毕业设计某长距离输气管道的工艺设计.docVIP

天然气管道投产方案研究 （开题报告） 一、设计（论文）的选题意义及国内外研究现状 ?1、设计目的及实质内容 1.1设计目的： 通过天然气管道投产方案的研究，掌握 天然气长输管道预投产的基本方法和步骤，掌握其有关的信息检索的方法，以及很好的结合各门所学的知识的，全面、连贯地把所学的知识运用到实际设计中。据题目给出的已知条件及设计要求，先掌握天然气管道投产的步骤以及各步骤的基本方法和适用范围。再结合西气东输西段管道投产的实际情况，编制一套可行的投产方案，确保管道安全，平稳，连续，可靠，经济的供气。 1.2 实质内容： 论文先对管道预投产中涉及到的试压，清管，干燥，置换进行理论研究，掌握各个环节的可以采用的方法以及适用范围。并且为干燥和置换过程需要计算的一些参数提供可行的计算公式和方案。再通过西气东输的具体情况，确定可行的试压，清管，干燥，置换的方案，计算出相关的工艺参数。最后编制出一套完整的投产方案。 2、国内外研究现状: 2.1 国外研究状况 国外长输天然气管道发展比较早，从20世纪50年代前苏联就开始长输天然气管道建设。到80年代，他们已建成6条超大型中央输气管道系统，全长近2万公里，管径1220毫米～1420毫米，是当时世界上最宏大的管道工程。经过半个多世纪的发展，国外长输天然气管道主要有以下六个特点：　　一是增大管径。国外干线天然气管道直径一般都在1000毫米以上，这些大口径管道的施工技术都比较成熟。　　二是提高输气压力。目前，西欧和北美地区的天然气管道压力普遍都在10兆帕以上，如阿意输气管道最高出站穿越点压力高达21兆帕；三是广泛采用内涂层减阻技术，提高输送能力。国外输气管道采用内涂层后，一般可提高输气量6%～10%，还可有效减少设备磨损和清管次数，延长管道使用寿命。　　四是提高管材韧性，增大壁厚，制管技术发展较快。国外输气管道普遍采用x70级管材，近年x80级管材已用于管道建设。据有关文献介绍，用x80级管材可比x65级管材节省建设费用7%。目前，加拿大、法国等国家的输气管道已采用x80级管材。日本和欧洲的一些钢管制造商已经开始研制x100级管材。　　五是完善的调峰技术。为保证可靠、安全、连续向用户供气，发达国家都采用金属储气罐和地下储气库进行调峰供气。目前，这些国家季节性调峰主要采用孔隙型和盐穴型地下储气库。而日调峰和周调峰等短期调峰，则多利用管道末端储气及地下管束储气来实现。天然气储罐以高压球罐为主，国外球罐最大几何容积已达5.55万立方米。　　六是提高压缩机组功率，广泛采用回热循环燃气轮机，用燃气轮机提供动力或发电。国外干线输气管道压缩机组普遍采用大功率机组。如俄罗斯天然气公司压缩机站单套压缩机平均功率都在10千瓦以上，欧美国家也是如此。此外，国外还广泛采用压缩机机械干密封、磁性轴承和故障诊断等新技术，不仅可以延长轴承使用寿命，取消润滑油系统，降低压缩机的运行成本，而且可以从根本上提高机组运行的可靠性和完整性。.1.1设计规模 设计输气规模：47×108m3/a； 1.1.2气源压力及温度 首站天然气进站压力为8.0MPa（绝压）； 进站温度为45℃。 1.1.3计算工作天数 年工作天数取 350d。 1.1.4设计地温 根据气象资料及工艺最不利情况，取全线-1.6m 埋深处的平均地温 20.5℃为设计地温。 1.1.5总传热系数 管道平均总传热系数取 1.793W/m2·℃。 1.1.6管内壁粗糙度 管道内壁粗糙度取 65μm，设内涂层时粗糙度取 8μm。 1.1.7门站压力要求 末站压力不低于 5MPa；分输站压力不低于 5.5MPa；其它各站进站压力不低于 4MPa。 1.1.8各分输清管站（含末站）分气量 此天然气管道工程设3个分输清管站，各分输站分气量见表1.2-1。 表1.2-1 序号 里程(km) 分气量(108m3) 1 120.0 12 2 633.3 15 3 1143.4 20 1.1.9 气源组分及物性参数 本工程气源来自某气体净化厂出来的净化天然气，天然气组分和物性参数见表1.2-3和1.2-4 表1.2-3 Component mol% H2 0.025 N2 0.697 CO2 2.987 H20 0.006 C1 96.114 C2 0.148 C3 0.009 表 1.2-4 气源物性参数 总硫量（mg/m3） 200 温度(℃) 45 压力MPa（a） 8.0 水露点(℃) -15 1.1.10 计算管道长度 此次设计天然气管道工程干线总长度约 1143.4km，各管段长度见表1.2-4 表1.2-4 各管段线路长度表 序号 线路划分 长度（km） 1 首站到1号站段 120.0 2 1号到2号站段 51