1、,第三章 天然气管道输送技术知识技能要求：了解国内外天然气管道发展概况和 发展趋势，了解天然气管输气质标准，掌握气体管道流动水力特性、热力特性，了解输气站及主要设备，掌握输气管道工况分析与调节及其运行管理。 重点和难点：输气系统的特点、输气管道流动的基本方程，输气管道工况分析与调节及其运行管理。,油气管道输送技术课程,第三章 天然气管道输送技术,3.1天然气物理化学性质3.1.1.天然气的组成,第三章 天然气管道输送技术,3.1.2天然气物性参数 （1）天然气相对分子质量（2）天然气的密度,第三章 天然气管道输送技术,（3）天然气虚拟临界参数与对比参数,第三章 天然气管道输送技术,（4）天然气
2、黏度,第三章 天然气管道输送技术,3）由密度和对比状态参数计算天然气密度。 4）查图法计算天然气密度。,第三章 天然气管道输送技术,3.1.3天然气的热力学参数（1）比热容,第三章 天然气管道输送技术,天然气是混合气体，其比定压热容可根据各组分气体 的比定压热容由下式计算：,第三章 天然气管道输送技术,（2）绝热指数 k=cp/cv （3）焦耳-汤姆逊效应气体在绝热节流过程中发生的温度变化，可用焦耳-汤姆逊系数来衡量。（4）导热系数 （5）天然气的燃烧热值 （6）天然气的爆炸性,第三章 天然气管道输送技术,3.1.4 天然气PVT关系 （1）理想气体状态方程 PV=nRT （2）实际气体状态方
3、程,第三章 天然气管道输送技术,第三章 天然气管道输送技术,第三章 天然气管道输送技术,（3）对比态原理实际气体 PV=ZRT密度：（4）压缩系数的计算图解法；计算公式法。,第三章 天然气管道输送技术,2.1.5 天然气湿度和露点,第三章 天然气管道输送技术,3.2天然气管输基础 3.2.1天然气长输管道系统的组成 天然气长输管道系统的总流程见图3-11（P111），一般包括输气干管、首站、压气站、中间气体分输站、干线截断阀室、中间气体接受站、清管站、末站（或称城市门站）及辅助系统（通信系统和仪表自动化系统）等。,第三章 天然气管道输送技术,3.2.2.管输天然气气质要求（1）我国天然气（GB
4、17820-1999）中规定的天然气的技术指标，见教材P112表3-6；（2）我国石油天然气行业标准天然气管道运行规范（SY/T5922-2003）规定的管输天然气气体指标，见教材P113表3-7。,第三章 天然气管道输送技术,3.2.3.气体在管道中流动的基本方程,第三章 天然气管道输送技术,第三章 天然气管道输送技术,第三章 天然气管道输送技术,3.3 输气管道的水力特性 3.3.1.稳定流动的气体管流基本方程管道的压降由三部分组成：消耗于摩阻的压降、气体上升克服高程的压降和流速增大引起的压降。,第三章 天然气管道输送技术,3.3.2. 输气管的基本公式 （1）水平输气管的基本公式,第三章
5、 天然气管道输送技术,第三章 天然气管道输送技术,第三章 天然气管道输送技术,第三章 天然气管道输送技术,（2）地形起伏地区输气管的流量基本公式,第三章 天然气管道输送技术,3.3.3. 常用水力摩阻系数及输气管道流量计算公式（1）常用水力摩阻系数,第三章 天然气管道输送技术,（2）常用输气管道流量计算公式,第三章 天然气管道输送技术,3.3.4. 输气管道参数对流量的影响 （1）管径D的影响 （2）长度L的影响,第三章 天然气管道输送技术,（3）温度T的影响（4）起终点压力的影响,第三章 天然气管道输送技术,3.3.5. 输气管道压力分布和平均压力 （1）输气管道压力分布,第三章 天然气管道
6、输送技术,（2）输气管道平均压力,第三章 天然气管道输送技术,3.4 输气管的热力特性 3.4.1. 输气管道的温度分布,第三章 天然气管道输送技术,3.4.2. 输气管平均温度,第三章 天然气管道输送技术,3.4.3. 管道总传热系数,第三章 天然气管道输送技术,3.5 压缩机站与输气管道的联合工作3.5.1. 输气管道的工作特性输气管道的工作特性是管道压力降与流量之间的关系。,第三章 天然气管道输送技术,3.5.2. 压缩机站的工作特性 （1）压缩机的工作特性,第三章 天然气管道输送技术,离心式压缩机定转速下的特性方程：往复式压缩机的特性方程：,第三章 天然气管道输送技术,（2）离心式压缩
7、机站的工作特性离心式压缩机串联特性：,第三章 天然气管道输送技术,离心式压缩机并联特性：若两台并联机组相同时：,第三章 天然气管道输送技术,3.5.3. 压缩机站与管路的联合工作一个压缩机站与管路的联合工作点： 压缩机站与串联管路工作点,第三章 天然气管道输送技术,多个压缩机站与管路联合工作：,第三章 天然气管道输送技术,压缩机站-输气管道系统的流量：,第三章 天然气管道输送技术,第三章 天然气管道输送技术,分析以上各式得到：,第三章 天然气管道输送技术,3.5.4. 输气管道末段 （1）末段工况特点,第三章 天然气管道输送技术,（2）末段储气能力,第三章 天然气管道输送技术,（3）输气管道末
8、段长度和管径的计算,第三章 天然气管道输送技术,第三章 天然气管道输送技术,第三章 天然气管道输送技术,3.5.5. 压缩机站数及站址的确定,第三章 天然气管道输送技术,3.5.6. 干线输气管道设计 基本步骤： （1） 根据管道沿线各管段的流量、地区类别及其他条件确定各管段的管材、管径、设计压力及管壁厚度（通常也称为最大允许操作压力）。 （2）确定每个压气站在其设计流量下的站压比（即出站压力与进站压力之比）。 （3）根据对管道末段（即最后一个压气站出口到管道终点的管段）的储气容量要求，确定末段的长度、管径及管壁厚度，将管道的最后一个压气站布置在末段起点处。（4）根据每个压气站的流量及站压比确定其压缩机组的配置方案，包括压缩机组的类型、数目、型号规格、特性及连接方式。考虑到输气管道的运行可靠性，每个压气站一般应设置备用的压缩机组。 （5）从管道的起点开始，根据设定的压气站出站压力（即管道的设计压力）、站压比及管段水力与热力计算的结果确定压气站的数目，沿管道线路布置压气站。,
