天然氣管道輸送技術(shù)課件

1、 第三章 天然氣管道輸送技術(shù) 知識(shí)技能要求： 了解國內(nèi)外天然氣管道發(fā)展概況和 發(fā)展趨勢(shì)，了解天然氣管輸氣質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，掌握氣體管道流動(dòng)水力特性、熱力特性，了解輸氣站及主要設(shè)備，掌握輸氣管道工況分析與調(diào)節(jié)及其運(yùn)行管理。重點(diǎn)和難點(diǎn)： 輸氣系統(tǒng)的特點(diǎn)、輸氣管道流動(dòng)的基本方程，輸氣管道工況分析與調(diào)節(jié)及其運(yùn)行管理。油氣管道輸送技術(shù)課程第三章 天然氣管道輸送技術(shù)3.1天然氣物理化學(xué)性質(zhì) 3.1.1.天然氣的組成 第三章 天然氣管道輸送技術(shù)3.1.2天然氣物性參數(shù) （1）天然氣相對(duì)分子質(zhì)量 （2）天然氣的密度第三章 天然氣管道輸送技術(shù) （3）天然氣虛擬臨界參數(shù)與對(duì)比參數(shù)第三章 天然氣管道輸送技術(shù)（4）天然氣黏度第

2、三章 天然氣管道輸送技術(shù)3）由密度和對(duì)比狀態(tài)參數(shù)計(jì)算天然氣密度。4）查圖法計(jì)算天然氣密度。第三章 天然氣管道輸送技術(shù)3.1.3天然氣的熱力學(xué)參數(shù) （1）比熱容第三章 天然氣管道輸送技術(shù) 天然氣是混合氣體，其比定壓熱容可根據(jù)各組分氣體的比定壓熱容由下式計(jì)算： 第三章 天然氣管道輸送技術(shù)（2）絕熱指數(shù) k=cp/cv （3）焦耳-湯姆遜效應(yīng) 氣體在絕熱節(jié)流過程中發(fā)生的溫度變化，可用焦耳-湯姆遜系數(shù)來衡量。（4）導(dǎo)熱系數(shù)（5）天然氣的燃燒熱值（6）天然氣的爆炸性 第三章 天然氣管道輸送技術(shù)3.1.4 天然氣PVT關(guān)系（1）理想氣體狀態(tài)方程 PV=nRT（2）實(shí)際氣體狀態(tài)方程第三章 天然氣管道輸送技術(shù)

3、第三章 天然氣管道輸送技術(shù)第三章 天然氣管道輸送技術(shù)（3）對(duì)比態(tài)原理 實(shí)際氣體 PV=ZRT 密度：（4）壓縮系數(shù)的計(jì)算 圖解法；計(jì)算公式法。 第三章 天然氣管道輸送技術(shù)2.1.5 天然氣濕度和露點(diǎn)第三章 天然氣管道輸送技術(shù)3.2天然氣管輸基礎(chǔ) 3.2.1天然氣長輸管道系統(tǒng)的組成 天然氣長輸管道系統(tǒng)的總流程見圖3-11（P111），一般包括輸氣干管、首站、壓氣站、中間氣體分輸站、干線截?cái)嚅y室、中間氣體接受站、清管站、末站（或稱城市門站）及輔助系統(tǒng)（通信系統(tǒng)和儀表自動(dòng)化系統(tǒng)）等。 第三章 天然氣管道輸送技術(shù)3.2.2.管輸天然氣氣質(zhì)要求 （1）我國天然氣（GB17820-1999）中規(guī)定的天然氣

4、的技術(shù)指標(biāo)，見教材P112表3-6； （2）我國石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)天然氣管道運(yùn)行規(guī)范（SY/T5922-2003）規(guī)定的管輸天然氣氣體指標(biāo)，見教材P113表3-7。第三章 天然氣管道輸送技術(shù)3.2.3.氣體在管道中流動(dòng)的基本方程 第三章 天然氣管道輸送技術(shù)第三章 天然氣管道輸送技術(shù)第三章 天然氣管道輸送技術(shù)3.3 輸氣管道的水力特性3.3.1.穩(wěn)定流動(dòng)的氣體管流基本方程 管道的壓降由三部分組成：消耗于摩阻的壓降、氣體上升克服高程的壓降和流速增大引起的壓降。 第三章 天然氣管道輸送技術(shù)3.3.2. 輸氣管的基本公式 （1）水平輸氣管的基本公式第三章 天然氣管道輸送技術(shù)第三章 天然氣管道輸送技術(shù)第

5、三章 天然氣管道輸送技術(shù)第三章 天然氣管道輸送技術(shù)（2）地形起伏地區(qū)輸氣管的流量基本公式第三章 天然氣管道輸送技術(shù)3.3.3. 常用水力摩阻系數(shù)及輸氣管道流量計(jì)算公式 （1）常用水力摩阻系數(shù) 第三章 天然氣管道輸送技術(shù)（2）常用輸氣管道流量計(jì)算公式第三章 天然氣管道輸送技術(shù)3.3.4. 輸氣管道參數(shù)對(duì)流量的影響 （1）管徑D的影響 （2）長度L的影響第三章 天然氣管道輸送技術(shù)（3）溫度T的影響（4）起終點(diǎn)壓力的影響第三章 天然氣管道輸送技術(shù)3.3.5. 輸氣管道壓力分布和平均壓力（1）輸氣管道壓力分布 第三章 天然氣管道輸送技術(shù)（2）輸氣管道平均壓力第三章 天然氣管道輸送技術(shù)3.4 輸氣管的熱

6、力特性3.4.1. 輸氣管道的溫度分布 第三章 天然氣管道輸送技術(shù)3.4.2. 輸氣管平均溫度 第三章 天然氣管道輸送技術(shù)3.4.3. 管道總傳熱系數(shù)第三章 天然氣管道輸送技術(shù)3.5 壓縮機(jī)站與輸氣管道的聯(lián)合工作 3.5.1. 輸氣管道的工作特性 輸氣管道的工作特性是管道壓力降與流量之間的關(guān)系。 第三章 天然氣管道輸送技術(shù)3.5.2. 壓縮機(jī)站的工作特性 （1）壓縮機(jī)的工作特性 第三章 天然氣管道輸送技術(shù)離心式壓縮機(jī)定轉(zhuǎn)速下的特性方程：往復(fù)式壓縮機(jī)的特性方程：第三章 天然氣管道輸送技術(shù)（2）離心式壓縮機(jī)站的工作特性 離心式壓縮機(jī)串聯(lián)特性：第三章 天然氣管道輸送技術(shù)離心式壓縮機(jī)并聯(lián)特性：若兩臺(tái)并

7、聯(lián)機(jī)組相同時(shí)： 第三章 天然氣管道輸送技術(shù) 3.5.3. 壓縮機(jī)站與管路的聯(lián)合工作 一個(gè)壓縮機(jī)站與 管路的聯(lián)合工作點(diǎn)： 壓縮機(jī)站與串聯(lián) 管路工作點(diǎn)第三章 天然氣管道輸送技術(shù)多個(gè)壓縮機(jī)站與管路聯(lián)合工作：第三章 天然氣管道輸送技術(shù)壓縮機(jī)站-輸氣管道系統(tǒng)的流量：第三章 天然氣管道輸送技術(shù)第三章 天然氣管道輸送技術(shù)分析以上各式得到：第三章 天然氣管道輸送技術(shù)3.5.4. 輸氣管道末段 （1）末段工況特點(diǎn) 第三章 天然氣管道輸送技術(shù)（2）末段儲(chǔ)氣能力第三章 天然氣管道輸送技術(shù)（3）輸氣管道末段長度和管徑的計(jì)算第三章 天然氣管道輸送技術(shù)第三章 天然氣管道輸送技術(shù)第三章 天然氣管道輸送技術(shù)3.5.5. 壓縮機(jī)站數(shù)及站址的確定 第三章 天然氣管道輸送技術(shù)3.5.6. 干線輸氣管道設(shè)計(jì)基本步驟：（1） 根據(jù)管道沿線各管段的流量、地區(qū)類別及其他條件確定各管段的管材、管徑、設(shè)計(jì)壓力及管壁厚度（通常也稱為最大允許操作壓力）。（2）確定每個(gè)壓氣站在其設(shè)計(jì)流量下的站壓比（即出站壓力與進(jìn)站壓力之比）。（3）根據(jù)對(duì)管道末段（即最后一個(gè)壓氣站出口到管道終點(diǎn)的管段）的儲(chǔ)氣容量要求，確定末段的長度、管徑及管壁厚度，將管道的最后一個(gè)壓氣站布置在末段起點(diǎn)處。 （4）根據(jù)每個(gè)壓氣站的流量及站壓比確定其壓縮機(jī)組的配置方案，包括壓縮機(jī)組