天然氣輸配技術(shù)論文(2)
天然氣輸配技術(shù)論文
天然氣輸配技術(shù)論文篇二
淺談如何提高天然氣輸氣技術(shù)
【摘要】據(jù)基礎(chǔ)參數(shù)及用戶情況并結(jié)合國內(nèi)管材制造水平，進行輸氣工藝方案優(yōu)化，并確認(rèn)工藝優(yōu)化方案的技術(shù)可行性，經(jīng)濟合理性，并驗證其運行可靠性，進而提高了管道設(shè)計水平。
【關(guān)鍵詞】天然氣;輸氣;工藝設(shè)計;維護;管理
筆者通過對天然氣管道輸送原理的分析，建立了天然氣輸送工藝，并對其進行了數(shù)學(xué)分析和推理。根據(jù)氣體傳輸?shù)奶攸c，對流動物體進行理論分析，并結(jié)合牛頓定律結(jié)合伯努利方程及范寧FANNING公式，推導(dǎo)出管道中壓縮流體的方程，并對流動狀態(tài)下的壓縮氣體進行分推導(dǎo)出分紊流及完全紊流，并在流動阻力下進行理論研究，進行適當(dāng)?shù)臈l件討論。
一、管道輸氣工藝定義
管道輸氣工藝可以根據(jù)氣源條件以及天然氣的組成，來確定輸氣方式、流程和運行方案，一般情況下天然氣的輸氣管道是采用普通的壓縮機提供壓力，對輸送的天然氣的質(zhì)量進行嚴(yán)格的要求。
1、輸氣工藝：
1)輸氣管道設(shè)計輸送能力一般都是按照輸送能力設(shè)計委托書和合同進行輸送氣量，一般情況設(shè)計工作天數(shù)按照350天計算。
2)輸氣的管道必須除去機械雜質(zhì)，并且要符合天然氣Ⅱ級天然氣標(biāo)準(zhǔn)(GB17820)。
3)輸氣管道和附件也要按照國家規(guī)定執(zhí)行《鋼質(zhì)管道及儲罐腐蝕控制工程設(shè)計規(guī)范》SY0007和《埋地鋼質(zhì)管道強制電流陰極保護設(shè)計規(guī)范》SY/T0036的要求采取了防腐措施時，不應(yīng)該自行是增加管壁的厚度。
4)關(guān)于工藝設(shè)計應(yīng)該有依據(jù)，輸氣的總工藝流程，輸氣漲應(yīng)確定的參數(shù)，并根據(jù)輸氣站工藝參數(shù)和流程，輸氣站的數(shù)量和站間距，輸氣管道的直徑、設(shè)計壓力依據(jù)壓氣站的壓力比例。
5)管道輸氣應(yīng)該在合理的氣源壓力內(nèi)，并采取增壓輸送，選擇合理的氣壓站比和站間距采用離心式壓縮機增加壓力輸送。但是占壓應(yīng)選擇在1.2-1.5之間，站間距離不宜小于100千米。
6)具有配氣功能的分輸站的分輸氣體管線宜設(shè)置氣體的限量、限壓設(shè)施。
7)輸氣管道首站和氣體接收站的進氣管線應(yīng)設(shè)置氣質(zhì)監(jiān)測設(shè)施。
8)輸氣管道的強度設(shè)計應(yīng)滿足運行工況變化的要求
二、管道輸氣技術(shù)以及壓力
要根據(jù)氣源的條件和天然氣的組成，來確定輸氣的方式、流程和運行方案，同時，要也根據(jù)這個來確定管材、管徑、設(shè)備、沿線以及占據(jù)等。
早起時候天然氣的運輸都是靠氣井自然壓力，但是在天然氣運輸過程中不經(jīng)過處理就直接進入管道。現(xiàn)代天然氣管道運輸則用壓氣機，這樣能更好的給天然氣輸送壓力。
總所周知，天然氣的主要成分是甲烷，其次就是乙烷、丙烷、丁烷及其他重質(zhì)烴類氣體。除了這些還有少量硫化氫、二氧化碳、氫氣和水蒸氣等，還可能含有固體砂粒、凝析液和水等。一般情況下天然氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的容重為0.6780～0.7157公斤/米3，比空氣輕。在這個空氣含量為5.3%～15%(體積)時，容易遇到火就發(fā)生爆炸。如果飽和的天燃?xì)庠谝欢▔毫Φ臈l件下，會發(fā)生外物像雪一樣的結(jié)晶水合物。
當(dāng)天然氣中帶有的固有的雜志使得管道斷面縮小，或者堵塞時，就要對管道進行儀表和機件磨平。為了防止這種情況的出現(xiàn)，就要對天然氣輸氣管道進行多方面的處理。就現(xiàn)在而言很多國家都嚴(yán)格的按照天然氣輸氣標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。因此，天然氣進入輸氣管道前必須進行氣體液體分離。通常要求經(jīng)過處理的天然氣中硫化氫含量小于5.5毫克/米3(標(biāo)準(zhǔn)狀況下);天然氣露點溫度低于管道周圍環(huán)境溫度5～10℃。
三、輸氣流程
來自氣井的天然氣要經(jīng)過加熱、、降壓、分離，計量后才能進入天然氣處理廠，當(dāng)脫水后在經(jīng)過一系列的程序在進入配氣管道。輸氣管道沿線的壓力與管道一般是串聯(lián)組成，任何一個壓氣工作參數(shù)發(fā)生變化都會影響整個系統(tǒng)，因此，對管道必須統(tǒng)一管理，只有這樣才能保證氣壓機壓力值一直保持穩(wěn)定。
四、輸氣管道的計算
氣管道的管徑、壁厚、起點壓力、壓縮比(壓氣機出口與進口壓力之比)和壓氣站間距等參數(shù)的計算。參數(shù)間的相互關(guān)系反映在輸氣量計算式上。對于大管徑、高壓輸氣管道的輸氣量計算，一般用潘漢德公式：
對中小管道輸氣量的計算，一般采用威莫斯公式。在計算過程中主要通過管徑、長度、溫度、相對比重、起點和終點的壓力情況，進行對比。一般情況如果管道加粗一倍，輸氣量可以增加六倍，壓氣站之間的距離也就會縮短一般，輸氣量就增加百分之四十，這樣以來提高輸氣壓力和降低溫度就會得到很好的控制。
建設(shè)管道時，輸氣量一般是給定的，可以根據(jù)工作經(jīng)驗選擇對應(yīng)的壓縮比例及相應(yīng)的站間距離，并按照公式計算需要的管徑和壓氣機的出口壓力，并對此作出不同的方案，用來對比管材的消耗和需要的功率，從而確定最優(yōu)的參數(shù)。計算管道輸氣時，一般要從末端開始，根據(jù)末端的長度、儲氣量和管徑，然后再計算其他管段。
五、提高管道輸送效率的措施
輸氣管道在正常運行一段時間后，會出現(xiàn)管內(nèi)有積垢、積液等現(xiàn)象，嚴(yán)重的影響了管道的輸送效率，為了提高管道的輸送效率，通常依據(jù)管道最佳的工作效率為基礎(chǔ)，對管道進行檢測。提高運行效率的措施一般如下。①在用氣中心建立氣庫，減小終點配氣量對輸氣的影響，進而保證輸氣管道經(jīng)常按照高效輸氣量進行輸送，同時，要充分發(fā)揮管道的輸氣能力。②選擇排量、功率和壓力并對其進行壓氣管理，使其在輸氣量正常的范圍內(nèi)還要保持更高的輸氣量。③使用內(nèi)部涂層，降低管內(nèi)的粗糙程度，盡量的減小壓力帶來的損失。④使用有效的清潔器材，清理管內(nèi)的障礙物。⑤降低在天然氣在運輸過程中的溫度，提高輸送壓力。
總之，在設(shè)計過程中，為了滿足輸氣要求，并能在用氣高峰時，能及時的環(huán)節(jié)輸氣壓力，應(yīng)該通過優(yōu)化設(shè)計工程，合理的選擇輸送管道的口徑、厚度、材質(zhì)，這樣才能合理的降低工程投資，提高利用效率。
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