第二章文獻(xiàn)綜述克拉瑪依-武漢輸氣管道工程初步設(shè)計(jì)摘要近年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，能源問(wèn)題成為了重中之重。而天然氣作為能源方面不可替代的一個(gè)版塊，天然氣的運(yùn)輸也變得尤為重要，從國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略中的西氣東輸開(kāi)始，天然氣管道網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成為國(guó)家重點(diǎn)建設(shè)目標(biāo)之一。本文就克拉瑪依-武漢輸氣管道工程作出初步設(shè)計(jì)。克拉瑪依-武漢輸氣管道干線起自新疆克拉瑪依，止于湖北武漢，途徑青海、甘肅、寧夏、陜西、河南、湖北等省。分輸站分別位于蘭州、鄭州，分輸量各占輸量的15%，調(diào)峰能力為日輸氣量的20%。本設(shè)計(jì)就如何選址、管徑的確定、各分輸站設(shè)備的參數(shù)以及末站各設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算關(guān)鍵詞：天然氣；輸氣管道；能源；儲(chǔ)氣目錄 TOC\o"1-3"\h\u21285第一章文獻(xiàn)綜述 760371.1研究背景與意義 7242211.2國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 7207781.3本次設(shè)計(jì)目的和意義 821641第二章設(shè)計(jì)概述 8254852.1設(shè)計(jì)依據(jù) 8114042.1.1設(shè)計(jì)原則⑴ 8274202.1.2管道設(shè)計(jì)規(guī)范和手冊(cè) 9122102.2長(zhǎng)輸管道設(shè)計(jì)原始資料 9149292.2.1天然氣管道的工程概況 9178542.2.2天然氣的組成 9174832.2.3管線設(shè)計(jì)參數(shù) 10158922.2.4管線設(shè)計(jì)內(nèi)容 10103932.3本章小結(jié) 1030942第三章線路工程 11210633.1路由選擇 11149313.2線路所處的位置及沿線自然條件狀況 15277843.2.1線路的選擇應(yīng)符合下列要求 153373.2.2沿線自然條件狀況 16167483.2.3沿線地理等級(jí)劃分 16173193.3管道材質(zhì)及壁厚選擇 17316173.3.1材質(zhì)壁厚選擇 17187763.3.2管道的軸向應(yīng)力及穩(wěn)定性校核 17124213.4管道敷設(shè) 1867173.4.1管道的敷設(shè)方法 18245263.4.3線路輔助設(shè)施⑴ 1996353.4.4線路走向 20298203.4.5勘察要求 20151303.4.6站址選擇步驟 20207843.4.7線路設(shè)計(jì)中采取的抗震措施 2017383.5焊接與檢驗(yàn) 2175173.6清管與試壓 225814（1）清管掃線 222529（2）試壓的一般規(guī)定 223947（3）試壓介質(zhì) 2211166（4）實(shí)驗(yàn)壓力 2212989（5）嚴(yán)密性實(shí)驗(yàn)及干燥 2291303.7閥門(mén)與法蘭的選用 23127283.7.1閥門(mén)的種類及選用團(tuán) 23189443.7.2法蘭的選用 23191993.8本章小結(jié) 2430442第四章站場(chǎng)工藝流程及設(shè)備設(shè)計(jì)說(shuō)明 242944.1輸氣管道工程站場(chǎng)種類及名稱 24103524.1.1概述 24206784.1.2各站場(chǎng)功能及流程說(shuō)明 24277974.2輸氣站的主要功能 25195574.2.1分離 25322994.2.2調(diào)壓 26297984.2.3計(jì)量 26126694.2.4清管 2650134.2.5安全泄放 27305024.3站址選擇 27279254.3.1基本要求 27119844.3.2工程地質(zhì)、水文地質(zhì)要求 27119594.3.3勘察要求 2842694.3.4站址選擇步驟 28294374.4站場(chǎng)工藝設(shè)備選型 28276184.4.1多管除塵器的設(shè)計(jì) 28144334.4.2壓縮機(jī)組的選型及配置 29105704.4.3驅(qū)動(dòng)機(jī)選擇比較 3080804.5本章小結(jié) 3015661第五章輸氣管道工藝設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū) 3042785.1末端管徑和最優(yōu)長(zhǎng)度的確定 30184085.1.1末端天然氣物性的計(jì)算 30102685.1.2相關(guān)壁厚計(jì)算 32257515.1.3雷諾數(shù)和摩阻系數(shù)的計(jì)算 3332225.1.4末端管徑和長(zhǎng)度的確定 34241205.2輸氣管道工藝計(jì)算 3698875.2.1根據(jù)年輸量計(jì)算輸氣管評(píng)估能力 3617795.2.2設(shè)定管線工況參數(shù) 3694905.2.3設(shè)定管材的鋼種等級(jí) 3626445.2.4計(jì)算鋼管壁厚 36258205.2.5確定輸氣管內(nèi)徑 3768575.2.6壓縮機(jī)入口壓力 37151395.2.7確定輸氣管計(jì)算管段的起點(diǎn)壓力 3770755.2.8確定輸氣管計(jì)算段的終點(diǎn)壓力 37239825.2.9計(jì)算輸氣管計(jì)算段的平均壓力 38134025.2.10設(shè)定輸氣管末端終點(diǎn)壓力 38173075.2.11計(jì)算管段中天然氣平均溫度Tcp 38243165.3站場(chǎng)工藝計(jì)算 39267815.3.1壓氣站間距 39212155.3.2壓氣站數(shù) 39285075.4經(jīng)濟(jì)性計(jì)算 39302225.4.1一個(gè)壓氣站所需的總功率 39173275.6管線應(yīng)力校核 4048825.7除塵器的設(shè)計(jì)計(jì)算 4191595.7.1基本參數(shù)的計(jì)算 41158715.7.2旋風(fēng)子個(gè)數(shù)的計(jì)算 41285445.7.3所需除塵器臺(tái)數(shù)的計(jì)算 42273755.7.4核算旋風(fēng)子的流速和壓降 42223915.7.5除塵器得進(jìn)、出口直徑的計(jì)算 4323875.8過(guò)濾除塵器的計(jì)算 4345015.8.1過(guò)濾除塵器的結(jié)構(gòu)及工作原理 43211805.8.2過(guò)濾除塵器的設(shè)計(jì) 43100315.9切斷閥計(jì)算 44第一章文獻(xiàn)綜述進(jìn)口的天然氣管道在我國(guó)逐步開(kāi)放,全國(guó)骨干網(wǎng)絡(luò)已基本形成,部分地區(qū)的天然氣管道網(wǎng)絡(luò)一點(diǎn)點(diǎn)逐步調(diào)整,非常規(guī)的天然氣管道的發(fā)展已經(jīng)蓄勢(shì)待發(fā)進(jìn)口的天然氣管道在我國(guó)逐步開(kāi)放,全國(guó)骨干網(wǎng)絡(luò)已基本形成,部分地區(qū)的天然氣管道網(wǎng)絡(luò)一點(diǎn)點(diǎn)逐步調(diào)整,非常規(guī)的天然氣管道的發(fā)展已經(jīng)蓄勢(shì)待發(fā),“西氣東輸、北氣南下、海氣登陸、就近外供”的天然氣的供應(yīng)格局已經(jīng)成型,互聯(lián)互通工作全面開(kāi)展。繼2003年在集寧環(huán)線天然氣管道項(xiàng)目中首次提出數(shù)字化油氣管道建設(shè)目標(biāo)后，2012年開(kāi)始全生命周期管道研究。目前，油氣管道基本實(shí)現(xiàn)了“設(shè)計(jì)數(shù)字化、施工機(jī)械化、物資生產(chǎn)電子化、管理信息化”，完成了傳統(tǒng)管道向數(shù)字化管道的巨大轉(zhuǎn)變。為進(jìn)一步鞏固合并油氣管道行業(yè)已取得的研究成果，中石油已啟動(dòng)了智能管道建設(shè)相關(guān)研究工作，計(jì)劃在新建油氣管道項(xiàng)目中，以中俄之間的東氣管道為試點(diǎn)，工程設(shè)計(jì)與施工將以“全數(shù)字化轉(zhuǎn)移、全生命周期管理、全智能化運(yùn)營(yíng)”為目標(biāo)，開(kāi)啟智能化管道建設(shè)的新征程;此外，在已建成的油氣管道項(xiàng)目中，將根據(jù)智能管道的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，選擇中緬油氣管道和中俄原油管道二線進(jìn)行相關(guān)設(shè)施配置和功能升級(jí)。當(dāng)新舊油氣管道都實(shí)現(xiàn)智能化時(shí)，中國(guó)油氣管網(wǎng)將開(kāi)啟智慧新篇章。天然氣資源研究。新時(shí)期，清潔能源逐漸成為我國(guó)能源發(fā)展的主流，天然氣是其中非常重要的一種。雖然我國(guó)天然氣能源儲(chǔ)量總量可觀，但分布十分不均勻，這對(duì)管道的輸送能力和安全性提出了更高的要求，因此有必要做好天然氣管道的設(shè)計(jì)工作。天然氣在能源市場(chǎng)上的地位。天然氣不再是一種單一的清潔能源。越來(lái)越多的公共汽車(chē)和私家車(chē)選擇這種清潔能源作為他們的能源。天然氣的快速發(fā)展將進(jìn)一步擴(kuò)大天然氣市場(chǎng)。然而，由于我國(guó)天然氣的分布不均，導(dǎo)致了市場(chǎng)上天然氣的能源短缺。相關(guān)部門(mén)也看到了這種清潔能源的優(yōu)勢(shì)，制定了“西氣東輸”等政策，促進(jìn)天然氣市場(chǎng)更好地運(yùn)行。國(guó)內(nèi):進(jìn)入新時(shí)代后，清潔能源逐漸成為我國(guó)能源發(fā)展的主流，天然氣是非常重要的能源來(lái)源。雖然我國(guó)天然氣能源的總儲(chǔ)量相當(dāng)可觀，但分布十分不均勻，這對(duì)管道的輸送能力和安全性提出了更高的要求，因此有必要做好天然氣管道的設(shè)計(jì)。天然1.2國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀國(guó)內(nèi):進(jìn)入新時(shí)代后，清潔能源逐漸成為我國(guó)能源發(fā)展的主流，天然氣是非常重要的能源來(lái)源。雖然我國(guó)天然氣能源的總儲(chǔ)量相當(dāng)可觀，但分布十分不均勻，這對(duì)管道的輸送能力和安全性提出了更高的要求，因此有必要做好天然氣管道的設(shè)計(jì)。天然氣在能源市場(chǎng)上的地位。天然氣不再是一種單一的清潔能源。越來(lái)越多的公共汽車(chē)和私家車(chē)選擇這種清潔能源作為他們的能源?？焖侔l(fā)展是天然氣市場(chǎng)進(jìn)一步擴(kuò)大。然而，由于我國(guó)天然氣分布不均，市場(chǎng)上天然氣能源短缺。有關(guān)部門(mén)也看到了這種清潔能源的優(yōu)勢(shì)，因此制定了“西氣東輸”等一系列政策，以促進(jìn)天然氣市場(chǎng)更好地運(yùn)行。氣在能源市場(chǎng)上的地位。天然氣不再是一種單一的清潔能源。越來(lái)越多的公共汽車(chē)和私家車(chē)選擇這種清潔能源作為他們的能源?？焖侔l(fā)展是天然氣市場(chǎng)進(jìn)一步擴(kuò)大。然而，由于我國(guó)天然氣分布不均，市場(chǎng)上天然氣能源短缺。有關(guān)部門(mén)也看到了這種清潔能源的優(yōu)勢(shì)，因此制定了“西氣東輸”等一系列政策，以促進(jìn)天然氣市場(chǎng)更好地運(yùn)行。國(guó)外:近幾十年來(lái)，全球天然氣管道建設(shè)進(jìn)入高峰時(shí)期。各種新材料、新工藝、新設(shè)備、新技術(shù)在天然氣管道的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行和管理，以及管道材料、儲(chǔ)運(yùn)啟動(dòng)和調(diào)峰技術(shù)等方面的應(yīng)用取得了很大進(jìn)展。特別是大口徑高壓天然氣干管的建設(shè)和運(yùn)行發(fā)展較快。1.3本次設(shè)計(jì)目的和意義意義：作為油氣儲(chǔ)運(yùn)專業(yè)學(xué)生，輸氣管道工程設(shè)計(jì)是我們必須掌握的基本技能之一，通過(guò)本次論文對(duì)克拉瑪依-武漢輸氣管道進(jìn)行全面系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，理論與實(shí)踐相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)，問(wèn)題分析以及實(shí)際解決問(wèn)題的能力。目的：本設(shè)計(jì)是在根據(jù)管道所經(jīng)過(guò)的地區(qū)的地形、地貌、交通、人文、經(jīng)濟(jì)等條件，綜合有利地形，遵循全國(guó)天然氣管網(wǎng)總體規(guī)劃布局，在綜合生產(chǎn)作業(yè)量結(jié)合有關(guān)輸氣管道設(shè)計(jì)的國(guó)家條件下進(jìn)行的一次綜合性的常規(guī)輸氣管道設(shè)計(jì)。第二章設(shè)計(jì)概述2.1設(shè)計(jì)依據(jù)（1）嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家、行業(yè)有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，并參照有關(guān)國(guó)際先進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范;（2）工程盡量采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，努力吸取國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)科技和研究成果;（1）嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家、行業(yè)有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，并參照有關(guān)國(guó)際先進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范;（2）工程盡量采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，努力吸取國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)科技和研究成果;（3）工程設(shè)計(jì)本著一次規(guī)劃，分期實(shí)施的原則。努力做到工程建設(shè)的近期、遠(yuǎn)期相互結(jié)合,充分利用資金，節(jié)約投資;（4）以氣源為基礎(chǔ)、市場(chǎng)為導(dǎo)向，處理好供給與利用之間的關(guān)系（5）優(yōu)選工藝方案，達(dá)到先進(jìn)適用、經(jīng)濟(jì)合理、適應(yīng)性強(qiáng)（7）管道設(shè)計(jì)要確保能長(zhǎng)期安全、平穩(wěn)的運(yùn)行（（7）管道設(shè)計(jì)要確保能長(zhǎng)期安全、平穩(wěn)的運(yùn)行（8）適應(yīng)線路的自然環(huán)境氣候，確保生產(chǎn)運(yùn)行安全可靠，能保護(hù)環(huán)境、防止污染、節(jié)約能源、少占土地?！遁敋夤艿拦こ淘O(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50251-2003）2.1.2管道設(shè)計(jì)規(guī)范和手冊(cè)《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50251-2003）《輸氣管道設(shè)計(jì)與管理》（李玉星主編，石油大學(xué)出版社）《輸氣管道設(shè)計(jì)與管理》（李玉星主編，石油大學(xué)出版社）《天然氣長(zhǎng)輸管道工程設(shè)計(jì)》（中國(guó)石油天然氣總公司主編，石油大學(xué)出版社）《干線輸氣管道實(shí)用工藝計(jì)算方法》《石油天然氣工業(yè)輸送鋼管交貨技術(shù)條件第2部分B級(jí)鋼管》（GB/T9711.2-1999）《天然氣工程手冊(cè)》（四川石油管理局編）2.2長(zhǎng)輸管道設(shè)計(jì)原始資料2.2.1天然氣管道的工程概況克拉瑪依-武漢輸氣管道干線起自新疆克拉瑪依，止于湖北武漢，途徑青海、甘肅、寧夏、陜西、河南、湖北等省。分輸站分別位于蘭州、鄭州，分輸量各占輸量的15%，調(diào)峰能力為日輸氣量的20%。氣體組成為：甲烷96.5%、乙烷2%，二氧化碳0.8%，氮?dú)?.7%。管線全長(zhǎng)約3675.7km，設(shè)計(jì)壓力為12MPa，壓比為1.2，管徑為1219mm首站進(jìn)口壓力：7MPa，末站出口壓力：3.5MPa。2.2.2天然氣的組成表2-1天然氣組成組分CH4C2H6N2CO2Mol%97.61.40.50.5氣體組成為：甲烷97.6%、乙烷1.4%，二氧化碳0.5%，氮?dú)?.5%。2.2.3管線設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)年輸送天數(shù)：350天輸氣管末段終點(diǎn)壓力：3.5MPa管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓力：12.0MPa管道埋深處土壤溫度：夏季20℃，冬季8℃，年均14℃管壁粗糙度:10μm管道設(shè)計(jì)壽命：30年針對(duì)該工程開(kāi)展可行性研究以及初步設(shè)計(jì)研究，針對(duì)工程概況完成線路的選擇、管徑的優(yōu)選、壓力等級(jí)的確定、站場(chǎng)布置等內(nèi)容，并針對(duì)工程情況開(kāi)展輸氣管道工藝計(jì)算分析，具體要求如下：1）針對(duì)起終點(diǎn)要求，根據(jù)工程量、穿跨越的情況，在電子地圖上完成線路的優(yōu)選,確定路由和高程。2)針對(duì)所要求確定的輸氣線路,利用軟件對(duì)其進(jìn)行各種工藝計(jì)算,完成不同的壓力級(jí)別、不同的管徑、不同電壓比例的模擬和計(jì)算,并對(duì)其進(jìn)行實(shí)際經(jīng)濟(jì)性的比較和分析,確定最佳輸氣設(shè)備解決方案。2.2.4管線設(shè)計(jì)內(nèi)容針對(duì)該工程開(kāi)展可行性研究以及初步設(shè)計(jì)研究，針對(duì)工程概況完成線路的選擇、管徑的優(yōu)選、壓力等級(jí)的確定、站場(chǎng)布置等內(nèi)容，并針對(duì)工程情況開(kāi)展輸氣管道工藝計(jì)算分析，具體要求如下：1）針對(duì)起終點(diǎn)要求，根據(jù)工程量、穿跨越的情況，在電子地圖上完成線路的優(yōu)選,確定路由和高程。2)針對(duì)所要求確定的輸氣線路,利用軟件對(duì)其進(jìn)行各種工藝計(jì)算,完成不同的壓力級(jí)別、不同的管徑、不同電壓比例的模擬和計(jì)算,并對(duì)其進(jìn)行實(shí)際經(jīng)濟(jì)性的比較和分析,確定最佳輸氣設(shè)備解決方案。3)針對(duì)各類站場(chǎng)輸氣系統(tǒng)設(shè)備的總體施工工藝方案,進(jìn)行各類類型站場(chǎng)的總體工藝方案設(shè)計(jì),完成站場(chǎng)施工工藝流程設(shè)計(jì),完成對(duì)各類類型站場(chǎng)輸氣設(shè)備的材料選型和質(zhì)量計(jì)算,確定各類類型站場(chǎng)輸氣設(shè)備的產(chǎn)品型號(hào)和設(shè)備個(gè)數(shù),繪制一份鄭州市水分輸氣總站的站場(chǎng)平面建筑布局設(shè)計(jì)示意圖、工藝流程圖、清管器安裝圖。本章簡(jiǎn)明闡述了該工程設(shè)計(jì)的概況、主要設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)參數(shù)，并指出了所依據(jù)的設(shè)計(jì)原則以及可參考的設(shè)計(jì)規(guī)范和手冊(cè)，為后續(xù)設(shè)計(jì)做基礎(chǔ)。2.3本章小結(jié)本章簡(jiǎn)明闡述了該工程設(shè)計(jì)的概況、主要設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)參數(shù)，并指出了所依據(jù)的設(shè)計(jì)原則以及可參考的設(shè)計(jì)規(guī)范和手冊(cè)，為后續(xù)設(shè)計(jì)做基礎(chǔ)。第三章線路工程3.1路由選擇（1）線路起點(diǎn)要求為克拉瑪依，終點(diǎn)為湖北武漢，分輸點(diǎn)為蘭州和鄭州兩市，由這四個(gè)點(diǎn)就可以確定線路的大致走向；3.1.1路由選擇的考慮因素（1）線路起點(diǎn)要求為克拉瑪依，終點(diǎn)為湖北武漢，分輸點(diǎn)為蘭州和鄭州兩市，由這四個(gè)點(diǎn)就可以確定線路的大致走向；(2)由于這些壓氣站需要建設(shè)在一個(gè)城市內(nèi)部全年風(fēng)頻最小的下風(fēng)側(cè),同時(shí)也需要建設(shè)在這些線路所需要經(jīng)過(guò)的位置,故這些線路在經(jīng)過(guò)一個(gè)城市時(shí)需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)目剂?并且需要充分考慮到對(duì)風(fēng)向變化的影響;(3)鐵路線路在運(yùn)行時(shí)應(yīng)盡可能的避開(kāi)城市人口密集地帶、多年生的經(jīng)濟(jì)農(nóng)作物區(qū)其它一些重要的地段;(4)在線路的選擇中我們應(yīng)該盡可能地避免旅客穿過(guò)高速、鐵路、河流等,如果確實(shí)不能避開(kāi),就盡量減少旅客穿過(guò)的次數(shù)⑴;(5)在進(jìn)行線路的選擇中,我們一定要做到充分考慮沿途的地形,盡可能降低或者減少旅游者所經(jīng)歷的海拔和山脈變化比例相比其他地方比較大的地方,如果實(shí)在沒(méi)有辦法避開(kāi),那么就選一條變化最小的路徑;(6)我們要仔細(xì)考察沿路高速公路的建造情況,一般來(lái)說(shuō),管路沿著高速公路是用來(lái)修建,這樣就更加方便了管材和其他工具的搬運(yùn)以及機(jī)械的出現(xiàn)。線路不能沿著高速公路進(jìn)行建設(shè)時(shí),可以優(yōu)先考慮在當(dāng)?shù)匦藿ㄊ┕け愕?(7)應(yīng)當(dāng)盡量避免在地質(zhì)自然災(zāi)害相對(duì)較為嚴(yán)重或者頻發(fā)地區(qū),以提高管道運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全感。3.1.2路由選擇的過(guò)程（1）根據(jù)首末站及分輸點(diǎn)要求確定沿線經(jīng)過(guò)的城市地區(qū)，以確定線路大致走向；（3）路由選擇過(guò)程中，自動(dòng)生成不合適的路線，可以通過(guò)加密取點(diǎn)進(jìn)行微調(diào)，（2）用地圖軟件生成路線，在這條路線上選擇一個(gè)點(diǎn),獲得高程、兩地里程等。取地定點(diǎn)的基本原則主要是:沿線重點(diǎn)縣城周邊村莊附近的地區(qū)取地定點(diǎn),地勢(shì)陡峭的偏遠(yuǎn)地區(qū)酌情對(duì)其進(jìn)行取點(diǎn)加密以便于直觀反映其具體地勢(shì)的復(fù)雜變化;（3）路由選擇過(guò)程中，自動(dòng)生成不合適的路線，可以通過(guò)加密取點(diǎn)進(jìn)行微調(diào)，（4）各個(gè)地標(biāo)以臨近城市或鄉(xiāng)村命名，將高程、兩地里程、穿跨越概況等情況統(tǒng)計(jì)成表，將線路走向截圖表示。同時(shí)大致的來(lái)根據(jù)這個(gè)確定沿線地區(qū)（4）各個(gè)地標(biāo)以臨近城市或鄉(xiāng)村命名，將高程、兩地里程、穿跨越概況等情況統(tǒng)計(jì)成表，將線路走向截圖表示。她她線路由地圖軟件生成，根據(jù)經(jīng)過(guò)的省份、分輸站等進(jìn)行調(diào)整而得，為了不影響直觀，線路中許多經(jīng)過(guò)的地點(diǎn)均未在截圖中表示出來(lái)。整個(gè)路段有許多穿跨越情況。3.2線路所處的位置及沿線自然條件狀況根據(jù)管道所經(jīng)過(guò)地區(qū)的地形、地貌、交通、人文、經(jīng)濟(jì)等條件，按以下幾個(gè)方面選擇并確定線路的走向。1）符合國(guó)家天然氣管網(wǎng)總體規(guī)劃布局，有利于渤海地區(qū)周邊天然氣管網(wǎng)的建設(shè)和完善2）參照川氣東輸設(shè)計(jì)思路3）線路走向應(yīng)結(jié)合沿線主要用氣點(diǎn)的地理位置，選擇合理的線路，使線路筆直，縮短線路長(zhǎng)度，節(jié)約鋼材和投資根據(jù)管道所經(jīng)過(guò)地區(qū)的地形、地貌、交通、人文、經(jīng)濟(jì)等條件，按以下幾個(gè)方面選擇并確定線路的走向。1）符合國(guó)家天然氣管網(wǎng)總體規(guī)劃布局，有利于渤海地區(qū)周邊天然氣管網(wǎng)的建設(shè)和完善2）參照川氣東輸設(shè)計(jì)思路3）線路走向應(yīng)結(jié)合沿線主要用氣點(diǎn)的地理位置，選擇合理的線路，使線路筆直，縮短線路長(zhǎng)度，節(jié)約鋼材和投資4）減少對(duì)土地特別是耕地的占用，處理好與其他擬建成品油和原油管道的關(guān)系，盡量為擬建管道預(yù)留合理位置，創(chuàng)造可能的通道5）線路應(yīng)盡量靠近既有公路，便于運(yùn)輸、施工和生產(chǎn)維護(hù)管理6）為保證管道長(zhǎng)期可靠安全運(yùn)行，應(yīng)該盡可能選擇有利地形，降低施工難度，選擇地震高烈度區(qū)、活動(dòng)地震斷裂帶、滑坡、崩塌、泥石流等不良工程地質(zhì)地段時(shí)應(yīng)該盡可能的避開(kāi)流動(dòng)和采空區(qū)塌陷區(qū)7）大型河流穿越（穿越）的位置選擇的時(shí)候應(yīng)以線路總體的走向?yàn)榛鶞?zhǔn)。在遵循線路整體走向的前提下，線路局部走向應(yīng)該以穿越（穿越）點(diǎn)的需要為基準(zhǔn)。盡量減少管道在水域之間的穿越，選擇合理的河流穿越（穿越）點(diǎn)8）管道應(yīng)盡可能避開(kāi)城市規(guī)劃區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和工礦企業(yè)，來(lái)減少拆遷工作量。必要時(shí)，應(yīng)考慮到工礦企業(yè)和城鎮(zhèn)的發(fā)展和規(guī)劃，考慮到的規(guī)劃應(yīng)該與該地區(qū)的農(nóng)田、水利、交通和其他項(xiàng)目的規(guī)劃相吻合。首先要考慮的是避開(kāi)自然保護(hù)區(qū)和文物保護(hù)區(qū)。難以避免時(shí)，應(yīng)經(jīng)主管部門(mén)論證批準(zhǔn)。9）線路應(yīng)盡量避開(kāi)人口密集的區(qū)域、人類活動(dòng)頻繁的地點(diǎn)，以此來(lái)保障管道及周邊地區(qū)的安全10）線路必須要避開(kāi)軍事設(shè)施、易燃易爆的倉(cāng)庫(kù)和重點(diǎn)保護(hù)區(qū)。3.2.2沿線自然條件狀況管道沿線存在穿越江河工程，以及鐵路、高速公路穿越工程，除穿越點(diǎn)大都為平原地貌，高差小于200mo（1）沿管道中心線兩側(cè)各200m范圍內(nèi)，任意劃分長(zhǎng)度為3km，并能包括最大聚居產(chǎn)數(shù)的若干段，按規(guī)定地段劃分為四個(gè)等級(jí)。在農(nóng)村人口聚集的村莊，大元，住宅樓，應(yīng)從每一獨(dú)立戶作為一個(gè)工人居住的建筑物計(jì)算：一級(jí)地區(qū)：戶數(shù)在15戶以下地段。包括15戶。二級(jí)地區(qū)：戶數(shù)在15戶以上。100戶以下區(qū)段。三級(jí)地區(qū)：戶數(shù)在100戶或100戶以上的區(qū)段，包括市郊區(qū)居住區(qū)，商業(yè)區(qū)，工業(yè)區(qū)，發(fā)展區(qū)，以及不夠四級(jí)地區(qū)條件的人口稠密區(qū)；（1）沿管道中心線兩側(cè)各200m范圍內(nèi)，任意劃分長(zhǎng)度為3km，并能包括最大聚居產(chǎn)數(shù)的若干段，按規(guī)定地段劃分為四個(gè)等級(jí)。在農(nóng)村人口聚集的村莊，大元，住宅樓，應(yīng)從每一獨(dú)立戶作為一個(gè)工人居住的建筑物計(jì)算：一級(jí)地區(qū)：戶數(shù)在15戶以下地段。包括15戶。二級(jí)地區(qū)：戶數(shù)在15戶以上。100戶以下區(qū)段。三級(jí)地區(qū)：戶數(shù)在100戶或100戶以上的區(qū)段，包括市郊區(qū)居住區(qū)，商業(yè)區(qū)，工業(yè)區(qū)，發(fā)展區(qū)，以及不夠四級(jí)地區(qū)條件的人口稠密區(qū)；四級(jí)地區(qū)：指四層及四層以上樓房普遍級(jí)種交通頻繁，地下設(shè)施多的區(qū)段。（2）劃分地區(qū)等級(jí)邊界時(shí)，邊界線距離最近一幢建筑物外緣應(yīng)大于200m。（3）在一二級(jí)分區(qū)的學(xué)校，醫(yī)院以及其他公共場(chǎng)合等人群聚集的地方，按三級(jí)地區(qū)選用設(shè)計(jì)。（4）當(dāng)一個(gè)地區(qū)的發(fā)展規(guī)劃足以改變?cè)摰貐^(qū)的現(xiàn)有等級(jí)時(shí)，應(yīng)按照發(fā)展規(guī)劃來(lái)進(jìn)行地區(qū)等級(jí)的劃分。表3-2強(qiáng)度設(shè)計(jì)系數(shù)地區(qū)等級(jí)強(qiáng)度設(shè)計(jì)系數(shù)F一級(jí)地區(qū)0.72二級(jí)地區(qū)0.6三級(jí)地區(qū)0.5根據(jù)以上地區(qū)劃分規(guī)范以及地圖中路段情況，將權(quán)限劃分為三個(gè)地區(qū)等級(jí)：克拉瑪依至蘭州段普遍人口較少，大多為沙漠、山地，將該段地區(qū)等級(jí)定為一級(jí);蘭州至鄭州段人口相対較，但也有高原盆地等地段，將該地段劃分為二級(jí)；鄭州至武漢段屬于人口密集區(qū)，劃分為三級(jí)地區(qū)。四級(jí)地區(qū)根據(jù)以上地區(qū)劃分規(guī)范以及地圖中路段情況，將權(quán)限劃分為三個(gè)地區(qū)等級(jí)：克拉瑪依至蘭州段普遍人口較少，大多為沙漠、山地，將該段地區(qū)等級(jí)定為一級(jí);蘭州至鄭州段人口相対較，但也有高原盆地等地段，將該地段劃分為二級(jí)；鄭州至武漢段屬于人口密集區(qū)，劃分為三級(jí)地區(qū)。0.43.3管道材質(zhì)及壁厚選擇3.3.1材質(zhì)壁厚選擇（1）材質(zhì)選擇長(zhǎng)距離輸氣管道使用鋼鐵輸氣管材選擇的基本原理就是一定要注意保證輸氣鋼管能夠具備滿足輸氣管道需要的高強(qiáng)度、剛性、任性、和可焊接特點(diǎn),并盡可能減少消耗鋼。管型選擇是在滿足安全可靠前提下選擇價(jià)格合理的產(chǎn)品。根據(jù)石油輸氣管道輸送工藝質(zhì)量計(jì)算書(shū)中所描述確定的石油輸氣管道輸送系統(tǒng)所使用需要進(jìn)行設(shè)計(jì)的輸氣壓力、管徑、輸送管道介質(zhì)以及管道首站油氣輸送和進(jìn)出站的輸氣溫度等技術(shù)要求,確定了本設(shè)計(jì)工程中的輸氣管道系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格選用質(zhì)量符合《石油天然氣輸送管道用螺旋縫埋孤焊鋼管》(gb9711-88)以及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的本規(guī)范及其中的鋼管x80等級(jí)應(yīng)為螺旋焊焊縫成型埋弧鋼釬焊專用鋼管,x80鋼管應(yīng)具有較高的抗熱耐腐蝕性和其在低溫下的柔韌性良好。管道壁厚按《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50251-2003)中規(guī)定計(jì)算(計(jì)算所得的管道壁厚度應(yīng)向上圓整到鋼管的壁厚)管道壁厚按《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50251-2003)中規(guī)定計(jì)算(計(jì)算所得的管道壁厚度應(yīng)向上圓整到鋼管的壁厚)；式中：——鋼管計(jì)算壁厚，mm；P——設(shè)計(jì)壓力，MPa；D——管道外徑，m；——鋼管的最小屈服強(qiáng)度，MPa；F——設(shè)計(jì)系數(shù)；——焊縫系數(shù)，取L0；t——管道的溫度折減系數(shù)，取1.0。3.3.2管道的軸向應(yīng)力及穩(wěn)定性校核對(duì)于埋地的管道必須進(jìn)行當(dāng)量應(yīng)力的校核,管線壁厚的設(shè)計(jì)和測(cè)量公式僅是為了充分考慮管線在其內(nèi)壓和外力的作用下所能產(chǎn)生的環(huán)形應(yīng)力,對(duì)于比較大直徑的埋地管線或者一些特殊管段的安全性需要,還應(yīng)當(dāng)進(jìn)行核算。（5-57）（5-58）式中：——管道的軸向應(yīng)力，MPa；E——鋼材的彈性模量，為2.06×105MPa；——鋼材的線性膨脹系數(shù)，為1.2×10-5/℃；t1——管道下溝回填時(shí)溫度，取20°C；t2——管道的工作溫度，取8°C；——泊松比，取0.3；——由內(nèi)壓產(chǎn)生的管道環(huán)向應(yīng)力，MPa；P——管道設(shè)計(jì)內(nèi)壓力，MPa；d——鋼管內(nèi)徑，cm；受約束熱膨脹直管段，按最大剪應(yīng)力強(qiáng)度理論來(lái)計(jì)算當(dāng)量應(yīng)力，并應(yīng)符合下列表達(dá)式的要求：——鋼管的公稱壁厚，cm。受約束熱膨脹直管段，按最大剪應(yīng)力強(qiáng)度理論來(lái)計(jì)算當(dāng)量應(yīng)力，并應(yīng)符合下列表達(dá)式的要求：3.4管道敷設(shè)3.4.1管道的敷設(shè)方法（1）地下敷設(shè)是長(zhǎng)輸管線采用的最廣泛的一種形式，管子頂點(diǎn)位于地表以下有一定的距離，最小覆土層厚度見(jiàn)下表；輸氣管宜采取埋地的方式進(jìn)行敷設(shè),特殊情況下可以選擇采用土路基、地上水泥路基等。不同的國(guó)家和地區(qū),所采?。?）地下敷設(shè)是長(zhǎng)輸管線采用的最廣泛的一種形式，管子頂點(diǎn)位于地表以下有一定的距離，最小覆土層厚度見(jiàn)下表；表3-3最小覆土層厚度（m）地區(qū)等級(jí)土壤類巖石類旱地水田一等0.60.80.5二等0.60.80.5三等0.80.80.5四等0.80.80.5（2）（2）半地下敷設(shè)方法是管道的管底在地表下面，而是管頂在地表上面;（3）地上敷設(shè)（土堤敷設(shè)）指的是管道管底在地表上面；（4）排水管架的直接敷設(shè)主要原理是把這條排水管道直接利用架設(shè)在一個(gè)可以構(gòu)筑于高層地面的圓形支架上面,一般認(rèn)為適合于應(yīng)用于交通跨境中的行人、自然界的障礙物、開(kāi)采的工礦區(qū)及海水永凍等危險(xiǎn)地段。按照相關(guān)規(guī)范的要求,并充分結(jié)合管路沿線所需要穿越地區(qū)的實(shí)際具體情況,本次建設(shè)的工程主要干線管路除某些其他地方采用了管梁跨越建筑結(jié)構(gòu)及大型河流流入穿越建筑結(jié)構(gòu)的形式外,其他各種管路均全部采用了埋地方法進(jìn)行敷設(shè)。根據(jù)《天然氣長(zhǎng)輸管道工程設(shè)計(jì)》中規(guī)范閔：管道的根據(jù)《天然氣長(zhǎng)輸管道工程設(shè)計(jì)》中規(guī)范閔：管道的改向可釆取彎頭或者彎角的方式來(lái)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，為了滿足清管器或者檢驗(yàn)儀器能夠順利的通過(guò)設(shè)計(jì)管道，彎頭的曲率半徑應(yīng)該大于5DN。對(duì)于溫差變化較大的管道曲率半徑應(yīng)該大于等于10DN.（1）現(xiàn)場(chǎng)冷彎彎管的最小曲率半徑如表3-4：公稱直徑（DN）最小曲率半徑（Rmin）<30018DN<35021DN<45024DN>45030DN（（2）彎管上面有環(huán)向焊縫時(shí)，彎制后應(yīng)用X射線對(duì)焊縫進(jìn)行一系列檢測(cè)。（3）輸氣管道平面和豎向不宜同時(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)角。水平彈性敷設(shè)曲線與豎向彈性敷設(shè)曲線不易重疊。干線曲率選擇一個(gè)干線曲率半徑大小為長(zhǎng)度rr=6d的小型彎道;冷彎用鋼管現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行彎制,采用干線曲率控制半徑大小rl=dn40。線路截?cái)嚅y室的設(shè)置a、設(shè)置目的在輸氣管道上設(shè)置截?cái)嚅y，并間隔一定線路截?cái)嚅y室的設(shè)置a、設(shè)置目的在輸氣管道上設(shè)置截?cái)嚅y，并間隔一定的距離。主要的目的就是為了方便維修以及如果管道發(fā)生了破損，盡可能的減少損失并且防止事故進(jìn)一步加劇。當(dāng)輸氣管道發(fā)生破損事故時(shí)，截?cái)嚅y關(guān)閉方式有自動(dòng)和手動(dòng)兩種。截?cái)嚅y的安裝應(yīng)能通過(guò)清管器或檢測(cè)儀器。b、截?cái)嚅y間距根據(jù)《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定，不同等級(jí)地區(qū)截?cái)嚅y的設(shè)置間距不同，截?cái)嚅y最大間距應(yīng)符合下列規(guī)定：一等地區(qū)為主的管段不宜大于32km；二等地區(qū)為主的管段不大于24km；三等地區(qū)為主的管段不大于16km；四等地區(qū)為主的管段不大于8km；上述規(guī)定的閥門(mén)間距可以稍作調(diào)整，使閥門(mén)安裝在更容易接近的地方。3.4.4線路走向(1)火災(zāi)施工時(shí)建站應(yīng)盡量選擇避開(kāi)火災(zāi)易發(fā)的諸如山洪、滑坡等不良通風(fēng)地段以及其他較為適合施工建站的危險(xiǎn)場(chǎng)所;（3（3）地下水位較低，無(wú)腐蝕性；（4）地耐力不小于150KPa。3.4.5勘察要求（1）站場(chǎng)地形圖比例（1:200）?（1:500）。（2）戰(zhàn)場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)該與英語(yǔ)管線測(cè)量系統(tǒng)一樣。（3）在工程設(shè)計(jì)建站過(guò)程中應(yīng)在測(cè)量地形范圍時(shí)候還應(yīng)該具體仔細(xì)考慮范圍是否可以作為一個(gè)地形總圖作為布局中的設(shè)計(jì)方案而不能留有范圍剩余(特殊地形區(qū)域的工程建站則一般可以視現(xiàn)場(chǎng)地形具體情況,確定其需要測(cè)量范圍區(qū)域內(nèi)的范圍與具體地形的相對(duì)比例)。3.4.6站址選擇步驟（1）先在確定的范圍的總流向內(nèi)的地形圖上（1:50000）或（1:10000）初選幾處位置作為站址。（2）由公司組織各有關(guān)專業(yè)的負(fù)責(zé)人（總圖、水、電、土建、地質(zhì)、測(cè)量）以及生產(chǎn)單位的負(fù)責(zé)人進(jìn)行站址的確定，以后公司應(yīng)進(jìn)行地質(zhì)勘察和測(cè)量工作確定是否要進(jìn)行地質(zhì)勘察和測(cè)量工作、線路里程樁、轉(zhuǎn)角樁及標(biāo)志樁的設(shè)置3.4.7線路設(shè)計(jì)中采取的抗震措施（1）歷史地震擬建造管線的區(qū)域位于華南斷塊區(qū)內(nèi)構(gòu)造和地震活動(dòng)相對(duì)較弱的地方，活動(dòng)斷裂和活動(dòng)盆地不甚發(fā)育，而且活動(dòng)強(qiáng)度很小，新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)主要表現(xiàn)為整體向南掀斜抬升、不甚強(qiáng)烈的斷塊的差異運(yùn)動(dòng)和間歇性的升降運(yùn)動(dòng)，地震活動(dòng)比較弱，有歷史記載M4.7級(jí)以上地震僅有27次，M6.0級(jí)以上地震僅有2次。根據(jù)《輸油（氣）埋地鋼制管道抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（SY54050-91）根據(jù)《輸油（氣）埋地鋼制管道抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（SY54050-91）有關(guān)要求及結(jié)合沿線所處的部分地區(qū)按7級(jí)地震強(qiáng)度設(shè)防，地面上的線路附屬設(shè)施和重要的穿越工程在該區(qū)域基本設(shè)防強(qiáng)度的基礎(chǔ)上提高一度作為設(shè)計(jì)設(shè)防強(qiáng)度的原則，線路設(shè)計(jì)中采取以下有利于抗震的措施：a、避開(kāi)在特大地震期間有可能會(huì)導(dǎo)致發(fā)生的地基不平整或失穩(wěn)的松軟土質(zhì)場(chǎng)地,如飽和沙土、人工填埋砂土、下沉泥質(zhì)土層區(qū)、采礦小巷區(qū)等,選擇堅(jiān)硬的土質(zhì)場(chǎng)地,如基巖、堅(jiān)固的碎土、硬性粘土等;b、盡量避免在地質(zhì)構(gòu)造上的斷層帶和地震活動(dòng)中的斷面和強(qiáng)度大于8級(jí)或以上的地震活動(dòng)區(qū)域;c、選取一個(gè)自然地勢(shì)比較平坦開(kāi)放的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地,避開(kāi)陡峭的高山峽谷、孤立的懸崖小山和其他一些地質(zhì)環(huán)境結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的危險(xiǎn)區(qū)域;d、根據(jù)對(duì)管道沿線各個(gè)地區(qū)的地震安全性質(zhì)量評(píng)價(jià)報(bào)告,合理地選擇了管道所經(jīng)過(guò)的斷層方向,使得管線能夠在斷層中活動(dòng)時(shí)保持處于承受拉力的狀態(tài),避免了管道受壓。e、根據(jù)對(duì)兩條管道沿線各個(gè)重點(diǎn)地區(qū)的斷層地震安全影響性質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)分析報(bào)告,選取距離活動(dòng)破裂斷層沿線位移及活動(dòng)斷層敷設(shè)帶沿線寬度最低的一個(gè)地點(diǎn)即可進(jìn)行斷層穿越活動(dòng)斷層敷設(shè)帶,若兩條管道沿線與活動(dòng)斷裂帶沿線保持寬度平行,管道一般宜在距活動(dòng)斷裂破碎重點(diǎn)地帶200m外遠(yuǎn)處進(jìn)行斷層敷設(shè)。3.5焊接與檢驗(yàn)平原段,應(yīng)盡量采用完全自動(dòng)化的焊接,并配合100%超聲波打破試驗(yàn);水網(wǎng)及其他山區(qū)等地段,宜選擇半自動(dòng)化的焊接,配合100%x射線探傷技術(shù)來(lái)保證焊接質(zhì)量;通過(guò)各種保護(hù)區(qū)、穿越段和連頭處等部位的管路區(qū)段,除了對(duì)環(huán)形焊縫進(jìn)行100%x射線試驗(yàn)性探傷外,還要對(duì)環(huán)形焊縫進(jìn)行100%的超聲波探傷,以有效地確保施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)形焊縫。管道焊接施工方式應(yīng)根據(jù)綜合考量管道的直徑、材料和壁厚狀況、管道所需要通過(guò)的區(qū)域地形特征以及對(duì)管道施工的時(shí)間要求等因素來(lái)確定。管道的焊接和檢測(cè)采用的方法有以下幾種:平原段,應(yīng)盡量采用完全自動(dòng)化的焊接,并配合100%超聲波打破試驗(yàn);水網(wǎng)及其他山區(qū)等地段,宜選擇半自動(dòng)化的焊接,配合100%x射線探傷技術(shù)來(lái)保證焊接質(zhì)量;通過(guò)各種保護(hù)區(qū)、穿越段和連頭處等部位的管路區(qū)段,除了對(duì)環(huán)形焊縫進(jìn)行100%x射線試驗(yàn)性探傷外,還要對(duì)環(huán)形焊縫進(jìn)行100%的超聲波探傷,以有效地確保施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)形焊縫。3.6清管與試壓（1）清管掃線a、管道竣工前應(yīng)該使用清管器來(lái)進(jìn)行管道的清理，次數(shù)一般不少于兩次；b、管道線路的清理應(yīng)該設(shè)立臨時(shí)清管收發(fā)裝置和防空口，不可以使用站內(nèi)設(shè)施，并且防空口應(yīng)該設(shè)置在開(kāi)闊的安全地區(qū)，防空口應(yīng)加固而且需要有可靠的接地裝置；c、管道投入使用前應(yīng)對(duì)清管進(jìn)行干燥處理，必要時(shí)候可以使用一定量的吸濕劑。（2）試壓的一般規(guī)定根據(jù)《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(gb50251-2003)的有關(guān)規(guī)定以及有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范具體內(nèi)容,輸氣管道必須在各個(gè)管段間連接進(jìn)行焊縫強(qiáng)度測(cè)壓試驗(yàn)和對(duì)其焊縫嚴(yán)密穩(wěn)定性測(cè)壓試驗(yàn),經(jīng)過(guò)強(qiáng)度試壓結(jié)果合格后可對(duì)管段間相互連接的不銹鋼管對(duì)其焊縫通過(guò)電磁射線檢測(cè)照相進(jìn)行試壓并經(jīng)檢驗(yàn)結(jié)果合格后,可不再對(duì)其焊縫進(jìn)行強(qiáng)度試壓。輸氣站和其他橫跨(大)越的中型上游河流、鐵路、二級(jí)以上的普通公路、高速公路等地下下排水管段,均應(yīng)定期進(jìn)行單獨(dú)的輸氣試壓。試壓介質(zhì)a、位于一、二級(jí)水質(zhì)工程重點(diǎn)地區(qū)的各個(gè)工程管段均勻時(shí)可以選擇采用不含放射性物質(zhì)氣體或者特別是含氨水液體作為水質(zhì)試驗(yàn)所用介質(zhì):b、位于三、四級(jí)以上壓力地區(qū)的水泥管段和水力輸氣站內(nèi)的鋼筋工藝試壓管道路段宜盡量采用鋼筋水力工程試壓用的介質(zhì);所以當(dāng)鋼筋水泥管作為一個(gè)主要試壓壓力介質(zhì)時(shí),管道高點(diǎn)應(yīng)設(shè)排氣閥放空。（4）實(shí)驗(yàn)壓力a、一級(jí)以上地區(qū)內(nèi)的排水管段壓力不應(yīng)低于實(shí)際設(shè)計(jì)用水壓力的1.1倍;b、二級(jí)工程地區(qū)內(nèi)的排水管段長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò)或小于實(shí)際設(shè)計(jì)用水壓力的1.25倍;c、三級(jí)以上地區(qū)內(nèi)的排水管段壓力不應(yīng)超過(guò)或小于實(shí)際設(shè)計(jì)用水壓力的1.4倍;d、四級(jí)以上地區(qū)內(nèi)的管段和輸氣車(chē)站內(nèi)的工藝管段長(zhǎng)度均不宜超過(guò)或等同于實(shí)際設(shè)計(jì)用電壓力的1.5倍;實(shí)驗(yàn)中的穩(wěn)壓運(yùn)行時(shí)間一般不宜少于4個(gè)小時(shí)。（5）嚴(yán)密性實(shí)驗(yàn)及干燥嚴(yán)密性的實(shí)驗(yàn)要求應(yīng)在高強(qiáng)度試驗(yàn)中檢測(cè)合格后方可進(jìn)行,用有機(jī)氣體為試驗(yàn)介質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室,其試驗(yàn)的壓力應(yīng)為實(shí)際設(shè)計(jì)的壓力并以保證穩(wěn)定24小時(shí)不發(fā)生泄漏的實(shí)驗(yàn)室為準(zhǔn)。輸氣通道管路的排水試壓和排氣清管后均適宜于夏天進(jìn)行濕式風(fēng)機(jī)干燥。也就是可以通過(guò)考慮選擇采用高壓吸水型氣體泡沫吸濕清管器來(lái)堵塞對(duì)反復(fù)使用吸附、干燥的潮濕氣體(有時(shí)如果是壓縮空氣或者特別是氧化氮?dú)獾?的泡沫吹掃、真空蒸發(fā)、灌裝和同時(shí)注入含聚甘醇酸酯類氣體吸濕清洗劑的泡沫清洗等保護(hù)措施。3.7閥門(mén)與法蘭的選用3.7.1閥門(mén)的種類及選用團(tuán)本次工程設(shè)計(jì)中所需要選擇的各類氣體閥門(mén)除了適當(dāng)可以充分滿足它們的基本功能使用需求外,還適當(dāng)應(yīng)該配備具有良好的閥體密封度和性能好,使用壽命長(zhǎng),操作和安裝維護(hù)方便,價(jià)格低廉等基本特征。閘閥管道安裝中的板式閘閥主要含義是閥門(mén)指在管道安裝時(shí)一般需要閥門(mén)進(jìn)行全開(kāi)、完整的自動(dòng)關(guān)閉或?qū)儆谥苯咏財(cái)嚅_(kāi)關(guān)位置的封閉管道,具有閘板可以直接調(diào)節(jié)管內(nèi)水力和管道流量的開(kāi)關(guān)部位不能直接使用板式閘閥,站場(chǎng)運(yùn)輸設(shè)備中通常都有使用契式但一般沒(méi)有安裝閘板的閘閥切換器。截止閥適用于所有的全開(kāi)、半關(guān)屬于截?cái)嗍降墓芏?。也有些可以?yīng)用于對(duì)流量的調(diào)節(jié)要求不嚴(yán)格的部位,作為普通截流器的控制和操作使用。在車(chē)輛和站場(chǎng)中主要是一種用于粗調(diào)整的控制閥,對(duì)于流體和壓力將有嚴(yán)格要求的地點(diǎn),不宜使用截止閥。節(jié)流閥節(jié)流控制閥又被簡(jiǎn)稱為角式針型閥,主要用途是一種用于用來(lái)控制列車(chē)流量和進(jìn)行截流的自動(dòng)降壓,在地鐵車(chē)站內(nèi)主要用途是用于采用一種也被稱為角式的針型節(jié)流控制閥。安全閥安全閥對(duì)于經(jīng)常受壓的排氣管道和壓力容器上都應(yīng)具有一個(gè)安全保護(hù)閥的功能,當(dāng)被安全保護(hù)過(guò)的管道內(nèi)壓力介質(zhì)的內(nèi)外壓力持續(xù)增加或溫度升高至壓力大于值或超過(guò)系統(tǒng)預(yù)設(shè)值(壓力即通過(guò)安全閥的切斷啟動(dòng)停止壓力)時(shí),即全閥會(huì)自動(dòng)切斷停止主閥開(kāi)啟,排放一部分的壓力介質(zhì),防止閥內(nèi)壓力溫度持續(xù)不斷升高,保護(hù)管道。但是當(dāng)壓力下降至預(yù)設(shè)的值(即安全閥回座壓力)時(shí)又系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)停止或關(guān)閉,防止介質(zhì)過(guò)多泄漏。球閥球閥和閘閥的工作功能類似,它們都是一種用來(lái)攔阻和切斷管道上的介質(zhì)使用的一種閥門(mén),不能直接用于控制和調(diào)節(jié)水流。由于球閥因其運(yùn)動(dòng)通徑和管路相等,所以在輸氣式管線中被普遍使用。3.7.2法蘭的選用一般來(lái)說(shuō),法蘭是一種可以直接進(jìn)行手工鑄造或者進(jìn)行模鍛,根據(jù)鑄造工藝操作條件和所用工作介質(zhì)等多種因素,可以自由地進(jìn)行選擇不同的法蘭及其產(chǎn)品公稱的工作壓力、類型、密封面的材質(zhì)要求和其他常用材料。3.8本章小結(jié)本章主要講述了線路選擇需要考慮的因素，線路選擇利用到了地圖軟件，以及在地圖上確定的線路走向，記錄了經(jīng)過(guò)的點(diǎn)，點(diǎn)的高程，以及每?jī)牲c(diǎn)之間的里程。并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際確定線路走向并依據(jù)管道敷設(shè)原則及線路所經(jīng)地情況確定管道敷設(shè)方式，以及說(shuō)明清管試壓的操作規(guī)定和線路輔助設(shè)施的選用原則。第四章站場(chǎng)工藝流程及設(shè)備設(shè)計(jì)說(shuō)明4.1輸氣管道工程站場(chǎng)種類及名稱4.1.1概述輸氣站就是指鐵路輸氣隧道管路建設(shè)工程中所需要使用的各種特殊工藝性的車(chē)站輸氣場(chǎng)地。按它們?cè)谖覈?guó)輸氣輸油管路中所所在處的特殊地理空間位置來(lái)劃分,可將其等級(jí)劃分分別為:輸氣第一站、輸氣管路末端第二站和輸氣中間站。按其主要功能再次進(jìn)行劃分,如:空氣調(diào)壓壓力計(jì)量站、清管站及分離計(jì)量站、配氣站及其他壓力計(jì)量站等。（1）輸氣首站功能：輸氣首站（1）輸氣首站功能：輸氣首站一般設(shè)在輸氣管道的起點(diǎn)站場(chǎng)，一般都具有分離、調(diào)壓、計(jì)量、清管發(fā)送等功能。主要流程：接收氣體廢棄處理廠的氣體，經(jīng)氣質(zhì)檢測(cè)、分離、計(jì)量升壓后輸往末站，發(fā)送給清管器，事故狀況及維修等放空、排污。正常輸氣：干線發(fā)送出來(lái)的過(guò)濾空氣——旋風(fēng)離子分離器——空氣過(guò)濾過(guò)的空氣——旋風(fēng)分離器——溫度計(jì)量——空氣壓縮機(jī)——空氣去除向中間站發(fā)送清管器：首站——發(fā)球筒——清管器通過(guò)指示器——下游的管線輸氣中間站功能:它主要定義是泛泛指一個(gè)建立在一條輸氣管道的氣體首站與末接收站之間的輸氣站場(chǎng),一般來(lái)說(shuō)可以再細(xì)分為氣體高壓氣接收站、氣體分離接收站、氣體站和分離接收站、清管站和分離接收站等幾個(gè)不同的站場(chǎng)類型,各站情況如下:壓氣站：它是設(shè)在輸氣管道沿線的站，用壓縮機(jī)對(duì)管輸氣體增壓。應(yīng)該盡量使它與其它站場(chǎng)相結(jié)合。一般可按站間距110?200km布站。主要生產(chǎn)流程:本次生產(chǎn)工程中所采用的是離心式壓縮機(jī)站,它的生產(chǎn)流程是由輸氣技術(shù)、機(jī)組控制以及輔助系統(tǒng)三個(gè)部分共同組成。輸氣技術(shù)部分除了凈化、計(jì)量、增壓等主要工序外,還應(yīng)該包括穿越站旁通、清管器的收發(fā)、安全放空以及管路上的緊急攔截等。在機(jī)組的控制單元中,有啟、超壓保護(hù)、抗喘振循環(huán)管路。輔助系統(tǒng)是指燃料天然氣的供應(yīng)、自動(dòng)控制的冷卻和潤(rùn)滑系統(tǒng)。氣體接收站。它是在輸氣管道沿線，為接受輸氣支線來(lái)氣而設(shè)計(jì)的站場(chǎng)。一般具有分離、調(diào)壓、計(jì)量和清管器收發(fā)等的功能。氣體分輸站。它是在輸氣管道沿線，為分輸氣體至用戶而設(shè)置的站場(chǎng)。一般具有分離、調(diào)壓、計(jì)量、清管器收發(fā)、配氣等的功能。主要流程：從干線上分輸部分氣體，經(jīng)分離、調(diào)壓、計(jì)量后供給用戶，用旋風(fēng)分離器對(duì)氣體除塵。接收清管器，事故工況及維修等放空和排污。清管分離站。清管分離站應(yīng)盡量于其他的輸送站場(chǎng)相結(jié)合，無(wú)合適的站場(chǎng)可結(jié)合時(shí)，可根據(jù)具體情況設(shè)中間清管分離站。一般清管分離站可按80-100km間隔考慮設(shè)置。主要流程：設(shè)有清管器接收和發(fā)送裝置，正常工作時(shí)氣走越站旁通，清管時(shí)經(jīng)旋風(fēng)分離器去下一站。越站旁通閥采用線路截?cái)嚅y，使其有線路截?cái)嚅y室的作用。主要流程：設(shè)有清管器接收和發(fā)送裝置，正常工作時(shí)氣走越站旁通，清管時(shí)經(jīng)旋風(fēng)分離器去下一站。越站旁通閥采用線路截?cái)嚅y，使其有線路截?cái)嚅y室的作用。（3）輸氣末站功能；它是設(shè)在輸氣管道末段儲(chǔ)氣段起點(diǎn)的站場(chǎng)，一般具有分離、調(diào)壓、計(jì)量、清官器接收及配氣功能。正常輸氣：上游來(lái)氣——旋風(fēng)除塵器——過(guò)濾分離器——計(jì)量——壓縮機(jī)——下輸?shù)礁鏖T(mén)站接受清管器：上游管線——青管器通過(guò)指示器——接球筒4.2輸氣站的主要功能4.2.1分離為了確保進(jìn)入輸氣管道的氣體質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)，在一些站場(chǎng)內(nèi)要設(shè)置一些分離裝置來(lái)分離里面攜帶的干粉塵，其除塵設(shè)備一般都使用旋風(fēng)分離器、多管除塵器、過(guò)濾除塵器等。大流量站場(chǎng)的氣體除塵器可以經(jīng)過(guò)匯管采取并聯(lián)的方法安裝來(lái)滿足處理的要求。在設(shè)計(jì)分離器臺(tái)數(shù)時(shí)，應(yīng)按分離器的最小處理能力來(lái)設(shè)計(jì)計(jì)算安排，以保證當(dāng)一臺(tái)分離器檢修時(shí)余下的分離器的最大處理能力仍能滿足站場(chǎng)的處理要求。4.2.2調(diào)壓(1)在輸入支線進(jìn)出輸入及干路輸出時(shí),支線和輸出干線電路的各個(gè)連接端之間必該應(yīng)當(dāng)能夠保持穩(wěn)定地相互承受支線輸入及干路輸出的一定壓力,并明確規(guī)定其幅度波動(dòng)控制幅度,從而可以有助于對(duì)輸入支線及輸出干路在壓力輸送持續(xù)時(shí)間中幅度進(jìn)行波動(dòng)控制。輸氣第一站內(nèi)的輸氣調(diào)壓控制裝置在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)不僅應(yīng)當(dāng)能夠符合各種輸氣調(diào)壓工藝的基本設(shè)計(jì)技術(shù)要求且裝置應(yīng)應(yīng)當(dāng)能夠完全滿足它的啟、停、維護(hù)及日常檢修等各種需要。(2)自動(dòng)調(diào)壓系數(shù)計(jì)量壓力裝置不適宜設(shè)計(jì)安置于使用氣源站或來(lái)源發(fā)電機(jī)中氣體壓力不穩(wěn)定而且可能有必要時(shí)間或可能發(fā)生需精確控制其輸入或出站氣體壓力的輸氣管線上、分送器和使用配氣器的管線上以及其他必須對(duì)入站氣體進(jìn)出流量壓力作出精確控制與自動(dòng)調(diào)節(jié)的調(diào)壓計(jì)數(shù)計(jì)量裝置之前。（1）所有輸入和輸出干線的氣體及站（1）所有輸入和輸出干線的氣體及站場(chǎng)內(nèi)自我消耗的氣體必須進(jìn)行計(jì)數(shù)計(jì)量。這些氣量是進(jìn)行交接業(yè)務(wù)的時(shí)候和整個(gè)輸氣系統(tǒng)調(diào)控的依據(jù)。（2）氣體計(jì)量裝置應(yīng)設(shè)置在輸氣干線上、分輸氣干線上和配氣管線上以及站內(nèi)的自耗氣管線上。（3）對(duì)于采用壓差式和采用容積式的實(shí)際流量的設(shè)計(jì)主要可以分為壓差式和采用容積式兩種實(shí)際流量的設(shè)計(jì),其中以一種采用壓差式的實(shí)際流量的設(shè)計(jì)應(yīng)用為主,近年來(lái)隨著目前我國(guó)大型輸氣渠道管路的工業(yè)自動(dòng)化管理水平和檢測(cè)技術(shù)成熟程度的不斷提高發(fā)展,在各種大型輸氣管路站場(chǎng)上己經(jīng)逐漸開(kāi)始大量使用各種微機(jī)器來(lái)檢測(cè)運(yùn)輸天然氣的實(shí)際流量。4.2.4清管輸氣管線在施工過(guò)程中殘留下來(lái)的污物和管道投入生產(chǎn)運(yùn)行的時(shí)候所累積下來(lái)的腐蝕產(chǎn)物，都是影響氣質(zhì)、降低輸氣能力，堵塞儀表、影響計(jì)量精度和加劇管線內(nèi)部腐蝕的主要因素。所以，我們要在管道線路投入生產(chǎn)前和運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中進(jìn)行清理。清管氣體收發(fā)裝置：清管氣體收發(fā)裝置包括收發(fā)筒、工藝管線、全通徑閥門(mén)、裝卸工具以及指示器等作為主要的輔助設(shè)備。(1)主管發(fā)球筒:每個(gè)主管發(fā)球筒的兩個(gè)圓柱形主管直徑通常比一個(gè)主管大1?2倍,以便于兩個(gè)清管器同時(shí)放入與主管取出。其中用于發(fā)送筒的清管長(zhǎng)度宜盡可能地不得達(dá)到管徑最長(zhǎng)的管路清管器或管路監(jiān)視器的清管長(zhǎng)度,一般來(lái)說(shuō)發(fā)送筒長(zhǎng)度不應(yīng)不得超過(guò)筒徑的3?4倍;其中用于接受筒的清管長(zhǎng)度一般至少應(yīng)該長(zhǎng)或是更長(zhǎng)些,因?yàn)樗鼈兺瑫r(shí)還可能需要采用包括一種容納大量污水進(jìn)入管路排污管中的一種大塊污水清理物和一種采用先后管的方法,例如進(jìn)入管路的兩個(gè)或更多個(gè)的清管器,其中的長(zhǎng)度一般不應(yīng)盡可能不得超過(guò)整個(gè)管徑的4?6倍。(2)迅速啟動(dòng)的盲板:迅速啟動(dòng)的盲板上要配備一個(gè)防自松的安全保護(hù)裝置。(3)污水廢棄物的排放:由清管器操作所排出的廢水應(yīng)進(jìn)行集中處置,不得任何隨意排放。4.2.5安全泄放輸氣站的各類站場(chǎng)必須設(shè)置安全設(shè)施。安全閥定壓及泄壓防空管直徑應(yīng)按以下要求計(jì)算：(1)對(duì)于每個(gè)安全閥必須進(jìn)行限位定壓,安全閥的實(shí)際定位電壓量的值應(yīng)該必須是幾乎等于或者幾乎小于所有被鎖定受壓驅(qū)動(dòng)裝置和壓力容器的實(shí)際設(shè)計(jì)額定壓力。(2)安全瀉放設(shè)施的設(shè)置要求a、輸氣站在及其進(jìn)入輸氣站的截?cái)喙芎烷y的上游及其進(jìn)出站站的截?cái)喙芎烷y的下游均向上應(yīng)分別設(shè)置一個(gè)自動(dòng)泄壓式空氣放空器。根據(jù)站場(chǎng)輸氣干線管路和放空站場(chǎng)的不同使用要求,放空輸氣管路中的閥應(yīng)能快捷地直接放空站場(chǎng)輸氣干線管路上其中的兩個(gè)放空截?cái)嚅y之間的輸氣管段內(nèi)所有可燃?xì)怏w,放空輸氣管路上其中的閥口直徑一般來(lái)說(shuō)應(yīng)該是取決于站場(chǎng)輸氣干線管路中放空截?cái)嚅T(mén)上閥口的直徑1/3-1/2,而且其中的一個(gè)放空截?cái)嚅y直徑應(yīng)該與站場(chǎng)輸氣放空管路上其中的兩個(gè)放空截?cái)嚅y相同。b、站內(nèi)的各種受壓裝置及容器均要按現(xiàn)有的安全技術(shù)規(guī)程中所需要的位置進(jìn)行設(shè)計(jì)。安全閥中所瀉放出的氣體都能被引入到相同等級(jí)的壓力下放空的管線中。4.3站址選擇4.3.1基本要求(1)道路地理位置:本文給出的道路地理具體位置必須保證是完全服從于石油輸氣主要道路干線的最大長(zhǎng)度走向,并且還應(yīng)充分綜合考慮到道路交通、供電、給排水、電信、日常生活等實(shí)際情況;與附近的大型工業(yè)、企業(yè)、倉(cāng)儲(chǔ)、火車(chē)站及其他重要人共公用設(shè)施之間的安全防火距離長(zhǎng)度應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵守現(xiàn)行《原油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的其他有關(guān)安全規(guī)定i%(2)車(chē)站的占地面積:所選擇的站址要使車(chē)站內(nèi)各個(gè)建筑物之間都能夠保留一個(gè)符合車(chē)站防火安全標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的間距,必要時(shí)可以適應(yīng)性地考慮到站場(chǎng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展空間。(3)檢查場(chǎng)地地形平整情況:所需要選定的場(chǎng)地站址宜恰好處于場(chǎng)內(nèi)地勢(shì)開(kāi)闊、平緩,以利于進(jìn)行場(chǎng)地的通風(fēng)排水及空間放空等場(chǎng)地位置的合理選擇,盡量不要降低場(chǎng)地平整后用于場(chǎng)地的使用混凝土和砂石方面和工程量。4.3.2工程地質(zhì)、水文地質(zhì)要求（1） 應(yīng)避開(kāi)易發(fā)山洪、滑坡等不良工程地質(zhì)段以及其他不易建站的地方。（2） 遇到濕陷性黃土分布地區(qū)，站址要盡可能的避開(kāi)或選在濕陷量小一點(diǎn)的地方。（3） 地下水位較低，無(wú)腐蝕性。4.3.3勘察要求（1） 站場(chǎng)地形圖比例（1：200）?（1；500）o（2） 站場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)與管線測(cè)量系統(tǒng)一致。（3） 測(cè)量范圍應(yīng)具體考慮為總圖布置方案留有余地（特殊地區(qū)建站可視現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，確定測(cè)量范圍和地形比例）。4.3.4站址選擇步驟（1） 先在總流向確定的范圍內(nèi)的地形圖上（1：50000）或（1：10000）初選幾處作為站址。（2） 組織各有關(guān)專業(yè)的負(fù)責(zé)人（總圖、水、電、土建、地質(zhì)、測(cè)量）以及生產(chǎn)單位的負(fù)責(zé)人進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)。（3）站址確定以后應(yīng)進(jìn)行地質(zhì)勘查和測(cè)量工作4.4站場(chǎng)工藝設(shè)備選型4.4.1多管除塵器的設(shè)計(jì)天然氣過(guò)程中的各種惰性固體化學(xué)雜質(zhì)不但可能會(huì)大大程度增加氣動(dòng)水泵的壓力輸送傳動(dòng)阻力,影響關(guān)系到壓力設(shè)備、閥門(mén)和壓力測(cè)量器等壓力儀表的正常運(yùn)行工作,使其水泵產(chǎn)生自動(dòng)磨損或者自動(dòng)加速、壽命長(zhǎng)的時(shí)間大大縮短,而且還嚴(yán)重地直接污染了泵內(nèi)環(huán)境,有害于正常生活和危害人體。所以,在我們提供產(chǎn)品給廣大客戶之前,要將所有懸浮于各種天然氣溶液中的各種有害固體化學(xué)雜質(zhì)全部徹底清除干凈。為此,在使用天然氣除塵輸送的工廠中,應(yīng)該分別設(shè)置一套空氣除塵輸送裝置。輸氣站場(chǎng)中的除塵裝置,要求它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠,分離效率高,不用經(jīng)常進(jìn)行更換或者是清洗零配件,氣流流動(dòng)壓降較小等特點(diǎn)。目前,常用于除塵機(jī)械設(shè)備主要有:旋風(fēng)分離器、導(dǎo)葉式旋風(fēng)分離器、過(guò)濾式分離器。此次工程均使用旋風(fēng)分離器。結(jié)構(gòu)示意圖4-1所示：圖4-1旋風(fēng)除塵器結(jié)構(gòu)原理1-排灰管；2-圓錐體；3-圓筒體4-進(jìn)氣管；5-排氣管；6-頂蓋4.4.2壓縮機(jī)組的選型及配置（1）往復(fù)式壓縮機(jī)優(yōu)點(diǎn)：都具有比較高的效率（90%以上），流量壓比的變化范圍很大。工況易于調(diào)節(jié)，流量變化對(duì)于效率的影響很小。如果機(jī)組對(duì)環(huán)境條件沒(méi)有特殊的要求，能夠?qū)崿F(xiàn)全天候的運(yùn)轉(zhuǎn)。缺點(diǎn)：d.該機(jī)組的排氣容量小,裝機(jī)能力大于2200kw以下的范圍。e.發(fā)電機(jī)組的設(shè)備體積大,活動(dòng)室和零配件設(shè)備數(shù)量多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,輔助維護(hù)裝置設(shè)備數(shù)量多,占地面積大,維修和養(yǎng)護(hù)工作量多。（2） 離心式壓縮機(jī)優(yōu)點(diǎn)：a.排氣量大，排氣連續(xù)均勻，震動(dòng)小。結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸小，重量輕，占地面積小。連續(xù)運(yùn)行時(shí)間可達(dá)4000小時(shí)以上，易損件少，維護(hù)工作量小。d..具備比較完整的自動(dòng)監(jiān)控、保護(hù)和調(diào)節(jié)設(shè)備,并且能夠滿足較高的工業(yè)自動(dòng)化需求。缺點(diǎn)：a.輸氣效率相對(duì)較低,輸氣量和輸出壓力的較大波動(dòng)所需要適應(yīng)的壓力范圍較小,流量和輸氣壓力的較大波動(dòng)對(duì)于輸氣機(jī)組正常工作效率的直接影響較大。b.一次性施工成本高,維護(hù)難度大,并且嚴(yán)格地要求施工人員具備較高的專業(yè)技術(shù)素質(zhì)和管理能力。綜上所述，對(duì)輸氣量較大、壓力基本沒(méi)有變化的輸氣干線應(yīng)該選用離心式壓縮機(jī)。在特殊的情況下，如輸氣干線首站（為氣田集氣末站，進(jìn)氣壓力受氣田影響，可能有較大的變化）、中間有一定氣體輸入的站，它的進(jìn)氣壓力可能就會(huì)受到氣田供氣壓力的影響），壓力變化較大，或者當(dāng)輸氣量比較小時(shí)，也可以選擇使用往復(fù)式活塞壓縮機(jī)。本工程選用離心式壓縮機(jī)。4.4.3驅(qū)動(dòng)機(jī)選擇比較(1)采用燃?xì)鉁u輪機(jī)的設(shè)計(jì)是可以就地取材,自成一個(gè)體系,從能源的利用和節(jié)約投資兩個(gè)方面均比較合理。(2)由于電動(dòng)渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速較低,無(wú)法實(shí)現(xiàn)與離心式壓縮機(jī)相適應(yīng),不能夠完全滿足我們的工程要求。(3)軸式燃?xì)鈮嚎s渦輪機(jī)的工作功率大,轉(zhuǎn)速高,易于與其他離心式燃?xì)鈮嚎s機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行自動(dòng)匹配,且容易自動(dòng)實(shí)現(xiàn)日常工作時(shí)的自動(dòng)化,余熱部分可以及時(shí)回收,節(jié)省能源,降低了生產(chǎn)成本。4.5本章小結(jié)本章主要就站場(chǎng)內(nèi)部工藝設(shè)計(jì)進(jìn)行了說(shuō)明，主要包括：站址的選擇、輸氣站的類型及其所對(duì)應(yīng)的功能和流程、輸氣站場(chǎng)工藝設(shè)備的選型設(shè)計(jì)。第五章輸氣管道工藝設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)5.1末端管徑和最優(yōu)長(zhǎng)度的確定5.1.1末端天然氣物性的計(jì)算1）末端平均壓力的計(jì)算(5-1)(5-2)式中：P1——管道起始?jí)毫Γ∕Pa）；P1——壓縮機(jī)與輸氣管線中的損失（MPa)，總壓損取為0.05MPa；P2——管道終點(diǎn)的壓力（MPa)，末站出站壓力3.5MPa；P2——壓縮機(jī)后空冷器壓損（MPa），總壓損取0.1MPa;PH——壓力等級(jí)（MPa）；Pcp——管道的平均壓力（MPa）。根據(jù)以上兩個(gè)公式及我們所選的壓力等級(jí)，計(jì)算結(jié)果入下表5-1所示壓力等級(jí)/（MPa）P1/（MPa）P2/（MPa）Pcp/（MPa）1211.853.58.5表5-1末端平均壓力末端管路中天然氣的平均溫度：25℃在Realpipe中輸入天然氣的組成，以及平均壓力和平均溫度，由軟件計(jì)算出氣體的物性如表5-2~5-4所示表5-2壓力等級(jí)10MPa時(shí)末端的物性參數(shù)物性值單位密度59.86942992㎏/m3粘度0.00001312Pa·s定容比熱1749.26808206KJ/(㎏·K）定壓比熱2678.44403772KJ/(㎏·K）熱傳導(dǎo)系數(shù)0.14399988KJ/（m2·K）摩爾分子量17.63297150㎏/mol壓縮因子0.85622712——焦耳湯姆遜系數(shù)0.00000381——表5-3壓力等級(jí)11MPa時(shí)末端的物性參數(shù)物性值單位密度66.53928664㎏/m3粘度0.00001343Pa·s定容比熱1755.99149399KJ/(㎏·K）定壓比熱2751.22539571KJ/(㎏·K）熱傳導(dǎo)系數(shù)0.14399988KJ/（m2·K）摩爾分子量17.63297150㎏/mol壓縮因子0.84532496——焦耳湯姆遜系數(shù)0.00000377——表5-4壓力等級(jí)12MPa時(shí)末端的物性參數(shù)物性值單位密度73.30382474㎏/m3粘度0.00001377Pa·s定容比熱1762.10237778KJ/(㎏·K）定壓比熱2852.11613391KJ/(㎏·K）熱傳導(dǎo)系數(shù)0.14399988KJ/（m2·K）摩爾分子量17.63297150㎏/mol壓縮因子0.83536991——焦耳湯姆遜系數(shù)0.00000371——5.1.2相關(guān)壁厚計(jì)算由《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》中公式5.1.2給出的公式（5-3）：（5-3）式中：——鋼管計(jì)算壁厚（mm）；P——壓力等級(jí)（MPa）；D——鋼管外徑（mm）；s——管道的最小屈服強(qiáng)度，X80鋼的是522MPa；F——強(qiáng)度設(shè)計(jì)系數(shù)，以及地區(qū)為0.72，二級(jí)地區(qū)為0.6，三級(jí)地區(qū)為0.5，四級(jí)地區(qū)為0.4；φ——焊縫系數(shù)，取為1.0t——溫度折減系數(shù)，此處取為1.0代入數(shù)據(jù)；根據(jù)上式計(jì)算出各相關(guān)壁厚，并根據(jù)《石油天然氣工業(yè)輸送鋼管交貨技術(shù)條件》進(jìn)行圓整后得出數(shù)據(jù)，具體見(jiàn)附錄3。5.1.3雷諾數(shù)和摩阻系數(shù)的計(jì)算雷諾數(shù)和摩阻系數(shù)的計(jì)算公式分別由（5-4）、（5-5）給出：（5-4）（5-5）式中：Re——雷諾數(shù)；?——天然氣的相對(duì)密度；ρa(bǔ)——空氣的密度（㎏/m3);Q——天然氣的標(biāo)況流量（m3/s)；d——管道內(nèi)直徑（m）；μ——天然氣粘度（Pa·s）；λ——水力摩阻系數(shù)；K——罐壁絕對(duì)粗糙度，無(wú)內(nèi)涂層取0.05mm。由物性參數(shù)的計(jì)算表格和上述兩個(gè)公式，可以計(jì)算出雷諾數(shù)Re，并用Excel表格迭代可得水力摩阻系數(shù)λ。因?yàn)槟┒嗽谖錆h，地區(qū)等級(jí)為三級(jí)，壁厚可得相應(yīng)表5-5：表5-5末端計(jì)算壓力管徑強(qiáng)度系數(shù)壁厚圓整結(jié)果Re水力摩阻系數(shù)1212190.526.50281.5527950310.015.1.4末端管徑和長(zhǎng)度的確定1）確定末端的儲(chǔ)氣量由任務(wù)書(shū)可知，管道的調(diào)峰能力為日輸氣量的20%，故可得末端的儲(chǔ)氣量為：VS=m3式中：VS——管道末端的儲(chǔ)氣量（m3）；Q2——第二個(gè)分輸點(diǎn)以后的流量，為288×108m3/a。由《輸氣管道設(shè)計(jì)與管理》的公式（9-15）（9-16）（9-17）【2】可分別得出管道最大輸氣能力和最優(yōu)末端長(zhǎng)度公式（5-6）（5-7）（5-8）。(5-6)(5-7)(5-8)式中：——末端管路的最優(yōu)長(zhǎng)度（m）；——流量系數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)單位計(jì)算取為0.03848（m2·s·K1/2·㎏-1）；Z——天然氣的壓縮因子；T——天然氣的溫度；T0——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的溫度，288.15K；P0——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的壓力，101325Pa；P1max——末段管路起點(diǎn)的最高壓力（Pa）；P2min——末端管路終點(diǎn)的最低壓力（Pa）；VS——管道的最大儲(chǔ)氣量（m3）。計(jì)算思路為：(1)將假設(shè)的管徑及其對(duì)應(yīng)的參數(shù)代入公式(5-8)(2)再將結(jié)果代入公式(5-7),反解出管徑D;(3)若解出的D小于我們假設(shè)的管內(nèi)徑，則調(diào)峰能力滿足，假設(shè)的管徑即為末段管徑；(4)若解出的D大于我們假設(shè)的管內(nèi)徑，說(shuō)明假設(shè)管徑不能滿足調(diào)峰能力的要求，應(yīng)將假設(shè)管徑向大取，并算出相應(yīng)參數(shù)，重復(fù)步驟(1)~(3);(5)將算出的管徑代入(5-6)即得出最優(yōu)的末段管徑。下面以12MPa為例進(jìn)行末段管路的管徑和長(zhǎng)度的計(jì)算，假設(shè)管徑為1219mm,末段處于三級(jí)區(qū)，故查表5-2得壁厚為28mm,所以內(nèi)徑為1163mm。(1)在表5-3中查出相應(yīng)的參數(shù)代入式(5-8),得(2)將代入式(5-7),反解出D=l.152m,而D小于1163mm,故末段的管徑即為1118mm；(3)將已有數(shù)據(jù)代入式(5-6)得(4)同理可得出其它壓力等級(jí)下的末段管徑和長(zhǎng)度，列表如表5-6。表5-6壓力等級(jí)末端管徑和長(zhǎng)度一覽表壓力等級(jí)/MPa末端管徑/mm壁厚/mm末端長(zhǎng)度/mm12111825128.65.2輸氣管道工藝計(jì)算5.2.1根據(jù)年輸量計(jì)算輸氣管評(píng)估能力克拉瑪依--蘭州管線：（5-9）蘭州--鄭州管線：（5-10）鄭州--武漢管線：（5-11）5.2.2設(shè)定管線工況參數(shù)設(shè)定三個(gè)壓力等級(jí)，分別為10MPa,11MPa,12MPa,下面以12MPa為例計(jì)算。設(shè)定三個(gè)壓比，分別為1.2,1.3,1.4,下面以1.2為例計(jì)算。根據(jù)年輸量設(shè)定三種管徑DH分別為1118mm,1168mm,1219mm,下面以1219mm為例計(jì)算。確定管線有兩個(gè)分輸站，三個(gè)流量區(qū)，把每個(gè)流噩區(qū)設(shè)成一個(gè)計(jì)算段。5.2.3設(shè)定管材的鋼種等級(jí)選用X80鋼，其最小屈服強(qiáng)度為σs=522MPa。5.2.4計(jì)算鋼管壁厚根據(jù)設(shè)定的設(shè)計(jì)壓力、管道外徑、鋼管材質(zhì)、所選管道通過(guò)地區(qū)等級(jí)、焊縫系數(shù)，計(jì)算壁厚：一級(jí)地區(qū)：（5-12）二級(jí)地區(qū)：（5-13）三級(jí)地區(qū)：（5-14）據(jù)管徑系列選。5.2.5確定輸氣管內(nèi)徑一級(jí)地區(qū)：（5-15）二級(jí)地區(qū)：（5-16）三級(jí)地區(qū)：（5-17）5.2.6壓縮機(jī)入口壓力（5-18）5.2.7確定輸氣管計(jì)算管段的起點(diǎn)壓力（5-19）式中，是壓縮機(jī)與輸氣管連接管線的損失,是天然氣采用空冷壓力損失。P1即壓縮機(jī)的出口壓力。5.2.8確定輸氣管計(jì)算段的終點(diǎn)壓力（5-20）式中，是除塵裝置于干線連接的損失，設(shè)為一級(jí)除塵。P2即下一個(gè)壓氣站的進(jìn)站壓力。5.2.9計(jì)算輸氣管計(jì)算段的平均壓力（5-21）5.2