吴晓南组油气储运工程设计题目

1、储运2010级油气储运工程设计题目 天然气集输站场施工图设计设计步骤1 技术路线及方案比较对于硫化氢含量低(约在0.5以下)和凝析油含量不多的天然气，只需在矿场集气站内进行节流调压和分离计量等操作，就可以输住用户。在这种情况下，可以采用常温分离的集气站流程。1)常温分离单井集气站流程在这种流程中，所有用来调节气井工作、分离气体中杂质、测量气量和凝析液、防止水化物形成等的设备和仪表都直接布置和安装在距井口装置不远的地方。在这种情况下，每口井一般都有工人进行管理。2)常温分离多井集气站流程常温分离多井集气站流程也可分为两种型式A型流程，它的特点是三相分离 ；B型流程，它的特点是气液分离。这两种常温

2、分离多井集气站流程，其井数可以根据集输系统流程图设计，所辖井数不受限制。3)常温分离多井轮换计量流程该流程适用于单井产量较低而井数较多的气田。全站按井数多少设置一个或数个计量分离器供各井轮换计量；再按集气量多少设置一个或数个生产分离器，分离器供多井共用。绘制站场工艺流程图需要选型计算的设备有：分离器、水套加热炉、安全阀、调压阀、节流阀和站内管线。2 各设备选型的比较和计算公式2.1 分离器的选型比较卧式分离器与立式分离器的比较和选择：对于正常的油气分离，特别是出现乳化、泡沫或高气油比的场合，卧式分离器可能是最经济的。在低气油比的场合，立式分离器工作得最有效；在非常高的气油比场合(比如在从气体中

3、仅仅需要脱除液体雾沫所使用的气体洗涤器)，也可以使用立式分离器。综合考虑，本设计采用卧式气液两相分离器。a）分离器的直径 气田地面工程设计77页式中：qv气体流量，m3/h (P0=0.101325MPa T0=293K条件下)；K2气体空间占有的面积分率K2取0.63K3气体空间占有的高度分率，K3取0.6K4分离器长径比，K4=L/D；P1.8MPa时：K4=3.0;1.8P3.5MPa时：K4=4.0;P3.5MPa时：K4=5.0Z气体压缩系数（压缩因子）；T操作温度，K；P操作压力（绝压），MPa；D分离器内径，m；W0液滴沉降速度，（m/s）b）分离器进出口直径计算 式中 标况下气

4、体的流量，m3/sd进口、出口管直径，m；u进口、出口管内气体流速，经济流速取15m/sc）分离器进出口管壁厚 式中： 钢管壁厚，mm；p设计压力，MPa；D钢管外径，mm；S钢管最低屈服强度，MPa，取245MPaF设计系数（站场内部管线，穿越河流，铁路及公路管段，F=0.5；野外地区敷设的管线，F=0.6），取0.5焊缝系数（对于符合现行的国家标准输送流体无缝钢管规定的钢管，值取1.0）；C腐蚀裕量附加值，mm（当钢管不刷内涂层或不注缓蚀剂时， 中等腐蚀，C值取1；强腐蚀，C值取2），取22.2 水套加热炉的计算水套加热炉是一种间接明火式加热器，在天然气和石油矿场上用得非常普遍。它是一个内

5、部盛满加热流体(通常是水)的卧式圆筒形大容器。管和火管就沉浸在加热流体中。在水套加热炉内，燃料燃烧所产生的热量通过火管传给(加热)流体，然后再传给盘管内所需加热的冷流体。盛满水的大容器通常在大气压力下工作。而盘管则必须承受比较高的流体压力。水套加热炉所需热负荷Q=1.1qvgCp(t1-t0) 式中：Q水套炉所需热负荷，KJ/h; qv天然气标况下流量，m3/h; g天然气标况下密度，kg/m3;Cp天然气在Pcp和tcp条件下的定压比热，KJ/(kg,0C); t1天然气加热后温度，0C; t0天然气加热前温度，0C2.3 缓蚀剂加注量的计算1) 加注时间的确定: （4-4）2) 加注量的确

6、定:（1）根据气田地面工程设计有关公式图表进行计算：A) 膜的总量： Q= （4-5） 管线内表面积（） =2010-6m =dL d管线内径mm; L管线长m;B) 气、液相缓蚀剂合量： =+ （4-6） 每日加注量; 液相缓蚀剂合量（）; 气相缓蚀剂合量（）;a. 气相缓蚀剂合量（）; = （4-7） G加注时通过气量（/d）b. 液相缓蚀剂合量（）; = （4-8） 加注时液体含量 =Q1+0.1 （4-9） 天然气中饱和水含量；2.4 安全阀的计算安全阀计算公式 气田地面工程设计46页 式中： A安全阀通道截面积，cm2； G安全阀最大泄放量，kg/h；R安全阀在最大泄放量时的进口压力

7、，MPa（绝）； K流量系数，取0.9； Cf（k）与气体的绝热指数k有关； M气体千克分子量，取17.2338；T1安全阀进口处绝对温度，K；Z 气体压缩系数 2.5 调压阀的计算调压阀计算公式 气田地面工程设计47页 式中：qv标准状态下气体流量，m3/d d流通直径,mmP1阀前压力(绝),3.101325MPa;P2阀后压力(绝),1.561325MPa; 气体相对密度;取0.595 Z阀前气体压缩系数; T阀前气体绝对温度,K，取288K。2.6 节流阀的计算节流阀计算公式（1）当时，属于非临界流动，用下面公式来计算节流阀的通过直径： 天然气集输工程265页（2）当时，属于临界流动，

8、用下面公式来计算节流阀的通过直径： 天然气集输工程265页 式中： d节流阀的计算直径，mm； qV流过节流阀的气体流量，m3/d； p1阀前的压力，MPa（绝）； p2阀后的压力，MPa（绝）； 气体的相对密度； T 阀前的气体温度，K； Z气体压缩系数。2.7 站内管线的选型a）站内管线管径计算公式 式中：d1管子内径，m； u1管内气体流速，取12 m/s；q操作条件下的气体流量，m3/d，qv标准状况下（P0=0.101325MPa，T0=293K）的气体P操作条件下气体的绝对压力，MPa； P0标准状况下气体的绝对压力，MPa T操作条件下气体的绝对温度，K；T0标准状况下气体的绝对

9、温度，K；Z气体压缩系数。b）站内管线壁厚计算公式 气田地面工程设计75页 式中： 钢管壁厚，mm P设计压力MPa D钢管外径，mm S钢管最低屈服强度，MPa， F设计系数，站场内部管线取F=0.5 焊缝系数，无缝钢管=1.0 C腐蚀裕量附加值，中等腐蚀，C=1mc）站内管线实际流速 式中： d管线内径，m3 设计设备平面布置图、工艺管道平面安装图和工艺管道竖面安装图3.1 设备平面布置图1)工艺流程制定后应对工艺设备进行计算。 非标准设备：水套加热炉，分离器，清管器收、发筒，污水罐，储罐，过滤器，换热器等，经计算后提交设备专业设计。2)汇气管的直径，一般应等于或大最大径向开口的2倍。汇气

10、管的排污口DN50。输送含硫干气的汇气管应设注水口。3)设备的布置应符合GB50183-93原油和天然工程设计防火规范的规定。设备的布置应尽量整齐美观，有多台相同设备（如分离器）应布置成一排，并留有足够的检修管道。集气装置及配气站的卧式分离器-头端部应开手孔，便于清渣。集气装置的汇气管及配气站进分离器前的汇气管应在一端开手孔，便于清渣。多管干式除尘器应设注水口，一般采用DN25的开口。排污口应DN80。3.2 工艺管道平面安装图和工艺管道竖面安装图 A.管道安装设计1）站内各种规格的管子，根据不同压力的气质条件计算并选取各种规格的管子的壁厚。 2）应对全部工艺、热力、供排水、仪表等管线及电缆线

11、，进行全面规划同意布置。 3）管线安装一般应横平竖直，并应尽量减少转弯，以减少阻力降。4）主要工艺、仪表及热力管线应尽量采取架空布置，必要时，部分管线可管沟或埋地敷设。5）架空管线分高架敷设（管底标高2.2米）和低架敷设（管底标高2.2米。一般的集输站场多采用低架敷设，低温分离集气站等较复杂的站场多采用高架敷设。6）成排布置的管线之间净空不小于100毫米。7) 成排布置的分离器及计量管段之间净空，应便于检修人员通行，不得小于600毫米。8）站内工艺管线一般不考虑坡度，排污管线如仪表引压管线要有坡度。排污管线坡度宜为0.3%0.5%。9）平面和竖面管道安装，不允许出现锐角。10）过滤器、流量计、

12、调压阀应设置旁通。11）为了吹扫、试压的排气、排液，在管线的高处设放空口，在管线的低处设排液口。12）计量管管径按照SY/T6143-2003天然气流量的标准孔板计量方法选用。B阀门安装设计集输站场常用的阀门有平板闸阀，截止阀，节流阀，止回阀，球阀，旋塞阀，清管阀，安全阀，井口安全紧急截断阀，调节阀，阀式孔板节流装置等。1）平板闸阀：用于在全开全关的管段，具有调节流量，压力的地方不能采用。2）截止阀： 有节流截止放空阀，排污阀。可用于全开全关及流量，压力调节不严格的地方及用于放空，排污。3）节流阀：有针型结构和笼套式结构，用于调节流量和节流调压。有角式和直通式。4）止回阀：用于防止管路介质倒流

13、。有梭式、升降式和旋转式等。5）球阀：与平板闸阀的功能一样。多用于线路截断阀、站场截断阀。6）安全阀：用于当管路、设备和容器内的介质压力超过规定值时，自动开启排除增高压力的介质，以保证管路、设备和容器的安全，防止事故发生。7）井口安全紧急调节阀：用于介质压力超过规定的高压值和低压值时，自动紧急切断，保护井口设备的安全及避免因事故天然气的大量泄放。8）调节阀：用于自动调节天然气的压力或流量。9）孔板阀：用于管道流体的流量计量。分高级、普通、简易式。高级式实现不停气更换孔板，普通式和简易式需设旁路。 题目1：某轮换计量集输站场施工图设计1.设计资料和原始数据1）每口井的井口压力及气量数据：井号气量

14、（104m3/d）井口压力（MPa）1井6172井7203井8222）天然气气质参数：(%V)CH493.81C2H64.48C3H80.74C4H100.358C6+0.107N20.47He0.035 3）该集输站场要求出站压力为15MPa。2.工程设计要求1）要求该站具有调压、集气、分离、轮换计量、加热防水合物生成以及清管的功能，确定站场工艺流程。2）进行站场工艺计算（站场设备计算并进行设备选型）。3）绘制工艺流程图。4）进行站场工艺装置区的设备布置，绘制工艺安装图。3.提交设计成果1）工艺流程图和工艺安装图；2）设计说明书、计算书 题目2：某常温分离多井集输站场施工图设计1.设计资料和

15、原始数据1）每口井的井口压力及气量数据： 井号气量（104m3/d）井口压力（MPa）1井20122井 30142）天然气气质参数：(%V)CH491.62C2H65.64C3H81.21C4+0.75N20.27 CO20.51 3）该集输站场要求出站压力为10MPa。2.工程设计要求1）要求该站具有调压、集气、分离、单井计量、加热防水合物生成以及清管的功能，确定站场工艺流程。2）进行站场工艺计算（站场设备计算并进行设备选型）。3）绘制工艺流程图。4）进行站场工艺装置区的设备布置，绘制工艺安装图。3.提交设计成果1）工艺流程图和工艺安装图；2）设计说明书、计算书。题目3;某含硫单井集输站场施

16、工图设计1.设计资料和原始数据1）A井的井口压力及气量数据：井号气量（104m3/d）井口压力（MPa） A井60252）天然气气质参数：(%V)CH489.39C2H62.66C3H81.46C4+0.63N21.72 CO21.14H2S33）该集输站场要求出站压力为10MPa。2.工程设计要求1）要求该站具有调压、分离、计量、加缓蚀剂、防水合物生成以及清管的功能，确定站场工艺流程。2）进行站场工艺计算（站场设备计算并进行设备选型）。3）绘制工艺流程图。4）进行站场工艺装置区的设备布置，绘制工艺安装图。3.提交设计成果1）工艺流程图和工艺安装图；2）设计说明书、计算书。 输气干线站场施工图

17、设计设计步骤1. 确定站场功能，绘制工艺流程图2. 强度计算 直管壁厚计算公式 式中：钢管计算壁厚（cm）；P设计压力（MPa）；D钢管外径 (cm)；s钢管的最小屈服强度（MPa）；F设计系数；焊缝系数， 无缝钢管=1.0；T温度折减系数，常温t=1.0。3. 主要设备选型1)分离器为了保证进入输气管道气体的气质要求，在一些站场设置分离装置，分离气中拾的干粉法，其除法设备多采用旋风分离除尘器、多管除尘器、过滤除尘器等。过滤元件的流通面积F式中 F过滤元件的流通面积，m2；d过滤元件的滤管开孔直径，m；n过滤元件的滤管开孔数量，个 过滤元件件数N 式中 N过滤元件的数量，件； q操作条件下过滤

18、除尘器的处理量，m3/s； v气体通过过滤元件的流量，m/s。2) 计量设备（1）输入和输出干线的气体及站内自耗气必须计量。这些气量是交接业务和进行整个输气系统控制和调节的依据。（2）气体计量装置应设置在输气干线的进气管线上，分输气和配气管线上以及站场的自耗所管线上。（3）测量天然气体积流量的流量计有差压式流量计和容积式流量计两类。 差压式流量计。差压式流量计是根据气体流经节流件时在其前后发生的压差来测量气体流量的计器，它由节流装置和差压计两部分组成，主要用于大流量的输气管道上。 容积式流量计。常用的容积式流量计多为转子流量计，一般用于小流量的计量，如自耗气管道上。我国天然气工业中使用的流量计

19、仍以测定气体体积流量的差压流量计为主，近年来随着输气管道自动化程度不断提高，在输气站场上已开始利用微机测定天然气流量。3）安全阀的计算与选择在计算和选择安全阀时，可按下列步骤进行：（1）根据工艺设计确定安全阀的泄放压力（安全阀定压）。（2）根据工艺要求，确定所需要的最大泄放量。（3）计算安全阀通道截面积，计算公式如下。 式中 A安全阀通道截面积，cm2 G安全阀的最大泄放量，kg/h； P1安全阀在最大泄放量时的进口压力，MPa； K流量系数，可取0.90.97，与阀的结构有关，由制造厂给出； Cf(k)（查图4-4-3）与气体的绝热指数k有关，与阀的结构无关； M气体千克分子量； Z气体压缩

20、系数。（4）根据计算所得数据，选用等于或大于计算值的通道截面积的阀。如果计算值超过产品目录上实际制造阀的通道截面积，应选用两个或两个以上的安全阀，使其通道截面积等于或大于设计计算值。（5）根据确定的安全阀的泄放压力，选用弹簧的定压范围，使安全阀的定压（即泄放压力）在所选弹簧的定压范围之内，并在订货表上注明定压范围。4） 调压阀的计算 气田地面工程设计47页 式中：qv标准状态下气体流量，m3/d d流通直径,mmP1阀前压力(绝),3.101325MPa;P2阀后压力(绝),1.561325MPa; 气体相对密度;取0.595 Z阀前气体压缩系数; T阀前气体绝对温度,K，取288K。4. 设

21、计设备平面布置图、工艺管道平面安装图和工艺管道竖面安装图4.1 设备平面布置图1)工艺流程制定后应对工艺设备进行计算。 非标准设备：水套加热炉，分离器，清管器收、发筒，污水罐，储罐，过滤器，换热器等，经计算后提交设备专业设计。2)汇气管的直径，一般应等于或大最大径向开口的2倍。汇气管的排污口DN50。输送含硫干气的汇气管应设注水口。3)设备的布置应符合GB50183-93原油和天然工程设计防火规范的规定。设备的布置应尽量整齐美观，有多台相同设备（如分离器）应布置成一排，并留有足够的检修管道。集气装置及配气站的卧式分离器-头端部应开手孔，便于清渣。集气装置的汇气管及配气站进分离器前的汇气管应在一

22、端开手孔，便于清渣。多管干式除尘器应设注水口，一般采用DN25的开口。排污口应DN80。4.2 工艺管道平面安装图和工艺管道竖面安装图 A.管道安装设计1）站内各种规格的管子，根据不同压力的气质条件计算并选取各种规格的管子的壁厚。 2）应对全部工艺、热力、供排水、仪表等管线及电缆线，进行全面规划同意布置。 3）管线安装一般应横平竖直，并应尽量减少转弯，以减少阻力降。4）主要工艺、仪表及热力管线应尽量采取架空布置，必要时，部分管线可管沟或埋地敷设。5）架空管线分高架敷设（管底标高2.2米）和低架敷设（管底标高2.2米。一般的集输站场多采用低架敷设，低温分离集气站等较复杂的站场多采用高架敷设。6）

23、成排布置的管线之间净空不小于100毫米。7) 成排布置的分离器及计量管段之间净空，应便于检修人员通行，不得小于600毫米。8）站内工艺管线一般不考虑坡度，排污管线如仪表引压管线要有坡度。排污管线坡度宜为0.3%0.5%。9）平面和竖面管道安装，不允许出现锐角。10）过滤器、流量计、调压阀应设置旁通。11）为了吹扫、试压的排气、排液，在管线的高处设放空口，在管线的低处设排液口。12）计量管管径按照SY/T6143-2003天然气流量的标准孔板计量方法选用。B阀门安装设计集输站场常用的阀门有平板闸阀，截止阀，节流阀，止回阀，球阀，旋塞阀，清管阀，安全阀，井口安全紧急截断阀，调节阀，阀式孔板节流装置

24、等。1）平板闸阀：用于在全开全关的管段，具有调节流量，压力的地方不能采用。2）截止阀： 有节流截止放空阀，排污阀。可用于全开全关及流量，压力调节不严格的地方及用于放空，排污。3）节流阀：有针型结构和笼套式结构，用于调节流量和节流调压。有角式和直通式。4）止回阀：用于防止管路介质倒流。有梭式、升降式和旋转式等。5）球阀：与平板闸阀的功能一样。多用于线路截断阀、站场截断阀。6）安全阀：用于当管路、设备和容器内的介质压力超过规定值时，自动开启排除增高压力的介质，以保证管路、设备和容器的安全，防止事故发生。7）井口安全紧急调节阀：用于介质压力超过规定的高压值和低压值时，自动紧急切断，保护井口设备的安全

25、及避免因事故天然气的大量泄放。8）调节阀：用于自动调节天然气的压力或流量。9）孔板阀：用于管道流体的流量计量。分高级、普通、简易式。高级式实现不停气更换孔板，普通式和简易式需设旁路。题目4：输气干线首站施工图设计1.设计资料和原始数据1）天然气气质参数：(%V)CH495.82C2H60.78C3H80.05N20.67 CO22.65H20.03 2）建设规模。3）该站场进站压力为13MPa，要求出站压力为10MPa。2.工程设计要求1）要求该站具有分离、调压计量以及清管的功能，确定站场工艺流程。2）进行站场工艺计算（站场设备计算并进行设备选型）。3）绘制工艺流程图。4）进行站场工艺装置区的

26、设备布置，绘制工艺安装图。3.提交设计成果1）工艺流程图和工艺安装图；2）设计说明书、计算书。题目5：:输气干线清管站施工图设计1.设计资料和原始数据1）天然气气质参数：(%V)CH495.82C2H60.78C3H80.05N20.67 CO22.65H20.032）建设规模。 3）该站场进站压力为8MPa。2.工程设计要求1）要求该站具有分离以及清管的功能，确定站场工艺流程。2）进行站场工艺计算（站场设备计算并进行设备选型）。3）绘制工艺流程图。4）进行站场工艺装置区的设备布置，绘制工艺安装图。3.提交设计成果1）工艺流程图和工艺安装图；2）设计说明书、计算书。 题目6：输气干线中间分输站

27、施工图设计1.设计资料和原始数据1）天然气气质参数：(%V)CH495.82C2H60.78C3H80.05N20.67 CO22.65H20.032）建设规模3）该站场进站压力为6MPa。4）分输给A用户。用户名称压力（MPa）流量(x104m3/d）A用户1.61002.工程设计要求1）要求该站具有分离、清管以及向A用户配气的功能，确定站场工艺流程。2）进行站场工艺计算（站场设备计算并进行设备选型）。3）绘制工艺流程图。4）进行站场工艺装置区的设备布置，绘制工艺安装图。3.提交设计成果1）工艺流程图和工艺安装图；2）设计说明书、计算书。题目7：输气干线末站施工图设计1.设计资料和原始数据1

28、）天然气气质参数：(%V)CH495.82C2H60.78C3H80.05N20.67 CO22.65H20.032）建设规模3）该站场进站压力为10MPa。4）分输给A，B,C三个用户用户。用户名称压力（MPa）流量(x104m3/d）A用户2.5100B用户2.5200用户2.51002.工程设计要求1）要求该站具有分离、清管以及向A、B、C用户配气的功能，确定站场工艺流程。2）进行站场工艺计算（站场设备计算并进行设备选型）。3）绘制工艺流程图。4）进行站场工艺装置区的设备布置，绘制工艺安装图。3.提交设计成果1）工艺流程图和工艺安装图；2）设计说明书、计算书。 CNG加气站工艺设计 设计

29、步骤1.确定站场功能，绘制工艺流程图2.设备设计计算2.1分离器的工艺计算2.1.1 颗粒（液滴）沉降速度 式中 水力阻力系数，而；颗粒（液滴）沉降速度，；、分别为操作条件下颗粒和介质的密度，； 操作条件下介质的粘度，或； ； 颗粒（液滴）直径，。 当颗粒直径不大于，且时，n=1，a=24，则方程（5.3）变为下列形式： 由理想气体状态方程 2.1.2分离器直径和高度计算 气体计算速度： 式中 V 气体计算速度，； 颗粒（液滴）沉降速度，； 系数，取。 气体在操作条件下的流量： 分离器直径D可用下式 计算 式中 Q 气体在操作条件下的流量，； V 气体计算速度，。立式分离器的高度取m2.1.3

30、分离器进口管、出口管的计算 分离器进口管和出口管的直径和可用下式计算： 式中 Q 气体在操作条件下的流量，； 、分别为气体的进口和出口速度，。2.2 缓冲罐的工艺计算缓冲罐的作用是减弱压缩机排气的周期性气流脉动，同时稳定压缩天然气管道中的压力。2.2.1 缓冲罐容积计算视对比压力： 视对比温度： 根据、值查图得：Z 气体流量： m3/s 容积 ： 2.2.2缓冲罐壁厚计算缓冲罐的壁厚计算公式如下： 式中 缓冲罐的壁厚，mm； 气体的操作压力，MPa； 缓冲罐管外径，mm； 低合金钢的最大许用应力，MPa； 焊缝系数，无缝钢管取0.9，焊接钢管取0.8； 钢板负偏差，取0.8mm； 缓冲罐腐蚀裕

31、量，取1mm2.3 脱水系统的工艺计算2.3.1 吸附计算2.3.1.1 吸附器直径计算分子筛脱水工艺参数：吸附周期：8小时 操作压力：1.0MPa， 温度：25时查图原料气在操作状态下的饱和含水量， 操作周期8小时 ，则操作条件下的气体量：吸附器直径：取决于适宜的空塔流速，适宜的直径比。实践证明采用雷督克斯的半经验公式得到一个空塔流速，然后用转效点积核式可行的，半经验公式如下： 式中 G允许的气体质量流速，； C系数，气体自上向下流动，取0.250.32；自下向上流动，取0.167； 分子筛的堆密度，kg/； 气体在操作条件下的密度，kg/； 分子筛的平均直径（球形）。 吸附塔的截面积： 由

32、得：D塔截面积 ： 气体流速 ： 2.3.1.2 吸附器高径比计算分子筛有效吸附容量取10kg（水）/100kg（分子筛）。吸附器需装分子筛，体积为：床层高：m高径比：2.3.1.3 转效点（Break point）计算 式中 到达转效点时间，h； 选用的分子筛有效吸附容量，%； 整个床层长度，m； q 床层截面积的水负荷，kg/m2s2.4 气体通过床层的压力降计算GPSA工程手册（1987版）推荐用公式计算。计算式如下： 式中 压降，kPa； L 床层高度，m； 气体粘度，MPas； 气体流速，m/min； 气体操作状态下的密度，kg/m3。 B、C取值见下表：表5.1 参数（B、C）取值

33、表分子筛BC3.2mm直径球形4.1550.001353.2mm圆柱条形5.3570.001881.6mm直径球形11.2780.002071.6mm圆柱条形17.6600.00319 2.5 吸附传质区长度计算 式中 hz吸附传质区长度，m； A系数，分子筛A =0.6，硅胶A =1，活性氧化铝A =0.8； q 床层截面积的水负荷，kg/m2s； 空塔线速，m/min； 进吸附器气体相对湿度，%。2.6再生计算2.6.1再生热负荷计算再生加热所需的热量为Q 式中 Q加热分子筛的热量，kJ； Q加热吸附器本身（钢材）的热量，kJ； Q脱附吸附水的热量，kJ； Q加热铺垫的瓷球的热量，kJ。

34、算出Q后，加10%的热损失，设吸附后床层温度是，热再生气进出口平均温度为，则： 式中、分别是分子筛的质量，吸附器筒体及附件等钢材的质量、吸附水的质量和铺垫的瓷球的质量。4186.8是水的脱附热，、分别为上述各种物质的定压比热。2.6.2 再生气量计算设是再生加热结束时的气体出口温度，为再生气进吸附器的温度再生气温降为： 每千克再生气放出热量（kJ）： 总共需再生气量： 2.6.3 冷却气量计算冷却吸附塔需移去的热量： 吸附器由加热的平均温度冷却到。平均温度： 设干气初温是，每千克干气移去的热量： 总共需冷却气量： 2.7 天然气压缩系统的计算 2.7.1 压缩比的确定压缩机的综合效率值随压缩比

35、和吸入气体的体积而变。按照最高效率点取级数，各级的压缩比=24。压缩机的总压比可由下式计算： 式中 压缩机的排气压力，MPa； 压缩机的进气压力，MPa。则 级数B确定后按等压缩比原则，求得各级压缩比： 代入数据有： 2.7.2 混合天然气绝热指数的确定 式中 天然气摩尔百分比；组分的绝热指数；2.7.3 排气量和进气量在压缩机排气端测得的单位时间内排出的气体体积，换算到压缩机第一级进气条件（压力、温度、湿度）下的数值称为排气量，用表示，单位为m3/min。供气量是指排出的气体按标准状态（KPa，T0=273K）计算的干燥气体的容积值。排气量与进气量的关系按下式计算： 式中 进气状态下的相对湿

36、度； 进气温度下水的饱和蒸气压力，KPa； 标准状态大气压力，KPa； 标准状态大气温度，K； 进气压力，KPa； 进气温度，K。按我国压缩机行业习惯，=40。供气量 Nm3/h。代入得：m3/h2.7.4 压缩机排气温度的确定活塞式压缩机的排气温度可按绝热公式计算： 式中 压缩机的排气温度，K； 压缩机的进气温度，K； 压缩机的各级压缩比； 气体绝热指数。则 2.8 天然气输气管线的计算2.8.1 原料天然气管线工艺计算2.8.1.1压缩系数Z的确定 式中 输气管平均压力，MPa。2.8.1.2 输气管管径的确定 式中：d管子内径，m；u管内气体流速，m/s；qv标准状况下（P0=0.101

37、325MPa，T0=293K）的气体流量，m3/d；P操作条件下气体的绝对压力，MPa；P0标准状况下气体的绝对压力，0.101325MPa；T操作条件下气体的绝对温度，K；T0标准状况下气体的绝对温度，293K；Z气体压缩因子。2.8.1.3 输气管管壁厚的确定 式中 输气管管壁厚，mm； P 输气管设计压力，MPa； d 输气管管径，mm； 管子的最低屈服强度，MPa；无缝钢管取值245MPa;F 设计因素，取0.6；管子的纵向焊缝系数，对于无缝钢管，=1.00双面埋弧焊，=0.85，单面埋弧焊，=0.80管子强度的温度减弱系数，当气体温度在123下时，=1； C 腐蚀裕量，对净化气 C=

38、0mm， 微腐蚀 C=1mm, 中等腐蚀 C=2mm, 强腐蚀 C=3mm。2.9 安全阀计算根据输气管道设计规范GB50251-2003第17页，安全阀定压p0应根据管道最大允许操作压力p确定，并应符合下列要求：当0MPap1.8MPa时，p0=p+0.18MPa；当1.8MPa7.5MPa时，p0=1.05p。式中 p设备操作压力，MPa；p0安全阀的泄放压力（定压），MPa（绝）。根据石油和化工工程设计工作手册（第五册）输气管道工程设计第183页，对于安装在无火压力容器上的安全阀,聚积压力为pa=0.1p0根据石油和化工工程设计工作手册（第五册）输气管道工程设计第203页，最大泄放量时的

39、进口压力 p1=p0+pa 式中 p1安全阀最大泄放量时的进口压力，MPa（绝）；p0安全阀的泄放压力，MPa（绝）；pa聚积压力，MPa（绝）。2.9.1 安全阀泄放量计算气体体积流量 qv气体质量流量 2.9.2安全阀通道截面积根据石油和化工工程设计工作手册（第五册）输气管道工程设计第202页公式3-5-23 式中 A安全阀通道截面积，cm2；G安全阀的最大泄放量，kg/h；P1安全阀在最大泄放量时的进口压力（绝），MPa；K流量系数，一般取0.90.97，本设计中取K=0.93；M气体的摩尔分子量，kg/kmol； T1安全阀进口处的绝对温度，K； Z气体压缩系数。C气体特性系数，与气体

40、的绝热指数k有关，可按下式计算式中 k气体绝热指数； 安全阀通道直径 3、总平面布置图设计仔细分析地形图，根据GB50 156-2002布置总平面布置图。3.1站房位置的确定根据中的要求，确定站房的的大小、站房的位置、站房的形式。主要考虑站房与站棚的距离、与压缩机房的距离、与站棚的距离、与油罐的距离等。3.2站棚位置的确定根据设计要求确定站棚的大小、根据中的要求确定站棚的位置。主要考虑与站房和油罐的距离、站房的距离、压缩机房的距离、加油加气是否方便和汽车的进出口的位置。汽车车道的宽度。3.3储气方式确定（1）储气罐（2）储气井（3）储气瓶根据规范确定储气位置。主要与站房、加气棚、油罐、压缩机房

41、等距离和工艺方便。特别注意工艺方便。3.4油罐位置的确定根据规范确定油罐位置。主要与站房、加气棚、油罐、压缩机房等距离和工艺方便。特别注意工艺方便。3.5其它附属设备的布置洗车场、停车场、卸油场、汽车进出口、绿化、围墙题目8：加油加气站工程初步设计1、 设计资料和原始数据1）1:500地形图（见图CNG-DZ）2）CNG站天然气处理能力：2104Nm3/d；储油能力：90#汽油15m3 、93#汽油15m3、97#汽油15m3 、0#柴油30m3 3）加气站的天然气气质参数：CH4：95.74% C2H6:0.62% C3H8:0.005% i-CiH10:0.005% n-C4H10:0.0

42、04% CO2:0.53% (N2+He):0.107% H2S:18mg/m3 总硫：25mg/m34）进站压力：0.25-0.3 MPa 、流量：0.05-0.1X104Nm3/d、温度：20。2、 工程设计要求1）根据地形图按国标GB50 156-2002 2006年版进行初步设计，工程投资900万元（不含土地费），站棚900-1000 m2，站房面积约400 m2 ；2）进行总平面布置设计，确定工艺流程；3）计算工艺中所涉及到的设备、阀、管线并选型；4）编制设计说明书、计算书和材料表。3、 提交设计成果1）总平面布置图和工艺流程图；2）设计说明书、计算书和材料表。题目9：CNG加气母站

43、工程初步设计1、设计资料和原始数据加气能力：8104m3/d设计压力：压缩机前管线设计压力：1.0MPa，运行压力0.6MPa；压缩机后管线设计压力：27.5 MPa，运行压力：25.0MPa。设计温度：最高设计温度为100，最低设计温度为-20。2、工程设计要求1）根据地形图按国标GB50 156-2002 2006年版进行初步设计，2）进行总平面布置设计，确定工艺流程；3）计算工艺中所涉及到的设备、阀、管线并选型；4） 编制设计说明书、计算书和材料表。3、提交设计成果1）总平面布置图和工艺流程图；2）设计说明书、计算书和材料表。题目10：LNG常规加注站工程初步设计1、设计资料和原始数据L

44、NG常规加注站设计主要参数如下：（1） 设计加注规模:LNG日加注量60立方米。（2） 设计温度:设计温度-196+70，最低工作温度-162。（3） 设计压力：设计压力1.4MPa，工作压力0.41.2 MPa。2、工程设计要求1）根据地形图按国标GB50 156-2002 2006年版进行初步设计，2） 进行总平面布置设计，确定工艺流程；3)计算工艺中所涉及到的设备、阀、管线并选型；4）编制设计说明书、计算书和材料表。3、提交设计成果1）总平面布置图和工艺流程图；2）设计说明书、计算书和材料表。for more than 60 years of rural senior party member care funds; System of regulating the activities of grass-roots