天然气长输管网

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1、1天然气的输送形式11 管道输送1.1.1根据用途分类1) 长距离输气管线2) 城市燃气管道(a) 分配管道(b) 用户引入管(c) 室内燃气管道3) 工业企业燃气管道(a) 工厂引入管与厂区燃气管道(b) 车间燃气管道(c) 炉前燃气管道1.1.2. 根据敷设方式分类1) 地下燃气管道2) 架空燃气管道1.1.3. 根据输气压力分类压力容器压力管道设计单位资格许可与管理规则对 长输管道GA类级别划分为；1)符合下列条件之一的长输管道为 GA1 级(1)输送有毒、可燃、易爆气体介质，设计压力P1.6MPa 的管道；2)输送有毒、可燃、易爆液体，输送距离(指产地、储存库、用户间的用于输送商品介质

2、管道的直接距离)N200km且管道公称直径DM300mm的管道;(3)输送浆体介质，输送距离M50km且管道公称直径D$150mm的管道。2)符合下列条件之一的长输管道为GA2级(1)输送有毒、可燃、易燃气体介质，设计压力pW16MPa 的管道；(2) GA1 (2)范围以外的管道;(3) GA1 (3)范围以外的管道;压力容器压力管道设计单位资格许可与管理规则对公管道GB类级别划分为1、燃气管道 GB1； 2、热力管道 GB2。城镇燃气管线压力分级：低压燃气管道：PW0 01MPa；中压B燃气管道：001MPavPW0 2MPa；中压A燃气管道：02MPavPW0 4MPa；次高压B燃气管道

3、：04MPavPW0 8MPa：次高压A燃气管道：08MPavPW1 6MPa高压B燃气管道：16MPavPW25MPa：高压A燃气管道：25MPavPW40MPa1.1.4 城市燃气管网及其选择A. 城市燃气输配系统的构成 1）低压、中压以及高压等不同压力等级的燃气管 网。2）城市燃气分配站或压气站、各种类型的调压站 或调压装置。3）储配站。4）监控与调度中心。5）维护管理中心。B. 城市管网系统 城市输配系统的主要部分是燃气管网，根据所采用的管 网压力级制不同可分为：1一级系统：2两级系统：3三级系统：4多级系统：12 瓶装供应液化石油气和二甲醚的典型供应形式，对管道所不能辐 射到的地区的

4、有利补充。液化石油气的主要成分的闪点和爆炸极限名称丙烯丙烷丁烯-1丁烯-2异丁烷正丁烷闪点/0C-180-150-80-72-76-60爆炸极限 （上 / 下） （%）常压。200C11.7/2.09.5/2.110.0/1 6100/168.5/1.88.5/1.8范GBJ16-1987第311条甲类生产厂房和第411甲类物品仓库火灾危险性特性指标中的液体闪点低于280C,气体爆 炸下限小于 10%的规定，故液化石油气厂房属甲类生产站房， 液化石油气仓库属甲类物品仓库， 液化石油气站属甲类危险性企业。液化石油气常温下液态液化石油气的密度为500-600kg/m3,比水轻，故用水不能扑灭液化石

5、油气火灾，而 只能对储罐和容器等进行喷水冷却。在标准状态下气态液化石油气的密度为 220-250kg/m3, 约比空气重0。7-09倍，当发生泄漏时，易积存在低洼地带。常规液化石油气储瓶规格：5kg/瓶、15kg/瓶、50kg/瓶.13压缩天然气供应131 CNG简介采用高压（200-250 公斤/平方厘米）使天然气压缩，体积压缩比达 300:1,用车辆把压缩天然气输送到各用气点 :可以向汽车加气,也可以减压后管网输送供城市使用.1.3.2 CNG 储运目前国内 CNG 运输有高压管束瓶组和长管气瓶形式， 多采用长管气瓶半挂车加牵引头的方式，最大的 CNG 集装 箱（简称撬装车）运载能力是水容

6、积18m3,折合标准状态约4540m3/车，全车满载吨位达18吨。撬装车和高压管束储运压力：20-25MPa,高压储气罐储气压力08-10MPa，居民用户供应压力30OOKPa，高压 管束采用的气瓶材质为 35CrMo 钢。1.3.3 CNG 加气站形式分为一般（标准）加气站、加气母站、加气子站。标准 加气站每个站内均有进气、脱硫、压缩、脱水、储气、售气 系统及相关的设备,各站从城市燃气管道或城市调压站上接 气。标准站只能在有天然气管网的城市才能建设。母站建设特点与标准站相反。将母站建设到有天然气的城市或城市中压力较高的城郊，再将生产的压缩天然气通过拖车运到无天然气的城市或城区的子站，彻底摆脱

7、城市无天然气和天然气管道敷设难、压力低的缺点。但拖车行走 路线受城市道路管理及其它因素影响也较大。子母站的服务半径可达 500Km。14 液化天然气供应天然气 的主 要成 分是 甲烷 ，其 临介 温度 为 190.58K（-82C）,故在常温下无法采用加压的方法将其液化。通常 的液化天然气多储存在温度为 112K（-161C）、压力为 0.1MPa 左右的低温罐内，其液态密度为标准状态下甲烷的 625 倍，体积能量为汽油的 72%，十分有利于输送和储存。大量天然气的主要运输方式：管道运输（陆上）、液化气船 运（海运）。如：西气东输 新疆库尔勒至上海 全长 4400 多公里，管 径 D1016m

8、m, 最高输送压力 10MPa, 设计输送量 120 亿 立方/年，约占我国目前天然气总产量的 40%；陕京二号线：全长850多公里，管径D1016mm,最高输送压力1 0MPa, 设计输送量120亿立方/年。天然气长输管网2天然气长输管道的功能天然气的采集、运输、配气过程：矿场集输管道、长输管道 和城市输配管道。21 天然气长输管道：连接脱硫净化厂和城市门站之间的 管道，根据用户的需求把经过净化处理的符合标准的天然气 送到城市。执行 国标输气管道设计规范 GB50251 压力管道 GA 类。22 长输管道的 7大功能：计量功能：交接过程中必须设置专门的计量装置； 增压功能：输送过程中需设压缩

9、机进行增压； 接收和分输功能： 截断功能：分段设置截断阀，并在发生意外爆破事故时能自 动关闭阀门，使管道在某一地进行检修或发生爆破时不至于 造成更大范围的断气和放空损失； 调压功能：为与下游城市管网接口，将干管压力调到一个相 对稳定的出口压力；清管功能：定期清管，清除施工过程的杂质和长期运行后产 生的铁锈，避免杂质进入压缩机、流量计、调压器等设备； 储气调峰功能：利用长输管道末端压力的变化平衡天然气日 均衡供应和城市峰值间的矛盾。23 长输管道的系统构成1. 输气首站2。输气干线4。城市门站（末站） 5。气体处理厂 7。加压站8。截断法井10。穿跨越河流11。输气支线3。气体分输站6。气体接收

10、站9。清管站12。进气支线长输管道包括：管道本身（干线和支线），场站，通行调度 自控系统。管线: 主干管，特殊地段（如江河湖泊、铁路、高速公路等） 穿跨越工程；管道截断阀室；阴极保护站；线路护坡堡坎等 构筑物。站场：首站、清管站、气体接收站、气体分输站、加压站、 门站等。通信系统：承担全线的通信联络、行政和生产调度及提供自 控检测系统的数据传输，对重要的输气干线设固定和移动两套系统。24 天然气管道的比较管道名称矿场集输管道长距离输气管道城市输配管道输送介质原料气可能含硫化 氢等有毒气体必须符合GB50251 标准的净化气必须GB50028标准，无臭味着应加臭压力根据地层压力而定， 最咼可超过

11、lOMPa, 开采后期压力很低 甚至降到常压一般在4-10MPa之 间从 4MPa 至 0.005MPa 严格地分为7个压力 等级输送量单根管道变化很大， 一般在(1-50 ) X 104m3/d之间，集气 总干管输量(50-100) X 104m3/d一般年输气量在几 十亿立方米。大的 可达100亿立方米 以上以城市大小而定，按 整个管网系统的输配 能力来衡量输送距离支线一般在几公里 以内，干线稍长 些，可达几十至上百 公里多数在几百至几千 公里，有些支线短 的几十公里以整个管网的总长度 来衡量，根据城市规 模确定。材质基本上都用无缝钢 管通常为高强度管道 专用钢，以螺旋焊、 直缝埋弧焊钢管

12、居 多无缝、有缝都有。0.4MPa以上以ERW 管居多；.4MPa以下，PE管广泛使用。管径一般在 100-300mm 之间，总干管有 400mm以上。一般在500-1000mm 之间， 干线多在700mm 以上城市外坏都用700mm 以上大口径，市内各 种规格都有。管道布置支状、放射形布置， 从单井集气、多井集 气到集气总站集中从脱硫净化厂输送 到用气城市，多为 单线各种压力级制的管道 都布置成环主要功能集气，把气田各单井 的气收集起来送往 脱硫净化厂输气，沿途可接收 分输气体配气，把气体分配到 各类用户设计范气田集气工程设 计规范SY/T0010输气管道设计规范GB50251城镇燃气设计规

13、范GB500283.长输管道工艺设计31 设计内容311 决定管道的输送能力和总工艺流程根据输送能力和气源压力、用户要求压力来解决输送方式，考虑是否加压；如有调峰要求则要按调峰量要求决定末端的储气能力。312 设计管径和压缩机站的站间距和压比 输送方案确定后，确定管径、壁厚及管材1）稳定流水力计算与非稳定流水力计算 稳定流：某一时间段内流入管道（起点）的流量和流出管道 （终点）的流量是相等的、不随时间变化，起点和终点的压 力是稳定的，且是等温过程（管内气体与外界没有热交换）。 如：长输管道各压缩机站间的流动，因各站的进出口参数是 稳定的， 管内气体的温度和低温也基本一致，近似为稳定 流；而长输

14、管道末端（最后一座加压站到门站之间），由于 城市用气的不均匀性使得出口的流量和压力都在不断地变化，考虑为非稳定流ng=4稳定流理论公式：0.5式中:(P2 P2)D51 2入 ZR TLP1燃气管道起点压力（绝压Pa）;P2-燃气管道终点压力（绝压Pa）;Z-压缩因子;L-燃气管道计算长度（m）;G-燃气管道质量流量（kg/s）;D-管道内径（m）;T管内气体绝对温度 K;Rg管内气体常数J/（kgK）;X水力摩阻系数.对于长输管道其流态都处在阻力平方区，则 X =1/68 lReo.o3O8当输气管线沿线的相对高差小于等于200米且不考虑高差影 响时，工程计算公式：qv=11522Ed2 .厶彳冲些/乙九 &96io.5i式中：q P0=01O1325MPa,T=293k）的流量（m3/d） v气体（ 0P1燃气管道起点压力（绝压MPa）;P2燃气管道终点压力（绝压MPa）;Z压缩因子；L燃气管道计算长度（m）;d管道内径（cm）;T管内气体平均绝对温度 K;气体的相对密度；E输气管道的效率系数（当管道公称直径为DN30O8O0mm时，E为0.80.9 ；当管道公称 直径大于