输气管道设计过程-万.doc

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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date输气管道设计过程-万输气管道设计过程-万输气管道设计过程1）在确定输气管道计算流量时要考虑年平均输气不均衡性，确定输气管评估性通过能力利用系数： 2）计算输气管评估性通过能力q: 10m/d 10m/d3）设定3个设计压力：5.5，6.0，6.5 ；4）对每个设计压力设定3个压比，一般压力比为1.261.5之间，我取压力比为：1.3、1.4、1.5；5) 设定管径（7

2、11）为例，与3个设计压力（）和3个压比（）组成9个输气工艺方案；以下各项计算仅以其中的一个方案（=6 ，=1.3）作为示范，其余各方案的计算列入计算成果表（表1-3）。6）设计管材的钢种等级为X60,其最小屈服强度=413 ；7）计算钢管的壁厚（初定地区等级为类，设计系数F=0.5）：一级地区0.72二级地区0.6三级地区0.5四级地区0.48）确定输气管内径： 9）根据设计压力=6（即压缩机出口压力）和压比=1.3，计算压缩机入口压力：10）确定输气管计算段的起点压力（即压气站出站压力）：（天然气在压气站出口端的工艺管线和设备中的压力损失定为0.1 ，小于附录中所列的数值0.11 ）11）

3、确定输气管计算段的终点压力（即下一压气站进站压力）：（天然气在压气站进口端的一级除尘装置和连接管线中的压力损失定为0.08，小于附录中所列的数值0.10 ）12）计算输气管计算段的平均压力：13）设定输气管末段的终点压力：城市配气管网的压力为1.6Mpa，可以通过使用降压阀使压力将为1.6Mpa。14）计算水力摩阻系数（考虑了局部摩阻1+0.05）：15）计算输气管计算段中天然气的平均温度： 已知沿线年平均地温=12，根据本章1.4节:标准规定，天然气最优年平均冷却温度应比室外年平均计算气温高10-15，而 年平均计算气温=年平均气温+t 其中 t=2查数据知：河南年平均气温为12.5 陕西年

4、平均气温为14.3=15.4+（10-15）=25.430.4在此设定天然气的出站温度=26； 已知，； 初步推测设定； 根据和设定的，从第二章2.3节知：其中： 则： = 根据和设定的，从第二章2.4节 知：其中： 则： = 经过收集的数据，根据忠武输气管道的个参数，在此初步设定; 取； 计算： 计算： 计算：计算结果（）与初步推测设定的值（）基本接近，因此不需要重新设定。16）根据平均压力，平均温度，计算天然气的平均压缩性系数：按近似公式计算：17）按公式（1-8）计算压气站间距: = 分输点前长度为256km ，故应建立两个压气站，分气点既是分输点又是压气站15）分输点后 管段的计算 已

5、知沿线年平均地温=13，在此设定天然气的出站温度=26； 已知，； 初步推测设定； 根据和设定的，从第二章2.3节知：其中： 则： = 根据和设定的，从第二章2.4节 知：其中： 则： = 经过收集的数据，根据忠武输气管道的个参数，在此初步设定; 取； 计算： 计算： 计算：计算结果（）与初步推测设定的值（）基本接近，因此不需要重新设定。16）根据平均压力，平均温度，计算天然气的平均压缩性系数：按近似公式计算：17）按公式（1-8）计算压气站间距: =18）根据输气管末段终点压力，求末段平均压力：19）求末段中天然气的平均压缩性系数： 已知，； 初步设定； 根据和设定的，从第二章2.3节知：其

6、中： 则： = 根据和设定的，从第二章2.4节 知：其中： 则： = 初设末段长度; 取； 计算 计算 计算计算结果（t=13.1）与重新设定的值（t=13）基本接近。 按近似公式计算压缩性系数：20）计算末段长度： 21）确定压气站数n，并化整n22）计算一个压气站所需的总功率（单站计算功率）： 按天然气组分计算天然气平均分子量： 计算气体常数 把全站的通过能力、即体积流量q换算成质量流量G： 计算在压缩机入口条件下天然气的压缩性系数 计算多变能量头H（取k=1.5）： 计算一个压气站所需的总功率（即单站功率）（取多变效率=0.8） 23）选择燃气轮机，确定一个压气站所需的燃压机组数n： 根

7、据压气站单站计算功率， ，初选PCL5031型燃气轮机，该机在ISO条件下的额定功率： 计算在现场实际工作条件下该型号燃气轮机的可用功率：现场实际工作条件及有关修正系数如下：环境温度，10 F=1.04； 站址海拔高度400m F=0.952； 进气系统压力损失修正系数近似取 F=0.985；排气系统压力损失修正系数近似取 F=0.995；可用功率： 确定一个压气站所需的燃压机组数： 即分输点前一个压气站需设由PCL5031型燃气轮机驱动的燃压机组1台（工作）+1台（备用），分输点前一个压气站需设由PCL5031型燃气轮机驱动的燃压机组1台（工作）+1台（备用）。 确定每台（工作的）离心式压缩

8、机的排量g（/s）： 确定每台离心式压缩机的实际功率：功率利用率：24）计算燃料气耗量： 把PCL5031型燃气轮机在ISO条件下的额定热耗率换算成在现场实际工作条件下的热耗率： 计算单位功率（kW），单位时间的燃料气耗量q（所输天然气的低热值Q=33080m/（kWh ） 计算一个压气站燃料气的年耗量： 计算输气管全线燃料气的年总耗量：全线燃料气年耗量占年输气量的比例：25）计算输气管线部分的耗钢量：以上是9个方案中的一个方案（=6 ，=1.3）的示范计算，其余方案见后面的“输气工艺方案计算成果表”（表1-3）。把各个方案的工艺计算成果（主要是压气站数、总计算功率或燃压机组总数、总耗气量和耗

9、钢量）提供给经济专业人员，由其对各方案进行经济评估，通过分析比较，选出几个或几组优先方案，以供下一阶段进行深化研究。以下未处理参数单位数值和计算结果年输量22评估性通过能力q6.286设计压力7.58.08.5管外径或内径660/638660/638660/636压比1.31.41.51.31.41.51.31.41.5压缩机入口压力5.775.3656.155.715.336.546.075.67计算段起点压力7.47.898.39计算段终点压力5.885.475.116.265.825.446.666.195.79平均压力6.676.486.327.116.916.747.567.357.

10、17末段终点压力1.6水力摩阻系数0.05沿线年平均地温C12出站温度C26计算段平均温度C15.615.315.215.615.215.015.515.415.1天然气相对密度0.583天然气压缩性系数0.8780.880.8830.8680.8720.8750.8620.8660.869压气站间距809911493114131104129148末段平均压力5.125.445.76末段的平均温度C11.611.411.3末段天然气压缩性系数0.9050.8990.893末段长度205236267线路长度800压气站数座876765654入口压缩系数0.8930.90.9070.8860.89

11、40.9010.8790.8880.895能量头H359647065783356746755744353946435706质量流量51.2单站计算功率MW2.2562.9533.6282.2382.9333.6042.2212.9133.580总计算功率MW18.04820.67121.76815.66617.59818.0213.32614.56514.32燃气轮机型号PCL5031PCL5031PCL5031PCL5031PCL5031PCL5031PCL5031PCL5031PCL5031单站压缩机组数台1+12+12+11+12+12+11+12+12+1单站耗气量1.2631.689

12、2.0521.2531.6802.0391.1901.6692.026总耗气量10.10111.82412.3098.77110.07710.1937.1428.3448.103占年输气量的比例%0.4590.5370.5600.3990.4580.4630.3250.3790.368耗钢量60.9260.9266.35固定资产投资微粒管输费天然气管道设计计算基本过程第1阶段第2阶段第3阶段第4阶段第5阶段评估性通过能力利用系数初定管径计算水力摩阻系数计算末段长度确定优化方案评估性通过能力设定出口压力计算管内平均温度确定压气站天然气密度设定压比计算平均压缩因子计算压气站总功率确定管材等级计算压气站间距确定燃-压机组数计算壁厚与内径计算末段平均压力计算燃气量计算入口压力计算末段压缩因子计算耗钢量确定起点压力确定终点压力确定平均压力确定末段终点压力-