天然气管道输送技术

天然气管道输送技术第1页/共52页第三章天然气管道输送技术3.1天然气物理化学性质

3.1.1.天然气的组成

第2页/共52页第三章天然气管道输送技术3.1.2天然气物性参数

（1）天然气相对分子质量（2）天然气的密度第3页/共52页第三章天然气管道输送技术

（3）天然气虚拟临界参数与对比参数第4页/共52页第三章天然气管道输送技术（4）天然气黏度第5页/共52页第三章天然气管道输送技术3）由密度和对比状态参数计算天然气密度。4）查图法计算天然气密度。第6页/共52页第三章天然气管道输送技术3.1.3天然气的热力学参数（1）比热容第7页/共52页第三章天然气管道输送技术

天然气是混合气体，其比定压热容可根据各组分气体的比定压热容由下式计算：

第8页/共52页第三章天然气管道输送技术（2）绝热指数

k=cp/cv（3）焦耳-汤姆逊效应

气体在绝热节流过程中发生的温度变化，可用焦耳-汤姆逊系数来衡量。（4）导热系数（5）天然气的燃烧热值（6）天然气的爆炸性

第9页/共52页第三章天然气管道输送技术3.1.4天然气PVT关系（1）理想气体状态方程PV=nRT（2）实际气体状态方程第10页/共52页第三章天然气管道输送技术第11页/共52页第三章天然气管道输送技术第12页/共52页第三章天然气管道输送技术（3）对比态原理实际气体PV=ZRT

密度：（4）压缩系数的计算图解法；计算公式法。

第13页/共52页第三章天然气管道输送技术2.1.5天然气湿度和露点第14页/共52页第三章天然气管道输送技术3.2天然气管输基础

3.2.1天然气长输管道系统的组成

天然气长输管道系统的总流程见图3-11（P111），一般包括输气干管、首站、压气站、中间气体分输站、干线截断阀室、中间气体接受站、清管站、末站（或称城市门站）及辅助系统（通信系统和仪表自动化系统）等。

第15页/共52页第三章天然气管道输送技术3.2.2.管输天然气气质要求

（1）我国《天然气》（GB17820-1999）中规定的天然气的技术指标，见教材P112表3-6；（2）我国石油天然气行业标准《天然气管道运行规范》（SY/T5922-2003）规定的管输天然气气体指标，见教材P113表3-7。第16页/共52页第三章天然气管道输送技术3.2.3.气体在管道中流动的基本方程

第17页/共52页第三章天然气管道输送技术第18页/共52页第三章天然气管道输送技术第19页/共52页第三章天然气管道输送技术3.3输气管道的水力特性3.3.1.稳定流动的气体管流基本方程

管道的压降由三部分组成：消耗于摩阻的压降、气体上升克服高程的压降和流速增大引起的压降。

第20页/共52页第三章天然气管道输送技术3.3.2.输气管的基本公式

（1）水平输气管的基本公式第21页/共52页第三章天然气管道输送技术第22页/共52页第三章天然气管道输送技术第23页/共52页第三章天然气管道输送技术第24页/共52页第三章天然气管道输送技术（2）地形起伏地区输气管的流量基本公式第25页/共52页第三章天然气管道输送技术3.3.3.常用水力摩阻系数及输气管道流量计算公式

（1）常用水力摩阻系数

第26页/共52页第三章天然气管道输送技术（2）常用输气管道流量计算公式第27页/共52页第三章天然气管道输送技术3.3.4.输气管道参数对流量的影响

（1）管径D的影响（2）长度L的影响第28页/共52页第三章天然气管道输送技术（3）温度T的影响（4）起终点压力的影响第29页/共52页第三章天然气管道输送技术3.3.5.输气管道压力分布和平均压力（1）输气管道压力分布

第30页/共52页第三章天然气管道输送技术（2）输气管道平均压力第31页/共52页第三章天然气管道输送技术3.4输气管的热力特性3.4.1.输气管道的温度分布

第32页/共52页第三章天然气管道输送技术3.4.2.输气管平均温度

第33页/共52页第三章天然气管道输送技术3.4.3.管道总传热系数第34页/共52页第35页/共52页第三章天然气管道输送技术3.5压缩机站与输气管道的联合工作

3.5.1.输气管道的工作特性

输气管道的工作特性是管道压力降与流量之间的关系。

第36页/共52页第三章天然气管道输送技术3.5.2.压缩机站的工作特性

（1）压缩机的工作特性

第37页/共52页第三章天然气管道输送技术离心式压缩机定转速下的特性方程：往复式压缩机的特性方程：第38页/共52页第三章天然气管道输送技术（2）离心式压缩机站的工作特性离心式压缩机串联特性：第39页/共52页第三章天然气管道输送技术离心式压缩机并联特性：若两台并联机组相同时：

第40页/共52页第三章天然气管道输送技术3.5.3.压缩机站与管路的联合工作

一个压缩机站与管路的联合工作点：压缩机站与串联管路工作点第41页/共52页第三章天然气管道输送技术多个压缩机站与管路联合工作：第42页/共52页第三章天然气管道输送技术压缩机站-输气管道系统的流量：第43页/共52页第三章天然气管道输送技术第44页/共52页第三章天然气管道输送技术分析以上各式得到：第45页/共52页第三章天然气管道输送技术3.5.4.输气管道末段

（1）末段工况特点

第46页/共52页第三章天然气管道输送技术（2）末段储气能力第47页/共52页第三章天然气管道输送技术（3）输气管道