某输气管道工艺设计Word文件下载.doc
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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
重庆科技学院课程设计设计总论
1设计总论
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。
(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块发展紧密结合。
(4)在保证管线通信可靠的基础上,进一步优化通信网络结构,降低工程投资。
提高自控水平,实现主要安全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。
1.2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达到有人监护、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)在线路截断阀室设置电动紧急切断球阀,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切断球阀。
(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。
14
重庆科技学院课程设计设计参数
2设计参数
(1)所输天然气的组分见下表
表2.1
组成
Mol%
甲烷
97.31
己烷
0.05
乙烷
1.69
硫化氢
丙烷
0.77
二氧化碳
0.03
异丁烷
氮
0.00
正丁烷
0.02
氦
异戊烷
0.01
氢
1.01
正戊烷
氩
(2)天然气的温度为42℃,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。
重庆科技学院课程设计工艺计算
3工艺计算
3.1管道规格
3.1.1天然气相对分子质量
有气体的相对分子质量公式:
M=(3.1)
M=16×
97.31%+30×
1.69%+44×
0.77%+58×
0.05%+58×
0.02+28×
0.00%+72×
0.01%+72×
0.01%+86×
0.05%+34×
0.05%+44×
0.03%+28×
0.00%+4×
0.00%+1×
1.01%+40×
0.00%=16.555
3.1.2天然气密度及相对密度
由公式的:
16.555/24.055=0.688(3.2)
相对密度=0.688/1.206=0.57
3.1.3天然气运动粘度
(1)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:
=9.54
(2)计算天然气运动粘度
(3.4)
3.1.4任务输量
任务年输量为18.9亿方/年。
3.1.5管道内径的计算
根据公式:
(3.5)
式中—为天然气标准密度,;
—为天然气运动粘度,;
—为天然气在该管段内的流量,:
—管道在100米的压力降,当P3.5,取45,当1.4,取35。
所以,从起点到进气点的管道管径:
546mm
3.1.6壁厚计算
输气管线的管径确定后,要根据其输送压力、管线材质等来设计壁厚。
油田油气集输和外输油、气管线可按下式计算:
(3.6)
式中——管线设计的工作压力,Mpa;
——管线管径,=+,为管道内径,mm;
——刚性屈服极限,Mpa(查表3.1)
F——设计系数(查表3.2)
表3.1刚性屈服极限
钢管材质
优质碳素钢
碳素钢
A3F
低合金钢
16Mn
APIS-SL
10
20
X52
X60
X65
X70
,Mpa
205
245
235
353
358
413
448
482
表3.2设计系数
工作环境
管线
野外地区
居住区,油气田站内部、穿跨越铁路公路小河渠(常年枯水面宽≤20m)
输油管线
0.72
0.60
输气管线
0.50
根据设计要求,选用APIS-SLX70=482;
因为是输气管线F=0.6。
分别带入管径,求得:
==5.87mm
=+2=546+5.872=557.74mm
根据国标无缝钢管规格表选管径规格:
表3.3国标无缝钢管规格表
直径
厚度
管重/米
159
4
15.29
820
199.75
5
18.99
12
239.1
6
22.64
278.26
219
21.21
920
8
179.92
26.39
9
202.19
31.52
224.41
7
36.6
268.7
41.63
312.79
273
33.04
1020
199.65
39.51
224.38
45.92
249.07
52.28
298.29
325
39.46
347.31
47.2
16
396.14
54.89
18
444.77
62.54
1220
298.39
70.13
357.47
77.68
416.36
377
475.05
63.87
1420
416.66
72.8
485.41
81.67
553.96
90.5
1620
475.84
426
62.14
554.46
72.33
632.87
82.46
711.1
92.55
1820
535.02
102.59
623.5
480
711.79
81.65
799.87
93.12
887.76
104.53
2020
692.55
115.9
790.7
529
90.11
888.65
102.78
986.4
115.41
22
1083.95
127.99
2220
869.61
630
122.71
977.42
137.82
1192.46
152.89
24
1299.68
720
140.46
2420
948.52
157.8
1066.2
175.09
1183.68
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- 输气管道 工艺 设计