广安1﹟低温集气站的工艺设计 ——站内配管设计

1、广安1低温集气站的工艺设计 站内配管设计 摘 要本文根据课程设计任务书的要求，进行广安 1低温集气站的工艺设计中站内管径及壁厚的设计。设计中我们主要通过气井产量、进站压力及进站温度等数据，按照管路中温度、压力、流量的变化将管路分成三部分计算，分别为：从井口出来，前五口井到汇合管路，后两口井到冷却器作为第一部分；前五口井从汇合管路经节流阀进入计量分离器或生产分离器然后到汇管，后两口井从冷却器开始，到汇管作为第二部分；从汇管出来的天然气经过脱硫系统、分离器到天然气凝液回收系统为第三部分。首先通过压力和密度来确定经济流速，然后再根据流量和经济流速来确定管径、壁厚。最后根据管径和壁厚对管道选型设计出合

2、适的管道。关键词：集气站 工艺设计 管径 壁厚1 基本参数的确定1.1天然气相对分子质量根据课程设计任务书中气体组成（%）：-85.33，-2.2，-1.7，-1.56，-1.23，-0.9，-6.3，-0.78由气体的相对分子质量公式： 即：得出：m= 1685.33302.2441.7581.56721.23860.9346.3440.78=13.6258+0.66+0.748+0.9048+0.8856+0.774+2.142+0.3432=20.08341.2空气相对分子质量查表得到空气的相对分子质量是28.97。2 第一段管道的设计（井口到汇合管路或井口到冷却器）2.1压缩因子的确定

3、 基础资料：每口井的产量、进站压力及进站温度。井号产量（）进站压力（mpa）进站温度（）118163122216303201632416163257163061410317191030对于干燥天然气，根据公式： 2.1.1井号1、2、3、4、5天然气的压缩因子z为：对于井号1、2、3、4、5的进站压力相等，则根据公式可得它们的压缩因子也相同。代入数值可算得：2.1.2井号6、7天然气的压缩因子z为：对于井号6、7的进站压力相等，则根据公式可得它们的压缩因子也相同。代入数值可算得：2.2流量的确定由： 根据表格1的数据代入公式：井口1： 井口2: 井口3：井口4：井口5：井口6：井口7：2.3密

4、度的确定由在某压力和温度下的密度公式为：由： = 对于井口1： 对于井口2、5的进站压力及温度均相等，所以它们密度都相同为：对于井口3、4的进站压力及温度均相等，所以它们密度都相同为：对于井口6： 对于井口7： 2.4流速的确定由经济流速公式:对于井号1：对于井号2、5的进站压力及密度都相等的情况下有：对于井号3、4的进站压力及密度都相等的情况下有：对于井号6：对于井号7：2.5管径的确定由进气管道直径公式： 可得： 同理得： 2.6壁厚的确定由进气管壁厚度公式：-管线壁厚，p-管线的设计工作压力，；d-管线内径，-焊缝系数，无缝钢管，直缝管和螺旋焊缝钢管=1，螺旋埋弧焊钢管=0.9。-钢材屈

5、服极限，f-设计系数c-腐蚀余量，当所输油，气中不含腐蚀性物质时c=0；当油气中含有腐蚀性物质时可取c=0.51。取优质碳素钢20的245mpa ; f取0.5; c取0.8mm;取无缝钢管=1;得出： 同理： 3 第二段管道的设计（1、2、3、4、5汇合/冷却器到汇管）3.1汇合管到节流阀前的管路以满足最大流量和压力的条件为准管段连接计量分离器汇合的管路连接生产分离器的汇合管路压力（mpa）1616温度（）3131流量104m3/d22763.1.1压缩因子的确定根据公式： 代入数值可得：3.1.2流量的确定由: 根据表格1的数据代入公式：汇合计量=汇合生产=3.1.3密度的确定由在某压力和

6、温度下的密度为：对于两个管路压力及温度均相等，所以它们密度都相同为： =3.1.4速度的确定由经济流速公式:对于两个管路压力及密度均相等，所以它们气体流速都为： =3.1.5管径的确定管道直径公式：，得： 汇合计量 = 同理：汇合生产 = 3.1.6管壁的确定由管壁厚度公式：可得：汇合计量=同理: 汇合生产=3.2节流阀计量/生产分离器汇管/冷却器汇管的管路 管段节流阀计量分离器汇管节流阀生产分离器汇管6井冷却器汇管7井冷却器汇管压力（mpa）10101010温度（）141414待添加的隐藏文字内容214流量104m3/d227614193.2.1压缩因子的确定根据公式： 因为各段压力相同，所

7、以压缩因子相同，代入数值可得：3.2.2流量的确定由: 根据表格数据代入公式：经过节流阀计量分离器汇管的流量为：=经过节流阀生产分离器汇管的流量为：=经过6井冷却器汇管流量为：=经过7井冷却器汇管流量为：=3.2.3密度的确定由在某压力和温度下的密度为：对于各个管路压力及温度均相等，所以它们密度都相同为： =3.2.4速度的确定由经济流速公式:对于各个管路压力及密度均相等，所以它们气体流速都为： =3.2.5管径的确定管道直径公式：代入数据得：经过节流阀计量分离器汇管的管径为：=经过节流阀生产分离器汇管的管径为：=经过6井冷却器汇管管径为：=经过7井冷却器汇管管径为：=3.2.6管壁的确定由管

8、壁厚度公式：可得：经过节流阀计量分离器汇管的管壁为：=经过节流阀生产分离器汇管的管壁为： =经过6井冷却器汇管的管壁为： =经过6井冷却器汇管的管壁为：=4 第三段管道的设计（汇管脱硫系统分离器天然气凝液回收系统）此管段分为三段管线管线1：从汇管经脱硫系统到换热器管线2：从换热器到节流阀管线3：从节流阀经分离器到天然气凝液回收系统管道线路压力（mpa）温度（）11014210-136-164.1压缩因子的确定由公式 得：管线1、2的压力相同，所以压缩因子相同都为： 管线3的压缩因子为：4.2流量的确定由: 根据上述表格的数据代入公式：管线1： 管线2： 管线3： 4.3密度的确定由在某压力和温

9、度下的密度为：根据上述表格的数据代入公式：管线1：管线2：管线3：4.4流速的确定由经济流速公式:根据上述表格的数据代入公式：管线1：管线2：管线3：4.5管径的确定由进气管道直径公式：，根据上述表格的数据代入公式：管线1：管线2：管线3：4.6壁厚的确定由进气管壁厚度公式：把数据代入公式得：管线1： 管线2： 管线3：5 管道的选型参照附表选用范围内的管道：钢管铸铁管公称直径dn内径d计算内径dj1计算内径dj2内径d计算内径dj11515.7514.7513.2550492021.2520.2518.7575742527.0026.0024.50100993235.7534.7533.25

10、1251244041.0040.0038.501501495053.0052.0050.002001997068.0067.0065.002502498080.0079.0077.00100106.00105.00103.00125131.00130.00127.00150156.00155.00152.00175174.00173.00174.00200199.00198.00195.00225224.00223.00220.00250253.00252.00249.00275279.00278.00275.00附表 钢管、铸铁管计算内径（mm）选型结果：5.1第一段管道的设计（井口到汇合管

11、路）七管道分别选取管道为：323.0，323.0，323.0，252.5，201.5，322.5，402.55.2第二段管道的设计（1、2、3、4、5汇合管路到节流阀）汇合管路到节流阀（连计量分离器）管道：323.0汇合管路到节流阀（连生产分离器）管道：704.05.3第二段管道设计（节流阀计量/生产分离器汇管或冷却器汇管）经过节流阀计量分离器汇管的管道：402.5经过节流阀生产分离器汇管的管道：804.0经过6井冷却器汇管管道：322.5经过7井冷却器汇管管道：402.55.4第三段管道的设计（汇管脱硫系统分离器天然气凝液回收系统）汇管脱硫系统换热器管道：1005.0换热器节流阀管道：1005.0节流阀分离器天然气凝液回收系统管道：1254.06 小结本次课程设计针对广安1低温集气站的工艺设计，根据流量、温度和压力与管径和壁厚的关系，确定管道的管径和壁厚，然后选择出合适的管道型号。在这次为期两周的课程设计中，我们首先通过小组讨论初步确定流程，然后到自己的小组交流确定计算方法，再到最后自己完成课程设计的报告。每一个步骤，我们都学到很多东西，使我基本掌握了如何进行工艺管道设计，这不仅培养了我们的收集信息的能力，还锻炼了我们的团队精神和交流能力，使我们的自学能力得到提高，这些能力为