天然氣輸氣管道畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p>　　本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （論文）</p><p>　　題目：新粵天然氣管道工程工藝設(shè)計(jì)</p><p><b>　　學(xué)生姓名：姜泉濤</b></p><p>　　學(xué) 號(hào)：08125211</p><p>　　專(zhuān)業(yè)班級(jí)：建筑環(huán)境與設(shè)備工程08-2班</p><p>　　指

2、導(dǎo)教師：王武昌（副教授）</p><p>　　2012年6月13日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本輸氣管道設(shè)計(jì)項(xiàng)目是新粵天然氣管道工程，管道全長(zhǎng)5550km，設(shè)計(jì)輸量每年350億立方米。</p><p>　　通過(guò)計(jì)算機(jī)編程確定最優(yōu)方案，并以最優(yōu)方案為例進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。最優(yōu)方案為：末段管

3、長(zhǎng)574km，管徑1422mm，壁厚22.2mm，有內(nèi)涂層，共有13座壓氣站，29座清管站和185座截?cái)嚅y室，總投資817.41億元。全線(xiàn)采用等強(qiáng)度設(shè)計(jì)原則，管道鋼材材質(zhì)為X80鋼。</p><p>　　本文闡述了干線(xiàn)輸氣管道設(shè)計(jì)的基本原理和一般方法，本文主要介紹了天然氣的物性計(jì)算；輸氣管道的水力計(jì)算；儲(chǔ)氣能力計(jì)算；技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析；管路布站方案計(jì)算；站場(chǎng)工藝設(shè)計(jì)計(jì)算；啟動(dòng)、一期、二期工況下的開(kāi)機(jī)方案和相應(yīng)的壓降曲線(xiàn)

4、；清管站的操作流程。</p><p>　　關(guān)鍵詞：長(zhǎng)輸管道；物性計(jì)算；水力計(jì)算；管道設(shè)計(jì)；布站方案</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　The gas pipeline project is the xinjiang-Guangdong Natural Gas Pipeline Project, the p

5、ipe length of 5550km, the design transmission capacity of 35 billion cubic meters per year.</p><p>　　Determine the optimal solution and the optimal solution for example, be designed and calculated by compute

6、r programming. The optimal solution is: the last paragraph of tube length 574km, diameter 1422mm, wall thickness of 22.2mm, with the inner coating, with 13 compressor stations, 29 pigging stations and 185 block valve cha

7、mber. Across the board with the principles of strength design, pipeline steel material for X80 steel. </p><p>　　This article focuses on the natural gas properties calculation; Hydraulic calculation of the ga

8、s pipeline; Calculation of Storage Capacity; Technical and economic analysis; Station layout program calculations; Station process design calculations; Start, one, two conditions boot program and the corresponding pressu

9、re drop curve; Pigging station operating procedures.</p><p>　　Keywords: Long-distance pipeline; Properties calculation; Hydraulic calculation; Pipeline design; Station layout program</p><p><

10、b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第1章 前言1</b></p><p>　　第2章 設(shè)計(jì)概述3</p><p>　　2.1 設(shè)計(jì)依據(jù)3</p><p>　　2.1.1 設(shè)計(jì)原則3</p><p>　　2.1.2 管道設(shè)計(jì)依據(jù)和規(guī)范3</p

11、><p>　　2.2 長(zhǎng)輸管道設(shè)計(jì)原始資料3</p><p>　　2.2.1 天然氣的組成3</p><p>　　2.2.2 管道設(shè)計(jì)參數(shù)4</p><p>　　2.2.3 管線(xiàn)設(shè)計(jì)要求及內(nèi)容4</p><p>　　第3章 管道工程工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明5</p><p>　　3.1 管路工藝設(shè)計(jì)

12、結(jié)果5</p><p>　　3.2 站場(chǎng)工程工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明5</p><p>　　3.2.1 投產(chǎn)期計(jì)算5</p><p>　　3.2.2 一期計(jì)算6</p><p>　　3.2.3 二期計(jì)算8</p><p>　　第4章 管路布站方案計(jì)算書(shū)10</p><p>　　4.1 設(shè)計(jì)思路

13、10</p><p>　　4.2 基本物性計(jì)算10</p><p>　　4.3 水力及經(jīng)濟(jì)計(jì)算11</p><p>　　4.3.1 水力計(jì)算11</p><p>　　4.3.2 經(jīng)濟(jì)計(jì)算17</p><p>　　4.3.3 方案匯總18</p><p>　　4.4 管線(xiàn)應(yīng)力校核18

14、</p><p>　　第5章 站場(chǎng)工藝設(shè)計(jì)20</p><p>　　5.1 輔助站場(chǎng)布置20</p><p>　　5.1.1 清管站建設(shè)20</p><p>　　5.1.2 清管站操作流程20</p><p>　　5.1.3 截?cái)嚅y室建設(shè)22</p><p>　　5.1.4 分離器設(shè)

15、計(jì)22</p><p>　　第6章 結(jié)論24</p><p><b>　　致 謝25</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)26</b></p><p>　　附錄一 水力計(jì)算程序27</p><p>　　附錄二 輸氣管道輸氣工藝方案計(jì)算成果表34&l

16、t;/p><p><b>　　第1章 前言</b></p><p>　　隨著西氣東輸管線(xiàn)一線(xiàn)、二線(xiàn)，陜京天然氣管線(xiàn)一線(xiàn)、二線(xiàn)，川氣東送天燃?xì)夤艿溃軡?jì)天然氣管道，中亞天然氣管道等一大批長(zhǎng)距離天然氣管道的建設(shè)預(yù)投產(chǎn)，國(guó)內(nèi)各區(qū)域天燃?xì)夤艿酪碴懤m(xù)開(kāi)工建設(shè)，中國(guó)將迎來(lái)一次天然氣管道建設(shè)的高潮。而最近中石化正在謀建新粵浙煤制氣管道，這也將是天然氣管道建設(shè)行業(yè)新的里程碑。</

17、p><p>　　在管線(xiàn)建設(shè)上，中石油目前的規(guī)劃是：建設(shè)5條出疆管道、8座煤制天然氣集氣站、14條煤制天然氣接入支線(xiàn)。其中疆內(nèi)天然氣管道總長(zhǎng)度約6350公里，在疆管道建設(shè)投資超過(guò)1000億元人民幣。5條出疆管道包括西氣東輸三線(xiàn)、四線(xiàn)、五線(xiàn)、六線(xiàn)、七線(xiàn)，加上已建的西氣東輸一線(xiàn)、二線(xiàn)管道，預(yù)計(jì)中石油在新疆地區(qū)管道的外輸能力約每年2570億立方米，其中輸送煤制天然氣能力為每年1130億立方米。</p><

18、p>　　中石化的規(guī)劃包括兩條管道：新粵浙管道和新魯管道，設(shè)計(jì)輸氣規(guī)模均為每年300億立方米。若這兩條管道建成，新疆的煤制天然氣將可以不用通過(guò)西氣東輸管線(xiàn)而直接輸送到浙江市場(chǎng)。</p><p>　　近日，中石化分別與中國(guó)華能、中國(guó)華電、中國(guó)國(guó)電及中電投等4家央企、萬(wàn)向及新疆廣匯、新疆勵(lì)晶煤業(yè)等公司落實(shí)了煤制氣外輸管道（管線(xiàn)）工程氣源協(xié)定。</p><p>　　中石化表現(xiàn)，“新疆煤制自然

19、氣（NG）外輸管道工程”包含了新粵浙管道和新魯管道，設(shè)計(jì)輸氣范圍均為300億立方米（m3）/年，這與中石油西氣東輸二線(xiàn)的范圍完整一致。</p><p>　　此中，總投資高達(dá)1200多億元的新粵浙管道估計(jì)總長(zhǎng)度為7373公里，配建氣庫(kù)和LNG應(yīng)急調(diào)峰站，目的市場(chǎng)為新疆、甘肅、浙江、兩廣等13個(gè)?。▍^(qū)、市）；新魯管道估計(jì)總長(zhǎng)度為4463公里，配套扶植儲(chǔ)氣庫(kù)（與新粵浙管道共用），目的市場(chǎng)為河南、山東、河北、北京、天津、

20、安徽、江蘇共7省市。</p><p>　　2011年12月30日下午，中國(guó)石油化工集團(tuán)公司與中國(guó)華能集團(tuán)公司等九家企業(yè)，在北京簽署了新疆煤制天然氣購(gòu)銷(xiāo)協(xié)議。中國(guó)石化總經(jīng)理王天普，新疆維吾爾自治區(qū)黨委常委、自治區(qū)副主席庫(kù)熱西·買(mǎi)合蘇提出席簽字儀式并講話(huà)。</p><p>　　中國(guó)石化投資建設(shè)的新疆煤制天然氣外輸管道工程包括新粵浙管道和新魯管道。其中，新粵浙管道將建設(shè)一條干線(xiàn)、五條支

21、線(xiàn)，預(yù)計(jì)總長(zhǎng)度為7373公里。新魯管道將建設(shè)一條干線(xiàn)、兩條支線(xiàn)，預(yù)計(jì)總長(zhǎng)度為4463公里。</p><p>　　庫(kù)熱西·買(mǎi)合蘇提強(qiáng)調(diào)，協(xié)議的簽署，不僅對(duì)加快推進(jìn)新疆煤制天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展，促進(jìn)新疆跨越式發(fā)展和長(zhǎng)治久安具有十分重要的意義，而且有利于緩解中東部地區(qū)天然氣供需矛盾，優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，保障國(guó)家能源安全。希望中國(guó)石化加快推進(jìn)新疆煤制天然氣出疆管道工程前期建設(shè)；在疆煤制天然氣項(xiàng)目企業(yè)要加大投資，堅(jiān)持“資

22、源開(kāi)發(fā)可持續(xù)、生態(tài)環(huán)境可持續(xù)”原則，高起點(diǎn)、高水平、高效益地加快項(xiàng)目建設(shè)，爭(zhēng)取項(xiàng)目早日建成投產(chǎn)，發(fā)揮效益。自治區(qū)黨委、自治區(qū)人民政府將大力支持煤制天然氣項(xiàng)目和中石化集團(tuán)出疆煤制天然氣管道工程建設(shè)，主動(dòng)協(xié)調(diào)解決項(xiàng)目建設(shè)中的困難和問(wèn)題，共同推動(dòng)新疆煤制天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展。</p><p>　　根據(jù)協(xié)議，提供氣源的九家企業(yè)為中國(guó)華能集團(tuán)公司、中國(guó)華電集團(tuán)公司、中國(guó)國(guó)電集團(tuán)公司、中國(guó)電力投資集團(tuán)公司，以及河南煤業(yè)化工集團(tuán)有限

23、責(zé)任公司、徐州礦務(wù)集團(tuán)有限公司、中國(guó)萬(wàn)向控股有限公司、新疆廣匯實(shí)業(yè)股份有限公司和新疆勵(lì)晶煤業(yè)有限公司。同時(shí)，中國(guó)石化正在繼續(xù)落實(shí)其它氣源。下一步，中石化可以采用收購(gòu)新疆本地的多個(gè)煤制氣公司資本，而且選擇直接進(jìn)入到各個(gè)省的省內(nèi)支線(xiàn)扶植及參股，從而在煤層氣的氣源、管道輸送及下流輸送等環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)全線(xiàn)獲利，這對(duì)于中石化的氣體板塊收入及利潤(rùn)將帶來(lái)利好。公然消息稱(chēng)，新疆現(xiàn)已做前期工作及開(kāi)工的煤制氣項(xiàng)目多達(dá)20個(gè)以上。這些項(xiàng)目建成投產(chǎn)后,年產(chǎn)能將到達(dá)7

24、67億立方米。</p><p>　　西氣東輸一線(xiàn)到四線(xiàn)都是為輸送石油天然氣以及進(jìn)口氣而建設(shè)的，新疆還沒(méi)有一條煤制天然氣的專(zhuān)屬管道，而且西氣東輸一線(xiàn)供氣價(jià)為每立方米0.5-0.6元，預(yù)計(jì)新疆煤制天然氣生產(chǎn)成本每立方米超過(guò)1元，煤制天然氣項(xiàng)目投產(chǎn)后并入西氣東輸管道輸送到內(nèi)地的難度較大。興建新浙天然氣管道，不僅能填補(bǔ)新疆沒(méi)有一條煤制天然氣專(zhuān)屬管道的空白，而且將促進(jìn)新疆煤制氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。</p><p

25、><b>　　第2章 設(shè)計(jì)概述</b></p><p><b>　　2.1 設(shè)計(jì)依據(jù)</b></p><p>　　2.1.1 設(shè)計(jì)原則</p><p>　?。?）嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家、行業(yè)的有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，并參照有關(guān)國(guó)際先進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范；</p><p>　　（2）工程盡量采用先進(jìn)的技術(shù)，努力吸取國(guó)

26、內(nèi)外的先進(jìn)科技成果；</p><p>　　（3）工程設(shè)計(jì)本著一次規(guī)劃，分期實(shí)施的原則，做到工程建設(shè)近、遠(yuǎn)期相結(jié)合，充分利用資金，節(jié)約投資；</p><p>　　（4）以氣源為基礎(chǔ)、市場(chǎng)為導(dǎo)向，處理好供給與利用之間的關(guān)系；</p><p>　?。?）優(yōu)選工藝方案，達(dá)到先進(jìn)適用、經(jīng)濟(jì)合理、適應(yīng)性強(qiáng)；</p><p>　?。?）線(xiàn)路走向合理、貼近市

27、場(chǎng)，盡量減少干線(xiàn)長(zhǎng)度；</p><p>　?。?）管道設(shè)計(jì)要確保能長(zhǎng)期安全、平穩(wěn)的運(yùn)行；</p><p>　?。?）適應(yīng)線(xiàn)路的自然環(huán)境氣候，確保生產(chǎn)運(yùn)行安全可靠，能保護(hù)環(huán)境、防止污染、節(jié)約能源、少占土地。</p><p>　　2.1.2 管道設(shè)計(jì)依據(jù)和規(guī)范</p><p>　　《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50251-2003，中國(guó)計(jì)劃出版社

28、）</p><p>　　《油氣集輸與礦場(chǎng)加工》（馮叔初 主編，中國(guó)石油大學(xué)出版社）</p><p>　　《輸氣管道工程》（王志昌 主編，石油工業(yè)出版社）</p><p>　　《干線(xiàn)輸氣管道實(shí)用工藝計(jì)算方法》（苗承武 主編，石油工業(yè)出版社）</p><p>　　《石油地面工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第五冊(cè)（天然氣長(zhǎng)輸管道工程設(shè)計(jì)）石油大學(xué)出版社）</

29、p><p>　　《天然氣管道輸送技術(shù)》（黃春芳 主編，中國(guó)石化出版社）</p><p>　　《天然氣工程手冊(cè)》（四川石油管理局 編，石油工業(yè)出版社）</p><p>　　《輸氣管道設(shè)計(jì)與管理》（李玉星 姚光鎮(zhèn) 主編，中國(guó)石油大學(xué)出版社）</p><p>　　2.2 長(zhǎng)輸管道設(shè)計(jì)原始資料</p><p>　　新粵管線(xiàn)，管道

30、全長(zhǎng)5550km。全線(xiàn)共設(shè)兩個(gè)分輸站（分輸量各占輸量的10％，位于3500km和4200km處）、末站。</p><p>　　設(shè)計(jì)能力：一期設(shè)計(jì)輸量150×108Nm3/a，二期輸量350×108Nm3/a，投產(chǎn)啟輸量為60×108Nm3/a。</p><p>　　2.2.1 天然氣的組成</p><p>　　表2-1 天然氣成分<

31、;/p><p>　　2.2.2 管道設(shè)計(jì)參數(shù)</p><p>　　設(shè)計(jì)年輸送天數(shù)：350天</p><p>　　管道埋深處地溫：夏季29℃，冬季8℃，年平均地溫：12℃</p><p>　　首站進(jìn)站壓力：4.0MPa（表壓）</p><p>　　末站出站壓力：2.0MPa（表壓）</p><p>　

32、　管線(xiàn)調(diào)峰能力為日輸量的20％</p><p>　　2.2.3 管線(xiàn)設(shè)計(jì)要求及內(nèi)容</p><p>　　設(shè)計(jì)要求：全線(xiàn)采用等強(qiáng)度設(shè)計(jì)，優(yōu)選管徑、站數(shù)以及管道內(nèi)涂層</p><p><b>　　主要設(shè)計(jì)任務(wù)：</b></p><p>　　1、完成輸氣管道的工藝計(jì)算，確定出站壓力，壓縮機(jī)站數(shù)目，管徑與壁后的選取，站場(chǎng)設(shè)備的計(jì)

33、算與選取，涂層優(yōu)化，管線(xiàn)調(diào)峰能力計(jì)算以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析；</p><p>　　2、完成各站場(chǎng)的工藝流程設(shè)計(jì)、設(shè)備選型與平面布置；</p><p>　　3、完成首站平面布置圖；</p><p>　　4、完成壓縮機(jī)站工藝流程圖；</p><p>　　5、完成首站分離器安裝圖。</p><p>　　第3章 管道工程工藝設(shè)計(jì)說(shuō)

34、明</p><p>　　3.1 管路工藝設(shè)計(jì)結(jié)果</p><p>　　（1）本輸氣管道設(shè)計(jì)項(xiàng)目是新粵天然氣管道工程，管道全長(zhǎng)5550km，設(shè)計(jì)輸量每年350億立方米。</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)最優(yōu)方案為：設(shè)計(jì)壓力12MPa，壓比1.4，管徑1422mm，有內(nèi)涂層，管線(xiàn)末段長(zhǎng)度為574km，儲(chǔ)氣能力為56.7%，全線(xiàn)管材采用X80鋼。</p>&l

35、t;p>　　（3）全線(xiàn)共有站場(chǎng)227座，其中壓氣站13座，清管站29座，截?cái)嚅y室185座，并且有13座清管站與壓氣站合并，減少了單獨(dú)建站費(fèi)用。</p><p>　?。?）每一站的分離器總數(shù)為4臺(tái)，直徑1200mm，其他參數(shù)參考規(guī)范進(jìn)行選擇，流量控制可以通過(guò)開(kāi)啟分離的個(gè)數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。</p><p>　?。?）全線(xiàn)的壓縮機(jī)采用燃?xì)廨啓C(jī)驅(qū)動(dòng)，燃?xì)廨啓C(jī)型號(hào)有兩種，從No1站到No11站燃?xì)廨啓C(jī)

36、型號(hào)為L(zhǎng)M6000PA，No12、No13站燃?xì)廨啓C(jī)型號(hào)為L(zhǎng)M5-st80，并且每站燃?xì)廨啓C(jī)都采用“一臺(tái)工作一臺(tái)備用”。</p><p>　?。?）工況要求：當(dāng)輸量為60億方每年時(shí)，只需開(kāi)啟首站壓縮機(jī)就能滿(mǎn)足要求；當(dāng)輸量為150億方每年時(shí)，需要開(kāi)啟第1、6、11三站；當(dāng)輸量為350億方每年時(shí)，需要開(kāi)啟全部站，施工時(shí)可以根據(jù)各期的開(kāi)機(jī)要求進(jìn)行站場(chǎng)的建設(shè)，各期的壓降曲線(xiàn)可以作為判斷事故工況的依據(jù)，通過(guò)與事故工況下壓降

37、曲線(xiàn)的對(duì)比，準(zhǔn)確找出事故發(fā)生點(diǎn)，從而可以采取有效措施進(jìn)行應(yīng)對(duì)。</p><p>　　3.2 站場(chǎng)工程工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明</p><p>　　采用最優(yōu)方案，在投產(chǎn)輸量60×108Nm3/a和管線(xiàn)一期設(shè)計(jì)輸量150×108Nm3/a時(shí)，因輸量相對(duì)小，氣體輸送所需壓力較低，可以采用開(kāi)啟部分壓縮機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。長(zhǎng)輸管線(xiàn)從首站到末站壓氣站編號(hào)為從No1到No13。</p>&l

38、t;p>　　3.2.1 投產(chǎn)期計(jì)算</p><p>　　當(dāng)輸量為60×108Nm3/a時(shí)，由公式，可算出，只啟用No1壓氣站；由于線(xiàn)路按照等強(qiáng)度原則設(shè)計(jì)，為了確保在事故工況時(shí)管路的安全，壓縮機(jī)出口壓力控制在11MPa，此時(shí)壓氣站壓比為，符合要求。</p><p><b>　　布站方案：</b></p><p>　　投產(chǎn)期相關(guān)計(jì)算

39、表如下：</p><p>　　表3-1 投產(chǎn)期相關(guān)計(jì)算</p><p>　　投產(chǎn)期壓降曲線(xiàn)圖如下：</p><p>　　圖3-1 投產(chǎn)期壓降曲線(xiàn)圖</p><p>　　3.2.2 一期計(jì)算</p><p>　　當(dāng)輸量為80×108Nm3/a時(shí)，由公式可算出，需啟用No1、No6、No11壓氣站，由于線(xiàn)路按照等

40、強(qiáng)度原則設(shè)計(jì)，為了確保在事故工況時(shí)管路的安全，壓縮機(jī)出口壓力控制在11.5MPa,此時(shí)首站壓比為，No6站壓比為，No11站壓比為，符合要求。</p><p><b>　　布站方案：</b></p><p>　　一期相關(guān)計(jì)算表格如下：</p><p>　　表3-2 一期相關(guān)計(jì)算</p><p>　　一期壓降曲線(xiàn)圖如下：&

41、lt;/p><p>　　圖3-2 一期壓降曲線(xiàn)圖</p><p>　　3.2.3 二期計(jì)算</p><p>　　當(dāng)輸量為350×108Nm3/a時(shí)，需要啟用所有壓縮機(jī)站。</p><p><b>　　布站方案：</b></p><p><b>　　二期相關(guān)計(jì)算表：</b>

42、;</p><p>　　表3-3 二期相關(guān)計(jì)算</p><p><b>　　二期壓降曲線(xiàn)圖：</b></p><p>　　圖3-3 二期壓降曲線(xiàn)圖</p><p>　　第4章 管路布站方案計(jì)算書(shū)</p><p><b>　　4.1 設(shè)計(jì)思路</b></p>&

43、lt;p>　　4.2 基本物性計(jì)算</p><p>　　1、天然氣組成原始數(shù)據(jù)見(jiàn)表4-1</p><p>　　表4-1 天然氣組成</p><p>　　2、天然氣物性參數(shù)計(jì)算</p><p>　　根據(jù)天然氣組成及物性計(jì)算公式，可以計(jì)算出天然氣物性參數(shù)，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表4-2：</p><p>　　表4-2 物性計(jì)算結(jié)

44、果表</p><p><b>　　由上表可得：</b></p><p>　　空氣的相對(duì)分子質(zhì)量為一常數(shù)=28.966g/mol；天然氣的平均分子量=17.23477g/mol；天然氣相對(duì)密度=0.595；燃?xì)獾蜔嶂祂J/Nm3。</p><p>　　4.3 水力及經(jīng)濟(jì)計(jì)算</p><p>　　4.3.1 水力計(jì)算<

45、/p><p>　　本設(shè)計(jì)初選三個(gè)設(shè)計(jì)壓力PH：8.5MPa、10MPa、12MPa；三個(gè)壓比ε：1.3、1.4、1.5；三個(gè)管徑DH：1118mm、1219mm、1422mm；有無(wú)內(nèi)防腐層Κ：0.005mm、0.05mm；設(shè)定管材的鋼種等級(jí)為X80，最小屈服強(qiáng)度σs=552MPa；總共組成54種輸氣工藝方案，滿(mǎn)足10%儲(chǔ)氣能力要求的有30種方案。</p><p>　　本例僅以最優(yōu)方案（設(shè)計(jì)壓力

46、12MPa，壓比1.4，管徑1422mm，有內(nèi)涂層0.005mm）為例。</p><p><b>　　計(jì)算過(guò)程如下：</b></p><p>　　計(jì)算輸氣管評(píng)估性通過(guò)能力、、：</p><p>　　第一段：=100， 106m3/d</p><p>　　第二段：=90， 106m3/d</p><p&

47、gt;　　第三段：=80， 106m3/d</p><p>　　計(jì)算鋼管的壁厚δ（初定地區(qū)等級(jí)為Ι類(lèi)，設(shè)計(jì)系數(shù)F=0.72）：</p><p>　　確定輸氣管內(nèi)徑DB：</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)壓力PH=12MPa（即壓縮機(jī)出口壓力）和壓比1.4，計(jì)算壓縮機(jī)入口壓力PB：</p><p>　　計(jì)算輸氣管計(jì)算段的平均壓力：</p>

48、;<p>　　輸氣管末段終點(diǎn)壓力=2.1MPa，計(jì)算末段平均壓力：</p><p>　　7）計(jì)算水力摩阻系數(shù)λ：</p><p><b>　　計(jì)算壓縮性系數(shù)：</b></p><p><b>　?、倌┒螇嚎s性系數(shù)：</b></p><p>　?、谟?jì)算段壓縮性系數(shù)：</p>

49、<p>　　計(jì)算最優(yōu)末段長(zhǎng)度Lkcp和末段平均溫度Tkcp：</p><p>　　a.已知PH=12MPa，=2.1MPa，=8.21MPa；</p><p>　　b.初步設(shè)定Tkcp=290K；</p><p><b>　　c.取總傳熱系數(shù)</b></p><p>　　d.=285K，=299K；</

50、p><p>　　利用以下計(jì)算公式編寫(xiě)程序計(jì)算：</p><p><b>　　定壓比熱容：</b></p><p>　　其中=1.695，=1.838×10-3，=1.96×106（-0.1）</p><p><b>　　節(jié)流系數(shù)：</b></p><p>　　

51、其中=0.98×106，=1.5</p><p><b>　　平均溫度：</b></p><p>　　最優(yōu)末端長(zhǎng)度：Lkcp=</p><p>　　求出末段平均溫度Tkcp=282.2K；最優(yōu)末段長(zhǎng)度Lkcp=574km；</p><p><b>　　計(jì)算末段儲(chǔ)氣Vs：</b></p

52、><p><b>　　儲(chǔ)氣能力為：</b></p><p>　　同末段求法，可求出其他各段的平均溫度和平均站間距：</p><p>　　第一段：平均溫度=289.3，站間距L1=379；</p><p>　　第二段：平均溫度=288.4，站間距L2=470；</p><p>　　第三段：平均溫度=28

53、7.5，站間距L3=597；</p><p>　　12）確定第三段壓氣站數(shù)，并化整：</p><p>　　13）計(jì)算第三段中離第二個(gè)分氣點(diǎn)最近站的距離為：</p><p>　　=1350-Lkcp-L3=1350-574-597=179km</p><p>　　14）計(jì)算第二段中離第二個(gè)分氣點(diǎn)最近站的距離：</p><p&

54、gt;　　15）確定第二段壓氣站數(shù)，并化整：</p><p>　　16）計(jì)算第二段中離第一個(gè)分氣點(diǎn)最近站的距離為：</p><p>　　=700-=700-330=370km</p><p>　　17）計(jì)算第一段中離第一個(gè)分氣點(diǎn)最近站的距離：</p><p>　　18）考慮經(jīng)濟(jì)性要求，將該站并站，即=0，并計(jì)算第一個(gè)分氣點(diǎn)后第一站壓比：<

55、;/p><p>　　19）確定第一段壓氣站數(shù)，并化整：</p><p>　　20）計(jì)算首站離起點(diǎn)的距離：</p><p>　　21）將首站移至起點(diǎn)處，并計(jì)算壓比：</p><p>　　22）計(jì)算總的壓氣站數(shù)n：</p><p>　　n=++=10+1+2=13</p><p>　　23）計(jì)算一個(gè)壓氣

56、站所需要的總功率（單站計(jì)算功率）：</p><p>　?、侔刺烊粴饨M分計(jì)算天然氣的平均分子量μ</p><p><b>　?、谟?jì)算氣體常數(shù)R</b></p><p>　?、郯讶镜耐ㄟ^(guò)能力換算成質(zhì)量流量G</p><p>　?、苡?jì)算壓縮機(jī)入口條件下天然氣壓縮性系數(shù)（）：</p><p>　　⑤計(jì)算

57、多變能頭H（取k=1.5）：</p><p>　?、抻?jì)算各段一個(gè)壓氣站所需的總功率（單站計(jì)算功率）（取多變效率η=0.8）：</p><p>　　24）選擇燃?xì)廨啓C(jī)，確定各段一個(gè)壓氣站所需的燃-壓機(jī)組數(shù)：</p><p>　?、俑鶕?jù)壓氣站單站計(jì)算功率，初選燃?xì)廨啓C(jī)型號(hào)為L(zhǎng)M5-ST80，該機(jī)在ISO條件下的額定功率為；</p><p>　　根

58、據(jù)壓氣站單站計(jì)算功率，初選燃?xì)廨啓C(jī)型號(hào)為L(zhǎng)M6000PA，該機(jī)在ISO條件下的額定功率為；</p><p>　　根據(jù)壓氣站單站計(jì)算功率，初選燃?xì)廨啓C(jī)型號(hào)為L(zhǎng)M6000PA，該機(jī)在ISO條件下的額定功率為；</p><p>　　②計(jì)算在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工作條件下該型號(hào)燃?xì)廨啓C(jī)的可用功率：</p><p><b>　　其中：</b></p>

59、<p>　　Ft——現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際環(huán)境溫度修正系數(shù)，取1.04；</p><p>　　Fa——現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際大氣壓力或?qū)嶋H海拔高度修正系數(shù)，取0.952；</p><p>　　Fin——現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際進(jìn)氣系統(tǒng)壓力損失修正系數(shù)，取0.985；</p><p>　　Fex——現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際排氣系統(tǒng)壓力損失修正系數(shù)，取0.995。</p><p>　?、鄞_定各段

60、一個(gè)壓氣站所需的燃-壓機(jī)組數(shù)及壓縮機(jī)排量g：</p><p>　?、艽_定每臺(tái)離心式壓縮機(jī)實(shí)際的實(shí)際功率：</p><p>　?、菀慌_(tái)壓縮機(jī)的功率利用系數(shù)：</p><p>　　25）計(jì)算燃料氣耗量：</p><p>　?、侔讶?xì)廨啓C(jī)在ISO條件下的額定熱耗率換算成現(xiàn)實(shí)實(shí)際工作條件下的熱耗率：</p><p><b

61、>　　其中：</b></p><p>　　——現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際環(huán)境溫度修正系數(shù)，取0.995；</p><p>　　——現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際進(jìn)氣系統(tǒng)壓力損失修正系數(shù)，取1.0098；</p><p>　　——現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際排氣系統(tǒng)壓力損失修正系數(shù)，取1.018。</p><p>　?、谟?jì)算單位功率，單位時(shí)間的燃料氣耗量（所輸天然氣的低發(fā)熱值）：<

62、;/p><p>　?、塾?jì)算各段一個(gè)壓氣站燃料氣的年耗量：</p><p>　　④計(jì)算輸氣管全線(xiàn)的燃料氣的年總耗量：</p><p>　　全線(xiàn)燃料氣年耗量占年輸氣量的比例：</p><p>　　此方案布站結(jié)果列表如下：</p><p>　　表4-1 所選方案布站結(jié)果</p><p>　　4.3.2 經(jīng)

63、濟(jì)計(jì)算</p><p>　　1）計(jì)算輸氣管線(xiàn)路部分的耗鋼量：</p><p>　　耗鋼量包括兩部分：按等強(qiáng)度設(shè)計(jì)耗鋼量和設(shè)計(jì)壓力下的耗鋼量。</p><p>　　①等強(qiáng)度設(shè)計(jì)壁厚值和耗鋼量：</p><p><b>　?、谟?jì)算總的耗鋼量：</b></p><p><b>　　=+=<

64、;/b></p><p><b>　　其中：</b></p><p>　　W——X70鋼的鋼材密度，取7t/m3；</p><p>　　D——鋼管外徑，mm；</p><p>　　——鋼管壁厚，mm；</p><p>　　L——-管線(xiàn)總長(zhǎng)，km；</p><p>　　

65、2）內(nèi)防腐層面積計(jì)算：</p><p><b>　　3）計(jì)算總費(fèi)用F：</b></p><p>　　總費(fèi)用包括：基礎(chǔ)建設(shè)投資和運(yùn)行管理維護(hù)費(fèi)用。其中基礎(chǔ)建設(shè)投資包括：管材費(fèi)用、站場(chǎng)投資、內(nèi)防腐層費(fèi)用以及施工費(fèi)用。運(yùn)行管理費(fèi)用包括：運(yùn)行管理費(fèi)用和燃?xì)廨啓C(jī)能耗費(fèi)用。</p><p>　　管材價(jià)格：9000元/噸；站場(chǎng)投資：與功率有關(guān)7200元/KW

66、，與功率無(wú)關(guān)20百萬(wàn)/座；內(nèi)涂層價(jià)格：0.00005百萬(wàn)元/；施工費(fèi)用：12179.4元/(cm·km)；運(yùn)行管理費(fèi)用：管道和壓氣站總投資的0.05倍；燃?xì)廨啓C(jī)能耗費(fèi)用：天然氣價(jià)格為1.4元/m3；</p><p>　　管道設(shè)計(jì)使用壽命：30年，基準(zhǔn)折現(xiàn)率：12%；</p><p><b>　　=</b></p><p><b&

67、gt;　　=</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　此方案經(jīng)濟(jì)計(jì)算列表

68、如下：</p><p>　　表4-2 所選方案的經(jīng)濟(jì)計(jì)算</p><p>　　4.3.3 方案匯總</p><p>　　其余各方案的計(jì)算結(jié)果列入“計(jì)算成果表”（見(jiàn)附表二）。</p><p>　　4.4 管線(xiàn)應(yīng)力校核</p><p>　　管線(xiàn)壁厚設(shè)計(jì)的計(jì)算公式只考慮了管線(xiàn)在內(nèi)壓作用下產(chǎn)生的環(huán)向應(yīng)力，對(duì)于較大直徑的管線(xiàn)或者

69、是某些特殊的安全需要，還應(yīng)該核算軸向應(yīng)力。</p><p>　　軸向應(yīng)力的相關(guān)公式：</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　——管線(xiàn)的軸向應(yīng)力，Mpa；</p><p>　　——鋼材彈性模量。取Mpa；</p><p>　　——鋼材的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，??；</p>

70、<p>　　——管線(xiàn)安裝溫度，℃； </p><p>　　——管線(xiàn)工作溫度，℃；</p><p>　　——泊松比，取0.3；</p><p>　　——管線(xiàn)的環(huán)向應(yīng)力，Mpa；</p><p>　　——鋼材內(nèi)徑，cm；</p><p>　　——鋼材的公稱(chēng)壁厚，cm；</p><p>

71、　　埋地管線(xiàn)的當(dāng)量應(yīng)力可按最大剪應(yīng)力破壞理論來(lái)計(jì)算和校核并滿(mǎn)足以下條件：</p><p>　　對(duì)于同一種規(guī)格的鋼管，只需要對(duì)最小的壁厚進(jìn)行穩(wěn)定性校核即可，并且整條管線(xiàn)有兩種壁厚，校核結(jié)果如下：</p><p>　　表4-3 應(yīng)力數(shù)據(jù)結(jié)果</p><p>　　第5章 站場(chǎng)工藝設(shè)計(jì)</p><p>　　5.1 輔助站場(chǎng)布置</p>

72、<p>　　5.1.1 清管站建設(shè)</p><p>　　輸氣管線(xiàn)在施工過(guò)程中積存下來(lái)的污物和管道投產(chǎn)運(yùn)行時(shí)所積存下來(lái)的腐蝕產(chǎn)物，都是影響氣質(zhì)、降低輸氣能力、堵塞儀表、影響計(jì)量精度和加劇管線(xiàn)內(nèi)部腐蝕的主要因素。為此，應(yīng)于管線(xiàn)投產(chǎn)前和運(yùn)行過(guò)程中加以清除。</p><p>　　新粵天然氣管線(xiàn)總長(zhǎng)5550km，清管站建設(shè)大約150~250km。取間距在該范圍內(nèi)即可，可以根據(jù)布站情況，考

73、慮經(jīng)濟(jì)情況，計(jì)算出整個(gè)干線(xiàn)需要29座清管站。</p><p>　　其中，第1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、24、27座清管站與壓氣站合并；第23站，與第二個(gè)分氣站合并；剩下的15個(gè)清管站位于各管段之間。具體布站情況見(jiàn)下表：</p><p>　　表5-1 全線(xiàn)布站表</p><p>　　5.1.2 清管站操作流程</p><

74、p><b>　　1）發(fā)球筒：</b></p><p>　　圖5-1 發(fā)球筒流程</p><p><b>　　操作流程如下：</b></p><p>　　發(fā)送清管器前，將管道輸氣壓力調(diào)整到方案要求壓力；</p><p>　　打開(kāi)球筒放空閥5#，確認(rèn)球筒無(wú)壓，打開(kāi)球筒快開(kāi)盲板，把清管器送入球筒底部

75、大小頭處，將清管器在大小頭處塞緊；</p><p>　　關(guān)閉快開(kāi)盲板，裝好保安裝置；</p><p>　　關(guān)閉球筒放空閥5#；</p><p>　　打開(kāi)球筒發(fā)球進(jìn)氣閥4#，平衡筒壓；</p><p><b>　　全開(kāi)3#閥；</b></p><p>　　關(guān)閉輸氣管線(xiàn)進(jìn)氣閥1#，發(fā)送清管器；<

76、/p><p>　　確認(rèn)清管器發(fā)出后，打開(kāi)輸氣管線(xiàn)進(jìn)氣閥1#，關(guān)閉3#關(guān)閉球筒發(fā)球進(jìn)氣閥4#；</p><p>　　打開(kāi)放空閥5#泄壓至零，檢查閥3#確實(shí)已關(guān)閉且不漏氣，打開(kāi)快開(kāi)盲板，檢查清管器是否發(fā)走。</p><p><b>　　2）收球筒：</b></p><p>　　圖5-2 收球筒流程</p><

77、p><b>　　操作流程如下：</b></p><p>　　關(guān)閉接收球筒放空閥5#及排污閥6#、7#，打開(kāi)接收球筒旁通閥4#，全開(kāi)3#閥，關(guān)閉1#閥，接收筒處于接收狀態(tài)；</p><p>　　一般情況下，在清管器指示器發(fā)出球過(guò)信號(hào)后，關(guān)閉閥4#，打開(kāi)排污閥6#、7#；如果遇到污水、污物較多時(shí)，應(yīng)當(dāng)在污水、污物到達(dá)接收站時(shí)，關(guān)閉4#閥，打開(kāi)6#、7#閥；</

78、p><p>　　確認(rèn)清管器進(jìn)入接收球筒后，關(guān)閉6#、7#閥，關(guān)閉3#閥；</p><p>　　打開(kāi)閥1#，恢復(fù)正常輸氣；</p><p>　　打開(kāi)6#、7#排污閥，打開(kāi)5#接收球筒放空閥，當(dāng)接收球筒壓力降為零，打開(kāi)快開(kāi)盲板，取出清管器；如果接收筒內(nèi)硫化鐵較多，打開(kāi)快開(kāi)盲板前，應(yīng)先向接收球筒內(nèi)注水，或打開(kāi)快開(kāi)盲板后立即向筒內(nèi)注水，避免硫化鐵粉末在空氣中自然；</p&

79、gt;<p>　　清除接收筒內(nèi)的污物，清洗后關(guān)閉快開(kāi)盲板；</p><p>　　關(guān)閉5#接收球筒放空閥，關(guān)閉6#、7#排污閥。</p><p>　　5.1.3 截?cái)嚅y室建設(shè)</p><p>　　根據(jù)《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定，截?cái)嚅y位置應(yīng)該選擇在交通方便、地形開(kāi)闊、地勢(shì)較高的地方。不同等級(jí)地區(qū)截?cái)嚅y的設(shè)置間距不同，截?cái)嚅y最大間距應(yīng)符合下列規(guī)定：&l

80、t;/p><p>　　一級(jí)地區(qū)為主的管段不宜大于32km；</p><p>　　二級(jí)地區(qū)為主的管段不大于24km；</p><p>　　三級(jí)地區(qū)為主的管段不大于16km；</p><p>　　四級(jí)地區(qū)為主的管段不大于8km。</p><p>　　上述規(guī)定的閥門(mén)間距可以稍作調(diào)整，使閥門(mén)安裝在更容易接近的地方。</p&g

81、t;<p>　　新粵天燃?xì)夤艿廊课挥谝患?jí)地區(qū)。則需要建設(shè)的截?cái)嚅y室為座；</p><p>　　5.1.4 分離器設(shè)計(jì)</p><p>　　旋風(fēng)分離器是利用旋轉(zhuǎn)的含塵氣體所產(chǎn)生的離心力，將粉塵從氣流中分離出來(lái)的一種干式氣—固分離裝置，對(duì)于捕集5~10微米以上的粉塵效率較高。</p><p>　?。?）旋風(fēng)分離器進(jìn)口</p><p&g

82、t;　　a、旋風(fēng)分離器進(jìn)口形式和出口形式：進(jìn)口形式主要有切向和軸向兩種。進(jìn)口管有矩形和圓形兩種。由于圓形進(jìn)口管與旋風(fēng)分離器只有一點(diǎn)相切，而矩形進(jìn)口管在整個(gè)高度上均與筒壁相切，故一般采用矩形進(jìn)口管。</p><p>　　b、分離器進(jìn)口管氣流速度：在一定范圍內(nèi)，進(jìn)口氣速越高，除塵效率越高。但氣速太高會(huì)使粗顆粒粉碎變成細(xì)粉塵的量增加，并增加旋風(fēng)分離器的壓力損失和加速分離器本體的磨損，降低其使用壽命。因此，在設(shè)計(jì)旋風(fēng)分離

83、器的進(jìn)口截面時(shí)，必須使進(jìn)口氣速為一適宜的值，一般取10~25m/s。</p><p>　?。?）旋風(fēng)分離器的直徑等圓筒結(jié)構(gòu)尺寸</p><p><b>　　a、直徑D</b></p><p>　　一般旋風(fēng)分離器的圓筒直徑很小，旋轉(zhuǎn)半徑越小，粉塵所受的離心力越大，旋風(fēng)分離器除塵的效率就會(huì)越高。由于旋風(fēng)分離器壁與排氣管距離太近，過(guò)小的筒體直徑，會(huì)造

84、成直徑較大的顆粒反彈至中心氣流而被帶走，從而使除塵效率降低。另外，筒體太小容易引起堵塞。工程上常用的旋風(fēng)分離器筒體直徑都在200mm以上。</p><p>　　旋風(fēng)分離器的筒體直徑可以參考《天然氣工程手冊(cè)》中的公式來(lái)求取，公式如下：</p><p><b>　　（5-1）</b></p><p><b>　　式中：</b>

85、</p><p>　　D——旋風(fēng)分離器的筒體直徑，m；</p><p>　　Q——工作條件下的氣體流量，m3/s；</p><p>　　——阻力系數(shù)，由試驗(yàn)確定，一般??；</p><p>　　——工作條件下的氣體密度，kg/m3；</p><p>　　——水力損失（即旋風(fēng)分離器的壓降），kg/m2。</p>

86、<p>　　實(shí)驗(yàn)證明值在55~180米范圍之內(nèi)，旋風(fēng)分離器的凈化程度不低于95%，若小于55米，氣體凈化程度降低，當(dāng)大于180米時(shí)凈化程度趨于穩(wěn)定，但分離氣的壓力降增大。</p><p><b>　　b、筒體高度h</b></p><p>　　通常，除塵效率較高的旋風(fēng)分離器都有較大的長(zhǎng)度比例，這不但使進(jìn)入筒體的顆粒停留時(shí)間增長(zhǎng)，有利于分離，且能使尚未達(dá)到

87、排氣管的顆粒有更多的機(jī)會(huì)從旋風(fēng)分離器中分離出來(lái)，減少二次夾帶，以提高除塵效率。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果：</b></p><p>　　表5-2 分離器計(jì)算表</p><p>　　筒體的高度及其他尺寸可以參考《天然氣工程手冊(cè)》（上）中的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選取。</p><p><b>　　第6章 結(jié)論

88、</b></p><p>　?。?）本輸氣管線(xiàn)全長(zhǎng)5550km，設(shè)計(jì)輸量為。</p><p>　?。?）最優(yōu)方案為：末段管長(zhǎng)574km，管徑1422mm，壁厚22.2mm，有內(nèi)涂層，共有13座壓氣站，29座清管站和185座截?cái)嚅y室。全線(xiàn)采用等強(qiáng)度設(shè)計(jì)原則，管道鋼材材質(zhì)為X80鋼。</p><p>　　（3）本文完成了天然氣的物性計(jì)算；輸氣管道的水力計(jì)算；

89、儲(chǔ)氣能力計(jì)算；技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析；管路布站方案計(jì)算；站場(chǎng)工藝設(shè)計(jì)計(jì)算；啟動(dòng)、一期、二期工況下的開(kāi)機(jī)方案和相應(yīng)的壓降曲線(xiàn)；清管站的操作流程等內(nèi)容。</p><p>　　（4）考慮經(jīng)濟(jì)原因，輸氣干線(xiàn)采用內(nèi)涂防腐層，采用了強(qiáng)制電流保護(hù)為主，犧牲陽(yáng)極保護(hù)為輔的陰極保護(hù)方式對(duì)干線(xiàn)進(jìn)行防腐蝕控制。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　

90、　本設(shè)計(jì)的題目是基于新粵浙天然氣管道產(chǎn)生的，是王武昌老師精心為我設(shè)計(jì)的，做好本次設(shè)計(jì)為以后工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在此感謝王老師在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中的悉心指導(dǎo)和諄諄教誨。</p><p>　　在去參觀膠南分輸站時(shí)，針對(duì)我提問(wèn)的問(wèn)題，李玉星老師給了很好地解答，并在參觀過(guò)程中給予了詳細(xì)的講解，非常感謝李老師。</p><p>　　最后，非常感謝小組其他成員在設(shè)計(jì)過(guò)程中給我的幫助。</p>

91、<p>　　本次設(shè)計(jì)涉及的知識(shí)點(diǎn)全面，需要查閱文獻(xiàn)，規(guī)范才能完成，鍛煉了多方面的能力，對(duì)輸氣管道設(shè)計(jì)有了系統(tǒng)的了解，為以后工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 苗承武主編.《干線(xiàn)輸氣管道實(shí)用工藝計(jì)算方法》.北京：石油工業(yè)出版社.2001.9</p><p>　　[2] 李

92、玉星，姚光鎮(zhèn)主編.《輸氣管道設(shè)計(jì)與管理》-2版.東營(yíng)：中國(guó)石油大學(xué)出版社.2009.8</p><p>　　[3] 馮叔初主編.《油氣集輸與礦場(chǎng)加工》.東營(yíng)：中國(guó)石油大學(xué)出版社</p><p>　　[4] 《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50251-2003）》.北京：中國(guó)計(jì)劃出版社</p><p>　　[5] 四川石油管理局編.《天然氣工程手冊(cè)》.北京：石油工業(yè)出版社

93、</p><p>　　[6] 中國(guó)石油天然氣總公司編.《石油地面工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》.第五冊(cè)：天然氣長(zhǎng)輸管道工程設(shè)計(jì).石油大學(xué)出版社</p><p>　　[7] 黃春芳主編.《天然氣管道輸送技術(shù)》.北京：中石化出版社.2009</p><p>　　[8] 魏東平主編.《C程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言》.北京：電子工業(yè)出版社.2009</p><p>　　[9]

94、J.A.Schouten, R.Janssen-van Rosmalen, J.P.J. Michels.Condensation in gas transmission pipelines.Phase behavior of mixture of hydrogen with natural gas.International Journal of Hydrongen Enegry 30, 2005:661-668.</p>

95、<p>　　[10] A.Cosham, P.Hopkins, K.A.Macdonald.Best pratice for the assenment of defects in pipelines-Corrision, February 2007:1245-1265.</p><p>　　附錄一 水力計(jì)算程序</p><p>　　#include <stdio.h

96、></p><p>　　#include "math.h"</p><p>　　void main()</p><p>　　{FILE*fp;</p><p>　　int n,i,j,d,y,nt[4];</p><p>　　char PGT[4][30];</p><p

97、>　　float p1,p2,p3,pQ,pk,pkcp,YB,YB1,q,z,zkcp,DB,DH,x,o,K,L,Lkcp,Tcp,Tkcp,Tcp1,Tkcp1,T0,TQ;</p><p>　　float Q,Kcp,Cp,Cpkcp,Cp1,Cp2,aL,aL1,aL2,aLkcp,Di,Dik,Di1,Di2,Vs,mm,C,a,b,c,p1min,p2max,pjmax,pjmin;</

98、p><p>　　float Q1,Q2,Q3,Q4,Q5,Q6,Q7,L1,L2,q1,q2,q3,q4,q6,q7,N,l,l1,l2,Tcp2,Tcp3,Tcp4,Tcp5,L3,L4,L5,L6,L7,L8,L9;</p><p>　　float R,k,A[4],G[4],zB,H,N0[4],Niso[4],Nsite[4],g[4],Ncomp[4],HRiso[4],HRsite

99、[4],qF[4],Hl,QF[4],Qsumf,nn;</p><p>　　printf("輸入設(shè)計(jì)壓力P1(Mp)\n"); /*輸入一系列參數(shù)值*/</p><p>　　scanf("%f",&p1);</p>&

100、lt;p>　　printf("輸入壓比YB\n");</p><p>　　scanf("%f",&YB); </p><p>　　printf("輸入管外徑DH(mm)\n");</p><p>　　scanf("%f",&DH);</p><p

101、>　　a=p1*DH/2/552/0.72; /*計(jì)算壁厚*/</p><p>　　printf("輸出壁厚為%.1f(mm)\n",a);</p><p>　　printf("輸入化整后的壁厚\n");&l

102、t;/p><p>　　scanf("%f",&b);</p><p><b>　　K=0.005;</b></p><p>　　DB=DH-2*b; /*計(jì)算內(nèi)徑*/

103、</p><p><b>　　p2=p1/YB;</b></p><p>　　p3=0.666667*(p1+p2*p2/(p1+p2)); /*計(jì)算平均壓力*/</p><p>　　c=p3*DH/2/552/0.72;

104、 /*計(jì)算等強(qiáng)度壁厚*/</p><p>　　printf("等強(qiáng)度設(shè)計(jì)壁厚為%.1f(mm)\n",c);</p><p>　　pk=2.1;

105、 /*出站最小壓力*/</p><p>　　pkcp=0.666667*(p1+pk*pk/(p1+pk)); </p><p>　　/*末段平均壓力*/</p><p>　　z=100.0/(100.0+0.113*pow(10.0*p3,1.15));</p><p>　　zkcp

106、=100.0/(100.0+0.113*pow(10.0*pkcp,1.15)); /*壓縮因子*/ </p><p>　　x=1.05*0.077*pow(K,0.2)/(0.9025*pow(DB,0.2)); /*水力摩阻系數(shù)*/</

107、p><p>　　printf("水力摩阻系數(shù)x=%.3f\n",x);</p><p>　　o=0.595; /*相對(duì)密度*/</p><p><b>　　Tcp=293;</

108、b></p><p><b>　　Tkcp=290;</b></p><p>　　Q=280; /*末段輸氣量*/</p><p>　　q=Q/350*100;</p&g

109、t;<p>　　L=(105.113*pow(DB*0.001,2.5)/q)*(105.113*pow(DB*0.001,2.5)/q)*((p1*p1-p2*p2)/(o*x*z*Tcp));</p><p>　　Lkcp=(105.113*pow(DB*0.001,2.5)/q)*(105.113*pow(DB*0.001,2.5)/q)*((p1*p1-pk*pk)/(o*x*zkcp*Tk

110、cp))/2;</p><p>　　/*0.計(jì)算末端平均溫度和站間距*/</p><p><b>　　Kcp=1.75;</b></p><p><b>　　T0=285;</b></p><p><b>　　TQ=299;</b></p><p>　　

111、Cp=1.695+0.001838*Tcp+1960000*(p3-0.1)/pow(Tcp,3);</p><p>　　Cpkcp=1.695+0.001838*Tkcp+1960000*(pkcp-0.1)/pow(Tkcp,3);</p><p>　　aL=0.225*Kcp*DH*0.001*L/(q*o*Cp);</p><p>　　aLkcp=0.225

112、*Kcp*DH*0.001*Lkcp/(q*o*Cpkcp);</p><p>　　Tcp1=T0+(TQ-T0)*(1-exp(-aL))/aL-Di*(p1*p1-p2*p2)*(1-(1-exp(-aL))/aL)/2/aL/p3;</p><p>　　Tkcp1=T0+(TQ-T0)*(1-exp(-aLkcp))/aLkcp-Dik*(p1*p1-pk*pk)*(1-(1-exp

113、(-aLkcp))/aLkcp)/2/aLkcp/pkcp;</p><p>　　Di=1/Cp*(980000/Tcp1/Tcp1-1.5);</p><p>　　Dik=1/Cpkcp*(980000/Tkcp1/Tkcp1-1.5);</p><p>　　while(fabs(Tcp1-Tcp)>0.001&&fabs(Tkcp1-Tkc

114、p)>0.001)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　Tcp=Tcp1;</b></p><p>　　Tkcp=Tkcp1;</p><p>　　L=pow((105.113*pow(DB*0.001,2.5)/q),2)*(p1*p1-p2*p2)/(o*x

115、*z*Tcp);</p><p>　　Lkcp=pow((105.113*pow(DB*0.001,2.5)/q),2)*(p1*p1-pk*pk)/(o*x*zkcp*Tkcp)/2;</p><p>　　Cp=1.695+0.001838*Tcp+1960000*(p3-0.1)/pow(Tcp,3);</p><p>　　Cpkcp=1.695+0.00183

116、8*Tkcp+1960000*(pkcp-0.1)/pow(Tkcp,3);</p><p>　　aL=0.225*Kcp*DH*0.001*L/(q*o*Cp);</p><p>　　aLkcp=0.225*Kcp*DH*0.001*Lkcp/(q*o*Cpkcp);</p><p>　　Tcp1=T0+(TQ-T0)*(1-exp(-aL))/aL-Di*(p1

117、*p1-p2*p2)*(1-(1-exp(-aL))/aL)/2/aL/p3; Tkcp1=T0+(TQ-T0)*(1-exp(-aLkcp))/aLkcp-Dik*(p1*p1-pk*pk)*(1-(1-exp(-aLkcp))/aLkcp)/2/aLkcp/pkcp;</p><p>　　Di=1/Cp*(980000/Tcp1/Tcp1-1.5);</p><p>　　Dik=1/C

118、pkcp*(980000/Tkcp/Tkcp-1.5);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　Tcp=Tcp1;</b></p><p>　　Tkcp=Tkcp1;</p><p>　　printf("z=%.3f\n",z);</p>

119、<p>　　printf("zkcp=%.3f\n",zkcp);</p><p>　　printf("末段平均溫度為%.1f(K)\n",Tkcp);</p><p>　　printf("計(jì)算段平均溫度為%.1f(K)\n",Tcp);

120、 </p><p>　　printf("末段平均壓力為Pkcp=%.2fMP\n",pkcp);</p><p>　　printf("計(jì)算段平均壓力為Pcp=%.2fMP\n",p3);</p><p>　　printf("末段長(zhǎng)度Lkcp=%.0fkm\n"

121、;,Lkcp);</p><p>　　printf("末端站間距L=%.0fkm\n",L);</p><p>　　C=3.1415926/4*pow(DB/1000,2)*293*Lkcp/0.101325/Tkcp/zkcp*pow(10,3);</p><p>　　p2max=sqrt(p1*p1-o*Lkcp*x*zkcp*Tkcp*q*