《管道通过能力的实用计算公式及其选择》由会员分享，可在线阅读，更多相关《管道通过能力的实用计算公式及其选择（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、天然气由气田或气体处理厂进入输气干线，其流量和压力是稳定的。在有压缩机 站的长输管道两站间的管段，起点与终点的流量是相同的，压力也是稳定的，即 属于稳定流动。长输管道的末段，有时由于城镇用气量的不均衡，要承担城镇日 用气量的调峰，则长输管道末段在既输气又储气、供气的条件下，它的起点和终 点压力，以及终点流量二十四小时都是不同的，属不稳定流动（流动随时间而变）。 天然气的温度在进入输气管时，一般高于（也可能低于）管道埋深处的土壤温度。 并且随着起点到终点的压力降，存在焦耳-汤姆逊节流效应产生温降，但由于管道 与周围土壤的热传导，随着天然气在管道的输送过程，天然气的温度会缓慢地与 输气管道深处的地
2、层温度逐渐平衡。所以天然气在输气干管中流动状态，也不完 全是等温过程，为便于理解，我们先给出稳定流动下的水力计算基本公式，再介 绍沿线温度分布规律和平均温度。计算公式随地形条件差异而不同。在平坦地带，由于气体密度低，对于输气管道任意两点间的相对高差小于20 0m 的管道，可视为水平输气管段。在稳定输送状态下，管道输送量与管道起、终 点压力的函数关系如下：TLq=C心一恥(3-1)AZA式中Q管道标准状态下的体积流量，m3/s；C常数，按此处所取各参数单位时，C值为0.03846m2K0.5 s/kg；P1计算管段起点压力，Pa；p2计算管段终点压力，Pa；久水力摩阻系数；d管道内直径，m；L管
3、道计算段长度，m；*天然气相对密度；T管道中天然气平均温度，K；Z管输平均压力与平均温度下天然气压缩系数。在地形起伏较大地带，当输气管道沿线任意两点高差大于200m，位差对输气 管道流量的影响就不能忽略不计了。在稳定输送状态下，非水平输气管段的基本 流量公式为：式中a综合系数，a=29A*/ZRT；BR空气气体常数，标态下为287.1m2/(s2K)；Bg重力加速度，9.81m/s潘汉德尔 B 式 该公式适用于大口径、大流量、管内壁粗糙度低、气质好的现代干线输气管 道。我国的国家标准输气管道工程设计规范(GB 5025194)中就推荐采用这 个公式。 前苏联天然气研究所的近期公式；h计算段终点
4、对起点的高程差，m；h，h 各计算段终点与起点的高程，m；i i-1n计算段的分段数；Q，p/ p2，d，入，*，Z，C，T，L(Li表示某段长度)意义同式(3-1)。工程上常用的输气管段流量计算公式主要有威莫斯公式、潘汉德尔B式(也叫 潘汉德尔修正式)和前苏联天然气研究所的近期公式。以下列出水平输气管段常用 的三个公式，对非水平输气管段只需参照式(3-2)对这些公式作相应的修正即可。1. 威莫斯公式该公式是美国在1912年从生产实践中总结出来的，主要适用于管径与输量较 小、管壁粗糙度高、输送的气体净化程度低的输气管道。对于现代干线输气管道 按该式计算的流量比实际流量小10%左右。Q=6 39
5、314E 护(折一就)T(3-4)式中E输气管段的输送效率。在式(3-4)中它用来描述管内壁的清洁程度对于 管道输送能力的影响，而在式(3-5)中则反映管内壁是否有内涂层； a 流态修正系数。在阻力平方区a =1；若流态偏离阻力平方区，贝临 可 按下式计算：r-0. 11 + 33, 8 (36)0管道接El处的垫环修正系数。当无垫环时，Q =1；当垫环间距为12m时，0 =0.975；当垫环间距为6m时，0 =0.95。需要特别指出的是：在潘汉德尔B式中，E值表示管内壁沉积的固体杂质、液 体、水合物以及管内壁腐蚀导致管内壁的粗糙度增大，从而使摩阻系数增大。为 了使输气管道在投产后的相当长时间
6、内仍然能达到设计输气能力，在设计输气管 道时一般都要考虑E值。美国一般取E=0.90.96。我国的输气管道工程设计规 范(GB 5025194)推荐的取值范围是：当输气管道的公称直径为300800mm时， E=0.80.9；当公称直径大于800mm时，E=0.910.94。在式(3-5)中，当管内壁 有涂层时取E1,表示内壁涂层降低了管壁粗糙度，从而使摩阻系数减小；当没 有涂层时，取E=1。在输气管道的运行管理中，可以利用上述流量公式反算输气管段的E值，并 根据E值判断管段内壁的清洁程度。当反算出的E值较小时，表明管内壁已经出 现了较多的沉积物或发生了大面积的腐蚀，这时就应该考虑采取清管措施或对管 内壁进行腐蚀检测。
