【長(zhǎng)輸天然氣管道設(shè)計(jì)及計(jì)算8200字（論文）】

長(zhǎng)輸天然氣管道設(shè)計(jì)及計(jì)算摘要原油的輸送主要依靠長(zhǎng)輸管道作為輸送載體，除此之外，還包括石油、天然氣以及精煉油和煤漿的運(yùn)輸，長(zhǎng)輸管道在各個(gè)國(guó)家占據(jù)著無(wú)可取代的重要地位，長(zhǎng)輸管道的輸送水平，也可以作為衡量一個(gè)國(guó)家運(yùn)輸能力的標(biāo)準(zhǔn)，本論文主要圍繞長(zhǎng)輸管道的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)展開深度的分析，并總結(jié)出理論贅述。利用地勢(shì)平坦地區(qū)管道的設(shè)計(jì)方法，進(jìn)行水力計(jì)算、熱力計(jì)算等相關(guān)工藝計(jì)算，確定站間距、壓縮機(jī)站數(shù)、末端儲(chǔ)氣長(zhǎng)度、壓縮機(jī)型號(hào)及設(shè)備組合方式，最后經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)比較尋找到一個(gè)最佳的方案，確定設(shè)計(jì)壓力與壓比及其布站方式并繪制全線流程圖，首站流程圖，分輸站流程圖等。通過(guò)對(duì)輸氣管線的工藝設(shè)計(jì)可以優(yōu)化輸氣管道的輸氣工況，在壓縮機(jī)機(jī)組之間找到一種使總能耗及總投資達(dá)到最小值的分配方案，并得出一些結(jié)論。關(guān)鍵詞：天然氣；輸氣管線；管道目錄第一章緒論 11.1研究背景 11.2研究目的及意義 11.3國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 21.3.1世界天然氣輸氣干線現(xiàn)狀 21.3.2國(guó)外輸氣管道的新進(jìn)展 21.3.3技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 21.3.4中國(guó)天然氣管道的技術(shù)狀況 2第二章相關(guān)概念界定 42.1天然氣長(zhǎng)輸管道的基本定義及輸氣站組成 42.2天然氣長(zhǎng)輸管線的組成與功能 42.3天然氣長(zhǎng)輸管線的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì) 42.4天然氣長(zhǎng)輸管線的工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容要求 5第三章設(shè)計(jì)說(shuō)明書 63.1概述 63.2平坦地區(qū)輸氣管設(shè)計(jì) 63.3水力摩阻系數(shù) 63.4天然氣在輸氣管計(jì)算段中的平均溫度 73.5壓氣站間距 83.6末端長(zhǎng)度 83.7壓氣站數(shù) 103.8輸氣管道系統(tǒng)中的流程圖 103.8.1長(zhǎng)輸管道系統(tǒng)全線的總流程圖 103.8.2長(zhǎng)輸管道系統(tǒng)全線的清管站流程圖 11第四章結(jié)論 13參考文獻(xiàn) 15第一章緒論1.1研究背景能源資源是國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支撐，合理利用能源資源，可以促進(jìn)整個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)體系的快速發(fā)展，天然氣資源的合理開發(fā)和分配，是天然氣輸送的重要流程，規(guī)模較大的天然氣輸送，為天然氣的流動(dòng)提供了良好的發(fā)展前景，天然氣資源的運(yùn)輸效率體現(xiàn)著一個(gè)國(guó)家的綜合實(shí)力。截止目前，我國(guó)天然氣輸送管道處于成熟發(fā)展階段，輸送技術(shù)穩(wěn)定可靠，在陸地上的使用范圍尤為廣泛，另外，還可以在海底埋藏天然氣輸送管道，并能夠作為所有氣體能源的載體，輸氣管道的廣泛應(yīng)用是社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)，更是國(guó)家經(jīng)濟(jì)騰飛的強(qiáng)力支撐，兩者之間有著密不可分的關(guān)聯(lián)。迄今為止，我國(guó)使用率較高的輸氣管道是由高韌性鋼材料構(gòu)成，并通過(guò)高壓進(jìn)行長(zhǎng)距離輸送，這種輸送技術(shù)是科技發(fā)展的關(guān)鍵，天然氣與人們的日常生活息息相關(guān)，是從城市轉(zhuǎn)向區(qū)域的必然過(guò)程，然而，在基礎(chǔ)建設(shè)過(guò)程中，需要投入大量的人力物力資源，為了順應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展腳步，天然氣的成功輸送也是社會(huì)進(jìn)步的重要標(biāo)志，搭建天然氣資源平臺(tái)是促進(jìn)城鄉(xiāng)和諧的體現(xiàn)，為實(shí)現(xiàn)天然氣的普及利用打下了良好的基礎(chǔ)。1.2研究目的及意義天然氣是一種當(dāng)代社會(huì)高品質(zhì)的清潔能源，目前世界天然氣大多都依靠管道輸送。在上世紀(jì)末，天然氣的輸送渠道正式建立，自21世紀(jì)起，輸氣管道的開發(fā)建設(shè)已經(jīng)步入了成熟階段，并處于如火如荼的發(fā)展當(dāng)中，輸氣管道是天然氣發(fā)展的基礎(chǔ)，是國(guó)家的重要基礎(chǔ)設(shè)施，建設(shè)輸氣管道是保證我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的重要措施。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)天然氣可開發(fā)的資源有20萬(wàn)億立方米，我國(guó)天然氣的發(fā)展具備充分的資源條件。在目前的發(fā)展過(guò)程中，天然能源與環(huán)境保護(hù)已成為全球關(guān)注的焦點(diǎn)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速崛起，使天然能源的消耗速度明顯加快，已對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)造成了不同程度的影響，限制了可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的速度，因此，國(guó)家相關(guān)部門倡議開源節(jié)流的政策，為我國(guó)的天然能源做出了合理的規(guī)劃，節(jié)約能源杜絕浪費(fèi)，成為國(guó)家發(fā)展中的核心問題，目前，參考國(guó)際公約，我國(guó)排放量的壓力會(huì)越來(lái)越大，使用天然氣這類清潔能源，減少污染的排放量，是我國(guó)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要方向[2]。天然氣這種優(yōu)質(zhì)的清潔能源的開發(fā)使用和天然氣的管網(wǎng)建設(shè)必須提上日程。對(duì)城市群天然氣管道規(guī)劃設(shè)計(jì)和研究，明確其規(guī)劃設(shè)計(jì)要素，為城市區(qū)域鋪設(shè)天然氣網(wǎng)絡(luò)管道，做出了全新的規(guī)劃和部署，并針對(duì)實(shí)際情況做出了合理的解決方案，為這一課題的研究帶來(lái)了參考價(jià)值。1.3國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 前蘇聯(lián)在上世紀(jì)中就已經(jīng)開始研究建造長(zhǎng)輸管道是世界上最先建設(shè)長(zhǎng)輸管道的國(guó)家。21世紀(jì)，隨著各種各樣的工藝、設(shè)備、技術(shù)的發(fā)展，天然氣管道有了特別快速的發(fā)展，比如輸送壓力大都是10MPa或者12MPa，建設(shè)管道的鋼材等級(jí)大都是—x70鋼或者X80鋼，輸送流量大都在100×108m3/a以上[3]。1.3.1世界天然氣輸氣干線現(xiàn)狀（1）長(zhǎng)輸、大管徑是天然氣管道發(fā)展主流。（2）廣泛選用高強(qiáng)度、高韌性的管道鋼材等級(jí)。（3）為了提高輸氣量對(duì)輸氣管內(nèi)壁運(yùn)用涂層技術(shù)降低摩阻。（4）天然氣輸送時(shí)所需的輸氣壓力高。（5）調(diào)峰技術(shù)日益完善。（6）主要輸氣管道基本都選用大功率機(jī)組。1.3.2國(guó)外輸氣管道的新進(jìn)展（1）天然氣組成成分是較為穩(wěn)定的，運(yùn)用熱值計(jì)價(jià)更為科學(xué)，因此，熱值計(jì)量技術(shù)為天然氣計(jì)算做出了很大的貢獻(xiàn)，并成為氣體輸送的重要科學(xué)依據(jù)和明確的發(fā)展方向。（2）主要運(yùn)用紅外輻射探測(cè)器來(lái)檢查輸氣管道的泄露情況，比以往的檢漏方法效率高，費(fèi)用也低。（3）輸氣管道廣泛采用減阻劑（DRA）可以提高管道的輸氣量、降低管道的輸送摩阻，還可以降低天然氣對(duì)管道的腐蝕。（4）采用仿真技術(shù)提高天然氣管道運(yùn)行過(guò)程中的安全性。（5）運(yùn)用GIS技術(shù)獲取天然氣管道的各個(gè)建造運(yùn)行階段資料[4]。1.3.3技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)（1）干線采用大口徑管道提高輸氣量（2）輸氣管線采用SCADA系統(tǒng)

提高管線的自動(dòng)化水平和通信技術(shù)。

（3）輸氣管線采用越來(lái)越先進(jìn)的管道施工技術(shù)和施工裝備。1.3.4中國(guó)天然氣管道的技術(shù)狀況（1）設(shè)計(jì)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際上相同。（2）輸氣管線線路設(shè)計(jì)時(shí)運(yùn)用衛(wèi)星遙感技術(shù)、GPS系統(tǒng)更加合理。（3）根據(jù)國(guó)家工藝計(jì)算方式TGNET做為主要的計(jì)算方法，利用系統(tǒng)軟件的SPS技術(shù)做出模擬構(gòu)建，還通過(guò)autoCAD平面制圖技術(shù)進(jìn)行繪制[5]。（4）建設(shè)管道使用等級(jí)強(qiáng)度更高的鋼材。（5）輸氣管線的管理趨向于自動(dòng)化，管線通信方式趨向于多樣化。（6）天然氣輸送管道技術(shù)日趨成熟，在新型的輸氣管道中，由以下四個(gè)重要組件構(gòu)成：第一，液聯(lián)動(dòng)球閥；第二，離心式壓縮機(jī)；第三，往復(fù)式壓縮機(jī)；第四，超聲波流量計(jì)。（7）輸氣管道運(yùn)用國(guó)際上的HSE管理技術(shù)，管道建設(shè)的施工企業(yè)的水平也達(dá)到了國(guó)際水平。第二章相關(guān)概念界定2.1天然氣長(zhǎng)輸管道的基本定義及輸氣站組成天然氣長(zhǎng)輸管線是連接氣田脫硫廠和城市配氣站的管線,它屬于我國(guó)的國(guó)標(biāo)A類管道,它的設(shè)計(jì)需遵守“輸氣管道設(shè)計(jì)規(guī)范GB50251”。輸氣站輸氣管線中各種功能的站場(chǎng)的統(tǒng)稱,它們按照自身在管線中的位置分為3種：首站、中間站、末站。并根據(jù)功能的不同做出了劃分：一共劃分為四個(gè)站點(diǎn)：第一，壓氣站；第二，清管站；第三，配氣站；第四，計(jì)量站等。2.2天然氣長(zhǎng)輸管線的組成與功能長(zhǎng)輸管線在輸送天然氣的過(guò)程中，其發(fā)揮的具體功能，主要是將凈化以后的天然氣，按照統(tǒng)一的輸送標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行傳輸，并根據(jù)客戶的不同需求，傳輸至用戶的居住點(diǎn)，天然氣運(yùn)輸管道中的長(zhǎng)輸管線系統(tǒng)是由四個(gè)重要組件構(gòu)成：第一，集輸管網(wǎng)；第二，凈化廠；第三，陰急保護(hù)站；第四，管路附件等。它必須具備：（1）天然氣的計(jì)量功能。（2）可以為天然氣增加壓能的功能。（3）接收各個(gè)氣田的天然氣及分輸給各個(gè)所需用戶的功能。（4）在管線發(fā)生意外時(shí)能及時(shí)迅速關(guān)閉的截?cái)喙δ?。?）可以保證長(zhǎng)輸管線輸入、輸出的天然氣必需壓力和流量的調(diào)壓功能。（6）可以清除長(zhǎng)輸管道里面降低輸送效率和腐蝕管道的雜質(zhì)的清管功能。大口徑高壓力的長(zhǎng)輸管道往往跨省跨國(guó)輸送大量天然氣，它是能源運(yùn)輸?shù)闹饕}絡(luò)。它主要由輸氣管道、站場(chǎng)、通信控制系統(tǒng)3部分組成。管道部分還包括跨越工程；線路截?cái)嚅y室；陰極保護(hù)站等建筑物，站場(chǎng)有許多功能和種類，如清管站、分輸站、壓氣站等。為了節(jié)約成本，清管站通常都和其他站場(chǎng)合建，具有多種功能。通信系統(tǒng)有日常生產(chǎn)的監(jiān)控、調(diào)度、信息傳遞等功能；為監(jiān)控、維護(hù)、搶修提供保障。2.3天然氣長(zhǎng)輸管線的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)隨著輸氣管線越來(lái)越多，根據(jù)輸氣管線的特點(diǎn)，根據(jù)現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展背景，輸氣管線的控制系統(tǒng)以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，以大數(shù)據(jù)計(jì)算為核心，可以達(dá)到以下幾點(diǎn)：（1）天然氣長(zhǎng)輸管線全線的自動(dòng)化管理監(jiān)控。（2）長(zhǎng)輸管線全線所需的人力資源并不多，降低了勞動(dòng)成本，提高了生產(chǎn)效率。（3）長(zhǎng)輸管線的管理水平提高，可以及時(shí)的調(diào)配天然氣，保證天然氣供氣平穩(wěn)。就目前的發(fā)展趨勢(shì)而言，長(zhǎng)輸管道的基建設(shè)施已廣泛普及，管道輔設(shè)技術(shù)和工業(yè)發(fā)展已步入了嶄新的飛躍模式，根據(jù)長(zhǎng)輸管道的發(fā)展前景，做出了以下總結(jié)：（1）使用大口徑的管道和高強(qiáng)度等級(jí)的管道以及管線向極地海洋延伸是輸氣管道的發(fā)展方向。（2）輸氣管道的高度自動(dòng)化。（3）不斷研究運(yùn)用新的技術(shù)。2.4天然氣長(zhǎng)輸管線的工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容要求在天然氣管線的設(shè)計(jì)原理方面，主要是通過(guò)用戶的指令進(jìn)行氣體的傳輸，根據(jù)管道的長(zhǎng)度利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算，得出最佳的輸送方案，為節(jié)約成本規(guī)劃最短的傳輸路線，因此，在管線的鋪設(shè)過(guò)程中，需要做好以下準(zhǔn)備工作：（1）管輸氣體的組成。（2）天然氣田的地理位置、規(guī)模、組分、壓力以及短期與長(zhǎng)期的規(guī)劃。（3）管道附近的環(huán)境和管道埋設(shè)處地溫。（4）沿線各類用戶的用氣量及用氣壓力。天然氣管線的設(shè)計(jì)的內(nèi)容：（1）輸氣管道的工藝流程。（2）輸氣管道的內(nèi)外徑、壓力和壓比。（3）求出壓氣站的各種參數(shù)和計(jì)算流程。（4）求出壓氣站的數(shù)量和站間距。（5）選擇先進(jìn)適用的工藝設(shè)備[6]。第三章設(shè)計(jì)說(shuō)明書 3.1概述通過(guò)工藝計(jì)算和成本測(cè)算，選出成本低，可行型高的方案：(1)計(jì)算中需考慮沿線的地形、位于輸氣管道尾部的儲(chǔ)氣量。(2)水力、熱力計(jì)算值的相平均值，二者并列且互為關(guān)系，壓氣站間距的求解l中的平均溫度tcp，而為求出平均氣溫需求出壓氣站間距l(xiāng)。輸氣方案的工藝流程的核算，需要前置以下幾個(gè)參數(shù)：年均輸送量為Q，值是6x108m3/a；線路長(zhǎng)度和走向不確定值為L(zhǎng)，單位是km；天然氣組成成分、相對(duì)密度值為△；準(zhǔn)備好上述幾個(gè)參數(shù)后就可以做相應(yīng)的核算，核算順序依照下文：(1)采用假定同一種輸送量的情況下，分別對(duì)不同管徑、不同等級(jí)的壓力、不同壓強(qiáng)比例的條件下，設(shè)計(jì)三種方案；(2)需要核算出輸氣管道尾部?jī)?chǔ)氣功能段的長(zhǎng)度；(3)需要分別測(cè)算以上三種方案的壓氣站之間的距離；(4)壓氣站數(shù)量的統(tǒng)計(jì)確定；(5)計(jì)算出每個(gè)壓氣站的功率；(6)第一次確定燃一壓機(jī)組的型號(hào)和臺(tái)數(shù)；(7)核算輸送時(shí)燃?xì)獾膿p耗量；(8)核算處耗鋼量；本次設(shè)計(jì)的輸氣管線采用水平輸氣管基本公式，假定條件是地勢(shì)平坦，只考慮儲(chǔ)氣功能。然后根據(jù)建設(shè)成本，可行性決定最終的設(shè)計(jì)方案[7]。3.2平坦地區(qū)輸氣管設(shè)計(jì)平坦地區(qū)的輸氣管道的輸氣能力：（3-1）Q表示在輸氣管道中，對(duì)輸氣能力做出評(píng)估和預(yù)測(cè)106m3/d；Q表示整個(gè)年度燃?xì)膺\(yùn)輸量108m3/a；3.3水力摩阻系數(shù)（3-2）E—水力效率系數(shù)，E取0.95；DB—輸氣管內(nèi)徑，m；3.4天然氣在輸氣管計(jì)算段中的平均溫度影響輸氣管中天然氣均溫的參數(shù)值有：起點(diǎn)的溫度tH、地層的溫度to、定壓比熱Cp、輸氣管對(duì)象計(jì)算段的長(zhǎng)度l，總傳熱系數(shù)K、節(jié)流效應(yīng)系數(shù)Di。初算時(shí)只是做估算近似值，是因?yàn)闆]有完整詳實(shí)的實(shí)際原始數(shù)據(jù)，再者場(chǎng)與壓氣站之間的距離l值是未知數(shù)，無(wú)法精確計(jì)算，只能推測(cè)分析出近似的均溫tcp值，當(dāng)收集了完整的原始數(shù)據(jù)后，再修正精確結(jié)果即可。天然氣標(biāo)準(zhǔn)要求，天然氣的年均冷卻溫度最好要比室外年均溫度值要大于10度到15度之間，但是在計(jì)算過(guò)程中，所采用的年均氣溫要保持兩度左右的差異，所以，將年均氣溫+δt=年平均計(jì)算氣溫]，相差溫度用δt表示，用以修正其間的變化數(shù)據(jù)帶來(lái)的影響，δt正值普遍是取2℃。天然氣的輸氣管出口的壓氣站溫度可設(shè)置為：tH=to+2+(10~15)，℃（3-3）定壓比熱Cp，和節(jié)流效應(yīng)系數(shù)Di均與天然氣在管道中的平均溫度tcp有關(guān)。在初算時(shí)，估算平均溫度tcp時(shí)需要根據(jù)天然氣的出站溫度tH和年平均地溫t0數(shù)據(jù)來(lái)推測(cè)，然后使用平均壓力Pcp和估算的平均溫度tcp近似值來(lái)計(jì)算節(jié)流效應(yīng)系數(shù)Di和定壓比熱Cp。其中（3-4）如圖34所示的公式中，在對(duì)管道段起點(diǎn)壓力進(jìn)行計(jì)算時(shí)，以（絕）P1表示，MPa為單位；在對(duì)管道段終端壓力進(jìn)行計(jì)算時(shí)，以（絕）P2表示，MPa為單位；在對(duì)管道段中段壓力進(jìn)行計(jì)算時(shí)，以Pcp表示，MPa為單位。要求得平均溫度tcp需要先知道計(jì)算段長(zhǎng)l，而由于沒有原始數(shù)據(jù)，計(jì)算短對(duì)象的長(zhǎng)度是不定的，那么只能根據(jù)設(shè)計(jì)方案的壓力、氣流輸送量和管道直徑來(lái)估算輸氣管中計(jì)算段的長(zhǎng)度l。當(dāng)結(jié)果與設(shè)定值相近，則問題不大后續(xù)再進(jìn)行精算即可；但如果結(jié)果與設(shè)定值差距太大，就需要重新估算設(shè)定各相關(guān)參數(shù)值。輸氣管計(jì)算段中天然氣的平均溫度tcp，根據(jù)天然氣經(jīng)過(guò)空冷器冷卻后經(jīng)過(guò)出站處的溫度tH、輸氣管沿線的年平均地溫t0來(lái)根據(jù)下列35公式進(jìn)行核算：（3-5）式中t0—此時(shí)的輸氣管軸線，深埋于土壤的溫度以℃為單位。tH表示在計(jì)算管道起始點(diǎn)溫度時(shí)，所得出的結(jié)果就是天然氣輸出時(shí)的溫度。3.5壓氣站間距本文中的方案均不考慮地形原因，假定是地形平坦，以此為前提采用輸氣管基本公式計(jì)算得出壓氣站之間的距離l的公式：（3-6）在計(jì)算管道段長(zhǎng)度時(shí)的計(jì)量單位為m，用表示天然氣管道尾端的壓力值為Pk，以MPa為單位；天然氣的管道的密度值以△表示；

天然氣在水中運(yùn)輸時(shí)所受到水力摩阻系數(shù)為；管道末端天然氣所受到的壓力系數(shù)為Zcp；輸氣管道尾端的平均溫度為Tcp；3.6末端長(zhǎng)度采用近似估算的方法：

(1)

初定輸氣管道末段的長(zhǎng)度lK；

(2)

根據(jù)已知的配氣管網(wǎng)最低允許壓力是=1.6MPa和最末端壓氣站最大允許壓力是=9MPa；

(3)

輸氣管道儲(chǔ)氣起始段的氣壓數(shù)值為：

（3-7）

公式中代表管道初起階段的均壓系數(shù)。(4)

輸氣末端的起點(diǎn)壓力以表示：（3-8）(5)

依照輸氣管道起始點(diǎn)的壓力值以及配氣管道的低壓系數(shù)，所得結(jié)果便為管道儲(chǔ)氣起始端的均壓：（3-9）(6)設(shè)定平坦地形下輸氣管一個(gè)末段的長(zhǎng)度，所得出的計(jì)算結(jié)果作為管道末端的數(shù)據(jù)，利用以下公式計(jì)算：（3-10）(7)在對(duì)儲(chǔ)氣管道起始階段的儲(chǔ)氣量進(jìn)行計(jì)算時(shí)，可套用以下計(jì)算公式：（3-11）(8)為了計(jì)算輸氣管道高峰期與低谷期輸送的儲(chǔ)氣量以為Vap表示，根據(jù)不同時(shí)段的輸氣量，依照《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50251—2003規(guī)定輸氣管道末段儲(chǔ)氣能力為該條管道日通能力的5%—30%，為了滿足本設(shè)計(jì)的要求，本設(shè)計(jì)取20%。計(jì)算式如下：（3-12）(9)

計(jì)算儲(chǔ)氣終了階段的影響值，313公式所列：（3-13）313公式中，管道尾端的儲(chǔ)氣壓力系數(shù)以表示。(10)

計(jì)算壓比的函數(shù)關(guān)系式函數(shù)值：（3-14）(11)

可以通過(guò)表C1查出對(duì)應(yīng)的壓比，是根據(jù)值；(12)

確定輸氣管末段的終點(diǎn)壓力：（3-15）(13)

計(jì)算儲(chǔ)氣終了階段末段的起點(diǎn)壓力：（3-16）校核末段長(zhǎng)度lK（3-17）以上得出的計(jì)算結(jié)果如果與設(shè)定值相近就沒有問題，如果出入較大，則需要重新設(shè)定末段長(zhǎng)度，并按上述步驟重復(fù)進(jìn)行計(jì)算。3.7壓氣站數(shù)（3-18）求得的壓氣站數(shù)nc,s很多時(shí)候是帶小數(shù)點(diǎn)后幾位的不整數(shù)，如果小數(shù)點(diǎn)后的數(shù)值特別小，可以忽略不計(jì)，但如果小數(shù)點(diǎn)后的數(shù)值比較大的時(shí)候，就需要四舍五入向上進(jìn)一位，化成整數(shù)后將會(huì)出現(xiàn)一系列問題，可以在校正階段再行調(diào)整[8]。3.8輸氣管道系統(tǒng)中的流程圖3.8.1長(zhǎng)輸管道系統(tǒng)全線的總流程圖長(zhǎng)輸管道系統(tǒng)的總流程圖（見圖3-1）一般包括輸氣干管、首站、干線截?cái)嚅y室、清管站、、末站、壓氣站等。 圖3-1天然氣管道系統(tǒng)全線流程圖管道輸送系統(tǒng)一般與通信系統(tǒng)和儀表自動(dòng)化系統(tǒng)同時(shí)建設(shè)。首站（見圖3-2）的主要功能有：（1）氣體質(zhì)量的監(jiān)控和計(jì)量；（2）根據(jù)氣體的壓力進(jìn)行分離，并且調(diào)整氣壓，與此同時(shí)，還發(fā)射部分清管球進(jìn)行管道清理。然氣站的兩大構(gòu)成部分為動(dòng)力設(shè)備以及輔助系統(tǒng)，主要功能是為提高輸氣壓力而建立的，在構(gòu)建過(guò)程中，相較于其他設(shè)施而言，有著較高的難度。清管站顧名思義，就是為了定期清除輸氣管道中的垃圾和雜物。兩清管站之間的距離一般在~之間，一般與其他站場(chǎng)合建。清管站還有分離器和排污裝置。末站通常和城市門站合建，除了分離、調(diào)壓和計(jì)量功能外，還要進(jìn)行天然氣分配。圖3-2輸氣管道首站流程圖為了能夠快速進(jìn)行檢修與事故搶修，一般在管線沿途設(shè)立幾座線路截?cái)嚅y室，距離根據(jù)地區(qū)情況而定。輸氣管道的通信系統(tǒng)非常重要，是日常管理，生產(chǎn)調(diào)查，事故搶修的基礎(chǔ)；是安全、可靠和平穩(wěn)供氣的保證[9]3.8.2長(zhǎng)輸管道系統(tǒng)全線的清管站流程圖在輸氣管道的布局中，采用合建方式建立的基站有以下三個(gè)：第一，清管站；第二，陰極保護(hù)站；第三，干線截?cái)嗑W(wǎng)閥室。但是輸氣管道的清潔功能使用的頻率較小，因此，在清潔過(guò)程中，主要采用的是手動(dòng)清管方式。清管的流程：將清管器推入發(fā)射筒，關(guān)閉盲板；確定盲板為關(guān)閉狀態(tài)后，起動(dòng)清管程序。清管時(shí)閥門情況是這樣的：2、4號(hào)閥清管前為開啟狀態(tài)，1、3號(hào)閥為關(guān)閉狀態(tài)。清管開始后，1號(hào)閥打開，2、4號(hào)閥關(guān)閉，3號(hào)閥打開。清管器在天然氣壓力下進(jìn)入管道。當(dāng)通過(guò)清管指示器后，開啟2或4號(hào)閥，關(guān)閉1、3號(hào)閥，放空發(fā)射筒后，1此清管完成。清管接收原理（見圖3-3）。密閉清管是這次工藝設(shè)計(jì)采用的清管方式，其優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)環(huán)境無(wú)污染，可持續(xù)供氣。在輸氣管道正常運(yùn)行時(shí)，可由此站過(guò)濾分離輸送或者越站輸送。由此站輸送時(shí)，M1、M2、M3、M6關(guān)閉，M4、M5、M7、M8開啟；越站輸送時(shí)，閥門M1開啟，M2、M4、M8關(guān)閉。分－1、分－2并聯(lián)過(guò)濾與分離(或采用－用－備)后經(jīng)匯－2進(jìn)入輸氣管道下游。當(dāng)清管器來(lái)到時(shí)，ZS－1觸發(fā)使M2、M3、M6開啟。隨之關(guān)閉M5、M7，使二分離器串聯(lián)工作，同時(shí)關(guān)閉M4。隨著清管器進(jìn)入接收筒，清管指示器檢測(cè)出信號(hào)并經(jīng)延時(shí)后，M4打開，M，、M3關(guān)閉。接著M5、M7開啟，M6關(guān)閉，二分離器又恢復(fù)到并聯(lián)工作(或一用一備)狀態(tài)?？勺詣?dòng)或者人工排除污物；清管器放空后人工取出。圖3-3清管站流程圖陰極保護(hù)站獨(dú)立使用，也可接入控制系統(tǒng)并與總控制中心交換數(shù)據(jù)。陰極保護(hù)站主要監(jiān)控陰極保護(hù)電流、管道與地面的電位為防止陰極保護(hù)站之間互相影響，應(yīng)急保護(hù)中布局的應(yīng)急保護(hù)電源，在發(fā)出相關(guān)的控制指令后，均要通過(guò)調(diào)度控制中心，對(duì)相關(guān)指令做出接通或斷開的響應(yīng)。

第四章結(jié)論本次設(shè)計(jì)輸氣管線首站為壓氣站，末站為分輸清管站，其中設(shè)有3個(gè)截?cái)嚅y室，1個(gè)分輸站，分輸站和末站同時(shí)為城市配氣門站，首站同時(shí)為輸氣管線的陰極保護(hù)站。管線長(zhǎng)度為，Ⅲ級(jí)地區(qū)與Ⅳ級(jí)地區(qū)長(zhǎng)度分別為和。管道埋于地下位置。鋼材選用材質(zhì)，采用內(nèi)涂層防腐，內(nèi)壁絕對(duì)當(dāng)量粗糙度取10。管道擬定外徑分別為、、。根據(jù)任務(wù)書所給任務(wù)，這次論文主要研究如下：（1）依據(jù)年輸量、壓力、壓比等，利用管道計(jì)算公式，進(jìn)行了水力、熱力、強(qiáng)度等工藝計(jì)算，確定了站間距、儲(chǔ)氣末端長(zhǎng)度、壓氣站數(shù)、壓縮機(jī)型號(hào)等參數(shù)。（2）因?yàn)槿狈﹃P(guān)于成本的數(shù)據(jù)，所以未進(jìn)行成本計(jì)算，但分析后得出結(jié)論：=1\*GB3①輸送天然氣的成本在總成本中占比很小。=2\*GB3②管道耗鋼量是輸氣管道鋪設(shè)時(shí)控制成本的主要考慮因素。（3）根據(jù)下表列出的數(shù)據(jù)，選取儲(chǔ)氣末端長(zhǎng)度合適，壓氣站數(shù)少的方案。比較得出，選擇壓力為8.5MPa，壓縮比為2.12的方案，因?yàn)樵趯?lái)提高輸氣量時(shí)既可以提高設(shè)計(jì)壓力又可以提高壓比，比較靈活。表4-1對(duì)照表計(jì)劃年輸氣()壓比壓力()管道外徑（）壓氣站位置（）儲(chǔ)氣末段()1752.128.5813No1(0)；No2(40.84)302752.549.0711No1(0)；No2(24)；No3(48)153752.549.5711No1(0)；No2(26.08)；No3(52.16)15（5）布置壓氣站時(shí)需同時(shí)考慮站間距和管道末段長(zhǎng)度，首先站間距需要達(dá)標(biāo)，假如末段長(zhǎng)度不能夠達(dá)到調(diào)峰要求，可建設(shè)地下儲(chǔ)氣罐以達(dá)到要求。因未提供晝夜用氣量故此次設(shè)計(jì)不進(jìn)行調(diào)峰計(jì)算。通過(guò)這次設(shè)計(jì)對(duì)輸氣管道工藝計(jì)算提出以下幾點(diǎn)建議：=1\*GB3①電動(dòng)機(jī)使用燃?xì)廨啓C(jī)較為經(jīng)濟(jì)且可節(jié)約輸氣成本。=