183的有关规定。
(2)设计原则
①输气站的设置应符合线路走向和输气工艺设计的要求，各类输气站宜联合建设。
②输气站内平面布置、防火安全、场内道路交通及与外界公路的连接应符合国家现行标准《石油天然气工程设计规范》GB 50183、《建筑设计防火规范》GB 50016《石油天然气工程总图设计规范》SY/T 0048。
(3)站场平面布置原则
①输气站各建（构）筑物及设备的平面布置应根据工艺流程中天然气的流向来确定，应尽量缩短管线长度，避免倒流，减少交叉，管线应采用地上或埋土敷设，不应采用管沟敷设。
②根据流程和设备功能，分区块布置，把功能相同的设备布置在一起成为一个装置区，装置区之间的连接管道敷设应有利于车行道的布置。
③输气站与周围建筑物和站内各建筑物之间的距离必须满足有关安全防火要求，有保证消防、起重和运输车辆通行的道路和必要的检修堆放场地。
④生活区、办公区应布置在全年最小频率风向的下风侧，要求有利于生产、方便生活、力求节约。
⑤压气站的仪表控制室、维修间和行政办公室建筑通常布置在单独或合并在一起的建筑物内，与压缩机房保持一定的距离，以减少噪音干扰。
4.4站场工艺设备选型
4.4.1简述
天然气中的固体杂质不仅会增加管输阻力，影响设备、阀门和仪表的正常运作，使其磨损加速、使用寿命缩短，而且污染环境，有害于人体。因此，在供给用户前，应出去除去悬浮在天然气中的固体杂质。为此，在天然气输气站中应设置除尘设备。
输气站场中的除尘设备，要求结构简单、可靠，分离效率高，不用经常更换或清洗部件，气流通过压降小等。目前，输气站中经常采用的除尘设备有：旋风分离器、导叶式旋风分离器、过滤分离器等。本工程采用旋风分离器。
4.4.2分离器的设计
旋风分离器是利用旋转的含尘气体所产生的离心力，将粉尘从气流中
以上的粉尘效率较高。
分离出来的一种干式气-固分离装置，对于捕集5～10m
(1) 旋风分离器进口
a旋风分离器进口形式和进口管形式。旋风分离器有两种主要的进口形式：切向进口和轴向进口。进口管可以制成矩形和圆形两种形式。由于圆形进口管与旋风分离器只有一点相切，而矩形进口管在整个高度上均与筒壁相切，故一般多采用矩形进口管。一般，矩形进口管的高度a与宽度b之比为2～3。
b分离器进口管气速v。在一定范围内，进口气速越高，除尘效率越高。但气速太高会使粗颗粒粉碎变成细粉尘的量增加，并增加旋风分离器的压力损失和加速分离器本体的磨损，降低其使用寿命。因此，在设计旋风分离器的进口截面时，必须使进口气速为一适宜的值。一般的进口气速为10～25/
m s。
(2) 旋风分离器的直径等圆筒结构尺寸
a 圆筒体直径D
一般旋风分离器的圆筒直径很小，旋转半径越小，粉尘所受的离心力越大，旋风除尘的效率就会越高。但过小的筒体直径，由于旋风分离器壁与排气管太近，会造成直径较大的颗粒反弹至中心气流而被带走，从而使除尘效率降低。另外，筒体太小容易引起堵塞，尤其对粘性物料。工程上常用的旋风分离器筒体直径都在200mm 以上。
旋风分离器的筒体直径可以参考《天然气工程手册》中的公式来求取，公式如下：
D =(4-1) 式中 D ——旋风分离器的筒体直径，m ；
Q ——工作条件下的气体流量，3/m s ；
ζ——阻力系数，由实验确定，一般取ζ=180；
G r ——工作条件下的气体密度，3/kg m ；
P ?——水力损失（即旋风分离器的压降），2/kg m 。
b 筒体高度h
通常，除尘效率较高的旋风分离器都有较大的长度比例。这不但使进入筒体的颗粒停留时间增长，有利于分离，且能使尚未达到排气管的颗粒有更多的机会从旋风分离器中分离出来，减少二次夹带，以提高除尘效率。足够长的旋风分离器筒体可避免旋转气流对灰斗顶部的磨损。
筒体的高度及其他尺寸可以参考《天然气工程手册》中的规格标准来选取。
4.4.3 除液器设备设计及选择
根据《油田油气集输设计技术手册》（上册）中所给出的有关立式分离器的计算公式，对于处理气体的立式分离器在工作时，气体和液滴沉降的方向相反，故要求：
0g w w >
而设计分离器时，要求在重力沉降部分能分离出直径为100m μ以上的液滴，就可以使气体进入捕雾器，以捕集直径更小的液滴，满足气体带液率的指标。
计算分离器按处理气量计算分离器的直径，要考虑进入分离器的油气两相比例随时间不断变化这一实际情况，引入波动系数β，一般取β=1.5～2。
gv
S S S w PT T ZP V D πβ4= (4-2) 捕雾器厚度一般取100～150mm 。可以把直径10～100m μ的油滴除去。立式分离器的高度建议为直径的3.5～5倍。
分离器各部分其他尺寸可参照下述方法确定：
除雾段1H 一般不小于400mm ；
沉降段2H 一般取2H =D ，但不小于1m ；
入口分离段
H一般不小于600mm。
3
5线路工程
5.1线路所处位置及沿线自然条件状况
5.1.1线路选择的基本要求
(1) 管线敷设地区的选择应符合我国现行的有关规定，线路走向应避开城市规划区、文物古迹、风景名胜、自然保护区等。
(2) 站场及大、中型河流穿（跨）越位置选址应服从大的线路走向，线路局部走向应服从站场和穿（跨）越工程的位置。
(3) 线路尽可能避开高强度地震区、沙漠、沼泽、滑坡、泥石流等不良工程地质地区和施工困难地区。
(4) 线路应尽可能利用现有的公路，方便施工和管理。同时应尽可能利用现有的国家电网供电，以降低工程费用。
(5) 线路应尽可能取直，缩短线路长度，同时线路也要尽可能靠近气田、城镇和工矿企业。
5.1.2沿线自然条件状况
(1) 工程地形、地貌、地质概况
管道沿线地形较为平坦，相对高差小于200米。沿线地貌以平原主，
有少量间歇性地表水及农田耕地，且沿线大部分地段地下水位较低。
(2) 工程条件
管道所经地区属于暖温带大陆性气候，降水稀少，空气干燥，气候四季分明，昼夜温差大，光照充足，是该地区的气候特征。
5.1.3沿线地区等级划分
地区等级划分按《输气管道工程设计规范》GB50251的规定，可划分为四个等级：
(1) 一级地区：供人居住的建筑物内的数户在15户或以下的区段；
(2) 二级地区：供人居住的建筑物内的数户在15户以上，100户以下的区段；
(3) 三级地区：供人居住的建筑物内的数户在100户或以上的区段，包括市郊居住区、商业区、工业区、发展区以及不够四级地区条件的人口稠密区；
(4) 四级地区：系指四层及四层以上楼房普遍集中、交通频繁、地下设施多的区段。
5.2管道材质及壁厚选择
5.2.1材质选择
优选管道用钢是保证工程质量、减少工程投资的重要环节。采用的钢管和钢材，
应具有良好的韧性和焊接性能。根据输气管道工艺计算书确定的管线系统设计压力、管径、输送介质及首站出站温度等条件，确定本工程干线管道采用符合《石油天然气输送管道用螺旋埋弧焊钢管》(GB9711-88)标准的X65等级螺旋双面埋弧焊钢管。
5.2.2 钢管壁厚的确定
钢管壁厚按《输气管道工程设计规范》(GB50251-92)中规定计算（计算所得的管道壁厚度应向上圆整至钢管的壁厚n δ）：
t
F PD S n σ?δ2=
(5-1) 式中 n σ——钢管计算壁厚，cm ；
P ——设计压力，MPa ； D ——管道的外径，cm ；
s σ——钢管的最小屈服强度，MPa ；
F ——设计系数；
?——焊缝系数，取1.0；
T ——温度折减系数，当温度小于120℃时，t 值取1。
5.2.3 管道的轴向应力及稳定性验算
管线鼻喉设计计算公式只考虑了管线在内压作用下产生的环向应力，对于较大直径的管线或对于某些特殊管段的安全需要，还应该核算轴向应力。
轴向应力得相关计算公式：
()k S t t E μσασ+-=21 (5-2)
δ
σ2Pd h =
(5-3) 式中 L σ——管线的轴向应力，MPa ；
E ——钢材弹性模量，为2.06510MPa ?； α——钢材的线性膨胀系数，取1.2510/-?℃；
1t ——管线安装温度，℃；
2t ——管线工作温度，℃；
μ——泊松比，取0.3；
h σ——管线的环向应力，MPa ；
d ——钢管内径，cm ；
δ——钢管的公称壁厚，cm 。
管线的当量应力可按最大剪应力破坏理论来计算和校核并满足以下条件：
s l h σσσ9.0<- (5-4)
5.3管道敷设
5.3.1管道的敷设方式
输气管道敷设的地形、地质、水文地质及气候条件不同的地区，采用的敷设方式也不同。可供管道采用的敷设方式有以下几种：
(1) 地下敷设是长输管线采用的最广泛的一种形式，管子顶点位于地表以下有一定的距离。
(2) 半地下敷设是管底位于地表之下，而管顶位于地面之上。
(3) 地上敷设（土堤埋设）是管道管底完全位于地面之上。
(4) 管架敷设是把管道架设在构筑于地面的支架上面。一般用于跨越人、自然障碍物、开采矿区和永冻地段。
按规范规定，并结合管道沿线所经过地区的具体情况，本工程干线管道除某些其他地区采用管梁跨越结构形式外，其他管道采用埋地敷设。
5.3.2管道转角
根据《天然气长输管道工程设计》中规定：
管道改向可采用弯头或弯角方式来实现，为满足清官器或检验仪器能顺利
通过管道，弯头的曲率半径应大于5DN。对于温差较大的管道应大于等于10DN。
(1) 现场冷弯弯管的最小曲率半径为：
公称直径（DN）最小曲率半径(Rmin)
≤30018DN
350 21DN
400 24DN
≥450 30DN
(2) 弯管上有环向焊缝时，弯制后应对焊缝进行X射线检查。
(3) 输气管道平面和竖向不易同时发生转角。水平弹性敷设曲线与竖向弹性辐射曲线不易重叠。
干线采用曲率半径为Rr=6D的弯头；冷弯管现场弯制，采用曲率半径为R=40DN。
1
5.3.3线路辅助设施
(1) 线路截断阀室的设置
a设置目的
在输气管道上间隔一定距离需设置截断阀，截断阀的位置应选择在交通方便、地形开阔、地势较高的地方。目的是便于维修以及当管道发生破坏时，尽可能减少损失和防止事故扩大。
b 截断阀间距
我国《输气管道工程设计规范》规定安地区等级，不等间距设计截断阀，截断阀最大间距应符合下列要求：
一级地区为主的管段 32Km
二级地区为主的管段 24Km
三级地区为主的管段 16Km
四级地区为主的管段 8Km
c截断阀要求截断阀可采用自动或手动阀门，并应能通过清管器和检测仪器。5.3.4线路走向
(1) 应避开易发山洪、滑坡等不良地质段以及其他不易建站的地方。
(2) 遇到湿陷性黄土分布区，站址应尽量避开或选在湿陷量较小的地段。
(3) 地下水位较低，无腐蚀性。
(4) 地耐力不小于150KPa。
5.3.5勘察要求
(1) 站场地形图比例（1：200）～（1：500）。
(2) 站场测量系统应与管线测量系统保持一致。
(3) 测量范围应具体考虑为总图布置方案留有余地（特殊地区建站可视现场的具体情况，确定测量范围和地形比例）。
5.3.6站址选择步骤
(1) 先在总流向确定的范围内的地形图上(1：50000)或(1：10000)初选几处作为站址。
(2) 组织各有关专业的负责人（总图、水、电、土建、地质、测量）以及生产单为的负责人进行站址确定以后应进行地质勘察和测量工作确定以后应进行地质勘察和测量工作、线路里程桩（兼作阴极保护测试桩），转角桩及标志桩的设置。
为了便于管线的巡线检测，掌握沿线管道阴极保护的情况，随时测定管道沿线各点的有关数据，从管道起点每隔1Km设置一个线路里程桩，为了方便管理及减少投资，里程桩兼作阴极保护测试桩。
在管道穿越铁路、公路、地下建筑物、河流、沟渠及较大冲沟、水利工程等处，均应设置标志桩，在管道水平转角处均设置转角桩表示管道走向，便于巡线检测，对易于遭到车辆碰撞和人为破坏的管段，应设置警示牌，并应采取保护措施。
5.3.7线路设计中采取的抗震措施
根据《输油（气）埋地钢制管道抗震设计规范》(SY54050-91)有关要求及结合沿线所处的部分区域按7度地震烈度设防，减灾地面上的线路附属设施和重要的穿越工程在该区域基本设防烈度的基础上提高一度作为设计设防烈度的原则，线路设计中采取以下有利于抗震的措施：
简述天然气长输管道的安全管理实用版
YF-ED-J3998 可按资料类型定义编号 简述天然气长输管道的安全管理实用版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. （示范文稿） 二零XX年XX月XX日
简述天然气长输管道的安全管理 实用版 提示：该管理制度文档适合使用于工作中为保证本部门的工作或生产能够有效、安全、稳定地运转而制定的，相关人员在办理业务或操作设备时必须遵循的程序或步骤。下载后可以对文件进行定制修改，请根据实际需要调整使用。 摘要天然气在人们日常生活中扮演着越来 越重要的角色,给人们带来了巨大的便利,使人 们的生活越来越丰富多彩。同时天然气长输管 道安全运行是人们幸福生活的安全保障。对管 道的设计我们必须依靠科学的安全保障,而对于 日常维护也不可以掉以轻心,积极预防天然气管 道的破坏,针对于突发情况的出现要有很好的应 对措施。 关键词天然气长输管道安全管理 人们日常生活起居都离不开天然气,天然气
在人们生活中发挥重要作用。随着天然气不断的普及,人们已经和天然气结下了不解之缘。而对于天然气如何运输的问题也一直困扰着人们。一般来说天然气都是采用管道运输,因为管道运输对比其他运输方式来说有着既经济又划算的优势。但对于天然气这种极容易燃烧而且易爆炸的气体来说管道运行同样具有很大的安全隐患，所以保障天然气的安全运输有着极大的社会意义。这些问题时刻威胁着社会的稳定，对于我们国家的能源安全也是潜在的威胁。 1.维护输气管道安全运行的必要性 管道输送作为白天然气被开采利用以来最为主要和普遍的运输方式，在运行过程中具有运输介质易燃、易爆、易中毒等特点，而且管
输气管道工程设计条件
一、基础资料 1 需业主提供的基础资料 开展输气管道工程设计前业主至少应提供下列资料，但不限于： 1.1 设计任务书或设计委托书； 1.2 资源与市场数据。 1.3 技术要求，至少应包括： 1）管道的起、终点、系统功能、建设水平、质量要求； 2）管输气体的来源及物性； 3）管道的任务输量、最小输量、最大输量； 4）管道沿线天然气的分输或注入要求； 5）管道用户用气特点及不均匀系数； 6）上游供气方不同年份供气量及供气压力； 7）不同年份用户用气量及用气压力需求； 8）工期要求。 1.4 管网规划及与拟建管道有关的已建的管道系统状况。 1.5 业主对工程管理的要求。 1.6 经济评价与概算资料 1）资金来源及贷款方式； 2）工程建设期及分年度投资比例； 3）类似工程投资及施工情况。 2 现场需要收集的外部接口资料 2.1 自然状况资料 1 管道沿线行政区划及地方志，沿线城市、乡镇发展规划。 2 管道沿线地形、地貌及植被分布情况； 3 管道沿线资源情况，包括：矿产、农业、林业、牧业、渔业、动植物、文物保护区分布等； 4 管道沿线重要设施分布，包括：军事设施、铁路枢纽、机场、码头、水库等的分布和发展计划； 5 管道沿线附近已建管线和构筑物的情况； 6 管道沿线重大项目的建设与规划； 7 基本气象资料。根据工程规模和建设水平的要求，气象资料宜为近10、20、30 年和50 年的统计数据。包括：全年平均气温、最冷月平均气温、极端最高温度、极端最低温度；管道埋深处最高、最低、和最冷月平均地温，标准冻土深度和最大冻土深度；降雨量（当地采用的降雨量计算公式，年和逐月的平均、最大、最小降雨量、最大强度降雨量、连续降雨最多的天数）、降雪量（初雪日、终雪日、连续降雪时间、最大积雪深度）、蒸发量，年平均日照、雷电日、沙尘暴天数，冰凌、冰雹强度；相对湿度；海拔高度；当地平均大气压；近年各月最大风速及各月风向、频率或全年的和夏季的风向频率玫瑰图、最大风速和风压值、静风出现的日期和持续时间、风暴和风沙出现的时间和状况。 8 沿线人文资料； 9 沿线水利设施、水利规划及水利部门的有关规定；
输气管道课程设计
输气管道课程设计 姓名：李轩昂 班级：油储1541 学号：201521054114 指导教师：任世杰
目录 前言------------------------------------------------------------------------------------------------- 4第一章设计概述---------------------------------------------------------------------------------- 5 1.1设计原则--------------------------------------------------------------------------------- 5 1.2 管道设计依据和规范----------------------------------------------------------------- 5 1.3长输气管道设计原始资料------------------------------------------------------------ 6 1.3.1天然气管道的设计输量 ------------------------------------------------------- 6 1.3.2气源特性 ------------------------------------------------------------------------- 6 1.3.3气源处理 ------------------------------------------------------------------------- 6 1.3.4管道设计参数 ------------------------------------------------------------------- 7 1.3.5基本经济参数 ------------------------------------------------------------------- 7第2章管道工艺计算---------------------------------------------------------------------------- 9 2.1天然气物性参数计算------------------------------------------------------------------ 9 2.1.1天然气的平均分子质量、平均密度和相对密度------------------------- 9 2.1.2天然气压缩因子的计算 ------------------------------------------------------- 9 2.1.3天然气粘度计算 -------------------------------------------------------------- 10 2.1.4定压摩尔比热 ----------------------------------------------------------------- 10 2.2输气管道水力计算------------------------------------------------------------------- 11 2.2.1雷诺数的计算 ----------------------------------------------------------------- 11 2.2.2管道内压力的推算 ----------------------------------------------------------- 12 2.2.3管道壁厚推算 ----------------------------------------------------------------- 12 2.3输气管道热力计算------------------------------------------------------------------- 12 2.3.1总传热系数 -------------------------------------------------------------------- 12 2.3.2天然气的平均地温 ----------------------------------------------------------- 13 2.3.3考虑气体的节流效应时输气管沿管长任意点的温度计算----------- 13 2.4管道工艺计算结果------------------------------------------------------------------- 14 2.4.1首站到分输站1 --------------------------------------------------------------- 14 2.4.2分输站1到分输站2 --------------------------------------------------------- 14 2.4.3分输点2到末点 -------------------------------------------------------------- 15
天然气输气管道设计与管理
一、天然气概况 1、天然气定义：从地下开采出来的可以燃烧的气体 2、天然气来源：气田气，油田气。 3、天然气组成：60%～90%为甲烷和乙烷，10%～40%的丙，丁，戊烷及重烃，在工标状态下只有甲、乙、丙、丁烷为气态，其余都为液态。 二、输气管道概况 1、输气管道分类：矿场集气管道，干线输气管道，城市配气管网 2、世界著名大型输气管道:前苏联乌连戈依——中央输气管道，全系统由6条输气干线组成，最著名的属亚马尔输气管道。该管道在苏联境内长4451km，建设了41座压缩机站和2座冷却站，经西西伯利亚地区穿越水域
945km，穿越河流700余处。 3、中沧线是中国第一次采用燃气轮机驱动离心压缩机输送油田伴生气的输气管线。 4、西气东输管线包括：青海涩北至甘肃兰州（2000年开工，02年竣工投产），重庆忠县至武汉（2000年开工），塔里木至上海（02年7开工，全长400多千米，管径1016mm，操作压力10MPa） 5、中国未来十年管网总体布局：两纵，两横，四枢纽(在北京，上海，信阳和武汉设立调度中心或分调度中心)，五气库（在北京，上海，大庆，山东，和南阳建立地下储气库） 6、管道防腐技术：从简单的人工除锈刷漆发展到外涂层与阴极保护和牺牲阳极相结合的联合保护。自1964年开始使用阴极保护到今天，所有的输气管道上都建有阴极保护站，单站保护长度可达50～80km. 输气管道的主要工艺设备包括压缩机组，阀门，计量设备和调压设备。 三、天然气的性质 1、天然气的分类 （1）按矿藏特点分：纯气藏天然气（在天然气开发过程中，不论何阶段流体在地层中均成气体，采出地面后可能有部分液体析出），凝析气藏天然气（矿藏流体在地层原始状态呈气态，但开采到一定阶段，随地层压力减小有部分烃类在地层中呈液态析出），油田伴生天然气（与原油共存，开采时与原油同时被采出，经油气分离得到的天然气） （2）按烃类组分关系分：干气（地层中呈气态，开采出后在管线设备中也不会有液态烃析出），湿气（地层中呈气态，在一般地面设备的温度、压力
天然气长输管道的知识
关于天然气长输管道知识普及 随着我国天然气勘探开发力度的加大以及人民群众日益提高的物质和环保需要，近年来天然气长输管道的发展十分迅速。随着管道的不断延伸，管道企业所担负的社会责任、政治责任和经济责任也越来越大。因此，对于天然气长输管道知识普及显得尤为重要。 一、线路工程 输气管道工程是指用管道输送天然气和煤气的工程，一般包括输气线路、输气站、管道穿（跨）越及辅助生产设施等工程内容。 线路工程分为输气干线与输气支线。输气干线是由输气首站到输气末站间的主运行管线；输气支线是向输气干线输入或由输气干线输出管输气体的管线。 线路截断阀室属于线路工程的一部分，主要设备包括清管三通、线路截断球阀、上下游放空旁通流程、放空立管等，功能是在极端工况或线路检修时，对线路进行分段截断。阀室设置依据线路所通过的地区等级不同，进行不同间距设置。 阀室系统包括手动阀室和RTU阀室两大类。 二、工艺站场 输气站是输气管道工程中各类工艺站场的总称。一般包括输气首站、输气末站、压气站、气体接收站、气体分输站、清管站等站场。 输气站是输气管道系统的重要组成部分，主要功能包括调压、过滤、计量、清管、增压和冷却等。其中调压的目的是保证输入、输出
的气体具有所需的压力和流量；过滤的目的是为了脱除天然气中固体杂质，避免增大输气阻力、磨损仪表设备、污染环境等；计量是气体销售、业务交接必不可少的，同时它也是对整个管道进行自动控制的依据；清管的目的在于清除输气管道内的杂物、积污，提高管道输送效率，减少摩阻损失和管道内壁腐蚀，延长管道使用寿命；增压的目的是为天然气提供一定的压能；而冷却是使由于增压升高的气体温度降低下来，保证气体的输送效率。根据输气站所处的位置不同，各自的作用也有所差异。 1、首站 首站就是输气管道的起点站。输气首站一般在气田附近。 2、末站 末站就是输气管道的终点站。气体通过末站，供应给用户。因此末站具有调压、过滤、计量、清管器接受等功能。此外，为了解决管道输送和用户用气不平衡问题，还设有调峰设施，如地下储气库、储气罐等。 3、清管站 清管站是具有清管器收发、天然气分离设备设施及清管作业功能的工艺站场。 4、压气站 压气站是在输气管道沿线，用压缩机对管输气体增压而设置的站。 5、分输站
输气管道设计
天然气输气管道设计 1 管道材质及壁厚选择 壁厚 F D P S H H σδ2= H P —设计压力，MPa ； H D —管道的外径，mm ； S σ—所选钢材的最小屈服强度，MPa ； F —根据地区等级确定的设计系数； 2 管道轴向应力及稳定性验算 h l t t E μσασ+-=)(21 σ σ2Pd h = l σ—管道轴向应力，MPa ； E —钢材的弹性模量，为51006.2?MPa ； α—钢材的线性膨胀系数，取5102.1-?MPa ； 1t —管线安装温度，C 0； 2t —管线工作温度，C 0； μ—泊松比，取0.3；
h σ—管线的环向应力，MPa ； P —管道内压，MPa ； d —钢管内径，cm ； σ—钢管的公称壁厚，cm ； 应力满足如下条件： s l h σσσ9.0<- 敷设： 弯头的曲率半径大于等于4倍管外直径，并应满足清管器或检测仪器能顺利通过管道要求。 试压。
工艺说明，，， 1物理和热力性质（平均分子量，相对密度，平均密度，热值） 2压缩因子相关方程式。（Gopal 的相关方程式） 3定压摩尔比热（根据干线输气管道实用工艺计算方法） 4焦—汤系数（根据干线输气管道实用工艺计算方法） 二，水力计算 1雷诺数Re 2水力摩阻系数λ 三，输气管道内径 δ2-=H B D D
强度设计系数 地区等级 强度系数 一级地区 0.72 二级地区 0.6 三级地区 0.5 四级地区 0.4 2压力 （1）压缩机入口压力εH B P P = =设计压力/压比 （2）起点压力 211P P P P H δδ--= 1P δ—压缩机与干线输气管之间连接管线的压力损失，输气工作压力 为7.5~10MPa 时，1P δ≈0.05~0.07MPa 2P δ—天然气冷却系统的压力损失，按照“标准”取0.0588MPa （3）终点压力 32P P P B δ+= B P —压缩机入口压力；
石油天然气长输管线施工方案
石油长输管道施工方案 工程名称：中国石油管道安装工程 施工单位（章）：中国石油管道工程局有限公司项目经理： 项目技术负责人： 编制人： 审核人： 1 / 75
编制时间：2016年3月31日 2 / 75
目录 1.1.编制依据4 1.2.工程施工关键点、难点分析及对策5 1.3.单位、分部、分项工程划分6 2.1施工重要工序控制措施7
1.1.编制依据 1.1.1国家及石油化工部门现行的施工规范及验收标准(见下表)
1.2.工程施工关键点、难点分析及对策 1.2.1该项目施工跨距较长，交叉施工作业面较多，周围无便利条件，且部分属戈壁地带，给施工组织带来较多不便，所以合理安排施工计划较为重要，以保证施工工期及质量。
1.2.2 安全要求严格（因该工程属于不停产作业），施工中不安全因素多，施工中要严格按照各项安全规定及办法执行。本次施工安全是重中之重，一定要做到各种安全措施及安全预案严谨、合理科学，确保管线运行及施工生产双安全。 1.2.3该项目施工任务量大、工期短，合理安排是保证本次施工进度的难点，在施工中采取多点作业，统一协调，充分发挥我公司资源优势，使得施工全过程处于受控状态。在施工中加强及有关单位的紧密配合，随时调整施工计划，确保施工进度。 1.2.4动土项目，施工前必须及时及业主沟通，要注意地下有管道、电缆、光缆的设施，保证原设施的正常使用；在土方开挖前，必须在挖沟范围内人工挖探区，确保地下的各种设施的完整性，施工完成后还应按原地貌进行恢复。 1.2.5根据该项目特性，点多面广，施工作业面过散的具体情况，在施工准备阶段，一定做好施工的准备各项工作，以保证工程的顺利进行 1.3. 单位、分部、分项工程划分 单位工程、分部工程、分项工程划分一览表
论设计阶段预防高压长输天然气管线事故的措施详细版
文件编号：GD/FS-4504 A Specific Measure To Solve A Certain Problem, The Process Includes Determining The Problem Object And Influence Scope, Analyzing The Problem, Cost Planning, And Finally Implementing. 编辑：_________________ 单位：_________________ 日期：_________________ （解决方案范本系列） 论设计阶段预防高压长输天然气管线事故的措施详 细版
论设计阶段预防高压长输天然气管线事故的措施详细版 提示语：本解决方案文件适合使用于对某一问题，或行业提出的一个解决问题的具体措施，过程包含确定问题对象和影响范围，分析问题，提出解决问题的办法和建议，成本规划和可行性分析，最后执行。，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。 引起高压天然气长输管线事故的原因很多，有设计缺陷方面，有施工缺陷方面，有材料缺陷方面、有运行管理缺陷方面，有自然或第三方毁损等原因，本文是从设计阶段来考虑如何预防或减少此类事故的发生，虽然这可能带来工程投资费用的增加，若从长远考虑，通过技术、经济风险等分析采取适当的措施是必要的。 1 事故缘由的分类和分析 自然因素类引起：包括地震方面影响、地壳变迁的地裂、泥石流、河流和洪水冲刷的出现等，虽然有些因素不完全可控，但采取事前预防设计措施至少可
减轻事故的危害，这一般可根据国内同类事故经验统计得出。 人为的第三者毁损：包括第三方非法取土、非法开采、农业活动、不当施工等，据统计50%以上的事故由该因素引起。 水文、地质、测量勘察不准或不全面：这是基础资料的方面问题，因施工图纸要据此设计。 设计管线材质、管件的选用不合适，考虑因素不充分，或设计经验和水平有限导致，如阀门关闭的方式等。 腐蚀的因素引起：腐蚀评价含土壤等腐蚀等评价不充分，或设计的采用防腐方式不稳妥导致。 脆弱地段的埋设处理：如山石段、含水段的埋设处理要求，护坡、稳管、水工保护问题不够稳妥。 当然，还有施工和材料设备等因素。
最新燃气输配知识点总结
第一章城镇燃气的分类及其性质 1.燃气的分类：天然气，人工燃气，液化石油气，生物气（即沼气）。（城镇燃气主要包括哪几种） 2.沼气的定义：各种有机物质，在隔绝空气的条件下发酵，在微生物的作用下产生的可燃气体。沼气组成：60%的甲烷，35%的二氧化碳，少量氢和一氧化碳。 3.天然气的分类方法很多:按其勘探，开采技术可分为常规天然气和非常规天然气两大类。常规天然气按照其矿藏特点可分为：气田气，石油伴生气，凝析气田气。 4.液化石油气的主要杂质:液化石油气得主要杂质有：硫分，水分，二烯烃，乙烷和乙烯，残液。液化石油气组成丙烷，丙烯，丁烷，丁烯。 5.人工煤气分为干馏煤气，气化煤气，油制气，高炉煤气。 6.生物气：各种有机物质在隔绝空气的条件下发酵，在微生物的作用下产生的可燃气体。 7.临界温度：温度不超过某一数值，对气体加压，可以使气体液化，而在该温度以上，无论压力多大，都不能液化，该温度叫做该气体的临界温度，对应的压力叫临界压力。 8.相平衡常数：表示在一定温度下，一定组成的气液平衡系统中某一组分在该温度下的饱和蒸气压与混合液体蒸气压的比值，是一常数。用k表示。 9.液体的饱和蒸汽压：在一定温度下密闭容中的纯液体及其蒸气处于动态平衡时蒸气所表示的绝对压力。温度升高，蒸汽压升高。 10露点：饱和蒸汽经冷却或加压，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。 11.气化潜热：单位质量的液体变成与其处于平衡状态的蒸气所吸收的热量。 12.水化物及其生成条件：在湿气中形成水化物的主要条件是压力及温度。 13.防止水化物的形成或分解已形成的水化物的方法：1）采用降低压力、升高温度、加入可以使水化物分解的反应剂（防冻剂）。2)脱水，使气体中水分含量降低到不致形成水化物的程度。 14.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。 15.人工燃气及天然气中的主要杂质：1、焦油与灰尘<10mg2、萘冬<50mg夏<100mg3、硫化物<20mg4、氨<50mg5、一氧化碳<10%6、氧化氮7、水 16.城市燃气加臭原因：城市燃气时具有一定毒性的爆炸性气体，又是在压力下输送和使用的。由于管道及设备材质和施工方面存在的问题和使用不当，容易造成漏气，有引起爆炸、着火和人身中毒的危险。因此，当发生漏气时能及时被人们发觉继而消除漏气是很必要的。要求对没有臭味的燃气加臭。 第二章城镇燃气需用量及供需平衡 1.供气对象：居民生活用气,商业用气,工业企业生产用气,采暖制冷用气,燃气汽车用气 2.民用用气供气原则：1、优先满足城镇居民炊事和生活用热水的用气2、尽量满足托幼、医院、学校、旅馆、食堂和科研等公共建筑的用气3、人工煤气一般不供应采暖锅炉用气 3.月不均匀系数Km=该月平均日用气量/全年平均日用气量 日不均匀系数Km=该月中某日用气量/该月平均日用气量 小时不均匀系数Kh=该日某小时用气量/该日平均小时用气量 4.季节性供需平衡方法：地下储气（地下储气库储气量大，造价和运行费用省，可用来平衡季节不均匀用气）；液态储存 5.日供需平衡方法：管道储气；储气罐储气（只能用来平衡日不均匀用气及小时不均匀用气，投资及运营费用较大）
输气管道设计规范 GB50251-2003
1 总则 1．0．1 为在输气管道工程设计中贯彻国家的有关法规和方针政策，统一技术要求，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，制订本规范。 1．0. 2 本规范适用于陆上输气管道工程设计。 1．0．3 输气管道工程设计应遵照下列原则： 1 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； 2 采用先进技术，努力吸收国内外新的科技成果； 3 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。 1．0．4 输气管道工程设计除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关强制性标准的规定。 2 术语 2．O．1 管输气体 pipeline gas 通过管道输送的天然气和煤气。 2．O．2 输气管道工程 gas transmission pipeline project 用管道输送天然气和煤气的工程。一般包括输气管道、输气站、管道穿(跨)越及辅助生产设施等工程内容。 2．O．3 输气站 gas transmission station 输气管道工程中各类工艺站场的总称．一般包括输气首站、输气末站、压气站、气体接收站、气体分输站、清管站等站场。
2．O．4 输气首站 gas transmission initial station 输气管道的起点站。一般具有分离，调压、计量、清管等功能。 2．O．5 输气末站 gas transmission terminal station 输气管道的终点站。一般具有分离、调压、计量、清管、配气等功能。 2．O．6 气体接收站 gas receiving station 在输气管道沿线，为接收输气支线来气而设置的站，一般具有分离、调压、计量、清管等功能。 2．O．7 气体分输站 gas distributing station 在输气管道沿线，为分输气体至用户而设置的站，一般具有分离、调压、计量、清管等功能。 2．O．8 压气站 compressor station 在输气管道沿线，用压缩机对管输气体增压而设置的站。 2．0．9 地下储气库 underground gas storage 利用地下的某种密闭空间储存天然气的地质构造。包括盐穴型、枯竭油气藏型、含水层型等。 2．O．10 注气站 gas injection station 将天然气注入地下储气库而设置的站。 2．O．11 采气站 gas withdraw station 将天然气从地下储气库采出而设置的站。 2．O．12 管道附件 pipe auxiliahes 指管件、法兰、阀门、清管器收发筒、汇管、组合件、绝缘法兰或绝缘接头等管道专用承压部件。
输气管道工程设计规范,gb50251-2015
输气管道工程设计规 范,gb50251-2015 篇一：输气管道设计规范GB50251-2003 1 总则 1．0．1 为在输气管道工程设计中贯彻国家的有关法规和方针政策，统一技术要求，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，制订本规范。 1．0. 2 本规范适用于陆上输气管道工程设计。 1．0．3 输气管道工程设计应遵照下列原则： 1 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； 2 采用先进技术，努力吸收国内外新的科技成果； 3 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。 1．0．4 输气管道工程设计除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关强制性标准的规定。 2 术语 2．O．1 管输气体pipeline gas
通过管道输送的天然气和煤气。 2．O．2 输气管道工程gas transmission pipeline project 用管道输送天然气和煤气的工程。一般包括输气管道、输气站、管道穿(跨)越及辅助生产设施等工程内容。 2．O．3 输气站gas transmission station 输气管道工程中各类工艺站场的总称．一般包括输气首站、输气末站、压气站、气体接收站、气体分输站、清管站等站场。 2．O．4 输气首站gas transmission initial station 输气管道的起点站。一般具有分离，调压、计量、清管等功能。 2．O．5 输气末站gas transmission terminal station 输气管道的终点站。一般具有分离、调压、计量、清管、配气等功能。 2．O．6 气体接收站gas receiving station 在输气管道沿线，为接收输气支线来气而设置的站，一般具有分离、调压、计量、清管等功能。 2．O．7 气体分输站gas distributing station 在输气管道沿线，为分输气体至用户而设置的站，一般具有分离、调压、计量、清管等功能。 2．O．8 压气站compressor station 在输气管道沿线，用压缩机对管输气体增压而设置的站。
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 设计总论 (1) 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) 3.1.1天然气相对分子质量 (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) 3.1.4任务输量 (3) 3.1.5 管道内径的计算 (4) 3.1.6壁厚计算 (4) 3.2 末段长度和管径确定 (6) 3.2.1假设末段长度 (6) 3.2.2参量的计算 (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)
天然气长输管道工程投资控制难点与对策(正式版)
文件编号：TP-AR-L6591 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. （示范文本） 编订：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 天然气长输管道工程投资控制难点与对策(正式 版)
天然气长输管道工程投资控制难点 与对策(正式版) 使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 天然气长输管道工程由于具有线路长、地区跨度 大，施工临时与永久性征租地涉及面广，自然地形、 地质、地貌差异性大，单项工程多，工程专业多，安 装工艺独特，管道安全性要求高，对沿线环境改变影 响较大等特点，致使工程投资巨大且管理控制工作难 度大，项目投资“概算超估算、预算超概算、结算超 预算”的现象相当普遍。 天然气长输管道工程由于具有线路长、地区跨度 大，施工临时与永久性征租地涉及面广，自然地形、 地质、地貌差异性大，单项工程多，工程专业多，安
装工艺独特，管道安全性要求高，对沿线环境改变影响较大等特点，致使工程投资巨大且管理控制工作难度大，项目投资“概算超估算、预算超概算、结算超预算”的现象相当普遍。因此，针对其特点与难点，探讨加强天然气长输管道工程投资管理与控制的对策具有重要的现实意义。 一、投资管理的特点与难点 1.线路长，施工方式差异性大。天然气长输管道一般长数百至上千公里，有的长达数千公里，地区跨度大。自然地形、地质、地貌差异性大，穿越各种建筑物、构筑物较多。施工方法不尽相同而且对投资概算的形成有着直接的、重大的影响。 2.参建单位多，施工协调难度大，投资控制水平差异大。天然气长输管道工程单项工程多，专业系统性强，专业化要求高，工期要求紧，因此需要选择多
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。 防腐材料应符合现行的有关防腐规范的规定。成品防腐管材进入现场后，应检查其绝缘度、外观、长度、管口的切面和管中心垂直度、壁厚、材质、坡口等。 ３、２设计交底及测量放线 ３、２、１施工前，工程项目进行图纸会审，由设计单位做技术交底和现场交底，明确以下有关向题。
输气管道工程设计规范
输气管道工程设计规范 GB 50251-2003 ） 1、适用范围：本规范适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。）。 2）进入输气管道的气体必须除去机械杂质，且至少符合n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~，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）输气管道首站和气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。 10）输气站应设置越站旁通。进出站管线必须设置截断阀。截断阀的位置应与工艺装置区保持一定距离，确保在紧急情况下便与接近和操作。截断阀应当具备手动操作的功能。 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 （ 1 ）输气站应在进站截断阀上游和出站截断阀下游设置泄压放空设施。 （2）输气站存在超压可能的受压设备和容器，应设置安全阀。安全阀泄放的气体可引入同级压力的放空管线。 （3）安全阀的定压（P o）应根据管道最大允许操作压力（P）确定，并应符合下列要求： a 当P W时，P o= P+; b 当v P W时，P o=； c 当P＞时，P o=。 （4）安全阀泄放管直径应按照下列要求计算：
毕业设计(论文)开题报告--某长距离输气管道的工艺设计
本科毕业设计（论文）开题报告 题目：某长距离输气管道的工艺设计 学生姓名学号 教学院系石油工程学院 专业年级油气储运工程 2007级 指导教师职称讲师 单位油气储运教研室
某长距离输气管道的工艺设计 1 本论文选题意义及国内外研究现状 1.1 选题意义 我国国民经济快速发展对能源的需求量越来越大。我国的能源结构由以煤为主逐步转向以石油、天然气为主。我国政府制定以“优化结构、提高效率、重视环保、保障供应、开发西部”为核心的新能源战略，要求增加天然气在能源构成中的比例。2007年我国能源发展“十一五”规划中进一步提出，要重点发展石油天然气工业。我国加快了天然气勘探开发力度，进入了天然气快速发展的时期。除本国天然气生产外，我国还将从外国引进大量天然气。管道是天然气开发和利用的纽带，由于天然气为气体介质，采用管道输送，具有管输距离长、压力高、输量大的特点，而且密闭安全、便于管理和易于实现自动化。 1.2国内外研究现状 1.2.1 世界天然气管道技术现状 （1）长运距、大管径和高压力管道是当今世界天然气管道发展主流 自20 世纪70年代以来，世界上新开发的大型气田多远离消费中心。同时，国际天然气贸易量的增加，促使全球输气管道的建设向长运距、大管径和高压力方向发展。1990 年，前苏联的天然气管道的平均运距达到2698 公里。从20世纪至今，世 界大型输气管道的直径大都在1000 毫米以上。到1993 年，俄罗斯直径1000毫米以上的管道约占63%，其中最大直径为1420 毫米的管道占34.7%。西欧国家管道最大直径为1219 毫米，如著名的阿-意管道等。干线输气管道的压力等级20 世纪 70年代为6～8 兆帕；80 年代为8～10 兆帕；90 年代为10～12 兆帕。2000年建成的Alliance 管道压力为12兆帕、管径为914 毫米、长度为 3000 公里，采用富气输送工艺，是一条公认的代表当代水平的输气管道。 （2）输气系统网络化随着天然气产量和贸易量的增长以及消费市场的扩大，目前全世界形成了洲际 的、多国的、全国性的和许多地区性的大型供气系统。这些系统通常由若干条输气干线、多个集气管网、配气管网和地下储气库构成，可将多个气田和成千上万的用户连接起来。这样的大型供气系统具有多气源、多通道供气的特点，保证供气的可靠性和灵活性。前苏联的统一供气系统是世界最庞大的输气系统，连接了数百个气田、数十座地下储气库及约1500个城市，管道总长度超过20×104公里。目前欧洲的输气管网
天然气输气管线工程设计方案
天然气输气管线工程设计方案 一、工程名称：天然气输气管线工程 二、工程地点：。 三、工程容： 本工程为至天然气输气管线工程，管线规格是φ57×3.5的20#无缝钢管（GB/T8163-2008），输送距离约为7000m. 管线沿途主要以埋地敷设为主。 四、工期要求： 整个工程在30天完成。 五、施工依据及验收规： 1、《凉水至护山天然气输气管线工程施工设计图》； 2、《输气管道工程设计规》GB50251-2003； 3、《城镇燃气设计规》GB50028-2006； 4、《油气长输管道工程施工及验收规》 GB 50369-2003； 5、《输送流体用无缝钢管》GB／Ｔ8163-2008； 6、《城镇燃气输配工程施工及验收规》CJJ33-2005； 7、《钢质管道外腐蚀控制规》 GB/T21447-2008； 8、《现场设备、工业管道焊接施工及验收规》GB50236-1998； 9、《石油天然气钢质管道无损检测》SY/T4109-2005； 10、《埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准》 SY/T0413-2002； 11、《油气输送用钢制弯管》 SY/T5257-2004
第二章施工方案 一、施工准备： 1、由项目责任人员与建设方以及设计方一道进行技术交底和现场踏勘，共同核对有关资料。 2、由项目责任人员及有关技术人员一道进行施工图的会审，并编制有关工艺及方案。 3、由项目责任人员对施工人员进行技术方案交底，发放施工资料，进行安全、技术培训。 4、根据现场施工需要,列出进场设备、仪器清单。技安员对进场设备和仪器进行检查，确保其完好性、安全性及有效性。经常进行设备保养和检修，使其始终处于良好的运行状态，满足施工要求。 5、加强钢管、阀门等原材料的供应管理，保证在各项工作需要时准时提供。 6、材料存放 6.1钢管、管道附件、防腐材料及其它设备材料应按产品说明书的要求妥善保管，存放过程中应注意检查，以防锈蚀、变形、老化或性能下降。 6.2焊材等材料应存放在库房中，其中焊条应存放在通风干燥的库房，焊条长期存放时的相对湿度不宜超过60%。钢管、管件、沥青等材料或设备可以分类露天存放，存放场地应平整、无石块，地面无积水。存放场地应保持1%～2%的坡度，并设有排水沟。易燃、易爆物品的库房应配备消防器材。 6.3防腐管应同向分层码垛堆放，堆放高度不宜超过3m，且应保证管子不失稳变形、不损坏防腐层。 7、原材料的检验、验收 7.1对施工用所有的材料进行验收，检查材料的外观或包装、合格证、
输气管道设计与管理系统
《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： 22 1max2min max2 P P L CQ - =，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。