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1、油气储运工程课程设计目录第一篇 设计说明书31概述31.1任务要求31.2设计原则31.3遵循的主要规范、标准41.4设计内容41.5主要技术经济指标42分输站布置62.1分输站站址的设置原则62.2分输站的平面布置63工艺流程设计73.1工艺方案73.2工艺流程73.2.1工艺流程选择总则73.2.2工艺流程选择73.3分输站工艺流程图74设备选型84.1清管器84.1.1清管器的结构要求84.1.2清管器的结构设计94.2除尘设备94.3计量设备104.4阀门104.5温度计134.6压力表13第二篇 计算说明书141引言142管线和主要设备的计算和选型142.1管线的强度计算152.2汇
2、管的计算172.3多管除尘器的计算182.4孔板式流量计的计算202.5安全阀的计算222.6调压阀的计算232.7球阀的计算242.8水套加热炉计算25参考文献26附录部分27附表127附图228第一篇 设计说明书1概述天然气作为当今最主要的清洁能源，在社会经济生活中扮演着重要的角色，对人类不断提高生活质量起到了非常大的作用，在未来天然气的需求量将不断提高，天然气最主要的运输方式是管道运输，由上游气源开发，中间管道工程，下游市场开发三部分组成。中间分输站是天然气中间管道工程的重要组成部分，其基本任务是对输气干线中的天然气进行压力的调节，流量的计量，机械杂质的清除，以及对输气管线清管操作的平台
3、，分输站的研究就是使上述几项工作能够安全高效准确的进行，安全系数更高，压力调节更及时准确，使供气能够平稳，流量控制更精确，总之安全、准确、经济、可靠是天然气分输站研究的目的。1.1任务要求本工程设计是完成油气储运工程专业课程学习之后，为使学生能对油气储运工程专业有一个更加系统、全面的了解，并综合利用所学知识进行工程设计而开设的实践环节课。通过本课程的学习和训练，使学生深入理解油气储运工程的基本理论和技术，掌握油气储运工程的设计思路及方法。本工程设计按分组方式进行。工程设计应符合现行执行的技术规范和技术标准。要求绘制的工艺流程图和相关图样完整和规范。在工艺计算及设备选型时，确保理论依据充分，使用
4、的图表和公式正确，计算步骤简明，计算结果正确、可靠。尽可能采用国内外油气储运工程的新技术、新工艺和设备。提交的工程设计成果包括：原始数据、说明书、有关图件、参考文献（工艺流程图、设计书、设备表）等。1.2设计原则1）贯彻国家建设基本方针政策，遵循国家的行业的各项技术标准、规范；2）贯彻“安全、可靠”的指导思想，以保证设备安全、稳定的运行；3）遵循“高效节能，安全生产”的设计原则；4）工程设计以及建设过程中应充分考虑HSE因素，优化设计和施工；5）充分考虑环境保护，节约能源。1.3遵循的主要规范、标准1）油气集输设计规范GB503502005；2）石油天然气工程制图标准 SY/T 0003-20
5、033）石油天然气工程设计防火规范GB501832004；4）石油天然气工业输送钢管交货技术条件 第2部分：B级钢管（GB/T9711.21999）；5）石油天然气工业输送钢管交货技术条件 第3部分：C级钢管（GB/T9711.32005）；6）高压锅炉用无缝钢管（GB53101995）；7)输送流体用无缝钢管（GB/T81631999）；1.4设计内容根据给定的国家规范和标准，对输气干线中间分输站进行了工艺流程设计和主要工艺设备设计计算。本应用工程研究了以下设计内容:1）输气干线中间分输站的平面布置图；2）输气干线中间分输站的工艺流程设计，绘制流程图；3）输气干线中间分输站工艺装置设计。1汇
6、管2多管除尘器3计量装置4安全阀、调压阀5清管器6水套加热炉1.5主要技术经济指标1）天然气气质参数：(%V)CH495.82C2H60.78C3H80.05N20.67 CO22.65H20.032）建设规模3）该站场进站压力为6MPa。4）分输给A用户。用户名称压力（MPa）流 量(x104m3/d）A用户1.6402分输站布置2.1分输站站址的设置原则分输站所建位置应由工艺要求和管线压力计算来决定，必须服从输气干线的大走向。除此之外，还应考虑如下几方面的问题:1）站址应尽量靠近城市市政设施服务系统如供电、给排水、通信等，还应该遵循安全的原则，应符合国家最新建筑设计防火规范和原油和天然气工
7、程设计防火规范的有关要求；2）站的占地面积应充分考虑各建筑物，各建筑物之间的间距应符合 防火安全规定。同时应考虑站场今后的发展余地；3）站址应选择地势开阔、平缓的地方，便于场地排水。尽量减少平整场地土石方的工程量，节约投资；4）场地应避开山洪、滑坡等不良工程地区；地耐力较大，不得小于150kPa,地下水位较低，土质腐蚀性较小；5）要重视分输站对周围环境的影响，注意三废的治理，进行环境保护，维护生态平衡。2.2分输站的平面布置输气干线中间分输站的平面布置图见附图2.13工艺流程设计3.1工艺方案根据工程设计要求，该站具有分离、清管以及向A用户配气的功能，所以进口天然气要先进入汇管，从汇管出来后进
8、入过滤分离器，经过调压计量后再次进入汇管，通过分输管线一股天然气去水套加热炉加热后，通过调压计量装置调压计量后，输送至用户A，另一股经过出站管线去下一站。此外，分输站内设备为了出现问题时不影响全线的运输，还应设置越站旁通管道。当分输站出现故障时天然气直接越过分输站输送至下游，以便对停运的分输站进行维修以及改造。3.2工艺流程3.2.1工艺流程选择总则我们选择的工艺流程要做到贯彻国家建设基本方针政策，遵循国家的行业的各项技术标准、规范，经济环保。在分输站工艺流程的择与设计时，应综合考虑技术含量、经济效益、环境效益、社会效益。在保证供气能力，在减少投资造价情况下，选择发挥最大的效益的方案为前提，本
9、着分输站应该简单、方便的观点来选择合适的工艺流程。3.2.2工艺流程选择本站场工艺有以下特点：1） 工艺流程简单、技术成熟；2） 采用高效过滤分离器分离天然气中的固、液颗粒；3） 操作简单，维修方便。3.3分输站工艺流程图输气干线中间分输站工艺流程图见附图2.24设备选型4.1清管器输气管线在输送天然气过程中，从气(油)田带进大量的凝析油和污水是不可避免的；还有输入管线内的脱硫净化气中饱和的水蒸气，由于温度的下降会在管道内凝析出大量的水并形成积液。这些积液或污水会造成管道腐蚀和输气能力降低，危害性非常的大。通球清管的目的是为了清除管道内的污物，以便防止管道的腐蚀和提高输气管道的输气能力。清管器
10、有清管球、皮碗清管器等。4.1.1清管器的结构要求根据清管设备设计技术规定(SY/T0534-94)第10条规定：1）筒体的结构及其要求：筒体的上部应该按照工艺要求开设压力表的接口、放空阀的接口；筒体的下部应该设置排污管的接口；筒体的中部应该设置旁通管以及出油口等；2）大小头应该采用同心大小头与筒体相焊；3）清管器接收筒的筒体长度一般为接收的最长的清管器长度的22.5倍。一般可以取筒体直径的34倍；4）清管器接收筒的筒体内部应该与盲板内经相同；5）清管器接收筒大小头的长度应该不小于筒体的直径；6）清管器接收筒旁通管的直径应该不小于主管直径的1/4，大口径管道(DN500mm)宜取主管直径的1/
11、3，气管线取1/4；7）清管器发送筒的筒体上部应该按照工艺要求开设压力表的接口、放空阀的接口；筒体中部应该设置流体的出口；筒体下部应该设置排污口等；8）清管器发送筒的大小头可以采用同心大小头或者是偏心大小头；9）清管器发送筒体长度一般为清管器长度的1.52倍；10）清管器发送筒的筒体内径应该和盲板内径相同；11）清管器发送筒的偏心大小头的长度应不小于筒体的直径。4.1.2清管器的结构设计1）清管器接收筒结构设计：1本满足强度要求的情况下，为了降低成本，清管器收球筒的材料可以使用L245钢，由于管道的公称直径DN371.4mm，盲板的内径比管道的内径增大120mm，所以快开盲板的内径取491.4
12、mm。2筒体小端圆筒长度取1/4的公称直径且不小于140mm，所以盲板的筒体小端圆筒长度取140mm。盲板设置转臂。3的过程中，长度最长的清管器是智能清管器，长度一般在5m以上，在此取值6m，收球筒的筒体长度取最长清管器长度的2.3倍，圆整后取值12m。4筒的内径与盲板相同，所以收球筒的内径取值491.4mm，经计算可得壁厚9.19mm，圆整后得10mm。2）清管器发送筒结构设计：由于管道的公称直径DN371.4mm，盲板的内径比管道的内径增大120mm，所以快开盲板的内径取491.4mm。盲板的筒体小端圆筒长度取1/4的公称直径且不小于140mm，所以盲板的筒体小端圆筒长度取140mm。盲板
13、设置转臂。清管的过程中，长度最长的清管器是智能清管器，长度在5m以上，在此可取值6m，收球筒得筒体长度取最长清管器长度的1.8倍，圆整后取值11m。收球筒的内径与盲板相同，所以收球筒的内径取值810mm，经计算可得壁厚9.19mm，圆整后得10mm。4.2除尘设备天然气集输系统用分离设备主要用来除去天然气中的固体、液相杂质。固体杂质主要是由气层中夹带出来的少量地层岩屑等杂物和设备、管道中的腐蚀产物。输气干线中间分输站以分离粉尘物质为主，宜采用多管干式除尘器。 多管干式除尘器包括进气管、排气管和灰尘。且在壳体内部有多个导叶式旋风子呈数圈同心圆均布排列。该设备是利用离心力分离原理进行工作的，即天然
14、气通过进入口进入除尘器后，通过多根除尘管向下分流，每根除尘管下端均设有旋风子，气体在此处产生旋转运动，利用离心力将液滴、固体颗粒与气体分开。气体经旋风子排气管进入排气室后经总排气管排出，液滴、固体颗粒粉尘进入总灰斗。4.3计量设备1）输入和输出干线的气体及站内自耗气必须计量，这些气量是交接业务和进行整个输气系统控制和调节的依据。2）气体计量装置应设置在输气干线的进气管线上、分输气和配气管线上以及站场的自耗气管线上。3）测量天然气体积流量的流量计有差压式流量计和容积式流量计两类。1 差压式流量计。差压式流量计是根据气体流经节流件时在其前后发生的压差来测量气体流量的计器，它由节流装置和差压计两部分
15、组成，主要用于大流量的输气管道上。2容积式流量计。常用的容积式流量计多为转子流量计，一般用于小流量的计量，如自耗气管道上。在该设计中，此站是一个中间站，具有流量大、压力高的特点。因此本站选用孔板式流量计计量，它在高压大流量的环境中准确性更高。4.4阀门阀门是管路流体输送系统中控制部件，它是用来改变通路断面和介质流动方向，具有导流、截止、调节、节流、止回、分流或溢流卸压等功能。站场常用的阀门有平板闸阀、截止阀、节流阀、球阀、清管阀、安全阀、紧急截断阀、调节阀、阀式孔板节流装置等。1）平板闸阀：用于在全开全关的管段，具有调节流量，压力低的地方不能采用；2）截止阀：有节流截止放空阀，排污阀。可用于全开全关及流量，压力调节不严格的地方及用于放空，排污；3）节流阀：有针型结构和笼套式结构，用于调节流量
