7.2 天然气集输管道
7.2.1 天然气集输管道流量计算应符合下列规定:
1 当管道沿线的相对高差△h≤200m时,应按下式计算:
式中:
q——管道计算流量(m³/d);
d——管道内径(cm);
P1——管道起点压力(绝)(MPa);
P2——管道终点压力(绝)(MPa);
△——气体的相对密度(对空气);
Z——气体在计算管段平均压力和平均温度下的压缩因子;
T——气体的平均热力学温度(K);
L——管道计算长度(km)。
2 当管道沿线的相对高差△h>200m时,应按下列公式计算:
式中:
△h——管道计算的终点对计算段起点的标高差(m);
a——系数(m-1);
n——管道沿线计算管段数,沿管道走向从起点开始,当其相对高差△h≤200m时作一个计算管段;
hi——各计算管段终点的标高(m);
hi-1——各计算管段起点的标高(m);
Li——各计算管段长度;
g——重力加速度,g取9.81m/s²;
Rα——空气的气体常数,在标准状况下Rα取287.1m²/(s²·K)。
7.2.2 天然气集输管道沿线任意点的温度确定应符合下列规定:
1 当无节流效应时,按本规范公式(7.1.4)计算,系数a应按下式计算:
式中:
K——管道中气体到土壤的总传热系数[W/(m²·℃)];
D——管道外径(m);
qv——气体流量(m³/d);
△——气体的相对密度;
cp——气体的定压比热容[J/(kg·℃)]。
2 当有节流效应时,应按下式计算:
式中:
J——焦耳-汤姆逊效应系数(℃/MPa);
△Px——x长度管段的压降(MPa)。
7.2.3 埋地天然气集输管道总传热系数宜对有关数据进行实测后计算确定。无条件取得实测数据时,可按经验确定。埋地沥青绝缘天然气集输管道的总传热系数可按本规范附录C选用。
7.2.4 气液混输管道水力计算,当所输液体呈牛顿流体时,可采用本规范附录D所列杜克勒Ⅱ法和贝格斯-布里尔法,也可采用经生产实践证明可行的其他方法。
7.2.5 集输管道采用钢管时,直管段壁厚应按本规范公式(7.1.3)计算,并应符合下列规定:
1 设计系数F应按现行国家标准《输气管道工程设计规范》GB 50251中的有关规定取值。输送含硫酸性天然气的管道的设计系数F应按现行行业标准《高含硫化氢气田地面集输系统设计规范》SY/T 0612的有关规定取值。
2 当管道输送含有水、硫化氢、二氧化碳、氯根离子等腐蚀介质时,管道腐蚀裕量C可根据腐蚀程度及采取的防腐措施确定,其余情况可不计腐蚀裕量。
7.2.6 当集输管道采用耐蚀合金复合钢管时,基体钢材管壁厚应按本规范第7.2.5条的规定及本规范公式(7.1.3)计算,不应计腐蚀余量;耐腐蚀合金层壁厚应根据制管工艺、管径规格确定。
7.2.1 采气和集气管道流量计算公式系美国威莫斯经验公式,适用于各种管径的管道流量计算。该公式管内壁粗糙度的选值较大(取值为0.0508mm),因此比较适合于矿场输气管道的情况。矿场所输天然气一般都含有水、硫化氢、二氧化碳,对管内壁的腐蚀比较严重,当管道使用一段时间后其粗糙度越来越大(与新管比较)。根据矿场天然气管输实际情况,采用威莫斯公式是比较符合实际的。
当集气管道沿线地形起伏,任意两点的相对离差大于200m时对输量有影响,故应按式(7.2.1-2)计算。
7.2.5 输送含水酸性天然气,如果采取有效防腐措施可使腐蚀速度减至0.02mm/a~0.07mm/a。中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司推荐,根据输送介质中酸性介质浓度及采取的防腐措施,管道腐蚀裕量取1mm~6mm。
7.2.6 耐腐蚀合金层厚度应不低于2.5mm,若更薄的耐蚀合金层已有成功应用,可根据应用经验,对不同管径的复合管耐腐蚀合金层选用合适的厚度。
- 上一节:7.1 一般规定
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