天然气长输管线系统

第三章 天然气长输管线系统,第一节 长距离输气系统的构成第二节 输气干线及线路选择,第一节 长距离输气系统的构成,大量的天然气通常经输气管线送至远离气田的城镇和工业区。系统构成：集气站(Gas Collection Station)、天然气处理厂(Gas Producing Factory)、输气站(Gas Transmission Station)、输气管线(Gas Transmission Pipeline)、城市燃气分配站(City Gas Distribution Station)。,一、井场集输管网系统（集气站）,在各气井的附近直接设立单独的天然气净化、计量、和压力调节点，经环形放射状或直线形输气系统汇集，送入矿场压气站或天然气处理厂。作用：气田处汇集天然气。构成：集气管、油尘捕采器、调压器、计量装置。,二、净化处理厂,当天然气中硫化氢、二氧化碳、凝析油的含量和含水量超过管道输气规定的标准时，需设置天然气净化处理厂进行处理。作用：1、干燥（防水化物），吸收法（二甘醇）；2、清除H2S等，干法（Fe(OH)3），湿法（胺基丙醇）；3、加臭,三、输气站,输气首站（Gas Transmission First Station）保持输气压力平稳，对燃气压力进行自动调节、计量以及除去燃气中的液滴和机械杂质。当输气管线采用清管工艺时，在站内设置清管球发射装置。输气末站（ Gas Transmission Last Station ）分离、调压、计量、清管接收等功能。,三、输气站,压气站（Compressor Station）为了远距离输气，通常每隔一定距离设置中间压气站，使燃气压力满足城市门站的压力要求。中间压气站的数量和压缩比，与输气管道的管径和加压成本之间的关系很大，要通过技术经济计算确定，并由此决定两个压气站间的合理距离。目前多用离心式压缩机，压缩比1.21.5，站间距不小于100KM。气体接收站（Gas Receiving Station）,三、输气站,在输气管沿线，为接收输气支线来气而设的站，具有分离、调压、计量、清管等功能。气体分输站（Gas Distributing Station）在输气管沿线，为接收输气支线来气而设的站，清管系统（Pigging System）清除管内凝聚物和沉积物，采用不停气密闭清管流程，间距100KM以上，设在输气站内。包括：清管器、清管器收发筒、清管器指示器、清管器示踪仪。,工艺流程图,1旋风除尘器  2过滤器  3超声波流量计  4加臭系统  5电动球阀 6调压器  7清管球接收发送装置,四、输气管线系统,输气干线（Gas transmission trunk line）输气支线（Gas transmission branch line）阴极保护站分段阀及阀室,第二节 输气管线及线路选择,一、输气管线的管材、管径及壁厚确定1、管材输气管道输送的是易燃、易爆气体，一旦发生事故，后果极其严重。管道在运行时，积聚了大量的弹性压缩能，一旦发生破裂，材料的裂纹扩展速度极快，且不易止裂。因此，要求钢材具有良好的抗脆性破坏的能力和良好的焊接性能，保证输气安全。石油天然气输送用螺旋缝埋弧焊钢管GB9711、石油天然气输送管道用直缝电阻焊钢管SY5297，与美国标准API Spec 5L一致,一、输气管线的管材、管径及壁厚确定,2、管径的确定管道的设计输气能力按合同规定的年最大输气量计算，设计年工作天数按350天计算。计算公式如下：式中q气体（0.101325MPa,293K）流量(m3/d)        S相对密度，d管道内径（cm）,一、输气管线的管材、管径及壁厚确定,3、管道壁厚计算F强度设计系数,二、长输管线系统的安全性,1、系统安全保证的两种指导思想：（1）控制管道自身的安全性，即控制管道及构件的强度及严密性，确保管线系统的安全，从而保证周围建筑物的安全。（欧美模式）（2）控制安全距离，对管道系统有一定要求，主要控制间距，以此保证周围建筑物的安全。（前苏联模式）,二、长输管线系统的安全性,2、我国输气管道的建设状况我国大型输气管道工程始建于1950年代，安全保证沿用前苏联模式，埋地管道与居民点、建筑物之间保持一定安全间距。由于我国人口众多，建筑物稠密，选线时遇到很多矛盾和困难，而且，即使有了安全间距，也未必安全。如：四川付纳输气管线1979年11月25日爆破，距管道150200M远的农舍被烧。后来采用欧美模式，随着公共活动的增加而降低管道的应力水平，即增加管道壁厚，以强度确保管道自身的安全，从而对周围建筑物提供安全保证。“公共活动”的定量方法就是确定地区等级。,二、长输管线系统的安全性,3、地区等级的划分沿管道中心线两侧各200米范围内，任意划分成长度为2KM并能包括最大聚居户数的若干地段，按划定地段内的户数划分为四个等级：（1）一级地区：户数在15户或以下的区段（2）二级地区：户数在15100户的区段（3）三级地区：户数在100户以上的区段，包括市郊居住区、商业区、工业区、发展区及不够四级地区条件的人口稠密区。（4）四级地区：四层或四层以上楼房普遍集中，交通频繁，地下设施多的区段。,二、长输管线系统的安全性,4、截断阀的设置：设在交通方便、地形开阔、地势较高的地方，其最大间距为：一级地区为主的管段不大于32KM；二级地区为主的管段不大于24KM；三级地区为主的管段不大于16KM；四级地区为主的管段不大于8KM。可自动或手动启闭，并通过清管球。,三、线路选择,1、线路走向考虑