燃?xì)饧俺善酚凸艿涝O(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)報(bào)告 學(xué) 院 : 專業(yè)班級(jí) : 學(xué)生姓名 : 學(xué) 號(hào) : 設(shè)計(jì)地點(diǎn)（單位）： K801 設(shè)計(jì)題目 : 某輸氣管道工藝設(shè)計(jì) 完成日期： 2015 年 1 月 8 日 指導(dǎo)教師評(píng)語 : 成績(jī)（五級(jí)記分制） : 指導(dǎo)教師（簽字） :_ 目錄 1 設(shè)計(jì)總則 .1 1.1 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) .1 1.2 設(shè)計(jì)原則 .1 2 設(shè)計(jì)任務(wù)參數(shù) .2 2.1 設(shè)計(jì)工程概況 .2 2.2 其他有關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù) .2 3 確定管道評(píng)估性通氣能力 .3 4 輸氣管道規(guī)格 .4 4.1 天然氣的密度及相對(duì)密度 .4 4.2 天然氣運(yùn)動(dòng)黏度 .4 4.3 壓縮因子 .5 4.4 雷諾數(shù) .5 4.5 水力摩擦系數(shù) .6 4.6 管道內(nèi)徑的計(jì)算 .6 4.7 確定管壁厚度 .6 4.8 末段工況特點(diǎn) .9 4.9 末段長(zhǎng)度與管徑確定 .9 4.10 計(jì)算末端儲(chǔ)氣量 VS .11 5 壓縮機(jī)站數(shù)及壓縮比 .13 5.1 壓縮機(jī)相關(guān)情況 .13 5.2 壓縮機(jī)站數(shù)、布站位置的計(jì)算公式依據(jù) .13 5.3 壓縮機(jī)站數(shù)的確定 .14 5.4 壓縮比 計(jì)算 .15 6 確定壓縮機(jī)機(jī)組的功率與型號(hào) .16 6.1 壓縮機(jī)的選型 .16 7 布置壓氣站 .18 7.1 壓縮機(jī)的布置 .18 8 結(jié)論 .19 8.1 管道評(píng)估性通氣能力 .19 8.2 輸氣管道規(guī)格 .19 8.3 壓縮機(jī)站數(shù)及壓縮比 .19 8.4 壓縮機(jī)選型 .19 參考文獻(xiàn) .20 1 1 設(shè)計(jì)總則 1.1 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 本設(shè)計(jì)主要依據(jù)的是課程設(shè)計(jì)任務(wù)書提供的設(shè)計(jì)參數(shù)以及輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50251-94 進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。 1.2 設(shè)計(jì)原則 輸氣管道工程設(shè)計(jì)應(yīng)遵照下列原則： （ 1） 輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50251-2003 （ 2） 保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源、節(jié) 約土地，處理好與鐵路、公路、河流等的相互關(guān)系； （ 3） 采用先進(jìn)技術(shù)，努力吸收國(guó)內(nèi)外新的科技成果； （ 5） 優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，確定經(jīng)濟(jì)合理的輸氣工藝及最佳的工藝參數(shù)。 （ 6）在保證管線通信可靠的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步優(yōu)化通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，降低工程投資。提高自控水平，實(shí)現(xiàn)主要安全性保護(hù)設(shè)施遠(yuǎn)程操作。 （ 7）以經(jīng)濟(jì)效益為中心，充分合理利用資金，減少風(fēng)險(xiǎn)投資，力爭(zhēng)節(jié)約基建投資，提高經(jīng)濟(jì)效益。 2 2 設(shè)計(jì)任務(wù)參數(shù) 2.1 設(shè)計(jì)工程概況 某長(zhǎng)距離輸氣干線，沿線地形起伏不大，海拔高度 1200m。要求對(duì)該管道進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)要求如下： （ 1） 確定管道評(píng)估性通氣能力 （ 2） 輸氣管道規(guī)格 （ 3） 壓縮機(jī)站數(shù)及壓縮比 （ 4） 確定壓縮機(jī)機(jī)組的功率與型號(hào) （ 5） 布置壓氣站 2.2 其他有關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 所輸天然氣組分見下表 2-1： 表 2-1 天然氣相關(guān)組分 組成 Mol% 組成 Mol% 甲烷 95 己烷 1.06 乙烷 2.0 硫化氫 0.2 丙烷 1.47 二氧化碳 0.37 丁烷 0.32 氮 1.3 正戊烷 0.02 氦 0.00 （ 2）天然氣的溫度為 30 ，管道全長(zhǎng) 1000km，任務(wù)輸量為： 25 億方 /年，起點(diǎn)氣源壓力為 8MPa； （ 3）壓氣站最大工作壓力為 7MPa，進(jìn)站壓力為 5.2MPa，各站自用氣系數(shù)為 0.5%，末端最低壓力 2.0MPa； （ 4）入站口到壓縮機(jī)入口壓損為 0.15MPa；壓縮機(jī)出口到壓縮站壓損 0.21MPa 提示： 確定燃?xì)廨啓C(jī)的功率公式 N0=4.00810-6k/(k-1)TZQ(m-1)/m-1) Niso 為所選燃?xì)廨啓C(jī)的標(biāo)況功率 Nsite= Nis0FtFmFexFin 環(huán)境溫度 27 ， Ft=0.9 海拔高度 1200， Fa=0.864 進(jìn)氣系統(tǒng) 壓力損失修正值 Fin=0.98 排氣系統(tǒng)壓力損失修正值 Fin=0.99 3 3 確定管道評(píng)估性通氣能力 任務(wù)年輸量為 25 億方 /年。根據(jù) GB50251-2003輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：輸氣管道的設(shè)計(jì)輸送能力應(yīng)按設(shè)計(jì)委托書或合同規(guī)定的年或日最大輸氣量計(jì)算，設(shè)計(jì)年工作天數(shù)應(yīng)按 350d 計(jì)算（ 350d 是為冬夏平衡，同時(shí)最大輸氣量應(yīng)以標(biāo)態(tài)計(jì)算。）。 smsmQ 338 26.9785.03 6 0 0243 5 0 1025 由上計(jì)算可得該管道通氣能力為 97.26 立方米每秒。 4 4 輸氣管道 規(guī)格 4.1 天然氣的密度及相對(duì)密度 組成 密度 （ kg/m） 相對(duì)分子質(zhì)量 動(dòng)力粘度 組成 密度 （ kg/m） 相對(duì)分子質(zhì)量 動(dòng)力粘度 甲烷 0.7174 16.043 10.395 己烷 3.7854 86.180 9.800 乙烷 1.3553 30.700 8.600 硫化氫 1.5392 34.076 11.670 丙烷 2.0102 44.097 7.502 二氧化碳 1.9768 44.010 14.023 丁烷 2.4500 58.124 6.835 氮 1.2500 28.013 16.671 正戊烷 3.4537 72.151 6.355 氦 0.1786 4.000 由氣體的相對(duì)分子質(zhì)量公式： i iM y M (4-1) 得出 : 212.18%0000.4%3.1013.28%37.0010.44%2.0076.34%06.1180.86 %02.0151.72%32.0124.58%47.1097.44%2700.30%95043.16 M由公式得： 天= MM天空=18.212/24.055=0.757kg/m3 在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，天然氣的密度與干空氣的密度之比稱為相對(duì)密度。天然氣相對(duì)密度用符號(hào)用 表示，則有： a (4-2) 式中 氣體的相對(duì)密度 氣體的密度 a 空氣的密度，在工程標(biāo)準(zhǔn)下，為 1.206 3mkg 相對(duì)密度： =天空=0.757/1.206=0.6277 4.2 天然氣運(yùn)動(dòng)黏度 （ 1）由各組分黏度計(jì)算天然氣黏度： 5 iiiiiiiMyMy(4-3) 代入數(shù)據(jù)得： 1059.440013.28%3.1671.16010.44%37.0023.14076.34%2.0670.11180.86%06.1800.9151.72%2.0355.6124.58%32.0835.6097.44%47.1502.7700.30%0.2600.8043.16%95395.10iiii My 2583.40013.28%3.1010.44%37.0076.34%2.0180.86%06.1151.72%2.0124.58%32.0097.44%47.1700.30%0.2043.16%95iii My所以按公式計(jì)算得動(dòng)力黏度 : =44.1059/4.2583=10.358MPas （ 2）計(jì)算天 然氣運(yùn)動(dòng)黏度 : smm /6 8 3.137 5 7.0 3 5 8.10 2 4.3 壓縮因子 由公式15.110P113.0100100 Z 式中： P 天然氣的絕對(duì)壓力（ MPa） 可求得： Z = 0.904 4.4 雷諾數(shù) 由公式dq101.777R v3-e 式中 : q 氣體流量； 相對(duì)密度； 6 氣體動(dòng)力粘度； d 輸 氣管的內(nèi)徑； 將后面假設(shè)管徑數(shù)據(jù)代入式中得 Re=9.824 10-5 4.5 水力摩擦系數(shù) 由公式： 0.0392e68.0 3R1 代入公式得： =0.0115 4.6 管道內(nèi)徑的計(jì)算 根據(jù)公式： 207.010038.0033.0207.04.11 PqD v (4-4) 式中 D 管道內(nèi)徑 ， mm； 天然氣密度， kg/m3； 天然氣運(yùn)動(dòng)黏度， mm2/s； vq 體積流量， m3/h； 100p 管道在 100米的壓力降，當(dāng) P 3.0MPa，取 45MPa，當(dāng) 1.4 P 3.0 MPa,，取 35MPa。 ； 代入數(shù)據(jù)計(jì)算內(nèi)徑： mmD 286.682453 5 0 1 3 6683.13757.04.11 207.038.0033.0207.0 4.7 確定管壁厚度 輸氣管線的管徑確定后，要根據(jù)其輸送壓力、管線材質(zhì)等來設(shè)計(jì)壁厚。 油田油氣集輸和外輸油、氣管線可按下式計(jì)算： Fpd2 （ 4-2） 式中 p 管線設(shè)計(jì)的工作壓力， 10MPa； d 管線內(nèi)徑， mm； 焊縫系數(shù)：無縫鋼管 =1，縫管和螺旋焊縫鋼管 =1， 7 旋埋弧焊鋼管 =0.9； s 剛性屈服極限， MPa(查表 1)； F 設(shè)計(jì)系數(shù)（查表 2）。 表 4.2設(shè)計(jì)系數(shù) 工作環(huán)境 管線 野外地區(qū) 居住區(qū)，油氣田站內(nèi)部、穿跨越鐵路公路小河渠（常年枯水面寬 20m） 輸油管線 0.72 0.60 輸氣管線 0.60 0.50 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，管線設(shè)計(jì)壓力 P取壓氣站最 大工作壓力 7MPa，選直焊縫鋼管，選用 APIS-SL， X70， 設(shè)計(jì)參數(shù) F取 0.60。 mmFpd 257.80 .64822 286.6827t2s 根據(jù)國(guó)標(biāo)無縫鋼管規(guī)格表選管徑規(guī)格（表 4-3 國(guó)標(biāo)無縫鋼管規(guī)格）。綜上選擇管徑7209mm 的管道。 表 4-3 國(guó)標(biāo)無縫鋼管規(guī)格 直徑 厚度 /mm 管重 /m 直徑 /mm 厚度 /mm 管重 /m 159 4 15.29 820 10 199.75 5 18.99 12 239.1 6 22.64 14 278.26 219 4 21.21 920 8 179.92 5 26.39 9 202.19 6 31.52 10 224.41 7 36.6 12 268.7 8 41.63 14 312.79 273 5 33.04 1020 8 199.65 6 39.51 9 224.38 7 45.92 10 249.07 8 52.28 12 298.29 325 5 39.46 14 347.31 6 47.2 16 396.14 鋼管材質(zhì) 優(yōu)質(zhì)碳素鋼 碳素鋼 A3F 低合金鋼 16Mn APIS-SL 10 20 X52 X60 X65 X70 s， Mpa 205 245 235 353 358 413 448 482 8 7 54.89 18 444.77 8 62.54 1220 10 298.39 9 70.13 12 357.47 10 77.68 14 416.36 377 6 54.89 16 475.05 7 63.87 1420 12 416.66 8 72.8 14 485.41 9 81.67 16 553.96 10 90.5 1620 12 475.84 426 6 62.14 14 554.46 7 72.33 16 632.87 8 82.46 18 711.1 9 92.55 1820 12 535.02 10 102.59 14 623.5 480 6 70.13 16 711.79 7 81.65 18 799.87 8 93.12 20 887.76 9 104.53 2020 14 692.55 10 115.9 16 790.7 529 7 90.11 18 888.65 8 102.78 20 986.4 9 115.41 22 1083.95 10 127.99 2220 16 869.61 630 8 122.71 18 977.42 9 137.82 22 1192.46 10 152.89 24 1299.68 720 8 140.46 2420 16 948.52 9 157.8 18 1066.2 10 175.09 20 1183.68 820 8 160.19 22 1300.96 9 179.99 24 1418.05 9 4.8 末段工況特點(diǎn) 當(dāng)設(shè)計(jì)一條新的干線輸氣管道時(shí)，工藝計(jì)算應(yīng)該從末段開始，先確定末段的長(zhǎng)度和管徑，然后再進(jìn)行其他各中間管段的計(jì)算。 輸氣管道末段，即最后一個(gè)壓縮機(jī)站與城市門站之間的管段。末段與其他各站站間管段在工況上有較大的區(qū)別。對(duì)于中間站站間管段來說，其起點(diǎn)與終點(diǎn)的流量是相同的，即屬于穩(wěn)定流動(dòng)的工況，因此可按推導(dǎo)公式計(jì)算。但對(duì)于輸氣管道末段來說，其起點(diǎn)流量也是和其他各管段一樣保持不變，而其終點(diǎn)流量卻是變化的，并等于城市的用氣量。城市用氣量小于末段的恒定起點(diǎn)流量，如城市無儲(chǔ)氣庫(kù)，多余的氣體就積存在末段管內(nèi)。當(dāng)城市 用氣量大于管線輸氣量時(shí)，不足的氣量就由積存在末段管中剩余氣體補(bǔ)充。隨著流量的變化，末段的起、終點(diǎn)壓力也隨著變化。末段終點(diǎn)流量增大時(shí)，末段起、終點(diǎn)壓力都要減小；相反，終點(diǎn)流量減小時(shí)，末段起、終點(diǎn)壓力都要增大。末段起點(diǎn)的最高壓力等于最后一個(gè)壓氣站出口的最高工作壓力，末段終點(diǎn)的最低壓力應(yīng)不低于配氣站所要求的供氣壓力，末段起、終點(diǎn)壓力的變化就決定了末段輸氣管中的儲(chǔ)氣能力。 4.9 末段長(zhǎng)度與管徑確定 當(dāng)設(shè)計(jì)一條新的干線輸氣管道時(shí)，工藝計(jì)算應(yīng)該從末段開始，先確定末段的長(zhǎng)度和管徑，然后再進(jìn)行其他各中間管段的計(jì)算 。 輸氣管道末段的計(jì)算與其他各段的區(qū)別是：應(yīng)該考慮末段既能輸氣，又能儲(chǔ)氣的特點(diǎn)，也就是說，在末段的計(jì)算中除了要考慮與整條輸氣管道一致的輸氣能力，還必須考慮儲(chǔ)氣能力，最理想的是使末段能代替為消除晝夜用氣不均衡所需的全部容積的儲(chǔ)氣罐。 計(jì)算輸氣管道末段長(zhǎng)度和直徑時(shí)，應(yīng)考慮以下三個(gè)條件 : 當(dāng)用氣處于低峰時(shí)（夜間），輸氣管道末段應(yīng)能積存全部多余的氣體，如條件不允許，可考慮部分滿足；當(dāng)用氣處于高峰時(shí)（白天），應(yīng)能放出全部積存的氣體。 輸氣管道末段的起點(diǎn)壓力，即最后一個(gè)壓縮機(jī)站的出口 壓力不應(yīng)高于壓縮機(jī)站最大工作壓力，并且應(yīng)在鋼管強(qiáng)度的允許范圍之內(nèi)。 末段的終點(diǎn)壓力不應(yīng)低于城市配氣管網(wǎng)的最小允許壓力。 已知末段終點(diǎn)壓力 2.0M PaPP 2 m in2 ，末段起點(diǎn)壓力 M Pa0.7PP 1m a x1 。假定末段直徑 mm117Dd B ，壁厚 9mm 按下式計(jì)算所需管徑： 7/15.12m i n22m i n13m a x23m a x12m a x )(2 2dPPPPAqV vs (4-6) 10 220 0206 ZTP TCA (4-7) 式中 Vsmax 取最大儲(chǔ)氣量為日輸量的 40%， m3/d； qv 氣體的流量， m3/s； P1,P2 分別為最高壓力和最低壓力 ,Pa； P0 工程標(biāo)標(biāo)狀況下的壓力 , P0=101325Pa； 0C 取 0.03848 水力摩阻系數(shù)； Z 氣體的壓縮因子； 氣體的相對(duì)密度； T 氣體的平均溫度， K； T0 工程標(biāo)標(biāo)狀況下的溫度， T0=293K。 代入數(shù)值后可以得出： smq v /26.9785.03 6 0 0243 5 0 1025 38 9222220020 10137.47726.01501.0049.0033101 32 5 293603848.06 ZTP TCAmPPPPAqVvs718.0)100.2107(22100.210710137.426.97103613.3)(22d7/15.11221221831839-267/15.12m i n22m i n13m a x23m a x12m a x根據(jù)公式可以計(jì)算出末段管道壁厚： mmF 689.86.04822 718.00.7t2 PDs 所需末段長(zhǎng)度按公式計(jì)算： 22m in22m a x1z 2vCqPPL (4-8) 520 dCTZC (4-9) 式中 d 管線內(nèi)徑， mm 0C 取 0.03848 11 水力摩阻系數(shù)； Z 氣體的壓縮因子； 氣體的相對(duì)密度； T 氣體的平均溫度， K； P1,P2 分別為最高壓力和最低壓力 ,Pa； vq 氣體的流量， m3/s； zL 末段儲(chǔ)氣管道長(zhǎng)度， km。 故由公式可得： 915.6997718.00 3 8 4 8.0 3036277.0904.00115.0d 52520 C TZC mCq PPLvk895.33926.97915.69972 100.2-1072 21221222 2 m i n22m a x1z 4.10 計(jì)算末端儲(chǔ)氣量 VS 儲(chǔ)氣開始時(shí)，終點(diǎn)的最低壓力不低于配氣站要求的最低壓力： 221 m i n 2 m i n ZP P C L q 儲(chǔ)氣結(jié)束時(shí)，起點(diǎn)的最高壓力不超過管材的最高壓力： 222 m a x 1 m a x ZP P C L q 22 m i np j m i n 1 m i n1 m i n 2 m i n2 ()3PPPPP 22 m a xp j m a x 1 m a x1 m a x 2 m a x2 ()3PPPPP 代入數(shù)值后： 915.6997718.00 3 8 4 8.0 3036277.0904.00115.0d 52520 C TZC M P a148.526.79398953915.9976102qCLPP 21222Zm i n221 m i n 5 . 1 4 8 M P a9 7 . 2 63398956 9 9 7 . 9 1 5-107qCL-PP 21222Zm a x212 m a x M P a805.3)25. 148 25. 148(32)PP PP(32P 22 m i n1 m i nm i n221 m i np j m i n 12 M P a121.6)5. 1487 5. 1487(32)PP PP(32P 22 m a x1 m a xm a x221 m a xp j m a x 末段輸氣管的儲(chǔ)氣能力按公式： 2 m a x m i n 0s m a x m i n0()4 p j p jZP P TdLV V VP Z T 式中： minV 儲(chǔ)氣開始時(shí)末段管道中的存氣量， m3； maxV 儲(chǔ)氣結(jié)束時(shí)末段管道中的存氣量， m3； V 末段管道的幾何體積， m3； Z 氣體的壓縮因子； 代入數(shù)據(jù)后： 366200m i n pjm a x PjZ2sm103 . 2 9 7 93030 . 9 0 4101325429310)3 . 8 0 5-6 . 1 2 1(3398950 . 7 1 13 . 1 4ZTPT)P-P(4LdV假定的末段儲(chǔ)氣能力為日輸量的 40%，計(jì)算得： 4 0 %108 . 4 0 3 3101 . 5 9 03 0 %108 . 4 0 3 3Q 666 即末段儲(chǔ)氣量在日輸量的 30%40%間，符合設(shè)計(jì)要求。末端假設(shè)管徑與標(biāo)準(zhǔn)管徑相對(duì)誤差小于 1%。，故末段管徑取 711 8mm，長(zhǎng)度取 339.895km 合理。 13 5 壓縮機(jī)站數(shù)及壓縮比 5.1 壓縮機(jī)相關(guān)情況 沿線有氣體分出或引入的干線輸氣管的特點(diǎn)是管路中的流量逐段變化：在分氣的情況下，流量逐段減?。辉谶M(jìn)氣的情況下，流量逐段增大。如果計(jì)算段起點(diǎn)流量保持不變，在相同管徑、壓力等條件下，有分氣點(diǎn)時(shí)，計(jì)算段的長(zhǎng)度必定大于無分氣點(diǎn)的輸氣管計(jì)算段的長(zhǎng)度，而且分氣量越大（或分氣點(diǎn)越多），計(jì)算段越長(zhǎng)；在進(jìn)氣點(diǎn)時(shí)，計(jì)算段的長(zhǎng)度必定小于無分氣點(diǎn)的輸氣管計(jì)算段的長(zhǎng)度，而且進(jìn)氣量越大（或進(jìn)氣點(diǎn)越多），計(jì)算段越短；在既有分氣點(diǎn)又有進(jìn)氣點(diǎn)的情況下，計(jì)算段的長(zhǎng)度取決于分氣和進(jìn)氣的共同影響，分氣的影響使管段變長(zhǎng)，進(jìn)氣的影 響使管段變短，因此，如分氣的影響超過進(jìn)氣的影響，則計(jì)算段變長(zhǎng)，反之，則計(jì)算段變短。 沿線有進(jìn)氣點(diǎn)的水平輸氣管，設(shè)輸氣管計(jì)算段的起點(diǎn)流量為 q ，內(nèi)徑為 BD ，起點(diǎn)和終點(diǎn)壓力為 1P 2P ,沿線有若干進(jìn)氣點(diǎn)，各進(jìn)氣點(diǎn)的進(jìn)氣量為 1q ， 2q ,.，nq，各進(jìn)氣點(diǎn)之間的管段長(zhǎng)度為 1l ， 2l ,.1nl，這種有進(jìn)氣點(diǎn)的輸氣管的特點(diǎn)是流量逐段增加，在計(jì)算段的長(zhǎng)度 l 必定小于無進(jìn)氣點(diǎn)的輸氣管計(jì)算段的長(zhǎng)度。 5.2 壓縮機(jī)站數(shù)、布站位置的計(jì)算公式依據(jù) 輸氣管計(jì)算段的長(zhǎng)度 l 可按下面的水平輸氣管基本公式的變換形式進(jìn)行計(jì)算： 1213212211122221 )(.)()(nini lqqlqqqlqqlqKPP (5-1) 式中 52113.105 BDBZTK , ni inll111 也可按整理變形后的下列公式計(jì)算： niiniinnlqqlqqqqlqqlqKPPl121121221112221)().(.)( (5-2) 14 式中 21,PP 輸氣管計(jì)算段起 點(diǎn)和終點(diǎn)壓力， Mpa qi 各進(jìn)氣點(diǎn)的進(jìn)氣量， dm3610 l 計(jì)算段的長(zhǎng)度， km 天然氣相對(duì)密度 水力摩阻系數(shù) 如不考慮進(jìn)氣分氣影響，計(jì)算段長(zhǎng)度為： ZTPPqDl B222125.2 )113.105( (5-3) 5.3 壓縮機(jī)站數(shù)的確定 平均站間距： 2v22ql CPP ZQ (5-4) 壓縮機(jī)站數(shù)： 1 l LLn Z (5-5) 式中 n 壓縮機(jī)站數(shù)，計(jì)算結(jié)果向上取整； L 輸氣管道長(zhǎng)度， km zL 末段儲(chǔ)氣管道長(zhǎng)度， km： l 平均站間距， km PQ,PZ 分別為管道起點(diǎn)壓力和終點(diǎn)壓力 ,Pa 代入數(shù)值后： 915.6997718.00 3 8 4 8.0 3036277.0904.00115.0d 52520 C TZC mC PP ZQ k791.679100026.97915.6997 10)2-7(ql 2 12222v22 21791.679 895.339-1 0 001 l LLn Z 平均站間距取 679.791km190km，符合輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范中對(duì)站間距的要求，壓氣站站數(shù)取 2。 15 5.4 壓縮比 計(jì)算 壓縮比為： 3 4 6.12.57 M P aM P a根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，壓氣站的設(shè)計(jì)壓比不宜太高，否則將導(dǎo)致管道全線的壓縮機(jī)功率增大，同時(shí)管道的輸氣能耗及輸氣成本增大，我國(guó)的輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范（ GB 50251-94）建議：當(dāng)采用離心式壓縮機(jī)時(shí)，壓氣站的壓比取 1.2-1.5 為宜 ， 故取 1.35。此外，在沒有特殊要求的情況下，管道全線所有壓氣站的設(shè)計(jì)壓比通常取同一個(gè)值。在設(shè)計(jì)中，取壓縮比 為 1.35，通過校核壓縮比 為 1.35，符合規(guī)范 ，故設(shè)計(jì)合理。 16 6 確定壓縮機(jī)機(jī)組的功率與型號(hào) 6.1 壓縮機(jī)的選型 一般選型原則，壓縮機(jī)選型中要考慮的一般性問題是：介質(zhì)；流量；排氣壓力； （ 1）考慮介質(zhì) 1)昂貴介質(zhì)宜選用膜壓縮機(jī)，如：氬氣，氦氣壓縮機(jī)。 2)冰箱、空調(diào)用制冷劑壓縮機(jī)宜選用無泄漏全封閉特種壓縮機(jī)，為了避免壓縮過程中冷劑泄漏和噪音。 3)易燃易爆壓縮機(jī)，如：氫氣，乙炔壓縮機(jī)，要考慮排氣溫度，考慮活塞桿 和氣閥的密封要求，考慮是否加注惰性氣體作密封氣。 4)對(duì)材料有腐蝕的氣體，如氨壓縮機(jī)，不得使用銅材。 5)有毒或劇毒氣體 (2) 考慮流量 1)流量 60 m3/min (吸入態(tài) )宜選用活塞式或螺桿式壓縮機(jī)。作為動(dòng)力用的空氣壓縮機(jī)，儀表風(fēng)、吹掃空氣等的壓縮機(jī)在公用工程中被大量使用。 2)流量 50m3/min (吸入態(tài) )可選用離心式壓縮機(jī)。 3)流量 150m3/min (吸入態(tài) ) 宜選用離心式壓縮機(jī)。 (3) 考慮流量時(shí)應(yīng)兼顧排氣壓力 1)流量 50 m3/min，壓比大于 9， 離心式壓縮機(jī)效率急劇下降，這時(shí)： 二級(jí)葉輪變得很小，小于 100 mm; 轉(zhuǎn)速變得很高， 大于 30， 000 rpm； 葉輪和軸承的制造難度均加大。 表 5.1 壓縮機(jī)型號(hào)表 壓縮機(jī) 型號(hào) 介質(zhì) 進(jìn)氣 壓力 (表壓 ) MPa 排氣 壓力 (表壓 ) MPa 排氣 量 m3/s 驅(qū)動(dòng) 功率 kW 外型 尺寸 長(zhǎng) 寬 高 （ mm） 17 因此，根據(jù)所算壓縮比，以及泵的流量和經(jīng)濟(jì)成本， 本設(shè)計(jì)管路中宜選擇壓縮機(jī)的型號(hào)為 M-40/60-70，進(jìn)氣壓力 6MPa，出氣壓力為 7MPa，功率為 1500Kw。 D-2.4/(16-20)-250 天然氣 1.6-2.0 25 2.4 355 600047602500 DWWJD-3/(00.2)-7 天然氣 0-0.02 0.7 3 30 500023002400 D-0.08/250-500 天然氣 25 50 0.08 135 600023002550 M-14.4/7