西气东输管道工程设计参数选取.pdf

西气东愉.道工理设计参橄的选取 277 西气东输管道工程设计参数的选取 王善坷 梁 坦 (中国石油天然气管道工程有限公司) 摘 要 西气木精工程从规模和重要性在国内管道发展史上是首屈一指的，而 系统分析工作又极其挑战性。本文重.点对影响工程较大的三个参数:系统设计压力、 管内璧粗捉度、压比分别加以分析比较，得出系跪设计压力为10MPa,管内壁采用内 涂层方案为最佳选择，压比选用1.25为较好选择。 一、前 言 西气东物工程是国内箱量最大、距离最长、压力最高、压气站最多的一条输气管线，因此该 条管线的可行性研究具有极大的挑战性。为更好地完成这一伟大工程，国内三家著名的石油设 计单位(中国石油规划总院、中国石油夭然气管道工程有限公司、四川石油设计院)联合成立设 计联合体承担此项工作。 系统分析是整个管道设计最前沿、也是最重要的工作之一，分析结果的合理与否直接影响 到管道的投资及管道运行的经济性。以前一些大型工程的系统分析，大多委托国外咨询公司或 采取与国外公司合作的方式完成，对如此大的工程进行系统分析，完全由国内独立承担，可以 说是第一次，也给我们带来了极大的压力。为此，设计联合体专门设立了系统分析专业组，对整 条管线进行分析。系统分析的工作包括:基础参数确定，设计参数选取，系统稳态分析，设计方 案比选，初选推荐方案，系统动态分析.推荐方案确定，推荐方案条件下各种工况的运行参数 等。在上述工作中，墓础参致一般由委托方提供，而设计参数选取是管道设计中最关健的一部 分，它决定着比选方案的合理性，从而影响到推荐方案结果的合理性。因此，本文重点介绍设计 参数的选取。 二、基础参数的介绍 1.天然气组分及生要物性 (1)天然气组分 进入西气东输管道的是由克拉2、英买7、吉拉克等气田天然气组成，根据其不同的外输气 量及组成，进人轮南首站的天然气组成详见表1, 278 全国油气储运技术交流研讨会论文典 表1塔里木气田天然气的组分表 组 分 C, C, C, ic, NC, ICs NC, 是分数(%) 96.226 1.77 0.3 0.062 0.075 0.02 0.016 组 分 C, C,+ N, CO, H,S 合计 量分数 (%) 0.051 0.038 0.967 0.473 0.002 100 (2)天然气的基本物性(20C,1.01325X105Pa) 压缩因子:。.9981; 低发热值:33.812MJ/m; 高发热值:37.505MJ/cn; 密度:0.6982kg/m; 相对密度:0.5796, 2.首站供气压力、温度 轮南为西气东输管道的首站，其供气压力为5.8MPa(绝);温度为14C, 3.计葬地温 在输气管道设计规范中，没有对计算地温做出规定.但气体在管道中输送时，具有如下特 性:即在管径、压力等参数均相同的情况下，温度越高、气体流动摩阻越大、输量越低。因此在管 线设计中采用夏季最热月的平均地温作为设计计算地温。由于线路距离比较长，且气象及地温 情况变化大，为使分析更为简化、准确，根据变化幅度将全线分为六段。 4总传热系数 该工程线路长，地质情况变化复杂，对于不同土壤，其导热系数不同，相应管道的总传热系 数也不同。为简化计算，按全线不同的地质情况，将全线大致分为三段，分别取不同的总传热系 数。其中:0^-1840km管段，取1.212W/(mC);1840^3480km管段，取1.029 W/(m·C);3480km至上海段，取1.792