吴晓南组油储运工程设计题目.doc

储运2010级油气储运工程设计题目 天然气集输站场施工图设计 设计步骤 1 技术路线及方案比较 对于硫化氢含量低(约在0.5％以下)和凝析油含量不多的天然气，只需在矿场集气站内进行节流调压和分离计量等操作，就可以输住用户。在这种情况下，可以采用常温分离的集气站流程。 1)常温分离单井集气站流程 在这种流程中，所有用来调节气井工作、分离气体中杂质、测量气量和凝析液、防止水化物形成等的设备和仪表都直接布置和安装在距井口装置不远的地方。在这种情况下，每口井一般都有工人进行管理。 2)常温分离多井集气站流程 常温分离多井集气站流程也可分为两种型式． A型流程，它的特点是三相分离 ；B型流程，它的特点是气液分离。 这两种常温分离多井集气站流程，其井数可以根据集输系统流程图设计，所辖井数不受限制。 3)常温分离多井轮换计量流程 该流程适用于单井产量较低而井数较多的气田。全站按井数多少设置一个或数个计量分离器供各井轮换计量；再按集气量多少设置一个或数个生产分离器，分离器供多井共用。 绘制站场工艺流程图 需要选型计算的设备有：分离器、水套加热炉、安全阀、调压阀、节流阀和站内管线。 2 各设备选型的比较和计算公式 2.1 分离器的选型比较 卧式分离器与立式分离器的比较和选择： 对于正常的油气分离，特别是出现乳化、泡沫或高气油比的场合，卧式分离器可能是最经济的。在低气油比的场合，立式分离器工作得最有效；在非常高的气油比场合(比如在从气体中仅仅需要脱除液体雾沫所使用的气体洗涤器)，也可以使用立式分离器。综合考虑，本设计采用卧式气液两相分离器。 a）分离器的直径 《气田地面工程设计》77页 式中：qv—气体流量，m3/h (P0=0.101325MPa T0=293K条件下)； K2—气体空间占有的面积分率K2取0.63 K3—气体空间占有的高度分率，K3取0.6 K4—分离器长径比，K4=L/D； P≤1.8MPa时：K4=3.0; 1.8＜P≤3.5MPa时：K4=4.0; P＞3.5MPa时：K4=5.0 Z—气体压缩系数（压缩因子）； T—操作温度，K； P—操作压力（绝压），MPa； D—分离器内径，m； W0—液滴沉降速度，（m/s） b）分离器进出口直径计算 式中 —标况下气体的流量，m3/s d—进口、出口管直径，m； u—进口、出口管内气体流速，经济流速取15m/s c）分离器进出口管壁厚 式中： δ—钢管壁厚，mm； p—设计压力，MPa； D—钢管外径，mm； σS—钢管最低屈服强度，MPa，取245MPa F—设计系数（站场内部管线，穿越河流，铁路及公路管段，F=0.5；野外地区敷设的管线，F=0.6），取0.5 φ—焊缝系数（对于符合现行的国家标准《输送流体无缝钢管》规定的钢管，φ值取1.0）； C—腐蚀裕量附加值，mm（当钢管不刷内涂层或不注缓蚀剂时， 中等腐蚀，C值取1；强腐蚀，C值取2），取2 2.2 水套加热炉的计算 水套加热炉是一种间接明火式加热器，在天然气和石油矿场上用得非常普遍。它是一个内部盛满加热流体(通常是水)的卧式圆筒形大容器。管和火管就沉浸在加热流体中。在水套加热炉内，燃料燃烧所产生的热量通过火管传给(加热)流体，然后再传给盘管内所需加热的冷流体。盛满水的大容器通常在大气压力下工作。而盘管则必须承受比较高的流体压力。 水套加热炉所需热负荷 Q=1.1qvρgCp(t1-t0) 式中：Q—水套炉所需热负荷，KJ/h; qv—天然气标况下流量，m3/h; ρg—天然气标况下密度，kg/m3; Cp—天然气在Pcp和tcp条件下的定压比热，KJ/(kg,0C); t1—天然气加热后温度，0C; t0—天然气加热前温度，0C 2.3 缓蚀剂加注量的计算 加注时间的确定: ν （4-4） 加注量的确定: （1）根据《气田地面工程设计》有关公式图表进行计算： A膜的总量： Q=μ （4-5） —管线内表面积（） μ— μ=20×10-6μm =πdL d—管线内径mm; L—管线长m; B气、液相缓蚀剂合量： =+ （4-6） —每日加注量; —液相缓蚀剂合量（）;