2022年油气管道输送基本知识点 .pdf
读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思第一章：输气管道概况和勘察设计1：天然气：自然生成，一定压力下蕴藏于地下岩层空隙或裂缝中的多组分，以烷烃为主的混合气体。特点：热值较高，不含灰分，易完全燃烧，不污染环境，运输方便。用途：工业用于发电，炼铁，民用用作燃料，重要的化工原料。2：天然气来源：油田伴生气，气田气，油田溶解气，煤层气，水溶天然气，水合物天然气3：焊接钢管：直缝埋弧焊，螺旋焊，电阻焊3：天然气工业：上游：天然气勘探（区域勘探，预探，详探-预测储量，控制储量，探明储量-探明可采储量） ，天然气开发：气藏工程，钻井工程，采气工程，地面工程。中游：天然气储运：干线输气管道，储存，调峰。下游：天然气利用： 居民生活用气， 建筑物用气， 汽车用气， 工业企业用气， 化工燃料， LNG，CNG ，地下储气库。4：地面储存设施：管道末端储气，地上储气罐，天然气液化储存（LNG终站，调峰型LNG设施） ，低温溶剂储存，天然气水合物储存，管束储气。地下储存设施：地下储气库，按用途分 (气源储气，基地型，调峰型，储存型)，多孔岩石类储气，按地质构造分（枯竭油气藏储气，含水层储气） ，洞穴储气，按地质构造分（盐穴储气，废弃矿穴储气）5：输气管道按其输送距离和经营方式及输送目的分类1：矿场集气管线；属于油气田内部管理的矿场输气管道，由采气管线和集气管线组成。2：属于某管道输送公司的干线管道，称长距离输气管道，由线路和输气站组成。3：城市输配管道由：城市煤气公司或燃气公司投资经营管理的城市输气管道，包括配气站，配气管网及支管，储气库和调压站所5：矿场输气管道特点：1 介质为未净化或净化程度低的原料气，2 输送距离短，3 管径小， 4 压力变化大， 5 系统流程复杂6：天然气管道输送系统组成：气田集输管网，气体净化与加工装置，输气干线，支线，配气管网，储气系统，各种用途的场站。7：前苏联乌连戈依-中央输气管道，堪称世界最大的天然气管道系统，总长2 万公里，直径 1020MM ，1220MM ，1420MM ，全系统输气量达到1800 逸方。美加联合管道，原设计管径 914，1067MM ，输送压力8.66MPa，2988 公里。阿 -意输气管道：全长2506 公里，管径500,1060,1220 8：大型长距离输气管道建设程序根据资源条件和国民经济长期规划，地区规划， 行业规划的要求， 对拟建的管道进行可行性研究，在可行性研究基础上编制和审定设计任务书。根据批准的设计任务书，按初步设计，施工图两个阶段进行设计，初步设计有概算，施工图有预算。工程完毕，必须竣工验收，做出竣工报告和竣工预算。9：踏勘：正式计划任务书下达前进行，为可行性研究或编制方案设计提供资料分野外和室内两部分。10： 勘察：是广义设计工作的一部分，为设计准备材料， 参与设计方案确定，勘察分为踏勘，初步设计勘察， ，施工图勘察三个阶段.设计：分为前期可行性研究，初步设计，施工图设计三个阶段。11：初步设计包：括以下文字材料与图纸：概述，工艺部分，线路，压气站，清管站与调压计量站，通信，环境保护，管理，设备与材料清单，总概算。12：综合勘察报告：带状地形图，纵断面图，穿跨越地点的地形图和纵断面图。13：设计工作包括： 编制设计文件， 配合施工或参加验收，进行总结， 甚至投产的全过程。按初步设计施工图设计两阶段进行。第二章：天然气的性质1：天然气分类：天然气是由烃类化合物，非烃类化合物和其他复杂成分组成.是互不发生化学反应的多种单一组分混合而成，平均参数或视参数可由单一组分气体的性质按混合法计算的混合物。烃类组分分（干气，湿气，贫气，富气），按硫化氢和二氧化碳含量分（酸性精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 4 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思天然气，洁气） ，贫气：每立方中丙烷及更重的组分按液态计小于100ML/ 立方。富气与之相反。原料天然气： 矿场井口出来的未经加工处理的天然气。商品天然气： 净化厂处理后达到国家标准3：标准状态： 1 国际计量大会， 1.01325105Pa， 温度 273.15K （0 度） 。2 中国，温度 293.15K（20 度 压力 1.01325105Pa，美国：温度288.15K，压力 1.01325*105Pa 4：压缩系数： P=Z 肉 RT PV=ZRT ，Z 称为压缩因子或压缩系数，表示世纪气体与理想气体的差别，是状态参数，对理想气体，在任何状态下都为1. 6：对比状态：在相同的对比压力Pr 和对比温度Tr，的状态下。7：对比态原理：在相同的压力和温度下，不同流体的密度（或比体积）是不同额，但处于对比状态的不同流体具有近似相同的对比密度（或对比体积）8：摩尔体积P=1.01325 *105Pa，t=0 的标准态下，对理想气体，Vm=22.414 方。 20 度时，为 24.055.方9：相对密度：在相同的指定压力，温度状态下，天然气的密度与干空气密度的比值，平均密度：规定状态下，单位体积天然气的质量10：天然气粘度：气体，同液体一样，液体产生粘性的原因：气体在运动时也表现出粘度性质，但形成的内摩擦原因却不尽相同，两层气体相运动时，气体分子之间不仅具有相对移动造成的内摩擦， 而且由于气体分子无秩序的热运动，两层气体分子间相互扩散和交换，也会引起内摩擦。气体粘度，包括动力粘度和运动粘度。11：绝对湿度 ;单位体积天然气与水蒸气的混合物中含有的水蒸气质量，在一定温度下，天然气的绝对温度只与水蒸气的分压有关，若温度一定， 水分增加到天然气被水蒸气所饱和时，混合气体中的水蒸气分压也就到该温度下最大值，-饱和蒸汽压，此时的绝对温度-为饱和湿度。相对湿度：天然气的实际绝对温度与同温度下的饱和温度之比12：含水量：单位体积干天然气所含的水蒸气量。达到饱和时天然气的含水量称为-饱和含水量。 水的饱和蒸汽压是温度的单值函数，标准状态下， 气体的饱和含水量和气体总压和温度有关，种类组分无关。13：水露点：压力一定的情况下，天然气逐渐降温，天然气中水蒸气开始冷凝析出第一滴水时的温度。14：烃露点：一定组成的天然气在一定压力下冷凝，当析出第一滴最重烃类液珠时的温度。15：比热容： 在不发生相变和化学变化的条件下，加热单位质量物质时，温度升高 1 度时吸收的热量摩尔比热容：1Kmol 气体升高1 度需加入的热量。质量比热容：1Kg 气体温度升高 1 度所需的热量。容积比热容：标况下，1 立方气体温度升高1 度所需的热量。质量定压比热容：加热气体时保持气体压力不变，加热除了增加气体的内能外，还对外做膨胀功。质量定容比热容：加热气体时保持气体体积不变，热量全部转化为气体内能。16 焓：是热力学状态函数，是非可逆过程，工程上一般用焓差评价加热或冷却的热量的变化，焓值为0 指绝对温度和绝对压力均为0 状态。熵是状态函数，为可逆过程，AS表示可逆过程中热交换的大小方向. 17:热导率 :指沿着导热方向上温度梯度为1K/M 时，单位时间内通过单位面积的热量，气体碳氢化合物的热导率随温度或压力的升高而增大。18：焦汤过程： 使气体在流道经过缩小的通流断面时，会产生强烈的涡流，气体从高压区向低压区膨胀降压，过程稳定，绝热地进行，种种实验过程称为节流过程，在这过程中，初始焓与终止焓是相等的，过程不可逆，所以不是等焓过程。19：焦汤系数： 温度变化的数值与压力下降的数值的比。物理意义：下降单位压力时的温度变化值。20：Di=0 的点相应于等焓曲线的最大值，称为转换点， 所有转换点连成的线称为转换曲线。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 4 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思在转换曲线以内的区域（Di 大于 0） 由节流作用， 温度随着压力的降低而降低，称为正效应。相反为负效应） ，转换曲线与温度坐标轴的交点的温度称为-最大转换温度。随着压力的下降温度不变 -零效应。当节流气体温度下超过最大转化温度时，节流后发生负效应，对于干线输气管道，一般取3-5 度/MPa 21;热值：标态下，1 立方燃气完全燃烧所放出的热量。高热值：又称全热值，指恒定压力，温度下燃气完全燃烧，生成的水蒸气完全以冷却水的状态排除时所放出的热量。低热值： 称净热值，指在恒定压力，温度下，燃气完全燃烧，生成的水蒸汽以气相排出时放出的热量。23：为什么用低热值：实际中，烟气排放均比水蒸气冷凝温度高得多，水蒸气并没冷凝，或冷凝潜热得不到利用。气化潜热：高低热值差24：对于碳氢化合物，C原子越多，在同一状态下，Hi 升高，对于同一种组成的烷烃类，在压力恒定，随T 升高，同一种H 下降。25：华白数：等于燃气高热值Hs与相对密度开方的比值，代表燃气性质对热负荷的综合影响。26：爆炸极限：燃气体在空气中的密度低于某极限时，因缺氧无法燃烧，着火极限又称爆炸极限。对含惰性气体的燃气，其爆炸极限范围将缩小，随温度压力升高，爆炸极限上限升高，极限范围扩大，易爆28：天然气的表示方法：体积组分，摩尔组分，质量组分。结论：对于理想气体混合物，任意组分的摩尔分数可用该组分的分压与混合物总压的比值表示。29：对比参数：气体的P T 肉，分别与其视临界压力，视临界温度，视临界密度之比。成为对比压力Pr，对比温度Tr，对比密度肉r。Pr=P/Pc. 视临界参数：可以使气体压缩成液体的极限温度称为该气体的临界温度，对应临界温度使气体液化所需的压力称为临界压力，该状态称为临界状态临界状态：状态下的温度，压力，密度，分别称为临界温度Tc，临界压力Pc，临界密度肉c 30：对比态原理：在相同的压力和温度下处于对比状态的不同流体具有近似相同的对比肉, 对比状态：在相同的对比压力和对比温度下的状态。31： 天然气的相对密度： 相同指定压力， 温度状态下， 肉天与肉干空气的比。 标态肉 a=1.293，工程态肉a=1.206 32：天然气的粘度，粘度随温度区别（分子间引力-液体，间距小，相互吸引。热运动-气体）第五章：气体管流基本方程1：由于气体有明显的可压缩性，所以管内流动时，压力逐渐降低，气体密度不断减小，流速逐渐增加。2：决定气体管流状态的参数有4 个，压力，密度，流速，温度。为了求P ,肉， u，T，需 4个方程，连续性方程，运动方程，能量方程，气体状态方程。5：运动方程，实际是压力梯度方程，总压力梯度由重力，摩擦阻力，动能压降梯度构成，第六章：输气管道水力计算1:水力计算假设：1 气体在管道内做稳定流动（根据连续性方程在任意瞬间，任意管路截面上，气体的M 保持相等）。2 气体在管道中流动过程为等温过程。3 假设入 =常数，沿管长不变。1：水平输气管道的两层意思：1 高度差为0 的管道， 2 虽有一定高度差，通常由气体密度较小，高差在200 米以下的管道2：管道压降组成：三部分，消耗于摩擦阻力的压降，气体上升克服高差压降和流速增大引起的压降。2：起伏特征点：每一直管段的始点和终点，起伏点之间的微小欺负可以忽略。3： 为什么消耗于管道起点处的上坡管段能量损耗不能被靠近管道终点处的下坡管段的气体精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 4 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思位能补偿。沿线压力逐渐降低，密度也逐渐减小。3：起伏地区输气管流量基本公式：对于高差不超过200M ，的地形较平地区，输气管道水平计算都可按水平管道来处理，因为天然气密度小，高差引起的重力位能变化很小。再输气管线上有高于或低于起点高程200 米以上的地段时， 应考虑高差对输气能力的影响，可堪称若干坡度不同的直管串联而成。4：地形起伏区输气管道流量基本公式分析1AS=SZ-SQ （SQ=o）该点比起点位置越高（相对高程 SZ数值越大），输气能力越低， 反之成立。 2:输气管道沿线压力逐渐降低，起点压力高，该点压力低，根据气体状态方程，密度沿线逐渐降低，3：输油管道考虑了起终点高程差对流量影响，没考虑沿线地形起伏的影响。主要是输气管道起点处气体密度大于终点气体密度，整条管道气体密度逐渐降低造成。5:气体管流的水力摩阻系数在本质上与液体没有区别，通常与雷诺数和相对粗糙度有关。5：紊流的原因：长距离输气管道中气体流态均在阻力平方区6：简单管：直径不变，流量一致的单一管道。除此之外的管道系统称为复杂管精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 4 页
