某输气管道工艺设计

1、.word.zl.word.zl.XX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XX:学号:设计地点单位XX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:导教师签字:目录TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 设计总论1 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 设计依据及原那么1 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 设计依据1 HYPERLINK l bookmar

2、k10 o Current Document 设计原那么1 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 总体技术水平1 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 设计参数2 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 工艺计算3 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 管道规格3 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 天然气相对分子质量3 HYPERLINK l bookmark22

3、o Current Document 天然气密度及相对密度3 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 天然气运动粘度3 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 任务输量4 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 管道内径的计算4 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 壁厚计算4 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 末段长度和管径确定6假设末段长度6 HYPERLINK l

4、 bookmark38 o Current Document 参量的计算6 HYPERLINK l bookmark40 o Current Document 计算管道末段储气量7 HYPERLINK l bookmark42 o Current Document 输气管道沿线布站相关工艺计算10 HYPERLINK l bookmark44 o Current Document 4.1压缩机相关概况10 HYPERLINK l bookmark46 o Current Document 压缩机站数、布站位置的计算公式依据10 HYPERLINK l bookmark50 o Current

5、Document 压缩机站数、布站位置的计算11 HYPERLINK l bookmark52 o Current Document 压缩比计算12 HYPERLINK l bookmark54 o Current Document 压缩机的选择12 HYPERLINK l bookmark56 o Current Document 布置压气站13 HYPERLINK l bookmark58 o Current Document 5.1确定平均站间距13 HYPERLINK l bookmark60 o Current Document 确定压气站数13 HYPERLINK l bookma

6、rk62 o Current Document 设计结果16 HYPERLINK l bookmark64 o Current Document 参考文献17设计总论设计依据及原那么本设计主要根据设计任务书，查询相关的国家标准和规X,以布置合理的长距离输气干线。设计依据1国家的相关标准、行业的相关标准、规X;2相似管道的设计经历3设计任务书设计原那么1严格执行现行国家、行业的有关标准、规X。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工程的高水平、高效益，确保管道平安可靠，长期平稳运行。3节约用地，不占或少占良田，合理布站，站线结合。站场的布置要与油区内各区

7、块开展严密结合。4在保证管线通信可靠的根底上，进一步优化通信网络构造，降低工程投资。提高自控水平，实现主要平安性保护设施远程操作。5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。总体技术水平1采用高压长距离全密闭输送工艺;2输气管线采用先进的SCADA系统，使各站场主生产系统到达有人监护、1自动控制的管理水平。既保证了正常工况时管道的平稳、高效运行，也保证了管道在异常工况时的超前保护，使故障损失降低到最小。3采用电路传输容量大的光纤通信。给全线实现SCADA数据传输带来可靠的传输通道，给以后实现视频传输、工业控制及多功能信息处理提供了可能。4在线路截断阀室设

8、置电动紧急迫断球阀，在SCADA中心控制室根据检漏分析的结果，确定管道泄漏位置，并可及时关闭相应泄漏段的电动紧急迫断球阀。5站场配套自成系统。6采用固化时间短、防腐性能优异的环氧粉末作为管道外防腐层。设计参数(1)所输天然气的组分见下表表2.1组成Mol%组成Mol%甲烷97.31己烷0.05乙烷1.69硫化氢0.05丙烷0.77二氧化碳0.03异丁烷0.05氮0.00正丁烷0.02氦0.00异戊烷0.01氢1.01正戊烷0.01氩0.002天然气的温度为42C,管道长度为1675km,任务输量起点流量为：18.9亿方/年，气源起点压力为:6MPa。3压气站最大工作压力为5.5MPa,进站压力

9、为5.2MPa，各站自用气系数为0.5%,末端最低压力1.25MPa。4入站口到压缩机入口压损为0.11MPa，压缩机出口到压缩站压损0.2MPa。工艺计算3.1管道规格天然气相对分子质量有气体的相对分子质量公式：M=Ey.Mi3.1M=16X97.31%+30X1.69%+44X0.77%+58X0.05%+58X0.02+28X0.00%+72X0.01%+72X0.01%+86X0.05%+34X0.05%+44X0.03%+28X0.00%+4X0.00%+1X1.01%+40X0.00%=16.555天然气密度及相对密度M天M天24.055二16.555/24.055=0.688kg

10、m33.2相对密度A=0.688/1.206=0.57Pa天然气运动粘度11由各组分粘度计算天然气粘度3.3按公式带入数据得动力粘度：r=9.54(2)计算天然气运动粘度3.4任务输量任务年输量为18.9亿方/年。Q=18.9x108m3a=5.18x106m3d=215833m3h=60m3s管道内径的计算根据公式：d=11.4p0.207V0.033q0.39AP-0.2073.5v100式中p为天然气标准密度，kgm；V为天然气运动粘度，mm2；s;qv为天然气在该管段内的流量，m3曲:AP100管道在100米的压力降，当P3.5MPa，AP100取45KPa，当1.4P1457.2km

11、，所以可以不需增加布置站。综上，此输气干线共需布置4个压缩机站。4.4压缩比s计算由布站位置分布可知，第2站与末站的距离为792.7km，根据管段长度公式(4.2),1、D、q、P、A、九、Z、T，求P，进而可知压缩比s。B12校核压缩比：105.113D2.5P2-P2校核压缩比：l二(B-)212-qAXZT315.1=(I。5】3%O5585)27izPL5.160.57x0.01/7x0.89x315p=4.7Mpa压缩比为：6.5MPa=a4.7MPa根据经历，压气站的设计压比不宜太高，否那么将导致管道全线的压缩机功率增大，同时管道的输气能耗及输气本钱增大，我国的?输气管道工程设计规

12、X?GB50251-94建议：当采用离心式压缩机时，压气站的压比取1.2-1.5为宜。此外，在没有特殊要求的情况下，管道全线所有压气站的设计压比通常取同一个值。在本设计中，取压缩比为1.4,最后通过校核压缩比为1.38，符合规X,故设计合理。4.5压缩机的选择压缩机的选型压缩机选型应注意以下几点：1压缩机组的选型和台数，应根据压气站的总流量，总压比，出战压力，气质等参数进展技术经济比拟后确定。2压气站选用离心式压缩机，单机级压缩的压比可在1.2-1.5。3统一压气站内的压缩机组，宜采用一机型，并有一台备用。4压缩机的原动机选型，应结合当地能源供应情况，进展技术经济比拟后确定。5在本设计中由于输

13、送的是天然气，所以选择燃气轮机，取采方便稳定较少其他设备投资。根据管道的输量和各站的压力比及组合方式由经历选择压缩机的型号。压缩机的有关参数:型号RFB-36型离心压缩机；功率25094Kw；压比1.4；排量8.3m3/s；压力3.88Mpa；进口温度T40C;出口温度T140C;12外型尺寸(mm)2700X1700X2800四台并联使用。布置压气站在输气管道的设计中，很重要的一个工作就是如何把压气站沿线布置好，尽量少的站数，布置合理，还能完成数量的任务。利用管道末段储气是在夜间用气低峰时，燃气储存在管道中，这时管内压力增高，白天用气顶峰时，再将管内储存的燃气送出。这是平衡小时不均匀用气的有

14、效方法。末段储气能力暂采用稳定流动法做近似计算分析5.1确定平均站间距确定平均站间距A=5.49B=4.23x10105.1)(A-1)P2-BQ25.1)L=QAKQ2=(5.49-1)x(5x106)2-4.23x1Oiox662=33$丽5.49x1210.43x662式中：Q首站出站流量Q,在设计计算时取Q=1.1Q=60 x1.1=66m3/s,Q00为任务输量其中公式中C=仝竺C2d50&46x10-3xO.8349x其中公式中C=仝竺C2d500.038482x0.936455.2确定压气站数n=宇+1=詈+1=59结果向上取整设计结果综上结果,压缩机布站位置及压缩比见下表表6.1压缩机站编号首站2站3站4站压缩机所在管段号1234压缩机间距201.8315.1525.3777.5压缩比1.41.41.41.4选管径规格通过计算得Vs78.62万m3/d。末段长度为16km，管道规格通过表3.3选取为：580*12.在本设计中，取压缩比8为1.4,最后通过校核压缩比8为1.38，符合规X,故设计合理。压气站布置通