高压燃气管道储气能力分析

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1、2011正管道技术，5设备201l第3期PipelineTechniqueandEquipmentNo．3高压燃气管道储气能力分析伊笑娴，刘倩，王磊，唐保金(济南市市政工程设计研究院有限责任公司，山东济南250101)摘要：高压燃气管道储气能力与两端压力和管长有着密切的联系。为了得到高压管道的储气量与压力和管长的关系，利用稳态仿真模型，采用四阶龙格一库塔法对模型进行求解，对求出的沿线压力进行线性拟合，得到沿线压力变化公式。结合储气定义推导出储气量与管长的关系式，并得到实例验证。从关系式来看，当管长等于

2、最优管长时储气量最大。关键词：高压管道；稳态流动；储气能力；最优管长中图分类号：TE8文献标识码：A文章编号：1004—9614(2011)o3—0017—02AnalysisofGas--storageAbilityforHigh-pressureGasPipelineYIXiao-xian，LIUQian，WANGLei，TANGBao-jin(JinanMunicipalEngineeringDesign&ResearchInstituteCo．，Ltd．，Jinan250101，China)A

3、bstract：Thegasstorageinahigh—pressuregaspipelineisrelatedwiththetwo—endpressureandthelength．Tofindthere—lationshipbetweenthegas—storageandthepressureaswellaspipe’Slength，themethodoflinearizationisusedtorealizetheregu—lationofpressurealongthepipelineandt

4、heformulaforstorageisestablished．Seenfromtheformula，thereisaoptimizedvalueforthelengthofpipe．WhenthepipelengthisequaltOtheoptimizedvalue，thequantityofgas—storageismaxma1．Keywords：high-pressurepipeline；steadyflow；abilityofgas—storage；optimizedlength1储气量及

5、最优管长的确定道中燃气最小允许绝对压力为1．3MPa，管道流量为储气的稳定流动的计算方法在文献[1—6]中都1．1×10m／d，试计算其管道储气量。根据上述方进行了介绍，稳定流动是一种原始的分析方法，这种法，分别对起点压力为最大值5．5MPa和末端压力处方法的计算精度很高，但其结果偏于安全。文献[1]于最小值1．3MPa时进行计算，得到管道沿线压力变中对于稳定流动的计算步骤进行了叙述和实例验证，化情况，并根据计算结果绘制图1、图2。但其方法过于简单清晰，没有涉及储气量与管长，起点压力或终点压力的关系以

6、及管道最大储气能力等问题。文献[6]中的对忽略了能量方程的非稳态方程进行线性化，来求稳定工况下的储气量，得出沿途压力的变化与起点压力、终点压力以及管道流量的表达式，见式(1)。P()=p1+kQx或P()=p2+

7、]}Q(一)(1)但是文中对线性化系数并没有给出具体的解决方法。因此，文中采用一般输气管道稳态仿真模型J，采用四阶龙格一库塔解法，结合算例进行了仿真计算，采用线性拟合的方法_8j，得出沿线压力与起图1P。一=5．5MPa时压力沿管线的变化情况点或终点压力的变化关系，因为长输管道末段没有分由图

8、1和图2可知，压力与管线长度近似呈直线气点，可将管道流量看成是定值。关系，所以其关系式可表示为：算例：某长输管段末段管径DN700，管长L=150p(x)=1+Bl；p()：A2+B2(2)km，管道中燃气最大允许压力为5．5MPa，进入城市管利用图1、图2中的数据进行线性化处理J，如收稿日期：2010—07—12收修改稿日期：2010—12—02下：l8PipelineTechniqueandEquipmentMav．20ll起点最低允许压力P。i决定管道沿线最小平均压力l=U：15A+B1∑U0(

9、3)下的管道容积Vmi，那么该状态下的储气量可表示为=15Al+Bl(4)‘IOjO=一=A【pax()一Lp()]=15A2+B2(一X)(5)‘Uf=u(10)‘P=15A2+日2(L—X)(6)P⋯()=P1⋯一Bl(11)，1lOlIOPmiI()=P2i+B2(12)由式(1o)～式(12)可得储气量为=AlP一P2i一÷(B1+B2儿，(13)善此式反映了该段储气量与压力和管长的关系，从式(13)中可以发现各个参数的变化对储气量的影响。艇从式