天然气管道输送工艺

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1、天然气管道输送工艺授课人：于海安单位：山东天然气集输项目部二〇〇七年五月三十日非常感谢大家的信任与支持，不足之处欢迎大家批评指正，本次课程要求如下：①熟记管输天然气气质标准，掌握天然气管道的输送工艺参数，包括输气量、输气压力、供气压力、输气温度、输送距离、气体组成；常用的输送方法，不加压输送、加压输送的特点及适用范围。③掌握输气管的压力分布及平均压力、不等输量复杂管的计算方法，能准确分析输气管基本参数对输气量的影响作用，并采取有效措施提高输气管输气能力。②掌握输气管的水力计算、气体管流的基本方程，包括管道内气体流动基本方程，稳定流动状态

2、下水平输气管道中气体流量计算基本公式，非水平输气管道中气体流量计算基本公式。一、天然气气质指标1、天然气中硫化氢、二氧化碳等杂质组分均为金属材料的腐蚀性介质，当配输系统在低于天然气水露点的条件下运行时会出现严重的腐蚀。当天然气中硫化氢含量超过20mg/m3时，若其中还含饱和水，管道内壁将发生电化学腐蚀和硫化物腐蚀开裂（SSC）。电化学腐蚀会造成管壁减薄和点蚀等局部腐蚀破坏；（SSC）的破坏性更大，会造成管道无征兆突然破裂，极易造成重大恶性事故。（3）净化处理时天然气生产的重要环节，气质要求与净化工艺密切相关商品天然气质对输配系统计数经济

3、的影响主要反映在以下几个方面：（1）烃类组分的含量决定天然气作为商品的技术经济指标-发热量（2）准确测定天然气的气质指标也是准确计算天然气物性参数的关键2、气质指标项目一类二类三类高位发热量106J/m3〉31.4总硫含量mg/m3≤100≤200≤460硫化氢含量mg/m3≤6≤20≤460二氧化碳含量，%≤3.0---水露点，℃在天然气交接点的压力和温度下，天然气的水露点应比最低环境温度低5℃在天然气交接点的压力和温度条件下，天然气中应不存在液态烃天然气固体颗粒含量应不影响天然气的输送和利用气体体积的标准参比条件是101.325kp

4、a，20℃商品气分为三类，一、二类可供作民用燃料，三类气主要用作工业燃料或其他用途。为满足对管网对进口气质的要求则安装在线气相色谱仪，实施监控并在气质超标的情况下要求控制系统对进气阀门进行关闭。2、输气压力：指管道最高输气压力，单位MPa，无压缩机的管道即为管道起点的最高压力，有压缩机时为压缩机出口压力。二、主要输送工艺参数1、输气量：按年输气量或日输气量计算，年输气量时，工作天数按350d计算3、供气压力：输气管道沿线或末端向用户供气，供气合同中要求确定交气压力，管输天然气应满足此压力要求。6、气体组成：由气田或交气方给出，使工艺计算

5、的必备参数。4、输气温度：天然气在输送过程中，由于土壤传热和压力降低产生焦-汤效应，导致温度降低，除对工艺计算产生影响外，对水、烃露点温度也会产生影响。站场的输气管道因此温度都比较低，空气中的水分液化成水，为防止锈蚀对设备的破坏，所以站场员工进行的日常维护保养、目前进行的标准化建设都有其重要作用。5、输送距离：从天然气管道起点到天然气用户交气点即为输送距离。根据主要输送工艺参数及下游用户的用气压力需求来确定：1、不加压输送：直接利用天然气已具有的压力不用加压即可满足用户的用气需求。该方式主要用于天然气压力较高而输送距离较短的工况。三、输

6、送方式2、加压输送：天然气压力不能满足压力需求而设置增压装置来对天然气增压。利用天然气已具有的原始压力不加压输送一段距离后，再在管线的中间位置设置增压装置以满足用户的勇气需求或管道的起点以及若干中间点设置增压装置以满足用户的需求。四、水力计算式中：ρ—气体的密度，kg/m3v——气体的流速，m/st——时间变量，sx——沿管长变量，m对于稳定流动，其流动参数不随时间而变化，其连续性方程变为1、连续性方程式中：g——重力加速度，m/s2Ө——管道与水平面间的倾角，radλ——水力摩阻系数D——管道内径，mP——管道中的气体压力，pa2、运

7、动方程根据流体力学建立的运动方程为：对于稳定流动，变为：3、能量方程Q——单位质量气体向外界放出的热量，J/kg；U——气体内能，J/kg；h——气体的焓，J/kg；s——管道位置高度，m；对于稳定流动，变为：3、气体的状态方程实际气体的状态方程为：P=ZρRT4、气体流量的计算公式水平管道工艺计算水平管道是指管道沿线的相对高差小于200m的管道式中：qvn——管道天然气的流量，m3/d;P1——输气管道计算段的起点压力（绝），MPa;P2——输气管道计算段的终点压力（绝），MPa;D——输气管道内直径,cm;λ——水力摩阻系数；Z——

8、天然气的压缩因子；Gr——天然气的相对密度；T——天然气的平均温度，K；L——输气管道计算段的长度，km。起伏管道当管道沿线的相对高差大于200m时，按式计算aΔh是输气管道终点与起点高差对输气管道输送能力