第二章天然气管道输送基础课件

第二章天然气管道输送基础第二章天然气管道输送基础2主要内容

2.1物性参数计算方法2.2气体在管道中流动的基本方程2.3水力计算方法2.4热力计算方法2.5长输管道末段储气2主要内容2.1物性参数计算方法2.1.1天然气的组成天然气是由多种可燃和不可燃的气体组成的混合气体。以低分子饱和烃类气体为主，并含有少量非烃类气体。在烃类气体中，甲烷（CH4）占绝大部分,乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)和戊烷(C5H12)含量不多，庚烷以上(C5+)烷烃含量极少。另外，所含的少量非烃类气体一般有二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)、氮(N2)、氢(H2)、硫化氢(H2S)和水汽(H2O)以及微量的惰性气体氮(He)、氩(Ar)等。2.1天然气管道输送基础2.1.1天然气的组成2.1天然气管道输送基础

天然气中单一气体的特性是计算其混合气体特性的基础数据。气体的特性与气体所处的状态有关。目前，气体的标准状态有三种。1954年第十届国际计量大会(CGPM)协议的标准状态：温度273.15K(0℃),压力101.325kPa。世界各国科技领域广泛采用这一标准状态。国际标准化组织(ISO)和美国国家标准(ANSI)：温度288.15K(15℃)，压力101.325kPa，是计量气体体积流量的标准。我国《天然气流量的标准孔板计量方法》(SYL04):温度293.15K(20℃)，压力101.325kPa，是计量气体体积流量的标准。第二章天然气管道输送基础天然气中单一气体的特性是计算其混合气体特性的2.1.2天然气虚拟临界参数和对比参数1.天然气虚拟临界参数当计算天然气的某些物性参数时，常常要用到虚拟临界常数值（临界压力、临界温度、临界密度）。

任何气体在温度低于某一数值时都可以等温压缩成液体，但当高于该温度时，无论压力增加到多大，都不能使气体液化。可以使气体压缩成液态的这个极限温度称为该气体的临界温度。当温度等于临界温度时，使气体压缩成液体所需压力称为临界压力，对应的气体密度称为临界密度：此时状态称为临界状态。第二章天然气管道输送基础2.1.2天然气虚拟临界参数和对比参数第二章天然气管道输混合气体的虚拟临界温度、虚拟临界压力和虚拟临界密度可按混合气体中各单一组分的摩尔分数及其临界温度、临界压力、临界密度求得：第二章天然气管道输送基础混合气体的虚拟临界温度、虚拟临界压力和虚拟临界密度可按混合气

2.天然气对比参数天然气的压力、温度、密度与其临界压力、临界温度和临界密度之比称为天然气对比压力、对比温度和对比密度。第二章天然气管道输送基础2.天然气对比参数第二章天然气管道输送基础2.1.3天然气的PVT关系一、实际气体状态方程可压缩气体的压力P、密度ρ（或摩尔体积V）和温度T之间的关系式是十分重要的。表达这种关系的方程叫做状态方程。对于1kmol的理想气体，状态方程：或得到上述经验方程，是基于两点基本假设：分子是质点；分子间没有相互作用力

第二章天然气管道输送基础2.1.3天然气的PVT关系第二章天然气管道输送基础

这两个假设对于压力为零的气体是合理的。但是，当压力升高或密度增大时，气体分子本身占据的体积大得越来越重要，而分子间的相互作用力也变得越来越明显。

为了考虑这些效应，范得瓦尔在1873年提出另一个状态方程，即范得瓦尔状态方程。尽管该方程能够描述实际气体的一般特性，但只是定性的。在范得瓦尔方程提出之后，为了考虑实际气体的性质，又提出了大量的状态方程：一些是基于理论的论证另一些则完全是经验方程第二章天然气管道输送基础这两个假设对于压力为零的气体是合理的。但是描述天然气方面的一些常用方程如下：RK状态方程SRK方程PR状态方程：天然气管网模拟推荐选用BWRS状态方程：天然气管网模拟推荐选用第二章天然气管道输送基础描述天然气方面的一些常用方程如下：第二章天然气管道输送基础（1）RK状态方程Redlich-kwong方程是1949年提出的二参数状态方程：式中a和b是常数，其数值求法对应于单组分气体和混合气体分别有不同的计算方式。第二章天然气管道输送基础（1）RK状态方程第二章天然气管道输送基础（2）SRK方程

SRK方程是Soave在改进Redlich-kwong状态方程基础上，于1972年提出的一种状态方程，其形式为式中a和b的计算方法对应于单组分气体和混合气体同样有不同算法。

SRK方程适用于气相、液态烃和气液平衡计算，但在预测液体密度时欠准确：对烃类组分（甲烷除外），预测的液相密度普遍较实验数据小。第二章天然气管道输送基础（2）SRK方程第二章天然气管道输送基础（3）PR状态方程为进一步提高对热力学性质和汽液平衡数据预测的准确性，Peng和Robinson在Soave模型的基础上又于1976年作了些改进，提出以下PR状态方程。

式中a和b的计算方法对应于单组分气体和混合气体同样有不同算法，具体算法与SRK方法类似。第二章天然气管道输送基础（3）PR状态方程第二章天然气管道输送基础（3）PR状态方程优点：在较大的压力、温度范围内都比较精确。在相变区或相变区附近也比较精确。可以作气体组分跟综。计算量少于BWRS。缺点：需要输入气体的全部组分PR方程适用于气相、液态烃和气液平衡计算，在液相较多时推荐选用。第二章天然气管道输送基础（3）PR状态方程第二章天然气管道输送基础（4）BWRS状态方程上面介绍的状态方程对于高压低温条件下不能完全适合。为了扩大应用范围及提高在高压、低温下的精确度，Benedict-Webb-Rubin于1940年提出了能适应汽液的8参数BWR状态方程。较之上面所述状态方程，这一方程在预测轻烃及其混合物的热力学和容积数据具有很高的准确性。但对非烃气体含量较多的混合物，较重的短组分以及较低的温度(Tr<0.6)适应性较差。因此Starling和Han在关联大量实验数据的基础上对BWR方程进行了修正，于1970年提出了含有11个参数的BWRS方程：

第二章天然气管道输送基础（4）BWRS状态方程第二章天然气管道输送基础（4）BWRS状态方程优点：在很大的压力、温度范围内都很精确（优于PR方程）。在相变区或相变区附近也比较精确。可以作气体组分跟踪。可以处理含有较多非碳氢化合物的气体。缺点：–需要输入气体的全部组分–计算量最大，因而速度最慢。天然气管网分析推荐选用。

第二章天然气管道输送基础（4）BWRS状态方程第二章天然气管道输送基础第二章天然气管道输送基础（5）Sarem状态方程：Sarem状态方程是一个老的状态方程。它解决了在通用气体状态方程中，在通常输气管道的条件下，如何计算压缩系数的问题。它使用对比压力和对比温度(天然气的压力、温度与其临界压力、临界温度之比)的概念，用勒让德多项式计算压缩系数。优点：在大多数天然气系统的正常运行压力范围内精度高。描述气体的参数少，只需要相对密度，热值和CO2含量（可由气体组份求得）。定压比热容CP和定容比热容CV根据假定的理想气体求得。缺点：低压无效。靠近相变区时结果不正确。第二章天然气管道输送基础（5）Sarem状态方程：二、对比态原理及压缩系数图1.对比态原理对于理想气体，在所有状态下都有P=ρRT。对于实际气体，引入一个修正系数以使得式中Z叫做压缩系数，它表示实际气体与理想气体的偏离程度。对于理想气体，所有状态下Z的值都等于1。对于实际气体，Z是状态的函数。任何气体的压缩系数的数值可由实验来确定。但是，利用某些普通化的资料将使我们在计算压缩系数的近似值中得到极大的简化。在P≤1.6MPa以下管道，Z≈

Z0=1。第二章天然气管道输送基础二、对比态原理及压缩系数图第二章天然气管道输送基础

在相同的压力和温度下，不同介质的密度是不同的。但是，实验表明在相同的对比压力和对比温度下，不同介质的对比密度近似相同。这一实验事实首先被范得瓦尔利用，他对气态和液态的所有物质提出了范得瓦尔对比态原理，得到了临界压缩系数Zc。第二章天然气管道输送基础

在相同的压力和温度下，不同介质的密度是不同的Zc的实验值对于大多数物质都在0.2~0.3的狭窄范围内。因此，作为一级近似，可以认为Zc是一个普通常数。

Z=f(Pr,Tr)上式通常被称为修正的对比态原理。第二章天然气管道输送基础Zc的实验值对于大多数物质都在0.2~0.32.压缩系数图根据上式，用Pr和Tr为坐标绘出Z的曲线图，则对所有气体可以使用一张图来表示。这种图叫做通用压缩系数图。

第二章天然气管道输送基础2.压缩系数图第二章天然气管道输送基础三、压缩系数的计算方法压缩系数也可以通过计算方法求得，下面介绍常用几种公式：1.美国加利福尼亚天然气协会(CNGA)公式2.前苏气体研究所（BHИИГАЗ）公式对于干燥天然气对于脱去轻烃的伴生气第二章天然气管道输送基础三、压缩系数的计算方法第二章天然气管道输送基础3.RK计算公式其中：a、b的确定方法与前述RK方程中一致。4.SRK计算公式其中：a、b的确定方法与前述SRK方程中一致。第二章天然气管道输送基础3.RK计算公式第二章天然气管道输送基础5.PR计算公式其中，a、b的确定方法与前述PR方程中一致。6.BWRS计算公式第二章天然气管道输送基础5.PR计算公式第二章天然气管道输送基础7.标准状态下压缩系数国家标准《天然气发热量、密度和相对密度的计算方法》（GB11062-89）和《天然气流量的标准孔板计量方法》（SY/T6143-1996）中给出了标准状态下的压缩系数Z0的计算方法：

第二章天然气管道输送基础7.标准状态下压缩系数第二章天然气管道输送基础

8.美国煤气协会（AGA）计算方法美国煤气协会(AGA)压缩系数计算公式也为我国《天然气流量的标准孔板计量方法》(SY/T6143-1996)中采用。

当天然气主要含量为甲烷、乙烷，重烃含量较少，且真实相对密度Δ≤0.75，氮气和二氧化碳气体摩尔分数分别不超过0.15时，压缩系数Z按下式进行计算：

第二章天然气管道输送基础8.美国煤气协会（AGA）计算方法第二章天然气管道输送基2.1.4天然气的焓将气体内能和体积与压力乘积之和称为气体的焓。焓是一种热力学状态参数，在工程计算中，一般用焓差计算物质加热或冷却时热量的变化。焓的零点通常取绝对温度和绝对压力都为0的状态。一、理想气体焓h0

天然气中常见组分的理想气体状态焓(h0)如图1-2和图1-3所示。此外，对理想气体单组分给hi0可按下面多项式计算：第二章天然气管道输送基础2.1.4天然气的焓第二章天然气管道输送基础二、实际气体的焓1.计算法由热力学关系可知：或结合各类状态方程可得到：第二章天然气管道输送基础二、实际气体的焓第二章天然气管道输送基础2.查图法第二章天然气管道输送基础2.查图法第二章天然气管道输送基础2.1.5天然气的熵熵是一个状态参数，随状态变化而变化，且它的变化与过程无关，而只决定于初始状态与终了状态。熵的变化表征了可逆过程中热交换的方向与大小。它的计算方法类似于焓的计算。一、理想气体的熵s0

天然气中几种组分的理想气体熵si0如图所示。此外，对理想气体单组分熵si0可按下面的多项式计算。第二章天然气管道输送基础2.1.5天然气的熵第二章天然气管道输送基础二、实际气体的熵1.计算法由热力学关系可知，或第二章天然气管道输送基础二、实际气体的熵第二章天然气管道输送基础2.查图法查图法：第二章天然气管道输送基础2.查图法第二章天然气管道输送基础2.1.6天然气的比热容均匀简单可压缩系统的质量定容热容CV和质量定压热容CP：由热力学可知，对于理想气体有：第二章天然气管道输送基础2.1.6天然气的比热容第二章天然气管道输送基础一、理想气体比热容对于纯组分理想气体，质量定压热容可按下述方程拟合对于混合物质量定压热容则为二、实际气体比热容1、计算法或2、查图法第二章天然气管道输送基础一、理想气体比热容第二章天然气管道输送基础查图法：三、比热比质量定压热容和质量定容热容之比称为比热比:

天然气:k=1.3第二章天然气管道输送基础查图法：三、比热比第二章天然气管道输送基础

2.1.7焦耳一汤姆逊系数一、焦耳一汤姆逊系数让气体通过一个多孔塞从高压区向低压区膨胀。过程稳定、绝热地进行。当流动充分缓慢时，在节流塞两侧气体有完全确定的压力和温度。因为这个过程没有传热，没有作轴功，没有位能变化。若忽略动能微小差异，则两侧始终相等，即：h1=h2。换句话说，在焦耳一汤姆逊膨胀中，初始焓和终止焓是相等的。第二章天然气管道输送基础2.1.7焦耳一汤姆逊系数第二章天然气管道输送基础

可以进行一系列焦耳一汤姆逊膨胀实验。可以得到一组等焓曲线。从曲线中可以发现，焦汤系数可以是正的、负的或者是零。当该系数大于0时，由于节流作用，温度随着压力的降低而降低，此为冷却效应。在此之外，由于节流作用，温度随压力的降低而升高，此为热效应。

在T-p图中等焓曲线在任一点的斜率即为焦耳-汤姆逊系数Di：Di的值可以是正的、负的或为0。第二章天然气管道输送基础可以进行一系列焦耳一汤姆逊膨胀实验。可以得到

二、焦-汤系数的计算由热力学关系式可知，焦-汤系数的计算式为或第二章天然气管道输送基础二、焦-汤系数的计算第二章天然气管道输送基础管输气质要求

经气井生产出的天然气往往含有硫化氢、二氧化碳、游离水、凝液以及机械粉尘等成分，为了保证生产和利用的安全，规定了管道输送民用天然气中有害物质的最高允许含量。第二章天然气管道输送基础管输气质要求第二章天然气管道输送基础《天然气》GB17820-1999项目质量标准ⅠⅡⅢ高位热值（MJ/m3）>31.4总硫含量（mg/m3）≤100≤200≤460H2S含量（mg/m3）≤6≤20≤460CO2含量/（体积）％≤3.0水露点在天然气交接点的压力和温度条件下，天然气的水露点应比最低环境低5℃。《天然气》GB17820-1999项目质量标准ⅠⅡ40气体在管道中的流动可以看作一元流动，即只考虑各参数轴向的变化情况。气体在管道中的运动必然满足质量守衡、动量守衡和能量守衡。三大方程描述了压力、密度、流速和温度等参数之间的关系。1连续性方程物理意义：单位时间内流入控制体的气体质量等于在单位时间内控制体内气体质量的增量。对稳定流动：有则2.2气体在管道中流动的基本方程气体在管道中的流动可以看作一元流动，即只考虑各参数轴2

运动方程根据牛顿第二运动定律，可建立运动方程：

方程中左边两项分别表示微元内气体动量随时间和沿x方向（空间）的变化量，右边各项表示在单位时间内所有作用在微元上的外力之和。

对于稳定流动：方程中左边第一项为零，并考虑稳定流动的连续性方程，得到稳定流动的运动方程：2.2气体在管道中流动的基本方程2运动方程2.2气体在管道中流动的基本方程3

能量方程

根据能量守衡定律，可建立能量方程:对于稳定流动：时间项为零，并考虑稳定流动的连续性方程，得到稳定流动的能量方程：由热力学知识有：则得到：2.2气体在管道中流动的基本方程Q:单位质量气体向外界放出的热量，J/kg3能量方程2.2气体在管道中流动的基本方程Q:单位质量2.3天然气管道的水力计算2.3.1平坦地区输气管道的基本公式

所谓平坦地区输气管道，是指高差等于零的管道或虽然高差不等于零但高差不足以影响计算的准确性的输气管道，一般当沿线地形高差在200米以下时，可以认为是平坦地区输气管道。由稳定流动的运动方程：有：此时假设管道与水平面间夹角为0。2.3天然气管道的水力计算2.3.1平坦地区输气管道2.3.1平坦地区输气管道的基本公式由气体状态方程和连续性方程有：带入公式中，有经整理得：设管道长度L，起点压力和终点压力为PQ、PZ，积分得：由此得到输气管道质量流量计算公式。2.3.1平坦地区输气管道的基本公式由气体状态方程和连续性2.3.1平坦地区输气管道的基本公式质量流量计算公式：对于长距离输气管道(压降小、距离长)可以忽略速度变化对流量的影响(P65)，即：工程上习惯于运用标准状态下的体积流量作为计量单位，因此把质量流量换算成标准状态下的体积流量：标准状态下Z0=1，所以：2.3.1平坦地区输气管道的基本公式质

2.3.1平坦地区输气管道的基本公式

为了方便计算，把天然气的气体常数换算成空气的气体常数Ra

，由所以令：则得到体积流量计算公式：不同的量纲得到不同的Ｃ值，计算时应特别注意。2.3.1平坦地区输气管道的基本公式为

2.3.1平坦地区输气管道的基本公式等温管道基本公式：式中：P—Pa;Q—Nm3/s；d—m；T—K；L—m2.3.1平坦地区输气管道的基本公式等温管道基本公式：

2.3.2同坡度输气管道的基本公式如图所示的坡度均匀向上的输气管道，对dx微元段写运动方程：由连续性方程有：由上述两式和状态方程可得：图3-1同一坡度输气管道2.3.2同坡度输气管道的基本公式图3-1同一坡度输

2.3.2同坡度输气管道的基本公式整理后两边积分：所以得到同一坡度输气管道稳态计算公式为：2.3.2同坡度输气管道的基本公式整理后两边积分：所以

2.3.3地形起伏地区输气管道的基本公式1终点与起点高差的影响长L，SQ=0，△S，忽略管内流速v↑的影响，有：图3-1同一坡度输气管道即

即不考虑此项2.3.3地形起伏地区输气管道的基本公式1终点与起2.3.3地形起伏地区输气管道的基本公式移项合并：化为：设则:2.3.3地形起伏地区输气管道的基本公式移项合并：化为：设时即为水平输气管道的计算公式，将按级数展开：取前面两项（右边取三项）代入公式得：2.3.3地形起伏地区输气管道的基本公式或2.3.3地形起伏地区输气管道的基本公式或2沿线地形起伏的影响思路：将实际输气管道看成由不同终点与起点高差、坡度均匀向上或向下的若干直线管段组成，每一段均有：2.3.3地形起伏地区输气管道的基本公式S:相对于管道起点的标高差;L:管道实际长度2沿线地形起伏的影响2.3.3地形起伏地区输气管道的基对上述方程依次乘以，，……，则每一段都可以写成如下形式的方程：

………….2.3.3地形起伏地区输气管道的基本公式对上述方程依次乘以，，……，2.3.考虑到：因此上述一系列公式变为：

2.3.3地形起伏地区输气管道的基本公式考虑到：2.3.3地形起伏地区输气管道的基本公式以上各式相加，并考虑到SQ=0：另外，由于因此：2.3.3地形起伏地区输气管道的基本公式注：各节点高程Si均是相对于SQ的！！以上各式相加，并考虑到SQ=0：2.3.3地形起伏地区输将b值代入，得到地形起伏地区的水力计算公式：公式分析：1）对比平坦地区输气管道由于输气管道沿线压力的变化，气体的密度也跟随变化，压力高，密度大；压力低，密度低。因此克服上坡段的能量损失不能在下坡段气体所获得的位能所补偿。2）对比输油（水）管道的管路特性方程输油（水）管道只考虑起点终点高程差。

2.3.3地形起伏地区输气管道的基本公式将b值代入，得到地形起伏地区的水力计算公式：2.3.33）相同起点终点的输气管道，如果中间的地形起伏不同，输气能力也不相同：2.3.3地形起伏地区输气管道的基本公式3）相同起点终点的输气管道，如果中间的地形起伏不同，输气能力2.3.4水力摩阻系数与常用计算公式水力摩阻系数计算公式的选用决定着水力计算的准确性，不同的水力摩阻公式得到不同的输气管道实用计算公式。水力摩阻系数与气体在管道中的流态和管道内壁粗糙度有关。1雷诺数

2流态的判断

Re<2000：层流；

Re>3000：紊流3000<Re<Re1：水力光滑区；Re1<Re<Re2：混合摩擦区；Re>Re2：阻力平方区（干线：阻力平方区）2.3.4水力摩阻系数与常用计算公式水力摩3水力摩阻系数计算公式（1）水力光滑区（2）混合摩擦区（3）阻力平方区

1）Weymouth公式

2）PanhandleA式168.3<D<6103）PanhandleB式D>6104）前苏联早期公式

5）前苏联近期公式（4）紊流区通用公式2.3.4水力摩阻系数与常用计算公式前苏联早期公式阿里特苏里公式：GB50028-2006推荐的中压、次高压钢管、处于湍流的低压管道Colebrook公式：GB50028-2006推荐的低压、中压、次高压、高压管道；GB50251推荐的高压管道3水力摩阻系数计算公式2.3.4水力摩阻系数与常用计算燃气管道流态：低压：一般为层流、临界流、水力光滑区中压和次高压：一般处于水力光滑区和混合摩擦区

高压：多数在阻力平方区，少数在混合摩擦区2.3.4水力摩阻系数与常用计算公式燃气管道流态：2.3.4水力摩阻系数与常用计算公式天然气管道经济流速一般：钢管流速：1）DN100以下，低压管选4~6m/s；中压管选6~10m/s。2）DN≥150，低压管选6~8m/s；中压管选10~15m/s。3）户内低压管，流速选1~2m/s。PE管流速：1）DN110以下，流速选6~10m/s。2）DN≥160，流速选10~15m/s。管线最高流速：高压30m/s；次高压25m/s；中压A20m/s；中压B15m/s；低压8m/s。2.3.4水力摩阻系数与常用计算公式天然气管道经济流速一般：2.3.4水力摩阻系数与常用计算公天然气管道计算公式低压、中压、次高压管道：城镇燃气设计规范（GB50028）;高压及以上：输气管道工程设计规范（GB50251）

2.3.4水力摩阻系数与常用计算公式天然气管道计算公式2.3.4水力摩阻系数与常用计算公式城镇燃气设计规范（GB50028）城镇燃气设计规范（GB50028）城镇燃气设计规范（GB50028）阿里特苏里公式城镇燃气设计规范（GB50028）阿里特苏里公式输气管道工程设计规范（GB50251）输气管道工程设计规范（GB50251）输气管道工程设计规范（GB50251）输气管道工程设计规范（GB50251）5、输气管道效率系数E

由于在实际中，管道的水力摩阻系数逐渐增大，使输气能力降低，因此引入E表示输气管道的实际输气能力偏离理论输气能力的程度。

我国规定（GB50251）：DN300～800：E=0.8～0.9DN>899：E=0.91～0.942.3.4水力摩阻系数与常用计算公式5、输气管道效率系数E2.3.4水力摩阻系数与常用计算公式2.4输气管道的热力计算2.4输气管道的热力计算1温降基本公式

由能量方程推导温降公式，稳定流动的能量方程：忽略高差和速度变化的影响，则：另外由热力学知识可知：因此：2.4.1输气管道的温度变化规律1温降基本公式2.4.1输气管道的温度变化规律1温降基本公式

由于：则：

dQ表示单位质量气体在单位管长上的热量损失，由传热学关系可知：因此：令则：非齐次线性微分方程，其通解为：2.4.1输气管道的温度变化规律T0：管道埋深处地温，K1温降基本公式2.4.1输气管道的温度变化规律由于x=0时，T=TQ，所以：公式分析：

（1）公式中最后一项是考虑焦耳—汤姆逊效应的影响，焦耳—汤姆逊效应也叫节流效应，这一项是小于零的（因为Di>0），说明考虑节流效应后温度比不考虑节流效应时下降得快。所谓节流效应，就是气体在不与外界进行热交换的情况下，其本身的冷却现象。输气管道沿线压力逐渐降低，气体不断膨胀，气体分子间的距离增大，从而必须消耗能量来克服分子间的引力，在外界不补充能量的情况下，这个能量就由气体本身供给，从而使气体本身冷却。2.4.1输气管道的温度变化规律由于x=0时，T=TQ，所以：2.4.1输气管道的温度变化（2）若不考虑节流效应，则得到苏霍夫公式：（3）若考虑压力沿管长为近似线性分布，即：则：温降变化示意图：1-输油管；2-输气管道2.4.1输气管道的温度变化规律（2）若不考虑节流效应，则得到苏霍夫公式：温降变化示意图：2输气管道温降曲线与沿线坐标所包的面积和某一温度与沿线坐标所包的面积相等时，称该温度为平均温度，即：由此得到温降公式：

从公式中可以看出，地温越高，平均温度也越高，由水力计算公式可知道，温度越高，输气能力越小，因此，在进行管道设计时，应按照夏季地温的平均温度（即输量最小的情况）作为计算温度。

2.4.2输气管道的平均温度输气管道温降曲线与沿线坐标所包的面积和某一温K：△T=1℃，单位时间，单位传热表面，传递的热量；物理意义：气体至周围介质传热的强弱2.4.3总传热系数（1）总传热系数公式气体至管内壁的放热管壁、绝缘层等的导热管道至土壤的放热K：△T=1℃，单位时间，单位传热表面，传递的热量；2.42.4.3总传热系数

气体至管内壁的放热管壁、绝缘层等的导热管道至土壤的放热三式相加得：又∴直径较大时：DN+1：管道最外层外径，m2.4.3总传热系数

气体至管内壁的放热管壁、绝缘层等的导直径较大时：来源于：直径较大时：来源于：2.4.3总传热系数

（2）管内壁（内膜）传热系数α1:2.4.3总传热系数

（2）管内壁（内膜）传热系数α2.4.3总传热系数

（3）外部传热系数α2：1）埋地管道第一类边界条件：第二类边界条件：考虑了土壤与空气间界面热阻当(ht/DN+1)＞2时：（任一时刻边界面上温度已知）（任一时刻边界面上热流密度已知）2.4.3总传热系数

（3）外部传热系数α2：第一类2.4.3总传热系数

土壤表面至空气间的放热包括对流放热和辐射放热两部分，即：a.对流传热系数αtac根据无风和有风条件分别按下式计算：

无风时：有风时：b.辐射放热系数αtac：Ts:地表面温度，K；Ta:空气温度，K；Va：地表风速，m/sC：辐射系数2.4.3总传热系数

土壤表面至空气间的放热包括对流2.4.3总传热系数

（2）架空或水下管道：内部传热系数同上；外部传热系数同上计算方法，即：