攀枝花钒钛园区--仁和--南山供气管道工程技术方案研究 94页

学位论文创新性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：熟!f互日飙五雄4学位论文使用授权的说明本人完全了解西安石油大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安石油大学。学校享有以任何方法发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为西安石油大学。论文作者签名：导师签名：日期：2邋』：竺日期：!!丝兰!笙·注：如本论文涉密，请在使用授权的说明中指出(含解密年限等)。住一鲰纽题\n中文摘要专业：石油与天然气I程，硕士生：廖恒(签名)丝：ZL指导教师：巨西民(签名)医夏迫摘要攀枝花市仁和、南山地区现有能源供应主要为人工煤气(焦炉煤气)、液化石油气(LPG)，环境污染大且价格偏高。中缅天然气管道楚雄一攀枝花支线的建设，给该地区能源结构的调整带来了新的契机。通过分析攀枝花市仁和、南山地区现有的能源利用情况，市场现状以及对未来市场的发展预测，原有能源使用方式已不能满足各个行业的发展需求，所以建立新的天然气管网己迫在眉睫。本论文通过对攀枝花市仁和、南山地区工业用户、商业用户、居民及CNG用户用气量的调查及预测，确定市场的供气规模，确定管道输量。根据南山、仁和地区的实际地形和当地情况进行局部方案对比，选择最佳线路走向。采用英国ESI公司开发的PIPELINESTUDIO对本工程新建管网运行工况进行模拟计算，通过方案比选确定输气工艺基本参数后，计算管道的末端储气能力，确定调峰方案。其次对现有规范输气公式的手算式进行了改进，并用PIPELINESTUDIO进行了对比与验证。根据线路用管选型原则，在强度计算的基础上确定了管型和钢种等级，并进行了强度和稳定性校核。按照国家防腐规范进行管道防腐，外防腐层为主要的防腐方式，并辅以阴极保护的联合保护措施。最后本工程严格遵循站场标准化设计流程要求，结合工程自身特点及功能要求，确定了站场的布局，进行站场工艺流程设计，并对站内主要设备进行了选型。关键词：天然气、输气管道、技术方案、工程设计；论文类型：应用研究II\n英文摘要Subject：AStudyontheEngineeringDesignofPanzhihuaVanadiumandTitaniumIndustrialPark-Renhe-Nanshangastransmissionline．Speciality：OilandGasEngineeringName：LiaoHeng(signature)“皇竺幽2Instructor：Juxmin(signature)2丝基2丝i坐ABSTRACTThemainlyExistingenergysupplyofRenheandNanshandistrictofPanzhihuaCityisartificialgas(COG)andliquefiedpetroleumgas(LPG)，itcallcausesenvironmentalpollutionandthepriceishigh．TheExtensionoftheChina-Burmagaspipeline，Chuxiong-Panzhihuabranch’Sbuildinghasbroughtnewopportunitytoadjusttheenergystructureinthisregion．Byanalyzingtheuseofexistingenergysituation，themarketsituationandforecastsforthefuturedevelopmentofthemarketofRenheandNanshandistrict．Theoriginalenergyusecannotmeetthedevelopmentneedsofvariousindustries，SOtheestablishmentofanewnaturalgaspipelinenetworkisimminent．Inthispaper,throughsurveyingandforecastingthegasconsumptionofindustrialusers，commercialusers，residentsandCNGusersofRenheandNanshandistrict’SofPanzhihuaCitytodeterminethesizeofthegassupplymarketandtheamountofpipelinetransportation．Comparetheactualterrainwithlocalconditions，thenchoosethebestalignments．UsethePIPELINESTUDIOdevelopedbyESItosimulatethenewnetworkoperatingconditions，comparewithdifferentschemestodeterminethebasicparametersofgastransmissionprocess，calculatetheendgasstoragecapacity,thendeterminetheloadplan．Secondly,improvetheexistingspecificationsgashandcalculationformula，thencompareandvalidationbythePIPELINESTUDIO．Accordingtotheprincipleofselectionofpipeline，Onthebasisofstrengthcalculation，thegradeoftubetypeandsteelcategoryisconfirmed，strengthandstabilitycheckarecarriedoutcorrespondingly．Accordingtothenationalstandardforanticorrosionofpipelinecorrosion，anticorrosionlayeristhemainprotectionmeasures，andcombinedwithcathodicprotection．Finally,theprojectstrictlyfollowthestationstandardizeddesignprocess，combiningwiththecharacteristicsoftheprojectandfunctionalrequirements．thelayoutofthestation，thelayoutofthestationfieldisconfirmed，thestationfieldcraftisdesigned，andmainequipmentsinthestationischosedout．Keywords：naturalgas，gastransmissionpipeline，technicalscheme，engineeringdesign；Typeofthesis：ApplicationResearchIII\n目录第一章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．11．1题目来源⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．11．2国内外研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．11．3项目建设的背景与必要性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．31．3．1项目建设的背景⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯31．3．2项目建设的必要性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯41．4研究范围及内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．41．4．1时间范围⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯41．4．2资源市场范围⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯51．4．3项目研究内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯51．5技术路线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．51．6创新点⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．6第二章气源及市场供气规模分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．72．1气源⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．72．1．1气源概况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯72．1．2气质分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯72．2资源分配⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．82．2．1资源利用指导原则⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．82．2．2资源利用的社会经济基础⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一92．3市场需求调查与预测⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯102．3．1居民用户用气量⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．102．3．2商业用户用气量⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1l2．3．3CNG汽车用气量⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯122．3．4工业用户用气量⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．132．3．5其他气量⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．172．3．6目标市场用气量预测⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．172．3．7市场分析及燃气用户价格承受能力分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．172．4供配气规模⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯202．4．1供气原则⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．202．4．2供气范围⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．212．4．3不均匀性分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．212．5管道输量及压力确定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯222．5．1设计输量⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．222．5．2设计压力⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．23IV\n目录2．6本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯23第三章管道线路工程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯243．1线路走向⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯243．1．1管道布置及走向⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．243．1．2自然地理概况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．273．1．3区域地质构造及地震概况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．303．1．4不良地质作用及施工困难段⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯323．1．5管道敷设⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯323．2管道穿跨越⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯343．2．1穿越工程概况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯353．2．2水域穿越⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯353．2．3公路穿越⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯363．3本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯36第四章管道工艺计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯374．1引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯374．2输气管路基本方程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯374．2．1管内气体流动的基本方程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．374．2．2稳定流动的气体管流的基本方程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．384．2．3水平输气管路的基本公式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．384．3对于水力摩阻系数九的选取⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯404．4对各种输气公式的对比与验证实例⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯434．5管网水力计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯434．5．1基础数据⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯434．5．2管网水力工况计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯444．6储气调峰方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯474．6．1储气容积计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．474．6．2调峰储气方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯484．6．3方案选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯504．7管材选用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯504．7．1管材性能⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．504．7．2壁厚计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．504．7．3管道刚度校核⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．534．7．4管道强度校核⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．534．7．5管道稳定性校核⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．544．7．6管道抗震校核⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．54V\n目录4．8本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯55第五章管道防腐及阴极保护⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯565．1概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．565．1．1工程概况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．565．1．2设计范围⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．565．1．3基础资料⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．565．1．4其他资料⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．575．2管道防腐总方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯575．2．1防腐层的选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．575．2．2管道外防腐层推荐方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．575．2．3三层PE防腐层预制质量控制⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．595．2．4补口及补伤⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．595．2．5弯管外防腐层的选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯595．3站场管道及设备防腐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯605．3．1站内埋地、设备管道防腐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯605．3．2露空管道、设备及其它金属件防腐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯615．4阴极保护⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯625．4．1阴极保护准则⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．625．4．2阴极保护方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．625．4．3管道系统图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．635．4．4阴极保护设计基础资料⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．635．4．5阴极保护计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．635．4．6阴极保护站设置情况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．645．4．7阴极保护辅助设施⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．655．4．8杂散电流干扰及其防护⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．655．4．9防腐层完整性检查及阴极保护测试、调试⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．655．5本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯66第六章站场工艺及主要设备选型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯676．1基础数据⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯676．2站场工艺⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯676．2．1仁和配气站⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯676．2．2南山配气站⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯676．2．3陈家湾阀室⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯686．3站场工艺计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯686．3．1管道计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯68Ⅵ\n目录6．3．2放空阀的计算与选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．706．3．3放空系统的计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．716．4主要工艺设备选型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯756．4．1阀门⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯756．4．2过滤器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯766．4．3清管器接收装置⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯766．4．4安全泄放装置⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯776．4．5加臭装置⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯776．4．6计量装置⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯776．5本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯78第七章结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯79致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯81参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．82攻读硕士学位期间发表的论文⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．84附录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．85ⅥI\n第一章绪论1．1题目来源根据《中缅天然气管道工程初步设计》及《中缅天然气管道攀枝花供气支线可行性研究》，中缅天然气管线经过云南省，并拟建楚雄．攀枝花．凉山州支线，由中石油投资建设，预计2013年中旬建成投产，给攀枝花市天然气利用带来了千载难逢的战略契机。攀枝花仁和、南山地区是攀枝花重要的工业基地。但现有的能源以人工煤气为主，能源供应已不能满足该地区的发展需求，因此新的天然气管道的建设已经迫在眉睫。四川石达能源发展有限公司承担该项目的设计工作。根据学校对专业硕士的培养要求，研究生期间我被安排到四川石达能源发展有限公司进行联合培养，此期间我在公司油气管道室对长距离输气管道工程设计进行了系统的培训学习，并且参与了攀枝花钒钛园区．仁和．南山供气管道工程项目的整体设计任务，并多次参与现场情况勘察，在此实践基础上完成我的论文工作。本课题来源于四川石达能源发展有限公司正在研究建设中的攀枝花钒钛园区一仁和．南山供气管道工程项目。1．2国内外研究现状(1)线路勘察技术管道选线的原则是将线路最短、投资最低的线路作为最佳线路线。目前，国外选线一般都是利用卫星图片、航行图纸及遥感测量所获得的资料作为研究线路的依据，并规定选定的线路长度不得超过航空距离的12％。美国和前苏联在线路勘察设计技术方面比较先进。美国阿拉斯加输气管道的线路勘测，采用先进的摄影技术，从U．2飞机和NASA的CV990飞机上拍摄地面情况，使用了一种高分辨率的脉冲聚雷达仪、美国空军卫星定位系统和T14100全球导航仪【l】。苏联主要采用航空测绘技术，并开发了相应的软件程序，对航测数据进行计算机自动化处理，建立了勘测自动化系统，获得了显著的经济效果。我国西气东输管道选线和定线过程中采用了卫星遥感技术，以地理信息系统(GIS)技术为平台，直接从最新的遥感影像图上进行线路选择，然后再将选定的坐标用全球卫星定位系统(GPS)进行现场定位，线路由最初工程阶段的4167km缩短为3900km，节约投资约2916亿元．(2)现代化的设计方法和设计手段CAD技术己在输气管道设计中得到普遍采用，所有设计均由计算机来完成，计算机出图率已达到或接近100％，比传统的方法约快9倍，其硬件设备和软件系统得到飞速的发展，设计质量和效率得到不断的提蒯引。计算机模拟技术是现代输气管道设计的必备工具，设计人员通过CAD系统中配置\n西安石油大学硕士学位论文的输气管道模拟软件，可以迅速而全面地模拟管道系统在正常工况和事故工况下的运行情况，从而做出可行而合理的设计方案。目前国外开发出多种商业化输气管道模拟软件，如TGNET，Gregg，Stoner，SIMONE，LIC等，这些模拟软件用于输气管道的设计和运行管理中，既可对现有管道系统进行模拟，有可以通过模拟找出现有管道系统的薄弱环节，从而为系统扩建或改造提供依据。国外管道工艺建模仿真软件应用较成熟的主要是英国ESI公司的输气管网瞬态模拟软件PIPELINESTUDIO，美国著名的Stoner公司开发研制的SPS(StonerPipelineSimulator)模拟仿真软件【3】。PIPELINESTUDIO软件可用于分析含球阀、止回阀、调节阀及压缩机等多种元件的管道系统的气体水力、热力工况。由于该软件具有较长的使用历史，经SSI公司和用户使用验证，其仿真结果与实测数据十分接近。它可以根据气体参数变化程度灵活自动选择仿真时间步长，并能保证所要求的结果精度。该软件可以对输气管道的正常工况和事故工况进行分析，测试和评价输气管道的设计或操作参数的设置，最终获得优化的系统性能。美国Stoner公司开发了用于气体稳态管网设计的软件SWS和模拟长输管道动态工况的软件SPS。1996年，原中国石油天然气管道职工学院建立了长输管道仿真中心并引进SPS。该仿真软件既可对管道系统水力、热力工况进行仿真，又可以对管道系统进行控制调节。并且仿真的控制对象可以是实际管道系统，也可以是在非实物下对其控制逻辑进行模拟，有利于实际应用、方案预定和职工培训。仿真结果可以显示管路纵断面图和管道设备的流量、压力、温度等运行参数随时间的变化；同时也可以实时显示管道、设备，并对仿真数据进行管理和多种形式的输出。目前国内管网工艺建模软件研究较少，主要是王寿喜老师开发研究开发的PNS(PipelineNetworkSimulation)管网仿真软件。PNS(PipelineNetworkSimulation)管网仿真软件根据管网各元件及系统的基本流动关系，建立管网流动模型，进行管网稳态(静态)和动态模拟，精确描述管网系统的水力、热力分布和变化趋势，以及各单元及其内部的流动特征及流体性质。该软件适用于任意结构和规模的管网，涵盖多种流体模型。可同时处理管网中气相、液相和多相流动。PNS对管网流动的精确描述为管网的规划设计、操作控制和调度管理优化提供可靠依据。(3)优化技术输气管道的优化设计受到世界各国储运工作者的重视。其优化设计主要包括管径、壁厚、管材、输气压力、压气站布置和压缩机组的配置、储气库位置、类别和容量，各种情况下的调峰方案等。由于对输气系统进行全面优化的工作量相当大，所涉及的内容相当多，因此世界上目前还没有开发出输气管道优化设计专用软件，而主要采用多方案对比和局部优化相结合的方法选取最优方案。20世纪60年代，世界天然气管道建设发展迅速，欧美及苏联地区代表了世界的发\n第一章绪论展水平，已形成函盖多气源、多用户、多储气库、多压缩机站的纵横交错大型管网。这种管网系统的发展，改变了20年代天然气只是一种地方能源的状况，发展成为世界性天然气贸易经济，使天然气由产品性质转变为商品性质。管道作为天然气市场交易的重要实现手段，其输送能力的经济性对天然气市场交易利益影响很大。国外天然气市场成长期较长，对于市场预测和管道能力预测的方法和手段非常成熟，有自己的一套调查、市场开发模型及其分析预测方法。目前，我国缺乏对天然气的经济性认识，对市场经济条件下天然气需求规律还认识不足，研究不够，在天然气管道建设项目分析预测过程缺乏理性和规范性，随意性强，缺乏统一的项目评价标准。与发达国家相比，在合理确定管道输气规模方面还有很大的差距【4J。(4)模块化设计和模型技术当今的压气站和气田集输站场普遍采用模块化设计，大大较少了设计工作量。20世纪90年代初前苏联压气站模块化设计程度多数站己达到100％。与模块化设计相配套的一项技术称为模型技术，它通过制作比例精确的缩尺模型来确定总图布置，模块组装及管线安装的具体方案。1．3项目建设的背景与必要性1．3．1项目建设的背景攀枝花市地理坐标为东经101。08’～102。15’，北纬26005’"---'27。21’。东、北两面与凉山彝族自治州的会理、德昌、盐源三县接壤，西、南两面以云南省的宁蒗、华坪、永仁三县为界。北距成都749km，南接昆明35lkm，是四川通往华南、东南亚沿边、沿海口岸的最近点，为“南方丝绸之路”上重要的交通枢纽和商贸物资集散地，是四川攀西地区最大的城市，也是四川南部地区最富裕的城市，还是四川省重点打造的四座大城市之一。中缅天然气管线经过云南省，并拟建楚雄一攀枝花．凉山州支线，由中石油投资建设，预计2013年中旬建成投产，给攀枝花市天然气利用带来了千载难逢的战略契机。楚雄．攀枝花．凉山州支线走向见图1．1。图1一l楚雄．攀枝花．凉山州支线走向图；-：，；．，，"翻¨．√一；一，；，v甥一．、：．、一f，、．>啷_t■．．一．冀≯、\n西安石油大学硕士学位论文根据攀枝花市人民政府与中国石油西南油气田公司签订的《中缅管道攀枝花天然气利用项目合作意向协议》，由攀枝花市人民政府与中国石油西南油气田公司成立合资公司，共同推进攀枝花市天然气项目的建设。为促进本项目投资、建设工作的顺利开展，2012年7月10日，攀枝花川港燃气有限公司委托四川石达能源发展有限公司编制《钒钛园区站．西区供气管道供气工程(一期钒钛．仁和．南山)可行性研究报告》，以作为本项目投资决策依据。1．3．2项目建设的必要性(1)天然气在城镇建设、发展中的重要性能源作为人类生存和发展的必备资源，是城市功能运转的基本保证。天然气与石油、煤炭并称为三大矿物化石能源，是重要的工业原料和公认的清洁能源。其气质热值高，无毒，燃烧后产生的有害物质少，可大量的减少大气污染物的排放，明显的改善空气质量【5J。天然气的使用比起液化石油气或人工煤气更方便、安全，作为城市居民生活以及工业和服务业的主要能源具有不易替代的地位。城市离不开天然气，特别是建设现代化的城市更离不开天然气。在城镇建设、社会经济发展、人民生活质量提高的过程中，天然气作为重要的能源和环境保护基础设施，发挥着不可替代的作用。为加强城镇基础设施建设，保证可持续性发展战略得以顺利实施，攀枝花市人民政府十分重视城市天然气气化事业的进一步发展。(2)攀枝花市具有较大的燃气市场需求天然气作为一种绿色环保、经济实惠、安全可靠、且能改善生活的能源，已经深入人心【6]，对于攀枝花市来说，中缅输气管线的建成将能优化攀枝花市的能源结构，提升人民的生活质量，改善环境，降低工业废气排放，因此各类用户对天然气的需求都是迫切的。(3)川港燃气公司开拓天然气市场的良好契机川港燃气公司作为中石油下属的燃气专业化公司，全面负责中石油城市燃气业务的组织开展、市场开发、中长期发展规划和年度投资计划、生产经营管理等工作。在中石油重视和大力发展终端市场开发的战略引导下，积极介入攀枝花市，保障当地燃气供应，为攀枝花市提供充足的气源，对促进当地经济发展提供强有力的支持。同时，下游用气又能够保证中缅天然气销售渠道畅通，实现中国石油上下游业务效益最大化，实现天然气的二次增值，实现双赢。综上所述，投资建设钒钛园区站．西区供气管道工程(一期钒钛．仁和．南山)是必要的。1．4研究范围及内容1．4．1时间范围本项目研究的时间范围为：2012年"--'2025年。4\n第一章绪论1．4．2资源市场范围攀枝花仁和、南山地区目标市场情况兼顾二期清香坪和格里坪天然气需求情况；中缅管道天然气利用项目气源情况。1．4．3项目研究内容(1)气源及市场分析；(2)输气线路及穿跨越方案；(3)管道输气工艺计算与管线的管材选择；(4)管道线路及站场防腐方案设计；(5)站场工艺计算与主要设备选型。1．5技术路线本研究课题具体思路如下图1．2。图1．2技术路线结构图\n西安石油大学硕士学位论文1)根据市场调查以及对未来市场用气量的预测，确立了供配气规模，对输气工艺进行了理论分析，并运用PiplelineStudio软件进行水力模拟计算，确定了最优管径，综合评估了管网的供气能力。2)经过仔细的比对，选择了最优的储气调峰方案，对线路的管材进行了选择，并为了保证用管的安全，进行了各种安全校核。1．6创新点1)输气管道、管网是输气管道工程中的重中之重，其安全性关乎整个输气工程，利用PiplelineStudio软件能在离线状态下准确的模拟出各个工况的状态。运用该软件，对本课题所要建管网进行水力计算，保证了其以后能在各种工况下的安全运行。2)输气流量计算的手算公式，不仅是计算简单输气管道的必备公式，同时也是对软件计算的有力验证。本课题通过研究发现，《输气管道工程设计规范》(GB50251--2003)里计算输气量的手算公式，其计算的准确性不高，因而对此公式进行了改进。并与PiplelineStudio软件的计算结果进行了对比，其结果令人满意。\n第二章气源及市场供气规模分析2．1气源2．1．1气源概况本项目气源来自中缅天然气管道楚雄一攀枝花一凉山州支线，从攀枝花钒钛园区站接管。当中缅天然气管道发生事故，由附近的LNG厂通过车辆运输到攀枝花，以保证城市居民用气及部分重要工商业用户用气。2．1．2气质分析(1)天然气组分及热值根据《中缅天然气管道工程(初步设计)》，该管道输送的天然气来自缅甸西部沿海勘探区块，其甲烷含量较高，达99．07％，气体组分详见表2．1。表2-1天然气组分表序号组分名称分子式摩尔含量(t001％)1甲烷CH499．072乙烷C2H60．123丙烷C3Hs0．034异丁烷i-C4H100．015壬烷以上重烃C9H20+O．086水H200．017二氧化碳C020．508氮N20．18合计100注：l、7．0MPa压力下，烃露点冬季§5℃，夏季§0℃：2、7．0MPa压力下，水露点冬季§7℃，夏季§2℃。(2)天然气性质1)天然气物化性质表2-2天然气物化性质表序号项目单位物化性质1密度kg／m30．6782相对密度0．56293临界温度K191．484临界压力kPa4616．65高位发热值(20℃)kJ／m3369916低位发热值(20℃)kJ／m333322\n西安石油大学硕士学位论文7爆炸上限％15．098爆炸下限％5．029气体常数kJO．510710理论燃烧温度℃181811燃烧空气量m3(空气)／m3(燃气)9．492212燃烧烟气量m3(烟气)／m3(燃气)10．494813空气引射指数12．652114高热华白指数49．3015低热华白指数44．4116燃烧势39．802)天然气质量标准《天然气》(GBl7820．2012)适用于气田、油田采出的经预处理后用管道输送至用户的商品天然气。天然气质量标准详见表2．3。根据天然气分析数据，缅甸天然气的甲烷含量较高，其热值、总硫含量、硫化氢含量和二氧化碳含量指标已达到《天然气》(GBl7820．2012)一类气质标准的要求。表2-3天然气质量标准序项目一类二类三类号1高位发热量MJ／m3>31．4总硫(以硫计)2<100翌00960mg／m33硫化氢mg／m3S6翌09604二氧化碳％(V／V)53．0在天然气交接点的压力和温度条件下，天然气的水露点应5水露点℃比最低环境温度低5摄氏度【71。注：1本标准中气体体积的标准参比条件是101．325KPa，20℃。2本标准实施之前建立的天然气输送管道，在天然气交接点的压力和温度下条件下，天然气中应无游离水。无游离水是指天然气经机械分离设备分不出游离水。注：本表中气体体积的标准参比条件是101．325kPa，20℃。2．2资源分配2．2．1资源利用指导原则(1)区域范围攀枝花市仁和南山地区天然气市场需求旺盛，根据《四川省攀枝花市天然气利用\n第二章气源及市场供气规模分析专项规划》，攀枝花市南山工业园区是攀枝花市重要的钢铁和钒钛资源深加工基地。格里坪工业园区主要以能源产业和焦化产业为重点发展产业，其主要产品包括洗精煤、火力发电、炼焦及煤焦油深加工产业。攀枝花市的天然气的使用还处在起步阶段，本项目管网的建成，将给仁和南山地区的能源结构的调整到来良好的契机。(2)选择原则1)与攀枝花市经济、环境背景和能源发展形势以及攀枝花市天然气工业发展形势相结合。2)合理配置天然气气源。3)以天然气管网整体系统为手段和平台，实现安全供应，满足用户工况需求。4)突出大环境、大市场、大管道、大营销、大公司的总体思路，全面促进市场的开发。2．2．2资源利用的社会经济基础(1)攀枝花市社会经济发展现状2011年，攀枝花市地区生产总值523．99亿元，增长15．1％，增速比上年加快3．9个百分点，与四川省水平保持一致。其中，第一产业增加值21．49亿元，增长3．9％；第二产业增加值386．63亿元，增长17．5％；第三产业增加值115．87亿元，增长9．O％。民营经济实现增加值210．38亿元，增长19．6％，占地区生产总值的40．1％。城镇居民人均可支配收入16882元，增长12．8％，农村居民纯收入6293元，增加14．9％。(2)攀枝花市能源供应与消费攀枝花市能源生产主要包括电力生产和煤炭生产。2011年，攀枝花市水、火电机装机容量达453x104kW，年发电量241x108kW·h，工业用电量占全社会用电量比重92％以上，承担较重的电能外送任务，处于四川省电网末端。2011年，攀枝花市生产原煤1143x104t，焦炭548x104t。随着钒钛、钢铁资源综合开发利用程度加大，攀枝花市煤炭开采量逐年扩大，浅表资源消耗巨大。攀枝花市能源消费主要包括电力和煤炭消费，主要为工业消费。攀枝花市能源消费特点是能耗高且比较单一，资源依托性强。2011年，攀枝花市主要工业企业能源消费情况详见表2．4。表2-4攀枝花市主要工业企业能源消费量表序号能源名称单位消费量合计5952．31原煤104t2049．2无烟煤104t91．6炼焦烟煤104t104t431．2一般烟煤104t1886．5\n西安石油大学硕士学位论文序号能源名称单位消费量2洗精煤104t769．93其他洗煤104t47．44煤制品104t25．45焦炭104t383．96其他焦化产品104t3．67焦炉煤气108m316．58高炉煤气lOSm3123．69转炉煤气lOSm32．410汽油104t0．6211煤油104t0．0312柴油104t8．613液化石油气104tO．0114润滑油104t0．00715其他油制品104t2．316电力108kW．h109．5“十一五”期间，攀枝花市可持续发展能力明显增强，转变经济增长模式取得较大幅度进展，严格控制单位生产总值能源消耗，随着攀枝花市消费结构的升级和经济总量的扩大，城镇化进程加快和工业的快速发展，服务业全面调整与城乡人民生活水平的提高，对能源、原材料的需求急剧增长，也对能源的需求和供应提出了更高的要求。因此，以建设生态省和构建和谐社会为目标，在能源发展过程中优选能源品种，保持良好的自然环境，保证各种资源的循环利用，引入中缅管道天然气，不仅能够保障能源供应，而且能进一步优化能源消费结构。2．3市场需求调查与预测本项目目标市场为攀枝花市仁和区、南山工业园区、西区(格里坪镇、清香坪村)。经调查，供气区域内主要有居民生活用气、商业用气、燃气汽车用气、工业企业用气以及其他用气。其中本工程南山工业园、格里坪镇、清香坪村主要为工业用气。2．3．1居民用户用气量(1)用户规模根据《攀枝花市城市总体规划(2007．2025)》仁和片区规划人口详见表2．5。10\n第二章气源及市场供气规模分析表2．5主要供气区域(片区)规划人口表城镇规划人口(万人)序号主要供气区域(片区)2015年2020年2025年1仁和片区5．566．5(2)耗热指标攀枝花市城市居民用户燃气利用主要为家庭炊事和生活热水用气，现有居民燃气用户的燃气类型主要为人工煤气(焦炉煤气)和液化石油气。根据《四川省攀枝花天然气利用专项规划(A版)》，结合攀枝花市城市发展情况，确定攀枝花市居民耗热指标为80．3m3广人·如年用气天数按365天计算天然气需求量。(3)气化率气化率是指已经使用安装与使用天然气的用户占总用户的比率。根据《四川省攀枝花天然气利用专项规划(A版)》，结合攀枝花市城市发展情况，同时考虑天然气输配系统建设进度以及天然气用户的发展速度等因素，确定居民用户气化率，详见表2-6。表2-6居民用户气化率表气化率序号供气区域2015年2020年2025年1仁和片区30％60％80％(4)用气需求量预测经测算，仁和片区居民用户用气需求量预测详见表2．7。表2．7居民用户用气需求量预测表年用气量(104m3／a)序号主要供气区域(片区)2015年2020年2025年1仁和片区1332894212．3．2商业用户用气量本项目商业用户用气量主要包括两类，一类是小型公共建筑用户耗气，主要包括旅馆、招待所、小饭店、饮食店、幼儿园、理发店、公共洗浴等单位食堂餐饮和热水用气；一类是学校、医院、宾馆等大型商业用户的食堂餐饮和热水用气。根据《四川省攀枝花天然气利用专项规划(A版)》，结合攀枝花市城市总体规划，并参考同类城市，确定攀枝花市商业用户用气量按同期居民用户用气量30％考虑。经测试，仁和片区商业用户用气需求量预测详见表2．8。\n西安石油大学硕士学位论文表2．8仁和片区商业用户用气需求量预测表年用气量(104m3／a)序号主要供气区域(片区)2015年2020年2025年1仁和片区40871262．3．3CNG汽车用气量(1)用户规模经测算，结合其他类似城市的出租车万人平均拥有水平，并适当考虑以后的发展，仁和区出租车按万人平均拥有量为21辆进行预测，攀枝花市出租车用户规模详见表2-9。表2-9仁和片区出租车用户规模表用户规模(辆)序号项目2015年2020年2025年仁和片区116126137(2)耗热指标经调查，攀枝花市出租车平均运营里程约430km／d，参照类似城市CNG出租车耗气的情况，本项目测算按照出租车平均运营里程为430km／d考虑，耗气指标为40m3／d，运营天数均按330天计算。(3)气化率结合攀枝花市城市发展情况，同时考虑天然气输配系统建设进度、天然气用户的发展速度以及用户等因素，根据类似城市CNG出租车、公交车的气化情况，确定仁和区CNG出租车、公交车气化率，详见表2．10。表2．10仁和区CNG汽车气化率表序号项目2015年2020年2025年1仁和区30％100％(4)用气需求量预测经测算，仁和区CNG汽车用户用气量详见表2．11。表2．11仁和片区CNG汽车用户用气量预测表序号项目2015年2020笠2025芷仁和区年用气量(104m3／a)153．5166．61811城镇人口数(万人)5．566．52车辆数(辆)1161261373气化率100％4耗热指标(m3／辆．d)405用气天数33012\n第二章气源及市场供气规模分析(5)仁和片区居民、商业和CNG汽车总的用气量相见表2．12。表2．12仁和片区总的用气量预测表序号项目(单位104m3／a)2015年2020年2025年1仁和片区居民用气量1332894212仁和片区商业用气量40871263仁和片区CNG汽车用气量153．5166．61814总计326．5542．67282．3．4工业用户用气量(1)南山工业园区1)用户规模攀枝花市是一座资源型工业城市。钢铁、钒钛、能源和化工是攀枝花市四大支柱产业，同时，四大支柱产业也是攀枝花市工业产业天然气利用的主要方向。本项目工业用气主要分布在南山工业园区、格里坪工业园区。其中仁和区南山工业集中区以钒钛磁铁矿冶炼和钒钛产业链产品深加工为核心，主要工业产品有钢铁、钛白粉、五氧化二钒等。本项目主要工业用户详见表2．13。表2．13本工程主要工业用户表序号项目所在区域1南山工业集中区仁和区2格里坪、清香坪工业园区．西区目前，各工业园区发展已初具规模，仁和南山工业园区2013年"--2025年产业规模详见表2．14。表2．14仁和区域南山工业园区产业规模表(单位：104t／a)序号项目2015年2020年2025焦仁和南山工业集中区26．345．8119．51直接还原铁1020502钢材热轧加热7．51537．53冷轧钢退火热处理34．512．54钛白粉245五氧化二钒0．250．56富钛料4157球团矿O08镍铁O0O2)耗热指标攀枝花市主要用气产业主要集中在钢铁、钒钛产业。通过对相关工业企业燃料消耗\n西安石油大学硕士学位论文统计数据的调查分析，得出攀枝花市工业燃料用气耗气指标见表2．15。表2．15工业燃料用户耗气指标表耗热指标耗气指标序号项目备注(MJ／t)(m3／t)钢铁工业1直接还原炼铁4000120直接还原中试线数据2钢铁热轧前加热208562．5连铸热装连轧3冷轧钢退火热处理1680504氧化球团矿生产100030供高炉炼铁用钒钛工业1钛白粉生产(硫酸法)10000300参照东方钛业数据2钛白粉生产(氯化法)82002463无氧化二钒生产418681250参照卓越钒钛数据4富钛料生产14286429参照新中钛数据其他1镍铁生产14666440参照枝花泓兵钒镍数据3)用气需求量预测经测算，南山工业园区工业用户用气需求量预测详见表2．16。表2．16工业用户用气量预测表(单位：104m3／a)序号项目2015年2020年2025年仁和南山工业集中区44226191172291直接还原铁1200240060002钢材热轧加热468．5937．523443冷轧钢退火热处理1252256254钛白粉60012005五氧化二钒312．56256富钛料171664357球团矿08镍铁O0O(2)格里坪工业园区1)工业园区部分企业介绍清香坪村、格里坪镇地区工业用户主要集中于格里坪工业园区，格里坪工业园区主要以能源产业和焦化产业为重点发展产业，其主要产品包括洗精煤、火力发电、炼焦及煤焦油深加工产业。\n第二章气源及市场供气规模分析格里坪工业园区内主要有：攀枝花攀煤矿山机械设备制造有限公司、四川德胜集团攀枝花煤化工有限公司、攀枝花市博信化工有限责任公司、攀枝花市恒达汽车板簧有限公司、雅化集团攀枝花恒泰化工有限公司等。本项目目标市场区域范围内工业园基本情况详见表2．17。表2．17工业园区情况一览表公司名称所属工业园主要产品备注攀枝花攀煤矿山机械设备制造格里坪工业园区采矿机械有限公司四川德胜集团攀枝花煤化工有格里坪工业园区焦炭、焦油、限公司粗苯、发电等攀枝花市博信化工格里坪工业园区工业硫化钠有限责任公司攀枝花市恒达汽车板簧格里坪工业园区板簧钢有限公司雅化集团攀枝花恒泰化工格里坪工业园区乳化炸药有限公司2)工业用户用气量预测格里坪工业园工业基础较好，并形成了化工、冶金、机械、制造等主要产业，工业能耗主要为煤炭、燃料油、电为主。企业工业用气主要应用于生产中的工艺加热(加热炉、窑炉等)用气、化工原料和锅炉用气三部分。本报告所调查的企业均为本报告供气区域内可能使用天然气的潜在工业用户，其企业目前能耗统计，详见表2．18。表2．18工业园区以及工业企业用户用气量统计表产品目前使用能源使用目前能源折算天然气序号企业名称类型能源类型生产环节消耗用量(x104m3／a)攀枝花攀煤矿1山机械设备制采矿机械电电熔炉160W度30．34造有限公司四川德胜集团焦炭、球2攀枝花煤化工团、发电、原煤80万吨16．2有限公司焦油、粗苯攀枝花市博信3化工有限责任工业硫化煤气锅炉3．5x106m3170钠公司\n西安石油大学硕士学位论文攀枝花市恒达4汽车板簧有限板簧原煤6000t352．7公司雅化集团攀枝5花恒泰化工有乳化炸药原煤1800t105．8限公司6总计675．04考虑到企业将燃料转换为燃气而对设备的改造需要时间，同时企业对燃气价格的承受能力有限。故近、中期供气对象应为那些现阶段使用天然气能提高产品质量且价格承受能力强的工业企业；远期天然气的价格优势和环境效益将显示出来，部分企业也进入设备更新期，届时再替代部分燃煤用户。(a)对目前企业生产使用燃料油的工艺设备、窑炉等，经天然气替换后，企业在经济上直接受益，可纳入近期管道燃气替换，如窑炉、加热炉、退火炉、反应炉等。(b)对目前企业中生产使用煤的工艺设备、窑炉等，经天然气替换后，产品质量或成品率显著提高，升级换代或节省原材料与加工量，使企业在经济上间接受益，原则上逐年按一定比例进行替代，如印刷类企业。(c)对目前冶炼、化工行业，很难马上直接替换，根据国家节能减排政策，企业将对生产工艺进行技改，故原则上逐年按一定比例进行替代。(d)对目前使用燃煤锅炉的一些低端产业(如水泥类)，企业利润相对较薄，对天然气的价格较为敏感，改烧天然气对其产品几乎没有影响，且改烧天然气后生产成本增加，销路受阻。故原则上近期暂不纳入管道气替换范围，中、远期再行考虑。根据对目前工业园各企业的调查，已签协议部分用气量及未来可能增加的用气量预测见表2．19：表2．19工业园各工业用户市场需求量预测表(单位：104rn3／a)2013年2015生202(1年企业供企业供气本项目预工业园名气协议本项目预气协议本项目预协议需求测需求量量称需求量测需求量而冰重(104m3／a)(104m3／a)(104m3／(104m3／a)a)格里坪工1850．61593．574666428．513713．411808业园区(3)本工程预测工业总用气量见表2．20。16\n第二章气源及市场供气规模分析表2．20工业总用气量预测表年用气量(104m3／a)序号主要供气区域(片区)2015年2020年2025年1南山工业园44226191172292格里坪工业园1593．56428．5118083合计6015．512619．5290372．3．5其他气量本项目其他气量包括未可预见量，其他气量按总用气量的5％计算。2．3．6目标市场用气量预测经对各类用户用气量预测，仁和片区、南山工业园区、西区(清香坪村、格里坪镇)(2013"～2025年)用气量详见表2．21。表2．21用气量预测表供气规模(104ma／a)序号项目2015年2020年2025年l去仁和片区326．5542．67282南山工业园区44226191172293清香坪、格里坪1593．56428．5118084合计634213162．129765总计56659．113820．231253．3(考虑5％的其他用气量)2．3．7市场分析及燃气用户价格承受能力分析(1)市场分析1)目标市场敏感性分析天然气的使用比起液化石油气更方便、安全，在城市居民生活、服务业以及工业中具有不易替代的地位。随着攀枝花市城市建设的加快，工业企业的建设发展，天然气事业作为一种基础保障设施，也必须进一步发展和提高，总体上，本项目天然气市场稳定、落实。本项目目标市场为仁和片区、南山工业园区、西区(清香坪村、格里坪镇)的各类城市民用、公共设施、CNG及工业用户，其中又以城市民用、公共设施及CNG为主、工业用气为重点，天然气利用符合国家《天然气利用政策》的要求。根据攀枝花市的城市目前的经济水平以及发展定位，区内城市民用、公共设施、CNG用户市场基础比较可靠，上述各类天然气用户对天然气价格承受能力较高，市场风险较小。另一方面，本项目工业用户用气量较大，工业企业生产运行情况和经济效益直接影响到攀枝花市天然气项目的投资回报，目前尚只有部分企业与中石油川港燃气有限公司17\n西安石油大学硕士学位论文签订用气意向书。因此，工业用户市场存在一定风险。另外，格里坪、清香坪地区市场现已有地方燃气公司入驻经营，主要能源为煤气。且区域市场距离较远，线路所经过区域多为矿产主要分布区，施工难度较大，投资较高，故风险较大。2)市场策略(a)本项目气源来自中缅天然气管道，中缅天然气管道总气量有限，所供城市较多，业主应确定以供定用的原则，加强需求侧管理，主要用户应定位为能提高社会效益，经济效益的用户。(b)本项目对重点工业用户已进行了用户调查，对工业用户气量进行核实和测算，对各工业用户价格承受能力进行了调查和甄别，去除了部分不具备价格承受能力的用户需求，进一步减少工业用户供气风险。(c)天然气市场规模发展速度与城市燃气管网投资速度应成正比递增，降低投资风险。建议川港燃气市场开发部继续跟进本项目中落实的工业企业近期生产和投资建设的情况，关注其生产运营期间企业效益，以便及时对攀枝花市天然气管网建设作出相应调整，降低投资风险。(d)尽快和重点用气企业签订天然气购销协议，降低本项目风险。同时，为了尽可能的减少市场风险，建议积极拓展工业用户，重点发展采用价格承受能力强以及经济效益良好的工业用户。(e)积极争取政府支持和各项优惠政策，减免税收等方式，降低天然气成本价格，扶持工业企业使用天然气。(2)燃气用户价格承受能力分析1)居民用户目前，攀枝花市城市居民用户可选用作为日常生活炊事和热水的能源主要为液化石油气、人工煤气(焦炉煤气)和电力。攀枝花市液化石油气供应方式有二种，分别是罐装液化石油气和管道液化气。其中，罐装液化石油气销售价格为120元／罐(净重13kg／罐)；管道液化石油气销售价格为14．8元／m3。罐装液化石油气送罐费为5"-'10元／罐。罐装液化石油气折合为9．61元／l喀。攀枝花市主城区部分居民、商业燃气用户采用人工煤气，煤气气源为攀钢集团老厂区焦炉煤气，民用销售价格为0．99元／m3，商业价格为1．50元／m3。攀枝花市电力资源充沛，城市内使用电力的居民和商业用户较多。目前，攀枝花市居民用电价格约O．62元／kW·h，商业用电价格为0．84元／kw·h。本项目对攀枝花市居民用户采用替代能源直接成本法进行天然气价格承受能力进行分析。攀枝花市居民用户天然气价格承受能力分析结果，详见表2．22。\n第二章气源及市场供气规模分析表2．22攀枝花市居民用户天然气价格承受能力分析表序号能源类型能源价格低热值折合天然气价格(元／m3)1瓶装液化气7．31元／kg43．1MJ／kg7．462管道液化气14．8元／m3100．5MJ／m34．933人工煤气0．99元／m318MJ／m31．844居民用电O．62元／l【W·h3．6MJ／l【W．h5．77经分析，维持现有能源消费水平，现有人工煤气用户可承受天然气价格较低。现有液化石油气用户对天然气的价格承受能力可达到4．93元／m3，电能用户价格承受能力可达5．77fr_Jm3，具备较强的价格承受能力。居民天然气销售价低于4．93f-t．flm3时，居民用户用气量变化不大，高于4．93元／m3销售价格时可，造成部分用户流失，用气量下降。2)商业用户通过对我国主要气化城市的调查分析，商业用户的燃料消费能力一般较居民用户高，对天然气价格的接受能力也比居民用户强。考虑到攀枝花市商业用户天然气替代能源主要为石油液化气和电能，本项目按照天然气替代石油液化气、电能的直接成本对比分析，攀枝花市商业用户天然气价格承受能力分析结果，详见表2．23。表2．23攀枝花市商业用户天然气价格承受能力分析表序号能源类型能源价格热值折合天然气价格(元／m3)1商业瓶装液化气7．31元／kg43．1MJ／kg7．462商业用电0．84元瓜W·h3．6MJ／kW．h7．81经分析，在维持现有能源消费水平时，现有液化石油气商业用户对天然气的价格承受能力可达到7．46元／m3，现有用电商业用户对天然气的价格承受能力可达到7．81元／m3，具备较强的价格承受能力。商业天然气销售价低于7．46元／m3，商业用户目标市场变化不大，否则可能造成部分商业用户流失，用气量下降。3)CNG用户攀枝花市90#无铅汽油市场销售价格为7319元／t(5．76元／L)。本项目按照国家发改委对CNG价格要求，结合替代能源等热值换算法对攀枝花市CNG汽车用户进行天然气价格承受能力进行分析。详见表2．24。表2．24攀枝花市CNG汽车用户天然气价格承受能力分析表序号能源类型能源价格热值折合天然气价格(元／m3)l90#汽油5．76元／L35．9MJ／L5．36根据最新国家发改委最新要求，天然气CNG价格不高于90#汽油的75％，经计算，CNG汽车天然气可承受的天然气价格约4．2l元／m3(压缩后价格)，CNG具有较强的价格优势，因此，CNG汽车用户的价格承受能力较强。‘4)工业燃料用户19\n西安石油大学硕士学位论文攀枝花市工业用户主要是炼铁、钢铁加工、钛白粉生产和五氧化二钒生产，能源利用类型主要有煤炭、液化石油气等。由于工业燃料用户天然气改造费用差异较大，本项目暂不考虑工业燃料企业天然气改造成本，在维持现有能源消费水平的条件下。按照天然气替代不同类型能源的直接成本对比分析，攀枝花市工业用户能源利用价格折合成天然气价格分析，详见表2．25。表2．25攀枝花市工业用户天然气价格承受能力分析表折合天然气价格序号能源类型能源价格热值(元／m3)1发生炉煤气1200．1600元／t15000．17500M】|t2．67-3．1620#柴油6900元／t45．9MJ／kg5．023液化石油气6000元／t43．OMJ／kg4．66经调查，攀枝花市工业燃料用户利用天然气资源替代的主要能源类型为发生炉煤气，以及少量的燃料油和液化石油气。经分析，在维持现有能源消费水平条件下，企业发生炉煤气价格约1．0元／m3左右，通过等热值换算天然气价格在2．67,-一3．16元／m3左右，因此，发生炉煤气相对天然气仍具有部分价格优势；攀枝花市0撑柴油销售价格在6900元／t左右，通过等热值换算天然气价格在5．02元／m3左右，因此，天然气具有价格优势；攀枝花市液化石油气销售价格在6000元／t左右，通过等热值换算天然气价格在4．66元／m3左右，因此，天然气具有一定的价格优势。经调查，攀枝花市工业燃料用户利用天然气资源替代的主要能源类型为发生炉煤气，以及少量的燃料油和液化石油气。其中，发生炉煤气在攀枝花市被广泛应用于煤基直接还原炼铁、钢铁加工、钛白粉生产和五氧化二钒生产等生产过程中，并决定了攀枝花市工业企业的天然气价格承受能力。经分析，攀枝花市工业燃料用户可承受的天然气价格为3．00"-一4．66元／m3。5)各类用户可承受价格综上所述，经按各类用户现阶段使用的燃料情况分析，攀枝花市各类用户天然气综合平均价格承受能力为3．86"-'4．00元,Jm3。2．4供配气规模2．4．1供气原则本项目根据国家《天然气利用政策》，以改善环境和提高人民生活质量，促进天然气科学利用、有序发展，提高资源利用效率为目的，综合考虑天然气利用的社会效益、环保效益和经济效益等各方面因素，并根据不同类型用户的用气特点，制定本项目的供气原则为：1．优先满足城镇居民炊事和日常生活热水用气，大力发展供气范围内的各类商业用户的用气，积极发展燃料汽车用气。\n第二章气源及市场供气规模分析2．允许发展建材、机电、轻纺、石化、冶金等工业领域中以天然气代油、代液化石油气、代煤气或可中断的工业用户。2．4．2供气范围(1)供气期限根据《攀枝花市城市总体规划(2007．2025)》，结合中缅天然气管道及楚雄．攀枝花．凉山州支线建设投产安排，本项目市场年限确定为2013年"--,2025年，具体分期如下：近期：2013年．2015年中期：2016年．2020年远期：2021年．2025年(2)供气范围本项目确定供气范围为攀枝花市仁和片区、南山工业园区及西区(格里坪镇、清香坪村)，其中仁和片区由仁和配气站供气，南山工业园区由南山配气站供气，并预留主干线为格里坪、清香坪供气。本工程供气范围详见表2．26。表2．26供气范围表序号项目供气范围去仁和、南山、仁和片区、清香坪村、格里坪镇1西区方向南山工业园区(南山工业集中区)2．4．3不均匀性分析城镇燃气各类用户的用气工况是不均匀的，随月、日、时变化。各类用户的用气不均匀性影响因素很多，如当地气候条件、居民生活水平及生活习惯、企事业单位的工作班次、建筑物或车间内用气设备的情况等。燃气使用的不均匀性直接影响到管道输配能力、所需调峰储气容积和工程投资的经济性。(1)居民和商业不均匀系数居民和商业用户的用气特性基本相同，是随月、随日、随时变化的。1)月高峰系数(Km)影响月高峰系数的重要因素为气候条件，其表现为季节的不均匀性。根据统计资料，月高峰一般出现在冬季，由于气温低、水温低，居民耗热较大所致。参考国内类似城市的天然气用气情况，攀枝花市居民和商业用户的月不均匀系数详见表2．27。表2．27不均匀系数表月份1月2月3月4月5月6月月不均匀系数1．031．051．041．031．020．99月份7月8月9月10月11月12月月不均匀系数O．850．95O．981．001．Ol1．05本工程攀枝花市居民和商业用户月高峰系数为：Km=1．05。2)日高峰系数(№)\n西安石油大学硕士学位论文影响居民用户用气日不均匀性主要取决于居民生活习惯。参考国内类似城市的天然气用气情况，攀枝花市居民和商业用户的日不均匀系数详见表2．28。表2．28日不均匀系数表一周星期一星期二星期三星期四星期五星期六星期日日不均匀系数0．970．96O．981．001．101．03本工程攀枝花市居民和商业用户日高峰系数为：硒=1．1。3)总高峰系数本工程攀枝花市仁和片区居民和商业用户总高峰系数为：Km∞,=Km×确XKh=1．155。(2)CNG汽车用户不均匀系数CNG加气站小时使用工况的不均匀性与CNG加气站所采用的CNG压缩机的性能等有关。CNG站每天工作时间按16小时计算。由于缺乏相关统计数据，本规划CNG加气站的月、日用气系数均按1．0计算。本工程攀枝花市CNG汽车用户总高峰系数为Km驭=Kin×硒=1．0。(3)I业用户不均匀系数工业企业用气的不均匀规律取决于生产工艺的性质。攀枝花市工业用户主要是钒钛产业、钢铁生产，生产班制为三班制连续生产，用气比较均匀。同时，考虑到企业生产检修维护以及其他工业企业用气可能存在一定的波动的情况，本工程攀枝花市工业用户月高峰系数Km=1．05，日高峰系数K=1．05，总高峰系数为Km觚=Km×№=1．10。(4)日计算流量根据不同时期各类用户的用气量和不均匀系数的分析确定，本工程各类用户日高峰流量，详见表2．29表2．29日高峰流量表20：。5年2020年2025年序号用户类型用气量比例用气量比例用气量比例心|吣(％)(m3／d)(％)(m3／d)(％)1居民用户46092．07％100162．17％145911．40％2商业用户13860．62％3015O．65％4367O．42％3CNG汽车46522．09％50451．09％54850．53％4工业用户19994790．44％41921591．32％96468692．89％5其它气量106054．77％220224．77％498224．77％合计221200100％459314100％1039151100％2．5管道输量及压力确定2．5．1设计输量\n第二章气源及市场供气规模分析因中缅天然气管道对攀枝花地区天然气下载量按2020年考虑，本课题为攀枝花地区内支线管道，故本工程管道输量以该目标市场2020年市场需求量为依据。根据市场预测及季节调峰的需求，2020仁和片区、南山工业园、西区(格里坪镇、清香坪村)市的日高峰需求规模为45．9×104rn3／d。虽然目标市场用气需求量存在一定的不确定性，但鉴于新建供气系统将解决仁和片区、南山工业园、西区(格里坪镇、清香坪村)及周边地区能源短缺问题，从支持地方长远发展角度考虑，为避免重复投资，推荐市场配气量采用需求量，即新建系统供气规模确定为46．0×104rn3／d。2．5．2设计压力(1)站场设计压力等级本项目燃气输配系统中的站场及燃气均按照《城镇燃气设计规范》(GB50028．2006)有关要求进行设计。1)仁和配气站：设计压力4．0MPa。2)南山配气站：设计压力4．0MPa。(2)线路设计压力等级燃气管道(钒钛．仁和．南山)设计压力为4．0MPa。2．6本章小结本章节通过对本项目沿线地区居民用户、商业用户、CNG用户以及工业用户用气量的调查，考虑了其他潜在的用户后并结合该地区未来的发展情况进行了合理的预测，在调查了各种用户的用气习惯后，进行不均匀性分析，得出不均匀系数，最后再根据不同用户对天然气使用价格承受能力的不同，排除一些价格承受能力弱的用户，以降低供气的风险。最终确定本项目的管道输气总量以及压力等级。\n西安石油大学硕士学位论文第三章管道线路工程3．1线路走向3．1．1管道布置及走向(1)方案比选本工程在设计初期段进行了现场定线，对线路进行局部优化和细化，结合钒钛园区站、仁和配气站及南山配气站相对位置关系及目标市场分布位置情况，本工程需进行局部比选。本工程穿越$214省道有两种方案，如图3—1。图3-1总发乡段线路局部比选方案走向图方案l：管道从仁和垃圾场向西南敷设，经总发乡立新村5组，穿越规划成昆铁路复线1次、$214省道1次、总发河1次，然后向西北方向敷设，穿越军事光缆1次，终于海控湾西侧的山脚处。方案2：管道从仁和垃圾场附近向西北方向敷设，经小尖峰、总发乡立新村6组，穿越规划成昆铁路复线1次、$214省道1次、总发河1次、军事光缆1次，终于海控湾西侧的山脚处。方案一与方案二工程量对比见表3．1。优缺点比较见表3—2。24\n第三章管道线路工程表3—1方案1和方案2工程量对比表序号项目方案1方案21线路管道长度(km)1．861．29规划成昆铁路复线(m／次)50／1穿$214省道(m／次)30／140／12跨总发河(m／次)36／1越军用光缆1次机耕道(m／次)10／220／4土方量(m3)156910783土石方石方量(m3)313721764拆迁量(m2)6845工程建设投资(万元)270285表3．2方案1和方案2线路优缺点对比表优缺点方案1方案21、穿越$214省道为垂直穿越，穿越长度较短。1、线路长度比方案1短约O．57km。优点2、机耕道穿越次数略少。2、符合当地规划部门的要求。3、无拆迁量。4、近期可实施性强。1、线路长度较长。1、穿越$214省道为斜穿，穿越长缺点2、涉及到后期管道二次迁改，综合度较长。2、拆迁量大，投资较高。投资较高。3、机耕道穿越次数略多。通过方案比选得知，方案2管道长度较方案1短，且符合当地规划部门的要求，但拆迁量大且无法确定正在开展初步设计中的规划成昆高铁复线中线确切位置和征地范围，可能因以上问题管道走向发生改变；方案1管道较长，穿越$214省道段为当地规划局重要规划用地，规划部门已同意管道临时占用，管道经过处无拆迁量，但涉及管道后期的二次迁改。综合考虑，故推荐方案2，但因本工程与成昆铁路复线建设时间不一，本工程可能在后期具体施工建设中将根据实际情况做相关调整。\n西安石油大学硕士学位论文图3-2方案1：穿越$214省道处图3-3方案2拆迁(2)线路走向及沿线行政区划钒钛园区站．西区供气管道工程(一期钒钛一仁和．南山)地处攀枝花市仁和区，二f起于攀枝花市仁和区金江镇马海达村老湾子组的钒钛园区站，与门站．钒钛园区供气笔同沟敷设1．76km，接着向西敷设经马海达村、五贵塘、在总发乡穿越京昆高速公路尼达仁和区垃圾场附近，折向西北穿越S214省道后到达仁和配气站，经仁和镇田坝村、山村、前进镇普达村，止于陈家湾阀室；南山支线起于陈家湾阀室，向东北方向沿L【敷设，止于南山配气站。管道干线线路长度约24．72km，南山支线线路长度约为4．53k管道沿线行政区划长度统计见表3—3、3．4。表3—3干线管道所经行政区划长度统计表仁和区名称合计金江镇总发乡仁和镇前进镇长度(km)1．579．167．296．7024．72表3—4南山支线所经行政区划长度统计表名称仁和区前进镇仁和区南山镇合计长度km2．801．734．53(3)沿线地区等级线路所经地区处于攀枝花市仁和区，局部地区人居密集，根据对沿线重点地段雕查统计，每1．6km地段沿管道中心线两侧带宽各为200m范围内居民户数为30"----100，根据人居状况初步统计划分地区等级，本工程沿线的地区等级划分详见3．5、3-6。表3—5干线管道地区等级统计表序号地区等级线路长度(km)合计(kml1一级地区11．722二级地区9．3624．723三级地区3．6426\n第三章管道线路工程表3-6南山支线地区等级统计表序号地区等级线路长度(km)合计(km)1一级地区3．954．532三级地区O．58(4)地表植被拟建管道沿线大部分地段为中低山花岗岩地貌，植被覆盖面积稀疏，多以人工经济林、灌木林为主，覆盖率50％"---'80％。水田、旱地主要种植水稻、玉米、花生等。拟建管道占用地情况统计见表3．7、3．8。表3—7干线管道占用地情况统计表序号地表植被长度(km)备注1水田1．582旱地1．773一般林地(灌木林、松柏林)8．774经济林(芒果林、麻疯树)6．995其他5．61合计24．72表3．8南山支线占用地情况统计表序号地表植被长度(km)备注1旱地0．482一般林地(灌木林)2．123经济林(芒果林)1．644其他0．29合计4．533．1．2自然地理概况(1)位置交通钒钛园区站．西区供气管道工程(一期钒钛．仁和．南山)地处攀枝花市仁和区，区内县道、市道、高速公路和钒钛园区公路构成纵横交错的交通网络，机耕道较密集，攀枝花市钒钛园区站至仁和配气站段交通条件较为方便，但仁和配气站至南山配气站拟建管线线路多经过山脊，机耕道少，交通不便。管线起点坐标X=2930109、Y=34481192，终点坐标X=2935728、Y=34469609；线路所经地区交通状况见图3．4。27\n西安石油大学硕士学位论文固地图3—4线路所经地区交通位置示意图(2)气象线路所经地区位于攀枝花仁和区，为南亚热带为基调的干热河谷气候。具有夏季长、温度日变化大、四季不分明、气候干燥、降雨集中、日照多、太阳辐射强、气候垂直差异显著，以及高温、干旱等特点。攀枝花市多年平均气温20．9。C，最热月份为5月，日最高气温的月平均值为33．2℃，极端最高气温41．O℃(出现在1987年6月22日)，极端最低气温一1．O℃(出现在1983年12月28日)；降雨主要集中在5～10月，雨季中的降雨量平均占全年降雨量的95．5％左右，10月下旬至次年5月为旱季，降雨多在夜间，多雷阵雨，年平均降雨量801．6mm，年最大降雨量1006．9mm，在勘察期间，经多方走访，了解到攀枝花长时间未降雨；年平均相对湿度为56％，在一年或一个月中相对湿度差异较大，最大相对湿度可高达100％，最小相对湿度可低至0％。旱季，特别是3、4月份湿度很小，空气异常干燥，进入雨季后，湿度逐渐增大；风季一般出现在2～4月份，风向多为偏南风，风力不等，风速小则1～2m／s，大者常达到大风标准，年平均风速1．50m／s，年最大风速18．30m／s，年平均大风日数为27天。在勘察期间，经多方走访，了解到攀枝花长时间未降雨，地面失水使局部地区地面开裂土体松散，在暴雨来临时易形成泥石流、滑坡、崩塌等地质灾害。攀枝花市主要气象要素统计见表3-9。表3-9主要气象要素统计表地名气象要素单位攀枝花市年平均oC20．9气温极端最高oC41．0极端最低oC．1．O\n第三章管道线路工程平均相对湿度％56％年平均降水量n1In801．6年平均蒸发量mm2054．3平均m／s1．50风速最大m／s18．30最多风向偏南风(3)水文线路所经地区域地表水体以总发乡总发河及团山村小河为主。团山村小河河道宽约lOm，河槽宽约7米，径流宽度0．7～2．5m，年均径流深0．1m～O．3m，流域达719．8平方公里，多年平均流量3．05立方米／秒，平水期2"--'5月，枯水期6～1(次年)月。总发乡总发河河道宽约13m，河槽宽约8m，径流宽度约8m，流速约0．05米／秒。鱼塘、水塘广泛分布于线路所经地区域，为当地居民开挖以储存地表水，用于养殖或农业灌溉。(4)地形地貌管道敷设于山体斜坡及山间冲沟地带，海拔130041500m，地势北东高南西低，地形起伏较大，局部地段平坦。线路局部沿线地形地貌见下图3．5。图3—5中低山地貌根据管道沿线经过的地貌单元，将管道线路划分为两段。第一段起点位于拟建攀枝花市钒钛园区站，终点位于岩神湾的仁和配气站，长度约11．42km，该段地貌为中低山构造剥蚀地貌，地形以沟谷、斜坡为主，高程介于1324～1496m之间，相对高差约172m，区内冲沟地形发育，以深切的“V”型沟为主，沟谷两侧坡度较大，植被覆盖较好，谷内少见地表水。地形地貌见图3-6(a)。29\n西安石油大学硕士学位论文图3．6(a)地形地貌图另一段起点位于仁和配气站，终点为拟建南山配气站，长度约17．83km，该段地貌为中低山构造剥蚀地貌，地形以山脊平台、缓坡为主，高程介于1441～1838m之间，相对高差约397m，区内冲沟地形发育，以平缓的“U”型沟为主，沟谷两侧起伏变化小，谷内平缓地形均被开发出来作为旱地或水田，勘察期间由于降雨，沿线沟谷及水塘均有积水。地形地貌见图3-6(b)。图3-6(b)地形地貌图3．1．3区域地质构造及地震概况(1)地质构造线路所经地区域处于川滇南北向构造带中段西侧与滇、藏“歹”字型构造复合部位，区内构造复杂，褶皱、断裂发育，以南北向及北东向构造为主，东西向及北西向构造次之，见图3—7。\n第三章管道线路工程图3．7区域断裂构造展布图(2)地震根据《攀枝花市志》(1995)记载：1955年9月23日23时零6分，鱼鲜6级地震，1955年9月28日仁和区鱼塘(向阳乡)5级地震，1956年8月24日盐边4级地震；2008年8月30日攀枝花市仁和区、凉山彝族自治州会理县交界处拉鱼乍发生6．1级地震，附近受灾严重，线路所经地区域受到强烈波及。虽然场地外围断裂构造发育，但场地内无断裂通过，区域上属于昔格达．鱼鱼乍次稳定区。根据《建筑抗震设计规范》(GB50011--2010)的规定，线路所经地区第四系覆盖层厚数米至数十米，管线经过第四系填土、粉质粘土、含碎石粉质粘土、卵石，昔格达组泥岩、粉砂岩，三叠系宝鼎组泥岩，早元古代石英闪长岩。其中填土为软弱土，粉质粘土、含碎石粉质粘土、卵石属中硬土，昔格达组泥岩、粉砂岩为软质岩石，早元古代石\n西安石油大学硕士学位论文英闪长岩为岩石。根据“5．12”地震后《中国地震动参数区划图》(GBl8306．2001)及《油气输送管道线路工程抗震技术规范》(GB50470．2008)，线路所经地区抗震设防烈度及地震动参数表3-10。表3．10地震动参数统计表设计地震抗震设防设计基本地震序号市(区)场地类别特征周期分组烈度加速度值1攀枝花市第三组普土、次坚石类7O．10g0．45s3．1．4不良地质作用及施工困难段初步勘查阶段经沿线考察拟建线路经过地段无地下采空区、地面沉降、地裂缝、化学污染、地下水位上升等现象，地质环境条件较好。沿线200m带宽范围内无滑坡、泥石流等严重危害管道施工、运营的不良地质作用，仅在局部地段存在小型危岩和崩塌、土质边坡变形、垮塌、洪水冲蚀等轻微的不良地质作用。(1)洪水冲蚀拟建管道敷设于低中山区，其中冲沟较多，冲沟横断面呈“v"型，沟底纵坡降大，在暴雨季节汇集山洪，冲蚀沟底和沟坡，管道一般垂直冲沟敷设，对管道安全影响较大，施工时管顶埋深在河床基岩以下应不少于O．5m，并用水泥浇铸封闭，岸坡采用条石堡坎护岸。沿线受洪水冲蚀影响共4处。(2)施工困难段特殊困难地段的影响原因主要是地形因素，地形陡峭、不良地质作用较发育，造成施工困难。总之，该地段不良地质作用较发育，地形陡峭，造成施工困难，也是容易出现施工安全的地段，施工时应彻底清除因施工松动或天然的危岩，以确保施工作业安全；j沲工时应因地制宜，对于可能出现的对施工造成安全影响的岩块均应彻底清除，确保施工顺利进行。特殊困难地段长度约150m，长度约150m，高差约80m，主要困难原因为地形陡峭，不良地质作用较发育，施工较困难；管道沿山脊敷设地段，由于多数山脊较狭窄，不良地质作用较发育，施工较困难。3．1．5管道敷设本工程燃气管道采用埋地敷设，管道与周围建构筑物距离或者相邻管道水平净距和垂直净距应符合《城镇燃气设计规范》(GB50028．2006)的间距要求。管道以沟埋敷设为主，根据地形条件，采用弹性敷设、预制热煨弯管(R-5D)、冷弯管(R=40D)，以适应管道在平面和竖向上的变化。管道一般采用沟上组焊，分段下沟，沟下连头的敷设方式，局部地段受条件限制时，也可以采用沟下组焊方式。管道的水平和纵向转角处，应优先采用弹性敷设来实现管道方向改变，以减小沿途摩阻损失和增强管道的整体柔韧性。在弹性敷设受地形条件限制时，应采用热煨弯管或32\n第三章管道线路工程冷煨弯管来实现管道方向改变。(1)管道敷设要求沿在建道路施工时，应在管沟沿线设置安全护栏，并应设置明显的警示标志，在施工路段沿线，应设置夜间警示灯。开挖管沟应达到设计图纸挖深的要求，沟壁应顺直，转弯处应圆顺，沟底应平整，无石块、树根或其它坚硬物，沟壁不得有欲坠的石头。开挖管沟时应注意保护地下文物，一旦发现文物，首先要保护现场，然后向政府管理部门报告。对于重要的地下设施，开挖前应征得管理单位的同意，必要时应在其监督下开挖。根据现场特点，为确保管道安全运行，不受外力破坏，管道最小埋设深度(管顶距地面)要求如下：埋设在机动车道下时，不小于lm：埋设在旱地、果园、林地、水田时，不得小于0．8m；穿越城市交通要道及有载重通行道路的管道需加套管，套管应伸出路肩，套管管顶距地面埋设深度不小于1．2m。(2)管沟参数管沟沟底开挖宽度根据施工方法及土壤性质不同而确定。管道部分地段采用机械化施工，管道采用沟上组焊，管沟底宽为1．Om，特殊地段根据现场实际情况确定。管沟边坡允许坡度见表3．11。表3．1l管沟开挖允许边坡坡度表边坡坡度土壤名称机械挖土人工挖土沟下挖土沟上挖土砂土1：1．00l：0．751：1．OO亚砂土1：O．671：0．50l：0．75亚黏土1：O．501：0．33l：0．75黏土1：0．331：0．251：0．67含砾土卵石土1：0．671：0．501：O．75泥灰岩白垩土l：0．331：0．251：O．67干黄土1：0．251：0．101：O．33对无法达到上表要求时，应采用支撑加固沟壁。对不坚实的土壤应及时做连续支撑，支撑物应有足够的强度。(3)施工作业带管道施工作业带一般不大于12m，在林木较多、经济作物较密集地段施工作业带宽度可缩减到8m。施工前，应组织对施工作业带内地上、地下各种建(构)筑物和植(作)物、林木等进行清点造册。施工作业带清理应在放线并办理好征(占)地手续后进行。施工作业带清理、平整应遵循保护农田、果林、植被及配套设施，减少或防止产生水土\n西安石油大学硕士学位论文流失的原则。清理和平整施工作业带时，应注意保护线路控制桩，如有损坏应立即补桩恢复。施工作业带范围内，对于影响施工机具通行或施工作业的石块、杂草、树木、构筑物等应适当清理，沟、坎应予平整，有积水的地势低洼地段应排水填平。尽量减少农田、果园、林木地段的占地，应对农田、果园、林木地段注意保护。施工完毕之后，要注意施工作业带的复耕工作，使土地回到原有状态。(4)管道下沟和回填1)对于燃气管道，管道下沟与管沟回填按照《城镇燃气输配工程施工及验收规范》(CJJ33．2005)的第2章进行。2)管段下沟前应进行沟底测量，清除沟中的块石、塌入的泥土、积水。3)管段下沟时必须使用专用吊具，平稳地将管道吊入沟底，严禁损伤管道外防腐层。4)管段下沟后应与沟底相吻合，管道应紧贴沟底。在不受外力的情况下妥善就位，若有悬空部分必须填实。5)石方地段的管沟应超挖0．3m，并采用细土垫实超挖部分，以保护管道外防腐层。6)管道下沟检查完毕立即回填，回填时应防止管道的防腐层被砸伤。回填土的沟顶部分必须高出原地面0．3m呈梯形或弧形，覆土要与管沟中心线一致，其宽度为管沟上开口宽度，并做好排水、严防地表水在管沟附近汇集。对于回填后可能遭受洪水冲刷或浸泡的管沟，应按设计要求采取分层压实回填、引流或压砂袋等防冲刷和防管道漂浮的措施。(5)特殊地段管道处理1)山区陡坡山区陡坡段施工焊接完成，管沟未回填前应采取措施，防止管道下滑。山区陡坡段补口完成后应及时回填，并同时作好水工保护和地貌恢复。2)沟渠穿越采用直穿方式穿越，并在施工完毕，对两岸岸坡施工开挖松动部分进行护坡、护岸，并对穿越进行相应的稳管措施。3)水塘穿越管道穿越水塘时，管顶距水塘底面不得小于1．2m，并采取现浇混凝土稳管措施。4)与其它管道、线缆交叉与其它管道交叉时，垂直净距不小于0．3m，当小于0．3m时，两管间应设置坚固的绝缘隔离物。管道与电力、通信电缆交叉时，其垂直净距不小于O．5m，管道在交叉点两侧各延伸lOm以上的管段应加强防腐绝缘。5)经济作物、树林段管线通过经济作物区、果园时，为减少管线施工对经济作物、果园的损坏，施工作业带宽度应尽量缩窄，并可考虑采用沟下组焊方式以减小施工作业带宽度。3．2管道穿跨越\n第三章管道线路工程3．2．1穿越工程概况本工程燃气管道线路全长约29．25km，其中干线长24．72km，南山支线长约4．53km。本工程干线管道河流小型穿越2次、鱼塘3次、冲沟32次、沟渠5次、规划铁路2次、京昆高速1次、S214省道1次、三级以上公路2次、岩神山景区道路1次、机耕道穿越36次，规划道路穿越17次、军事光缆穿越1次，与高压架空线交叉8次。本工程南山支线无河流穿越，冲沟穿越2次；机耕道穿越8次，与高压架空线交叉2次。3．2．2水域穿越(1)干线本工程干线管道穿越小型河流2次，分别为总发河、团山村小河，穿越总长度约70m；穿越鱼塘3次，穿越长度200m；穿越冲沟32次，穿越长度561m；穿越沟渠5次，穿越长度13m。穿越统计详见表3—12、表3．13。表3—12河流小型穿越统计表序穿跨越主河道宽河槽宽工程河床穿跨越穿跨越长度备注口名称度(m)等级地质方式(m)丐冲洪积1总发河107小型大开挖30卵石团山村冲洪积21710小型大开挖40小河卵石图3—8总发河穿越表3一13水域穿越统计表穿越说明宽度穿越情况序号穿越方法穿越名称行政区划(m)长度(m／次)1鱼塘仁和区129现浇混凝土稳管200／3\n西安石油大学硕士学位论文穿越说明宽度穿越情况序号穿越方法穿越名称行政区划(m)长度(州次)2冲沟仁和区368开挖沟埋561／323沟渠仁和区7．5开挖沟埋13／5本工程管线穿越小型溪流、河沟时采用围堰大开挖，沟埋敷设。在河床稳定层下开挖1．8m深的管沟，再回填200mm的松软素土，将管道埋入沟内，再用细土回填至管顶上方200mm，最后用C25砾石混凝土现场灌浆回填，回填高度与原稳定层平齐，两岸做好护岸堡坎。(2)南山支线本工程南山支线无河流穿越，冲沟穿越2次，穿越长度50m，穿越统计详见表3．14。表3．14水域穿越统计表穿越说明宽度穿越情况序号穿越方法穿越名称行政区划(m)长度(州次)1冲沟仁和区35开挖沟埋50／23．2．3公路穿越本工程干线管道沿线共穿越规划铁路2次、京昆高速1次、$214省道1次、三级以上公路2次、岩神山景区道路1次、机耕道穿越36次，规划道路17次、军事光缆1次。本工程穿越规划铁路采用预埋箱涵的穿越方式。这样可以减少后期铁路建设时对输气管道的影响。对于高速和省道的穿越采用顶管和开挖加套管的方式进行穿越。由于管线经过地区多为经济林，所以机耕道较多，而对于机耕道路则采用开挖沟埋加套管的方式均能很大程度上保证输气管道的安全和减少对正常生产的影响。3．3本章小结本章根据线路选线的原则，结合本项目线路所经过地区的地形与地貌，经过方案对比与分析，确立了最优的线路走向，并对沿线的地质状况做了了解与分析，对施工困难段的施工做了明确要求。管线的穿越基本为小型的河流穿越和公路的与规划铁路的穿越，对于不同的穿越提出了不同的穿越方式，保证管道输气的安全。\n第四章管道工艺计算4．1引言天然气长输管道的工艺设计，就是在收集了足够的资料后，根据设计任务给出的输送量和输送距离，经过工艺计算和多个方案的技术与经济比较，得出最合理的输气方案。达到整个输气过程安全，稳定且满足市场的各种用气需求。天然气在管道内的运动和液体的运动一样，均属流体的运动，其差异仅在于流体本身的属性有所不同。对天然气而言，具有明显的可压缩性，即在流动的过程中其密度为变量。因此在高速流动中，尤其在超声速流动时，必须考虑可压缩性的影响。然而在处理某些实际的工程时，为使问题简化、计算方便，在气流速度较小时，且精度要求不高的情况下，可以忽略压缩性的影响【8’91。长输管线在运行过程中，由于压力和流量随着城市的用气量在一定的范围内时刻变化着，这一变化必然影响着输气管全线。由于气体的可压缩性，压力，温度、流速和密度这些参数的变化又有滞后和衰减，因而输气管工况始终处于动态也就是不稳定流的过程中。长输管道的直径在很长距离上是不变的，管道的曲率半径比直径大得多，垂直于流线的气体特性变化率同沿着流线的变化率相比可以忽略不计。因而天然气在管道中的流动参数只是时间和沿管轴长度的函数。即天然气在长输管道中的流动遵循一元不稳定流动模型[10-12】。4．2输气管路基本方程4．2．1管内气体流动的基本方程由流体力学可建立气体流动相应的连续性方程、运动方程和能量方程。这些方程描述了气体的压力、密度、流速和温度等量之间的关系【131。(1)连续性方程无分支的稳定流动的天然气管道：进入管道的流量等于流出管道的流量，即PlVlAl=P2V2彳2式(4—1)(2)运动方程稳定流常用的运动方程为：dPdvds五v2．瓦+∥瓦+昭瓦+万了p=¨式(4．2)(3)能量方程进入系统的能量．离开系统的能量=系统储存能的变化。稳定流常用的能量方程为\n西安石油大学硕士学位论文喏，p警+喏，r去+V妄+g妄一警式c4剐4．2．2稳定流动的气体管流的基本方程为了简化方程组，作以下假设：1)在长距离输送天然气过程中，天然气与外界的能量交换很少，可以近似的看成等温流动，即温度不随输送的距离而变化，T为常数。在实际工程中采用某个平均温度，这样假设的好处就是能除去能量方程，简化求解过程。2)在管道的任意一截面上，气体的质量流量M为一常数，即认为气体在管道内作稳定流动。气体的质量流量不随时间和距离而改变。因而可以从运动方程和连续性方程中舍去随时间改变的各项。稳定流动的流动方程在上述条件简化后可得：dP．dxv2一咖2一——=兄————+eds-t———PD2。2式(4．4)式中：P．压力，Pa；P一气体的密度，k∥历3；2．水力摩阻系数；X．管道的轴向长度，m；D．管道内径，m；v．管道内气体流速，IIl／s；g．重力加速度，州s2；s．高程，m。公式4—4说明管道的压降由三部分组成：1消耗于摩阻的压降，主要与摩阻系数，管道内径和流速有关，可看做是气体与管道内壁摩擦的结果。2上升克服高差的压降，主要与当地的重力加速度和高差有关，可看做是气体克服重力做的功。3流速增大引起的压降，从能量转化的角度可看作是把压降转换为气体动能的结果。4．2．3水平输气管路的基本公式水平输气管路，在工程实践当中，一般认为把地形起伏高差ds小于200m的管路，看做是水平管路。因为在这个范围内，由于气体克服高差而消耗的压降比占得比重小，不足以影响整个计算的准确性，故可以忽略【14】。于是方程(4．4)变为一了dP=五1考1善2+譬式(4-5)一一=一+一下～●‘‘-'’IoU己\n第四章管道工艺计算借助连续性方程和气体状态方程共同求解，由气体状态方程得：p=豪由连续性方程可知：Ⅳ：pvA：常数，则联立后得：v：呈：_MZRT，代入积分整理化简后得pA式(4-6)：M：互4式中：M．天然气质量流量，kg／s。q．输气管道计算段起点压力或上一压缩机站的出口压力，Mpa；‘．输气管道计算段终点压力或下一压缩机站的出口压力，Mpa；D．管道内径，m；五．水力摩阻系数，无因次；Z．天然气压缩系数，无因次；尺．天然气的气体常数，m2l(s2．K)；丁．天然气的平均温度，K；￡．输气管道计算段的长度或压缩机站站间距，m；彳．输气管道断面面积，m2。式(4-6)p公式(4-6)9h的21n罟项表示输气管道沿线动能(速度)的增量对流量M的影响。如果对于长距离天然气管道而言，由于距离长，2h1鲁这一项与兄去相比较，距离L远远大于管径D，-／收21n詈可以忽略掉。而对整个供气管道工程不构成影响。所以对于平坦地区长距离输气管道流量计算公式可简化为式(4．7)M=三√业／IZR2Z都-7)4V’、7在工程设计上通常采用的是在标准状况下的体积流量，标准状态为异=1．1325x105Pa，瓦=293．15K。因此必须把质量流量M换算成标准状况下的体积流量。换算成体积流量的计算公式为式(4．8)39\n西安石油大学硕士学位论文㈣v嘎(P12-P雾22)Ds式(4-8)中：Q．天然气在标准状况下的体积流量，m3／s；名一水力摩阻系数，无因次；Z．天然气压缩系数，无因次；△．天然气的相对密度，无因次；R．天然气的气体常数，m2l(s2．K)；丁．天然气的平均温度，K；三．输气管道计算段的长度或压缩机站站间距，m；C．常数，数值随各参数所用的单位而定。按下式计算c：兰塑墨41'o其中R。一空气的气体常数，m2I(s2·K)。常数C的取值参见下表4．1。表4-1常数C值式(4—8)参考的单位C压力P长度￡管径D流量QPa(N／m2)mm3／s0．03848一m3／s0．337Kgf／m2mKgffcm2kmCmm3／d103．151Mm3／dO．326×10-6Kg执∥kmIllIIlkmIIⅡnMm3／d0．336×10-6105Pa4．3对于水力摩阻系数入的选取要使理论公式在实际工程当中得到应用，就必须确定水力摩阻系数五的值。理论研究表明，允是由流体的流动状态决定的，而流动状态又取决于雷诺数的大小，即Re的大小【15】。雷诺数是一个由流速、粘度、密度以及管径组成的无量纲数。它是流体惯性力与粘性力的比。流体在管道中的流态划分为两大类，即层流和紊流。Re<2000层流；Re>3000紊流；3000Re2，阻力平方区。而紊流又分为水力光滑区、混合摩擦区和阻力平方区(也叫水力粗糙区)。经研究表明长距离输气管中气体的流态大多在阻力平方区，因此各国研究人员对输气管道五计算公式的研究也主要集中在这一区域。在工程计算中，针对这一区域，有五个广泛采用过的旯计算公式。见表4．2表4．2阻力摩阻系数公式对照表名称公式形式适用范围威莫斯(Weymouth)．0．09407于1912年从生产实践当中公式／L=———；==_一归纳出来，己不符合现代情～D况。但对于管径和输量都小(D为管道内径，m)且净化程度差的矿场集气管网，仍有足够的准确性。潘汉德尔(panhandle)．1适用于管径从168．3mm到A式以211．81Re。146l610mm，雷诺数范围从(Re为雷诺数)5×10-6至U14x10“的天然气管道潘汉德尔(panhandle)．1适用于管径大于610mm的B式力268．03Re㈣2天然气管道。(Re为雷诺数)前苏联早期(20世纪．0．383与威莫斯(Weymouth)公50．60年代)天然气研肚虿式相似，它在阻力平方区当究所公式k／D在0．00007．0．0001的范(k取0．04mm，D为管道内围内有一定的准确性。径，m)前苏联天然气研究所枷．067(分形式简单，在阻力平方区使近期公式用具有一定的实用性。(k取O．03mm，D为管道内径，m)柯列勃洛克公式适用于紊流的三个区，但阻丽1-2．01lg(丽k+丽2．51F)力系数是以隐含的形式给出，不便于手算。是我国《城(k为钢管内壁等效绝对粗镇燃气设计规范》糙度，d为管道内径，Re为(GB50028--2006)推荐使雷诺数)用的公式。柯列勃洛克公式是我国《城镇燃气设计规范》(GB50028--2006)推荐使用的公式。阻力系数名是以隐含的形式给出，不能根据给定的粗糙度和雷诺数直接算出阻力系数，在实际的工程计算当中，不便于手算。所以在《输气管道工程设计规范》(GB50251--2003)里提出用潘汉德尔(panhandle)B式来算出阻力系数。代入输气公式里整理后得式(4-10)\n西安石油大学硕士学位论文㈣1522∥53l帮l榔)但潘汉德尔(panhandle)B式适用于管径大于610mm的天然气管道，而对于管径小于610mm的天然气管道，在《输气管道工程设计规范》(GB50251--2003)里没有给出相应的手算公式，如果继续套用上述公式势必会产生一定的误差。所以还应建立对整个输气管道管径都适用的天然气管道的输气计算公式。经研究表明，前苏联天然气研究所近期公式对各种管径的水力摩阻系数进行计算，发现其计算结果与对紊流的三个区都适用的柯列勃洛克公式的计算值较为接近见图(4．1)，且其形式简单可用于手算公式当中。訾0．013卜———二≮_—————一世0．012L———!j-—一．卜———————————————3’E=_—————————一一柯列勃洛克公式——剪弱!壁垂基堕坌基o’01r_—————————————上∑—1岛氐d0．009卜——————————————————————————————————÷O100200300400500管径(mill)图4—1各种管径下摩阻系数计算结果对照图所以推荐采用苏联天然气研究所近期公式来计算水力摩阻系数。后得式(4．10)Q=6775．6ED26(等)05以上4-9，4．10式中：Q一气体体积流量，m3／d；D．管道内径，cm；代入输气公式整理P1，P2-管道起、终点压力，Mpa；L．管道长度，包括局部阻力的计算长度，km；△一天然气对空气的相对密度(基准状态下)；E．输气效率；Z．气体压缩因子。42式(4—10)\n第四章管道工艺计算4．4对各种输气公式的对比与验证实例英国ESI公司的水力计算软件PIPELINE--STUDIO。该软件是受到国际管道运营商广泛认可的天然气长输管道计算软件，可根据不同的约束条件和边界条件，计算长输管道的水力、热力参数。由于该软件具有较长的使用历史，经SSI公司和用户使用验证，其仿真结果与实测数据十分接近【l61。所以利用此软件来计算输气量，与公式4-9，4．10，在相同工况的计算结果进行比较。已知某天然气输气管道管长L为100km，管道起点压力P1等于5MPa，终点压力P2等于2Mpa，压缩因子取0．9368，天然气相对密度△为0．7307，天然气温度为20℃，粗糙度取O．03mm。计算结果(假定管道输气效率为100％)见表4-3。表4．3各输气公式流量计算结果对照表管道外壁厚TGNETPanhandleB公式前苏联近期公式径(mm)(Ⅱun)输气量相对输气量相对(m3／d)TGNET(m3／a)TGNET软件误差(％)114．3410445713679030．91022922．1219．1561139475756623．95939872．8323．96．31727390207838620．316757522．9406．48310396036765831830114942．95088．85611720654662116．754486352．96101090661001045153715．388119442．871112．5134013001530469114．2130406492．781312．5191918002173381113．2186992712．691414．2259672002920355412．5253322802．4101616341077003812432511．8333153022．3从表4．2的结果可以看出，PanhandleB公式所计算的输气量的结果，相对应于TGNET所计算的结果偏差较大误差在11．8％．30．9％，但随着管径的增大，其相对的误差在减小，说明管径越大，用PanhandleB公式所计算的误差在越小。而用前苏联近期公式所计算的结果，相对应于TGNET所计算的结果偏差较小，其误差均不超过3％。具有很高的准确性，所以在手算计算输气量时，建议采用公式4—10来替代式4-9。4．5管网水力计算4．5．1基础数据1)钒钛园区站起点压力为(3．12"--'3．59)MPa；2)区域内各配气站压力不低于0．8MPa；3)设计输送能力46X104m3／d；年均输量：1．61×108m3／a；4)管壁内表面当量绝对粗糙度：O．03mm(钢管)；\n话安石油大学硕士学位论文5)燃气温度：293．15K；6)燃气密度：0．7303kg／m3；7)燃气运动粘度：13．91x10—6m2／s；表4．4钒钛．仁和．南山燃气管网计算参数表长度起点终点2020年终点名称起点终点压力站下载量(km)(MPa)(M呼a)(104m3／d)钒钛园区站．仁格里坪配气站56．43．59≥0．822．5和．南山供气管钒钛园区站南山配气站29．253．59≥0．821．6道工程仁和配气站11．423．59芝O．81．94．5．2管网水力工况计算(1)水力计算软件与公式1)水力计算软件本项目燃气管道工艺计算软件采用经过实践验证的英国ESI公司推出的PIPELINESTUDIO3．0软件对燃气管网工况进行模拟。2)计算公式本项目高压管道水力计算采用《城镇燃气设计规范》(GB50028--2006)推荐公式：堕蔓=1．27x101。2：2p三zLd川L式中：只．燃气管道起点的压力(绝压kPa)；只．燃气管道终点的压力(绝压kPa)；三．燃气管道的计算长度(h)；Q．燃气管道的计算流量(m3／11)；d．管道内径(IIllll)；p-燃气的密度(kg／m3)；丁．燃气管道内气体的平均温度(K)；瓦_273．15KZ．压缩因子名．燃气管道摩擦阻力系数，按下式计算：万1川·g(刍+嚣]打一6＼3．7d。Re何J式中：lg-常用对数；\n第四章管道工艺计算K一管壁内表面的当量绝对粗糙度(mm)；Re．雷诺数。(2)工况分析及结果1)管径选择方案给出本项目初选D168．3、D219．1、D273三种管径进行计算比选，见表4—5。表4．5新建管道管径比选表名称起点幺殳占方案一方案二方案三钒钛园区站．西区供钒钛园区站格里坪配气站DNl50DN200DN250气管道工程陈家湾阀室南山配气站DNl50DN200DN2502)2020年各配气站节点压力计算结果方案一、方案二、方案三的计算结果分别见图4．2、4．3、4—4所示。各配气站节点压力计算结果见表4-6。Pres359MPagPT¨283715MP叼P他s171455MPagIP陀s1．58426MP均lFlowMax460000m3／dIFlowMax19000m3／dFlowMax0m3／dIFlowMax216000m3，dI．．．．．．．．．．．．．．．r．．．．．．．．．．_J．．．．．．．．．．．．．．r．．．．．．．．．|Jl””o1．．，J，J．、．，，‘二曼c。，c≤≥鼍。。鼍；，。，席二『’-Pfes-00697911MPe,9FlowM舣225000m3／d图4-2方案一的工艺计算图45\n西安石油大学硕士学位论文r謦摹!芒，·’聍羞萎芒句二茸要置芒=正事簪赢碍Pres3．154．21MP妁卜es3．13374MPagFlowMaxom3／dlFIowM舣216000m3，d———·——_j．=：=：=：Ir’1—__毫z《}省一‘、礓嚣碍事．％量产1、、●、'芒曼一曼鼍站图4-3方案二的工艺计算图葛．蔓≮芒叁一Pres3．528：98MPegI竺Pres3．463竺68MPagI墨￡皋；．啐寡：{巷童_芎蠼量宵一E●笃蓐幂冉墅一』’、．·。蓐采摘1．格量辉话■棒Zt笛一●，图4．4方案三的工艺计算图表4-6各配气站节点压力计算结果表(单位：104m3／d／MPa)方案1方案2方案3节点站场(104m3／MPa)(104m3／MPa)(104m3／MPa)格里坪配气站22．5／．22．5／3．0022．5／3．42南山配气站21．6／1．5821．6／3．1321．6／3．463)方案比选三种输气工艺方案见表4．7。\n第四章管道工艺计算表4．7输气工艺方案比较表直接工程费方案优点缺点(万元)1、管径较小，不能满足目方案11、投资较低3060标市场远期用气需求。1、能满足目标市场远期用方案23733气需求，投资合理l、管输富裕量较大；1、投资高，有较大的经济4284方案32、适应上游压力变化能力浪费；较强。根据计算结果，考虑该管道是未来向攀枝花仁和区和西区供气的主干管，不仅要满足近期仁和片区和南山工业园区的用气需求，而且要考虑到远期供应西区(格里坪、清江坪地区)的供气需求量和供气压力需求、并有一定的负荷裕量，且平均流速合适，因此干线管道推荐投资相对最省的D219．1，南山支线采用D219．1。4．6储气调峰方案4．6．1储气容积计算1)根据市场调查，可知仁和片区、南山工业园区、清香坪村及格里坪镇近、中、远期城市各类燃气用户的高峰日用气量，具体数据详见表4．8。表4-8日高峰流量表2015焦2020年2025正序用户类型用气量比例用气量比例用气量比例号(m3／d)(％)(m3／d)(％)(m3／d)(％)1居民用户46092．07％100162．17％145911．40％2商业用户13860．62％3015O．65％43670．42％3CNG汽车46522．09％50451．09％54850．53％4工业用户19994790．44％41921591．32％96468692．89％5其它气量106054．77％220224．77％498224．77％合计221200100％459314100％1039151100％2)根据《城镇燃气设计规范》(GB50028．2006)，并参照并相邻城市的情况，调峰储气量为居民、商业总用气量的48％。可得这两类用户(仅仁和片区)近、中、远期储气容积，具体计算结果数据详见表4-9。47\n西安石油大学硕士学位论文表4-9所需调峰储气容积计算结果汇总表序号项目单位2015年2020年2025年1仁和片区m351lO9636117324．6．2调峰储气方案本工程储气调峰方案有三种：1、利用钒钛园区站一南山配气站燃气管道段储气调峰；2、建设高压管束储气调峰；3、建设储气罐储气调峰。(1)利用钒钛园区站一南山配气站燃气管道末段储气调峰1)管道末段储气计算管道末段的储气量近似按稳定流动状态计算，采用计算公式：V=％一％式中：V一管道末段储气量，m3；V棚气开始时末段中的气体量，m3；VB一储气终了时末段中的气体量，m3。圪=％等×丢％=％争老式中：V旷末段管道的几何容积，m3；P旷_o．1401325MPa；T旷．293．15K；T_末段管内气体平均温度；式(4．15)PcPA一储气开始时末段的平均压力，MPa；PcPB_储气终了时末段的平均压力，MPa；zA一储气开始时末段的压缩系数；ZB_储气终了时末段的压缩系数。2)末段储气能力计算钒钛园区站．南山配气站供气管道设计压力4．0MPa，钒钛园区站出站压力3．12～3．59MPa，对D219．1管道进行管道末段储气能力计算，其计算结果见表4-9。\n第四章管道工艺计算表4．10管道末段储气能力计算成果表序号项目单位l管道规格mmD219．12管道壁厚mm6．33管道材质L245N4储气开始起点压力～伊a3．125储气开始终点压力N口a0．86储气开始平均压力MPa2．197储气终了起点压力M口a3．128储气终了终点压力M咿a2．869储气终了平均压力MPa2．9910管道容积m31028111末段储气能力m385928经计算，在4．0MPa管道设计压力条件下，采用燃气管道末段储气方式能满足攀枝花市调峰储气要求。(2)建设高压管束储气调峰为满足2025年攀枝花市调峰储气要求，常用储气管束的建设规模计算见下表4．11。表4．11管束储气计算成果表管束规格D168．3D219．1D273．1管道壁厚(mm)56．3所需有效储气量(m3)11732设计压力(MPa)4．04．O储气开始压力(MPa)0．3O．30．3储气终了压力(MPa)4．0使用温度(K)288．15所需管束长度(m)1611294685949管道材质L245N注：上表中高压储气的有效储气量为采用引射器时的有效储气量。(3)建设储气罐储气调峰常用高压球型储气罐的有效储气量计算见表4．12。表4．12球型储气罐有效储气量计算成果表球罐公称容积(m3)4001000200040005000几何容积(m3)408975202541894989设计压力(MPa)1．O1．01．O49\n西安石油大学硕士学位论文最高使用压力(MPa)(绝)O．80．8最低使用压力(Ⅷa)(绝)0．3使用温度(K)288．15有效储气量(m3)1918458395181968823448注：上表中球罐的有效储气量为采用引射器时的有效储气量。根据以上计算，选用设计压力1．0MPa的储气球罐。为满足2025年攀枝花市储气调峰要求，需选用2000m3储气罐1座、400m3储气罐2座。4．6．3方案选择根据以上分析，钒钛园区站．南山配气站燃气管道末段储气能力能满足本目标市场储气调峰需求，因此，本项目推荐采用钒钛园区站．南山配气站供气管道末段储气调峰，不另建储气调峰设施。4．7管材选用4．7．1管材性能本项目燃气管道管径为D219．1，该类管径管道可供选择的管型主要是直缝高频电阻焊钢管、无缝钢管。无缝钢管一般用于外径不大于D426的燃气管道；由于管体无焊缝，出现缺陷的概率远低于焊缝钢管，且无残余应力，多用于高压场合【17】；但其成品外形尺寸精度低于焊缝钢管。直缝高频电阻焊钢管(HFW)尺寸精度高、价格便宜，在塑性、韧性等方面具有优良的性能，国内HFW焊管道生产工艺与国外同类产品有一定差距，近年来投产的HFW作业线在生产工艺上逐步提高，在使用范围上通常用于低压、小口径、净化气管道，在高压原料输送上使用很少‘18‘201。综合以上分析，在尽量国产化的前提下，根据国内制板和制管能力、燃气管道建设经验，本工程建议以下用管选型原则，详见表4．13。表4．13管道用管选型表地区等级DN200一、二、三级地区直管高频直缝电阻焊钢管热煨弯管无缝钢管材质选用常用、易采购的L245N，制管标准按《石油天然气工业管线输送系统用钢管》GB／T9711．2011PSL2执行。4．7．2壁厚计算根据本项目输送工艺的要求，考虑到管道安全、经济及适用性，本项目主要对燃气管道材质选用进行比选。可供比选的材质参照《石油天然气工业管线输送系统用钢管》50\n第四章管道工艺计算GB／T9711--2011PSL2，有L245N、L290N两种。为合理选择管材，先对不同材质的钢管进行壁厚和用量计算，然后进行选择。(1)直管段壁厚选择按照《城镇燃气设计规范》(GB50028．2006)的规定，直管段钢管壁厚按下式计算：万：旦z％缈式(4．16)式中：万一管段计算壁厚，illnl。P一管道设计压力，MPa。D一管道外径，cm。万。一管材规定的最低屈服强度，MPa。矽一焊缝系数，取cp=1．0。F一强度设计系数，根据《城镇燃气设计规范》GB50028．2006确定，一级地区取O．72，二级地区取0．6、三级地区取0．4。表4．14干线管道壁厚计算选择表设L245NL290计设计压力长度计算选用钢材计算选用钢材管径系(N口a)(km)壁厚用量壁厚用量数(nlnl)(mill)(t)(nⅡn)(rmn)(t)D219．10．72411．722．55．6345．62．15．6345．6D219．1O．649．363．05．6276．02．55．6276．0D219．1O．440．823．05．624．22．55．624．2D219．10．442．824．510145．43．810145．4合计24．72791．2根据《城镇燃气设计规范》(GB50028．2006)表6．4．12的规定，当管径9．5≤万<11．9时，设计压力4．0MPa的地下燃气管道与建筑物之间的水平距离可缩小至9m。考虑到尽量减小对钒钛园区和$214省道穿越段规划区未来发展的影响，同时考虑市场现货供应情况和采购周期情况，本项目燃气管道推荐线路钒钛园区外选用壁厚为5．6mm，管型D219．1X5．6的L245N钢管，钒钛园区内及$214省道穿越段规划区选用壁厚为10mm，管型D219．1X10的L245N钢管，制管标准均按《石油天然气工业管线输送系统用钢管》GB／T9711．2011PSL2执行。\n西安石油大学硕士学位论文表4．15南山支线壁厚计算选择表设L245NL290计设计压力长度计算选用钢材计算选用钢材管径系(N口a)(h)壁厚用量壁厚用量数(111111)(I啪)(t)(nllll)(illnl)(t)D219．10．7243．692．55．6108．82．15．6108．8D219．10．7240．262．55．613．42．11013．4D219．10．44O．514．55．615．03．75．615．0D219．10．440．074．55．63．63．7103．6合计4．53140．8根据《城镇燃气设计规范》(GB50028．2006)表6．4．12的规定，当管径9．5≤万<11．9时，设计压力4．0MPa的地下燃气管道与建筑物之间的水平距离可缩小至9m。考虑到尽量减小对南山工业园区未来发展的影响和保证冷水菁房屋密集段的安全距离，同时考虑市场现货供应情况和采购周期情况，本项目燃气管道推荐线路南山工业园区和冷水菁房屋密集段选用壁厚为10mm，管型D219．1×10的L245N钢管，其余线路管道选用壁厚为5．6mm，管型D219．1×5．6的L245N钢管，制管标准均按《石油天然气工业管线输送系统用钢管》GB／T9711．2011PSL2执行。(2)弯管壁厚选择本工程燃气管道选用曲率半径R-5D的弯管。根据弯管强度计算公式：瓦=万·m式(4-17)聊：兰墨二望式(4．18)，”=一Ak‘|一16，4R——2D式中：民．弯管壁厚度，nllll；万．弯管所连接的直管段计算厚度，i／1／／1；m．弯管壁厚增大系数；R．弯管的曲率半径，lnlll；D．弯管的外直径，i／1i／1。表4．16弯管强度计算结果表钢管规格直管段煨制弯头直管最小壁厚地区等级计算壁厚(nun)(nⅡn)计算值(Im)考虑9％减薄量选取值(mm)一级地区D219．1×5．62．482．622．885．6二级地区D219．1×5．62．983．153．465．6三级地区D219．1×5．64．474．725．195．6特殊地段D219．1×102．482．622．8810\n第四章管道工艺计算根据目前国内热煨弯管制作方法和制作工艺，本工程燃气管道弯管选用无缝钢管机械热煨成型，干线成品热煨弯管选用D219．1X5．6L245N无缝钢管制作成型，其中钒钛园区及$214省道穿越段规划区约3．2kin长度管道热煨弯管选用D219．1X10L245N无缝钢管制作成型；南山支线热煨弯管选用D219．1×5．6L245N无缝钢管制作成型，其中南山工业园区及冷水菁房屋密集段处约0．18km长度管道热煨弯管选用D219．1×10L245N无缝钢管制作成型。执行标准均采用《石油天然气工业管线输送系统用钢管》GB／T9711--2011PSL2。4．7．3管道刚度校核根据国内外的研究成果和实践结果，一般情况下只有当管子径厚比D／6>140时，才会在管子正常运输、铺设、埋管情况下出现圆截面失稳。经过计算本项目管道的直径与厚度比均远小于140。因此，本初设管道刚度符合要求，不会存在圆截面失稳的情况。4．7．4管道强度校核对于埋地管道必须进行当量应力校核。校核条件为：受约束热胀直管段，按最大剪切应力强度理论计算的当量应力必须满足下式要求：ere=erh—erl<0099式中：13"。一当量应力，M_Pa；Gh一管内压引起的环向应力；(Yh=Pd／(28)，MPa；P-设计压力，MPa；d一管子内径，rlllll江管子壁厚，mlrl；o一内压和温度引起的轴向应力，MPa，(J1=pah+Ea(tl-t2)，卜泊桑比，p=O．3；E-一钢材的弹性模量，MPa；取E=2．0x105MPa；棚材的线膨胀系数，℃～；取Gt=1．2x10。5℃～；tl一管道下沟回填时温度，℃；取tl=30。C；t2一管道的工作温度，℃；取t2=15℃；G一管子规定的最小屈服强度，MPa。本项目燃气管道当量应力计算结果详见下表4．16。\n西安石油大学硕士学位论文表4．17管道强度校核计算结果表设计压力管径钢管壁厚0．90s是否满q(MPa)ah(Mr'a)aofMr'a)(MPa)(mm)fMPa)足条件4．0D219．15．658-374．316220．5√4．0D219．11047．939．8．8．1220．5√经校核本项目线路所用钢管均满足强度要求。4．7．5管道稳定性校核当本初设管道埋设较深或外载荷较大时，应按无内压状态校核其稳定性；其计算校核公式参照《输气管道工程设计规范》(GB50251．2003)5．1．4条：Ax≤0．03D式(4．20)缸：垒堕三=8E1+o．061E。D三矿=％+％，：翌式(4．21)式(4．22)式(4．23)式中：△棚管水平方向最大变形量(m)；Dm一钢管平均直径(m)；W一作用在单位管长上的总竖向荷载(N／m)；Wl一单位管长上的竖向永久载荷(N／m)；W2_地面可变荷载传递到管道上的荷载(N／m)；Z_一钢管变形滞后系数，宜取1．5；K一基床系数，按《输气管道工程设计规范》(GB50251．2003)规范附录D的规定选取；E_一钢材弹性模量(N／m2)；I一单位管长截面惯性矩(m4／m)；6。一钢管壁厚(m)；E广土壤变形模量(N／m2)，E。值应采取现场实测数，当无实测资料时，可按《输气管道工程设计规范》(GB50251．2003)规范附录D的规定选取。根据上述公式，在管道设计埋深及外载荷情况下，计算后所用钢管均满足径向稳定要求。4．7．6管道抗震校核\n第四章管道工艺计算本项目线路管道所经地段的最高地震动峰值加速度为0．109，未穿越活动断裂带，按照《油气输送管道线路工程抗震技术规范》(GB50470．2008)第6．1．1条规定，位于设计地震动峰值加速度大于或等于0．209地区的管道，应进行抗拉伸和抗压缩校核，所以本工程可不进行抗震校核。4．8本章小结本章先是通过理论分析，推导出水平输气管路的基本公式，在研究了《输气管道工程设计规范》(GB50251--2003)里计算输气量的手算公式A．0．1后发现其在计算管径小于610mm时，计算会产生很大的误差。所以对此公式进行了改进，结果与运用水力计算软件PIPELINE--STUDIO的计算结果比较，误差不超过3％，其结果令人满意。然后运用PPELINE—STUDl0软件对本项目管网进行了水力计算，得出了最优的输气管径。并根据管径选定了管材，并进行了管道的刚度、强度、稳定性以及抗震校核。\n西安石油大学硕士学位论文第五章管道防腐及阴极保护5．1概述5．1．1工程概况1)钒钛园区站至陈家湾阀室干线：管线起点位于钒钛园区站，终点位于陈家湾阀室，包含输气站1座(4--和配气站)，阀室1座(陈家湾阀室)，供气管道24．72km。管道敷设沿线主要为中山构造剥蚀地貌，地形以沟谷斜坡为主，高程介于1350"--1534m之间，相对高差约184m，区内冲沟地形发育，以深切的“V”型沟为主。2)陈家湾阀室至南山配气站支线：管线起点位于陈家湾阀室，相对主管线走向折向东北方向沿山脊最后到达南山配气站，包含输气站1座(南山配气站)，供气管道4．53km。该段线路地貌为低中山构造剥蚀地貌，地形以山地斜坡为主，高程介于1319"--'1510m之间，相对高差约191m。本工程穿越京昆高速1次、省道1次(214省道)、三级以上公路2次，规划道路17次；穿越规划铁路2次。3)环境水的腐蚀性：根据《岩土工程勘察规范》(GB50021--2001)(2009版)本场地环境类型为II类。本次勘察期间为攀枝花雨季，区内局部地区见少量地表水，区内地下水贫乏，埋深较大，因此本次初步勘察未作水质分析；根据当地经验：环境水对混凝土结构和混凝土结构中的钢筋腐蚀性均为微腐蚀，对钢结构有弱腐蚀性。5．1．2设计范围1)钒钛园区站至陈家湾阀室干线防腐及阴极保护设计，埋地钢管D219．1x5．6，长度21．86km；埋地钢管D219．1x8，长度0．04km；埋地钢管D219．1x10，长度2．82km，材质L245HFW钢管。2)陈家湾阀室至南山配气站支线防腐及阴极保护设计，埋地钢管D219．1x5．6，长度4．16km；埋地钢管D219．1x8，长度0．04km；埋地钢管D219．1xlO，长度0．33km，材质L245HFW钢管。3)站场部分：新建陈家湾阀室、仁和配气站、南山配气站站内钢质管道及设备外防腐设计。5．1．3基础资料根据管道沿线土壤电阻率测定，沿线土壤电阻率为42．6Q·m'---51．7Qm，根据《钢制管道外腐蚀控制规程》(GB／T21447．2008)中一般地区土壤腐蚀性分段标准的规定，土壤对钢质管道为弱～中等腐蚀。本工程管道沿线现阶段暂未发现直流杂散电流干扰源，干线可能带来的交流干扰源来自局部管段与高压电缆的交叉或靠近，南山支线可能带来的交流干扰源来自局部管段与220KV攀岩一线、220KV攀岩二线、110KV岩南线的交叉或靠近。\n第五章管道防腐及阴极保护5．1．4其他资料本工程管道区域内年平均气温20．9℃，极端最高气温41．0。C，极端最低气温．1．0。C；年平均降水量801．6mm；平均相对湿度56％；年平均风速1．50m／s。5．2管道防腐总方案为保证管道的长期安全运行，抑制电化学腐蚀的发生，按照国家标准《埋地钢质管道阴极保护技术规范》GB／T21447．2008第4．1条及城镇燃气行业标准《城镇燃气埋地钢质管道腐蚀控制技术规程》CJJ95．2003第3．0．2条的规定，本工程站外埋地钢质管道采用外防腐层加强制电流阴极保护联合保护措施；站内埋地钢质管道采用外防腐层保护，不施加阴极保护；站内露空管道及设备采用防腐层涂料涂装。由于本工程管道输送的天然气为净化天然气，管道内壁腐蚀小，且天然气流动阻力对管道输送能力影响不大，本工程管道不推荐采用管道内涂层。5．2．1防腐层的选择1)外防腐层的选用原则为保证管道的长期安全运行，抑制电化学腐蚀的发生，外防腐层的选用应遵循安全第一、环保优先的设计原则，针对本工程的具体特点，结合国内可靠、成熟的防腐层技术，经济合理地选用。2)工程具体特点对防腐层的要求防腐层应具备：有效的电绝缘性；有效的隔水屏障性；涂敷于管道的方法不会对管道性能产生不利影响；涂敷于管道上的涂层缺陷最少；与管道表面有良好的附着力；能防止针孔随时间发展；能抵抗装卸、贮存和安装时的损伤；能有效地保持绝缘电阻随时间恒定不变；抗剥离性能；抗化学介质破坏；补伤容易；物理性能保持能力强；对环境无毒；能防止地面储存和长距离运输过程不发生变化和降解【2¨。本工程管道沿线经过中低山地形，部分施工困难段地形陡峭，并有等级公路及高压线等特殊穿越地段，要求防腐层有较高的机械性能、高的电气强度、良好的致密性、破损率低等特点。5．2．2管道外防腐层推荐方案(1)管道外防腐层的比选目前常用外防腐涂层主要有：挤压聚乙烯涂层(分为二层PE和三层PE)、熔结环氧粉末(FBE)涂层、石油沥青涂层【22】。石油沥青涂层机械强度低，抗冲击性能差，不耐深根植被根刺，本工程不做推荐比较。熔结环氧、二层PE、三层PE外防腐层主要性能比较见表5-1。\n西安石油大学硕士学位论文表5-1外防腐层主要性能比较序号项目熔结环氧二层PE三层PE1防腐层厚度(mm)≥0．4(加强级)≥1．8～2．92断裂伸长率(％)芝4．8_>6003压痕硬度(m(10MPa、23℃)!D．21∞．24粘结力(20a：10"C)l～3(级)>70(N／cm)>100(N／cm)抗1．5J冲击无针≥8(J／mm)芝8(J／ram)5抗冲击孔(．30℃)(25+5℃)(25-4-5℃)6耐化学介质特性(酸碱)合格7防腐层电阻率(Q．m2)≥2×104>lxl05>_lxl058阴极剥离半径(65"C，48"C)§．5S15鱼9输送介质温度(℃)．30～100．20～701)熔结环氧粉末(FBE)涂层具有与钢管表面粘结牢固、耐阴极剥离、温度适应范围广、耐化学腐蚀、涂层电阻率较高的优点。主要缺点为涂层涂敷前对钢管表面处理要求严格，否则粘结失效；水汽渗透率高，长期浸泡在水中，有产生鼓泡的可能；另外由于是薄涂层，抗冲击性能有限。在国内由于其是薄而脆的涂层，机械性能较差，抗冲击性能低，使用相对较少【23】。2)二层PE结构防腐层具有优异的机械性能、抗冲击性能，大大降低运管和施工中造成的涂层损伤，而且耐深根植物根刺，吸水率低，涂层电阻率高，防腐性能优异。不足之处是对使用的胶粘剂要求较高，防腐层粘接性能不及三层PE，如果胶粘剂选择或涂敷工艺不当，有发生涂层与钢管粘结脱离的可能，脱粘的防腐层会形成阴极保护屏蔽。3)三层PE结构防腐层三层PE防腐层结合了原两层PE和熔结环氧粉末的优点。它既有熔结环氧对钢管表面的高粘结力(物理键和化学键)、阴极剥离半径小等优良性能，又有高密度聚乙烯抗冲击性好、水气渗透率低、绝缘电阻高等优良性能，两层之间通过特殊的共聚物胶粘剂使三者形成化学键结合和相融的复合结构，汇集二者的优势为一体，达到防腐性能、机械性能良好的组合，是一种比较完善的输气管道外防腐涂层，此涂层是目前输气管道工程及川渝地区输气管道的首选涂层。从表5．1及以上分析可以看出，熔结环氧防腐层较薄，总抗冲击性和机械强度远不如聚乙烯防腐层，且聚乙烯防腐层绝缘电阻远高于熔结环氧防腐层。(2)外防腐层推荐方案本工程管道管径较大，单管重量较大，沿线所经地区起伏较大、地形地貌较复杂，搬运、敷设等过程中对防腐层的机械强度要求较高。沿线多种地形对管道外防腐层的抗\n第五章管道防腐及阴极保护机械强度、长期稳定性、抗土壤应力等综合性能要求也较高。综上所述，为了保证管道附近的人员安全，管道平稳供气，推荐全线采用寿命长、性能价格比高、施工现场适应性好的加强级三层PE外防腐层，它比普通级三层PE防腐层具有更好的安全性能。5．2．3三层PE防腐层预制质量控制为了使所选择的外防腐层能达到预期的质量和防腐效果，三层PE防腐层从原材料的选择到预制过程的质量控制均应得到保证。三层PE是一种对原材料质量、涂敷预制工艺参数准确性控制程度、检测水平要求都较高的防腐层体系。因此，预制中应按《埋地钢质管道聚乙烯防腐层》GB／T23257．2009来执行，以保证三层PE防腐层预制质量。5．2．4补口及补伤焊口处防腐为管道外防腐层的薄弱环节，为了与主管的外防腐层相容，补口采用与主管结构、材料相同的防腐方式，故环焊缝补口推荐采用带环氧底漆三层结构辐射交联聚乙烯热收缩带。管道补伤：直径不大于30mm的损伤(包括针孔)，采用补伤片补伤；直径大于30mm的损伤，先用补伤片进行补伤，然后用热收缩带包覆。5．2．5弯管外防腐层的选择冷弯管可用带三层PE防腐层的成品直管防腐管经冷弯机弯制而成，即冷弯管防腐层仍采用三层PE防腐层，并且要求在弯管过程中采用合适的工具，保证弯管工艺适应防腐层性能，防止对防腐层的破坏。热煨弯管由于其形状的特殊性，在作业线上进行外防腐层的涂敷预制工艺控制复杂、生产速度较慢；在施工和长途运输中易受到磕碰撞击，布管中具有地形平坦地段数量少而分散，使用数量多且集中的地段又是地形起伏相对较大、道路状况较差的区域，因此，要求外防腐层应具有良好的耐磨和抗冲击性能。近年来在大、中口径输气管道上热煨弯管外防腐层采用的方案有：双层熔结环氧粉末、单层熔结环氧粉末外缠聚丙烯胶粘带、聚乙烯热收缩套虾米搭接、三层PE复合带防腐，其材料性能对比：1)双层环氧粉末双层环氧粉末防腐层在工厂弯管预制作业线预制，涂敷参数调试合格后，受人为因素影响小，预制质量有可靠保证。但是双层环氧粉末防腐层在抗冲击性能和抗水汽渗透性能方面不及热收缩套防腐层，尤其在川内的山地、深丘石方地带，地质、交通状况条件极差的施工管道，双层环氧粉末防腐层使用并不理想，运输及施工损伤量大，再加之目前弯管的双层熔结环氧粉末外涂层只能在河北廊坊环形弯管作业线上预制，由于带防腐层的弯头的自身形状特殊性和脆性，在长途运输易损伤。并且其环形作业线预制速度慢，加上作业线少，加工易受制约，可能会影响工程进度，因此该材料不能满足工程需要。\n西安石油大学硕士学位论文2)单层熔结环氧粉末外缠聚丙烯胶粘带单层环氧粉末外缠聚丙烯胶粘带防腐层在工厂弯管预制作业线预制，受人为因素影响小，预制质量有可靠保证，且防腐层的抗冲击功可在20J以上，能满足长途运输、施工等过程中需具备良好机械性能。但该防腐层的材料较贵，与双层环氧粉末一样在四川无作业线，只能廊坊预制，长途运输势必大大增加工期的投资成本，还可能影响工期，因此该材料不推荐采用。3)带环氧底漆型辐射交联聚乙烯热收缩套带环氧底漆型辐射交联聚乙烯热收缩套防腐层施工采用现场连续虾米状搭接包覆成型，施工方便和灵活、防水性好、抗冲击性高、耐腐蚀。其抗冲击功达15J，优于双层FBE；其剥离强度为70N／cm(50℃)；其吸水率低、抗土壤应力性、抗阴极剥离性(包括搭接部位)均能满足本工程的要求。在川渝地区有很多生产厂家，购买方便。不足之处在于该材料完全由人工操作施工，预制质量取决于施工人员的施工技术、熟练程度，人为因素影响相对较大，不及双层环氧粉末防腐弯管预制质量的可靠性高，热收缩套操作不当时会出现热收缩套起皱现象。但由于施工单位多年的使用，施工工艺成熟，从四川天然气输气干线及多处改线工程等的实际使用情况看，效果良好。4)三层PE复合带三层PE复合带，是四川油建总公司根据四川省内地质地貌的特征，开发研制新建了一条弯管三层PE预制作业线。该技术已通过了由四川省科技厅委托中油工程建设协会组织的专家鉴定，具备直管三层PE防腐层的良好综合性能，在防腐作业线集中预制，受人为、环境因素影响小，在川内的中青线、纳安线、北内环及南干线东段等多个工程成功运行，使用效果良好。但该防腐层预制周期长，不能满足大批量预制，可能影响工程进度。根据以上热煨弯管外防腐层的对比，本工程热煨弯管推荐采用与直管道相同结构的防腐材料防腐，即采用带环氧底漆三层结构辐射交联聚乙烯热收缩套虾米状搭接包覆方式防腐。5．3站场管道及设备防腐5．3．1站内埋地、设备管道防腐目前，工艺场站内埋地管道可供选择的外防腐层种类有：三层PE防腐层、无溶剂液态环氧涂料、聚乙烯粘胶带、粘弹体防腐胶粘带。三层PE防腐层耐冲击性能好，抗透湿性和绝缘性好，是目前性价比最高的管道防腐体系。由于站内管道的材质、管径、壁厚、长度和形态等的差异较大，并存在很多如弯头、大小头等异型件，使其全部采用工厂预制很难实现；即使采用预制，成品管的调运和现场管道的补口也很难处理。这些需要重点保护的部位反倒成为防腐的难点和弱点。无溶剂液体环氧涂料与钢表面具有优异的粘接性能；良好的防腐性能；由于其可采\n第五章管道防腐及阴极保护用刷涂、辊涂、喷涂等多种涂装方式，因此能满足涂装在站内各种形状的管道、管件和设备的表面上：目前性能优良的无溶剂型液体环氧涂料，在抗冲击性和一次性喷涂厚度方面都有了较大改善，基本可满足现场苛刻环境的施工要求。缺点是施工质量受环境温度、湿度和施工人员责任心的影响较大，固化所需时间较长；对钢管表面预处理、施工环境、施工质量控制要求严格，恶劣的施工作业将导致防腐层与钢管表面毫无粘接力，从而丧失防腐作用。聚乙烯胶粘带的特点是成本低，施工简单，机械性能和绝缘性能良好，现场施工方便、防腐层完整性较好、吸水率低。但防腐层与钢表面的粘接性能差，管道运行温度超过50℃时，冷缠带老化较快，且施工现场不易保证其与钢管表面的粘接力，胶带易与管体剥离，对阴极保护电流产生屏蔽，使管道产生应力腐蚀。粘弹体防腐胶带外观为胶状粘稠物质，具有很强的可塑性和粘接力，寿命期内可保持不硬化和高可塑性，可以将复杂外形对象上的凹凸处予以填平，之后再缠上防腐带或包覆外保护带；优异的粘接性能，可直接与所有基材表面粘接；与三层PE防腐层、环氧涂层等兼容，且具有自修复功能；现场使用方便，只需要对钢管表面进行简单的除锈到St3级，去除表面松散的氧化物即可，无需喷砂，大大降低了除锈成本，克服了除锈处理不好、施工环境恶劣带来粘接力差的问题；无固化时间要求，施工完毕可立即回填；含有非极性的疏水基团，具有良好的抗水性能、绝缘性能和抗阴极剥离性能；安全环保，无毒，使用寿命达30年。与配套的网状聚丙烯胶粘带配套使用后，性能更佳，但价格较高。根据本工程工艺场站的现场施工要求、自然环境等特点，本工程推荐DN≥200mm且L≥100m的埋地管道在预制条件允许时尽可能采用三层PE加强级防腐层，其补口采用带配套环氧底漆的三层结构辐射交联聚乙烯热收缩带；对其它规格多，大小不一，长短不均，不适合在作业线上预制的管件及弯头，则采用无溶剂液体环氧涂料作底层涂装，外缠聚乙烯网状增强纤维防腐胶带加强级的防腐层，以提高液态环氧涂料的抗水汽渗透性和机械防护性能；对于工艺站场内的埋地阀体、法兰等异型设备，采用对除锈质量要求低，异形表面缠绕贴合容易、防水密封性好的粘弹性防腐材料，同时外缠聚丙烯网状增强纤维防腐胶带保护，并在埋地阀门下安装绝缘垫板进行绝缘支承隔离。5．3．2露空管道、设备及其它金属件防腐目前，用于地上管道防腐的体系一般为：富锌底漆、中间漆、耐候面漆。底漆一般采用环氧富锌；中间漆多采用环氧云铁；耐候面漆则有聚氨酯防腐蚀涂料和氟碳涂料。耐候面漆，比较如下：丙烯酸聚氨酯涂料主要以丙烯酸树脂、聚氨酯树脂为主要成膜物。该涂料除具有聚氨酯涂料的防腐性外，还具备了丙烯酸涂料的优异的耐候性能，从而克服了普通防腐层因太阳照射老化、变色而造成防腐功能失效、美化功能降低的缺陷，大大提高了防腐层的寿命及防腐效果。我国自从上世纪90年代初研发成功后，至今已得到了大面积的推广\n西安石油大学硕士学位论文应用。多年的应用实践表明，丙烯酸聚氨酯涂料只要防腐层结构设计合理，施工质量得到保证，其使用寿命可达8年以上。氟碳涂料以三氟氯乙烯和烷烯基醚共聚制得的氟碳树脂为主要成膜物，具有防护和装饰的双重功能。由于氟原子本身具有最大的电负性和较小原子半径的特性，具有高度化学稳定性和化学惰性；氟碳防腐蚀涂料中含有大量的F．C键，F．C键的键长小，键能大，能抗大气中紫外线的袭击，具有优异的耐候性；由于F．C键极性小，使F．C防腐层具有低表面能，对水的接触角为80"---'110甚至更高，表面光滑，粘附性小，不易被污染，即使被污染也非常容易清洗，故其具有极佳的抗玷污性和自洁性；氟碳防腐层的耐温性很好，聚四氟乙烯防腐层，能长期在．50"C"--+250℃下使用，瞬间能耐300℃。常温固化氟碳防腐层耐温范围也很宽，能在．50～150℃下长期使用；经户外长期使用和人工加速老化试验表明，氟碳防腐层在户外使用二十年以上，外观仍完美如初；氟碳涂料可调配出实体色、金属色、珠光色、特殊色等各种色彩和低、中、高等各种光泽，但氟碳涂料单道涂装厚度较薄，厚涂时会拉长涂装周期且价格稍贵。结合本工程特点，本工程站场露空管道及设备推荐采用涂装附着力强、防腐性能好、耐候性优异、抗外线辐射能力强、使用寿命长的氟碳涂料涂装防腐。其防腐结构为：底漆为环氧富锌、中间漆为环氧云铁、面漆为氟碳，涂层干膜总厚度应≥320um。5．4阴极保护5．4．1阴极保护准则最大与最小保护电位是阴极保护工艺计算保护长度和合理设置阴极保护站的关键设计参数，也是今后进行系统调试和运行管理的基准。满足下述的任意一条即可认为线路管道要达到有效的阴极保护：1)消除土壤瓜降的前提下，测得的管／地电位负于．0．85V，但是不能比．1．2V更负(相对于饱和Cu／CuS04参比电极)；2)在阴极保护极化形成或阴极保护参数衰减过程中，测取被保护管道表面与接触电解质的稳定饱和Cu／CuS04参比电极之间的阴极极化电位差值最小为lOOmV。5．4．2阴极保护方案阴极保护作为防腐层保护的一种必不可少的补充手段，对管道安全运行起着重要的作用。阴极保护有强制电流法和牺牲阳极法。两种方法优缺点见表t2415．2。表5-2阴极保护方法的优缺点比较表方法优点缺点1、输出电流连续可调2、保护范围大1、需要外部电源强制电流3、不受环境电阻率限制2、对邻近金属构筑物干扰大4、保护装置寿命长\n第五章管道防腐及阴极保护方法优点缺点1、不需要外部电源1、高电阻率环境不宜使用2、对邻近构筑物无干扰或很小2、保护电流几乎不可调牺牲阳极3、保护电流分布均匀、利用率高3、投产调试工作复杂4、工程越小越经济4、消耗有色金属本工程线路管道口径较大、沿线交流电源方便，适用强制电流阴极保护方案。因此推荐本工程采用可靠性高、有效性检测方便、管理方便、受管道沿线环境的影响小的强制电流阴极保护。5．4．3管道系统图管道系统图5-1所示：钒镀匿区站出去辖里坪觅气站}二I赣I程；／一I／r，图5—1管道系统图5．4．4阴极保护设计基础资料管道自然电位：一O．55V(相对于CSE)：最大保护电位：一1．15V；最小保护电位：一O．85V：保护电流密度：39A／m2：干线管道钢管电阻率：0．224Q．mm2／m：管径、壁厚及材质：D219．1×5．6／D219．1×8／D219．1×10L245N5．4．5阴极保护计算1)计算公式式(5．1)式(5-2)墅一∞=上足\n西安石油大学硕士学位论文21=2xDJsL式(5．3)式中：L一单侧保护管道长度，m；I-一单侧管道保护电流，A；VL-最大保护电位与最小保护电位之差，V；D一管道外径，m；Js一保护电流密度，刖m2；R一单位长度管道纵向电阻，D．／m；p棚材电阻率，Q·删：n2／m；D一管道外径，nⅡn；6一管道壁厚，Imn。2)计算结果表5-3管道阴极保护计算管道外径三层PE管道外径IIⅡn219．1电流密度叫心3管道壁厚mm5．6810钢管电阻率Q．mm2／m0．224计算结果(以保护半径最小壁厚古。算)管道纵向电阻Dam5．97E．054．22E．053．41E．05单侧保护长度km69．882．992．3单侧保护电流A0．144O．1710．1905．4．6阴极保护站设置情况(1)阴极保护站设置原则阴极保护站的合理设置是综合各种影响因素的结果，根据本工程的具体情况，主要从下列方面考虑确定：1)新建各工艺站场的位置及间距；阴极保护站尽可能依托工艺站场，且有可靠的交流电源，方便维护管理。2)阴极保护工艺计算的保护半径：依据地形、土质状况、旌工环境条件及运行使用经验，确定合理的计算参数，确保保护半径应足以覆盖被保护长度。3)为今后管理监测中方便测试极化后电位，尽可能创造条件。(2)阴极保护站设置方案根据表5．3的计算结果，D219．1×5．6管道的保护半径为69．8km，结合燃气总规系统图，本工程钒钛园区站．陈家湾阀室线路长度为24．72km，南山支线线路长度为4．53km，线路总长度为29．25km，在阴极保护范围内，可利用钒钛园区阴保站的阴保系统对本工\n第五章管道防腐及阴极保护程管线进行阴极保护。推荐本工程管线利用钒钛园区阴极保护站进行阴极保护，不再单独设置阴极保护站。5．4．7阴极保护辅助设施(1)绝缘接头为避免阴极保护电流在站内及阀室内漏失，保证受保护管道与其它非保护管道之间电气隔离，在各站内进、出工艺装置区及阀室的放空区，根据阴极保护系统需要，分别安装相应规格的绝缘接头。本工程在仁和配气站安装绝缘接头PN4．0MPaDNl002只，PNl．6MPaDN501只；在南山配气站安装绝缘接头PN4．0MPaDN2001只、PN4．0MPaDNl501只；在陈家湾阀室安装绝缘接头PN4．0MPaDN2001只，PN4．0MPaDN801只。共需安装绝缘接头7只。(2)防电涌保护为保护设置在进出站管道上的绝缘接头和站内设备免受雷电高压电涌和管道感应电压的破坏，在每个绝缘接头及阀室进、出端管道均应安装防浪涌保护器，保护器一端接管道，另一端就近接入接地网接地端子。(3)阴极保护测试桩为定期检测管道阴极保护参数，应根据需要在沿线管道设置各类测试桩：1)每公里设置1支电位测试桩。2)与高压线交叉处、高速公路穿越单侧、铁路穿越单侧设置1支电位测试桩，并取代附近的线路电位桩。3)每处绝缘接头处设置1支绝缘接头测试桩。(4)临时性阴极保护由于本工程线路较短，且土壤腐蚀性为弱～中，建议可不进行临时性阴极保护。(5)阴极保护有效性评价当管道与阴极保护站建成投运后，为消除管道外表面上的腐蚀活跃点，评价管道是否获得全面、合适的阴极保护，应对全线进行密间隔(CIPS)测试，并调试最佳恒电位仪控制电位，使沿线各点的Uofr均在．0．85V"-．1．15V的范围内。5．4．8杂散电流干扰及其防护经过沿线初勘，管道沿线现阶段未发现有大功率高压直流干扰电源(如高压直流输电线路、直流电气化铁路、煤矿直流牵引轨道)，管道可能存在的交流干扰，主要来自管线与高压电缆、220KV攀岩一线、220KV攀岩二线、110KV岩南线局部地点的交叉，对交流干扰主要考虑的是安全防护，安全防护措施采取通过在下阶段的选线、定线阶段，严格按《钢质管道外腐蚀控制规范》(GB／T21447．2008)标准规定的安全距离进行选、定线。5．4．9防腐层完整性检查及阴极保护测试、调试管道下沟前必须对防腐层进行100％的外观检查，回填前应进行100％的电火花检漏，\n西安石油大学硕士学位论文如有漏电应立即进行修补。埋地管道下沟回填后，应采用PCM及A字架对管道防腐层的完整性进行地面检漏测量，检查中发现的漏点应全部修补。施工完成后，建设单位应组织专业人员对管道防腐层进行检测，检测结果作为验收防腐层施工质量的依据，并作为管道基础数据进行保存建档，为将来实现管道数字化管理积累原始数据。阴极保护系统投运后，进行全线阴极保护系统测试及调试，并作全线阴极保护有效性测试评价。5．5本章小结本章通过对管道沿线土壤及地质的分析，确立了管道防腐采用外防腐层加阴极保护的防腐措施，阴极保护站采用与站场合建的方式建立。站场露空管道及设备采用涂装附着力强、防腐性能好、耐候性优异、抗外线辐射能力强、使用寿命长的氟碳涂料涂装防腐。\n第六章站场工艺及主要设备选型6．1基础数据本工程新建站场2座，阀室1座，为仁和配气站(一期)，南山配气站(一期)，并在陈家湾阀室预留二期工程，去往格里坪配气站(--期)。由于二期工程建设时间未定，所以本工程站场设计部分不包括格里坪配气站的站场设计。6．2站场工艺6．2．1仁和配气站1)设计输量：46x104m3／d2)设计压力：4．OMpa3)主要设计功能：1、接收钒钛站来气功能；2、来气分离除尘功能；3、天然气分输功能；4、分输调度计量功能；5、站内及干线天然气放空功能；6、越站旁通功能。4)站场主要设计参数：仁和配气站主要工艺参数详见表6．1。表6．1仁和配气站主要工艺参数进站气量进站压力出站气量出站压力(x104m3／d)(～伊a)(x104m3／d)(Ⅳ田a)输往城区管网1．1～1．90．422～462．88～3．58越站输往陈家湾阀室20．9～2．88～3．5844．15)仁和配气站工艺流程简述钒钛园区站来气进入配气站后，一部分气量经过滤除尘并调压后进入汇．1，再经过计量后输往用户。另一部分气量通过干线截断阀组直接输往陈家湾阀室。仁和配气站为无人值守撬装站。考虑工艺系统的运行安全，本站设置干线截断阀组、出站截断阀，并设置干线放空系统；高效过滤器设置为1用1备。仁和配气站工艺管道仪表流程图详见附录1。6．2．2南山配气站1)设计输量：21．6×104m3／d2)设计压力：4．0Mpa3)主要设计功能：1、接收陈家湾阀室来气功能；2、钒钛站来气清管器接收功能；3、来气分离除尘功能；4、天然气分输功能；5、分输调度计量功能；6、站内及干线天然气放空功能；7、越站旁通功能。4)站场主要设计参数：南山配气站主要工艺参数详见表6．2。67\n西安石油大学硕士学位论文表6．2南山配气站主要工艺参数设计压力进站压力调压后压力建设规模备注(～伊a)(Ⅳ田a)(Ⅳ咿a)(104m3／d)4．02．60～3．15O．821．65)南山配气站工艺流程简述钒钛园区站来气进入配气站后，经过滤除尘并调压后进入汇．1，再经过计量后输往南山工业用户。南山配气站为无人值守撬装站。考虑工艺系统的运行安全，本站设置进出、站紧急截断阀，并设置干线放空系统；高效过滤器设置为1用1备。南山配气站工艺管道仪表流程图详见附录2。6．2．3陈家湾阀室1)设计输量：44．1×104m3／d2)设计压力：4．0Mpa3)主要设计功能：1、接收仁和配气站来气功能；2、天然气分输功能；3、站内及干线天然气放空功能；4、越站旁通功能。4)站场主要设计参数：陈家湾阀室主要工艺参数详见表6．3。表6-3陈家湾阀室主要工艺参数进站气量进站压力出站气量出站压力(×104m3／d)(M咿a)(×104m3／d)(Ⅳ咿a)分输往格里坪配气站5．45～2．62～3．5222．520．9～44．12．62～3．52越站输往南山配气站14．45--,2．62～3．5221．65)陈家湾阀室工艺流程简述仁和配气站来气进入本阀室后，一部分输往南山配气站，另一部分输往格里坪分输站(二期工程预留接口)。陈家湾阀室工艺管道仪表流程图详见附录3。6．3站场工艺计算6．3．1管道计算1)选用标准本项目站场工艺管道均推荐采用无缝钢管，材质L245N，制管标准遵循《石油天然气工业管线输送系统用钢管》(GB肿711--2011)。2)站内工艺管道计算站内管径的选择，采用以下公式计算：\n第六章站场工艺及主要设备选型d=式(6．1)式中：d——计算管道内径，m；q厂—标准状态下气体流量，Nm3／s；P_一作条件下的气体绝对压力，MPa；P旷一标准状况下气体的绝对压力，MPa；T_操作条件下的气体绝对温度，K；T旷一标准状况下气体的绝对温度，K；z一气体压缩系数；睁_体流速，m／s；取∞=12～15m／s。3)站内管道强度计算本项目站场根据《城镇燃气设计规范》(GB50028--2006)的相关规定进行计算。钢管壁厚与设计压力、钢管外径、钢管的强度等级、强度设计系数有关，钢管壁厚按下式计算：，PD2trs呼oF式(6．2)式中：扣硼管计算壁厚，in．in；P——设计压力，M．Ps．；D——钢管外径，ml'n；o广一钢管的最小屈服强度，M．Pa；卜强度设计系数，按四级地区取F=0．33卜焊缝系数，取1．0。4)计算结果站内管道计算结果详见表6．4。表6-4站内管道一览表设计压力管外径屈服强度计算壁厚选用壁厚公称直径材质(ⅣⅢa)(mm)(Ⅳ口a)(mm)(mlil)无缝钢管DN2004．0219．1L245N2454．586．3DNl504．0168．3L245N2453．754．5DNl004．0114．3L245N2452．874DN804。088．9L245N2452．474DN504．060．3L245N2451．983．6DN254．033．7L245N2451．553．2\n西安石油大学硕士学位论文6．3．2放空阀的计算与选择本工程放空阀采用先导式安全阀。先导式安全阀，与传统的安全阀相比，改粗弹簧直接感测压力为压力传感器(先导阀)感测压力，显著提高了压力感测的灵敏度，主阀采用笼式套筒阀芯和软密封结构，从而确保阀芯起跳后正确复位和严密密封，解决了传统弹簧式安全阀由于阀门动作后阀芯不易复位，关闭不严导致长期泄漏及过量排放致使工艺原料大量浪费和环境污染问题【25J。(1)先导式安全阀的选型步骤见图6．1。确定安全阀的泄放压力确定所需最大泄放量计算通道截面积安全阀型号和数量确定图6-1先导式安全阀选型步骤(2)计算安全阀泄放压力(定压)一般设备可根据不同工艺操作压力确定：当P≤1．8MPa，P0=P+0．18Mpa，当1．8Mpa≤P≤7．5MPa，P0=1．1P，当P>7．5MPa，P0=I．05P。其中：P为设备操作绝对压力，Mpa；P0为安全阀泄放压力，Mpa：(3)计算安全阀最大泄放量时进口压力最大泄放量进口压力可按下式计算最=R+乞式(6．3)式中：只．安全阀最大泄放量时的进口压力，Mpa(绝)，R-聚集压力，Mpa(绝)。对于装设在无火压力容器上的安全阀，聚积压力Po=0．1只(4)放空阀通道截面计算：A=Gm聊咄压一，式中：A_一放空阀通道面积，em2；G-一放空阀的最大泄放量，kg／h；Pl一放空阀在最大泄放量时的进口压力，MPa(绝)；K一流量系数，与阀的结构有关；C一与气体的绝热指数有关，与阀的结构无关；M—气体千克分子量；Tl一放空阀进口处绝对温度，K；\n第六章站场工艺及主要设备选型Z—气体压缩系数。(5)放空阀的计算结果及选择根据放空阀的设定值及计算所得数据，选用等于或大于计算值的通道截面积的放空阀。计算结果如表6．5所示：表6-5放空阀计算结果表站场名称计算的安全阀通道截选择安全阀的型数量(个)面积(cm2)号仁和配气站O．26DN251南山配气站O．44DN5016．3．3放空系统的计算长输天然气管道发生事故或设备检修时，通常需要放空管道内的天然气。为避免将天然气直接排入大气对环境造成影响，以及天然气在大气中形成气团所带来的危险，一般在长输天然气管道沿线的各个输气站场设置放空火炬将天然气以点火的形式放空。所以在阀室以及输配气站场等设立放空系统，以保证运行安全。(1)输气管道工程放空工况分析输气管道工程的放空按场地划分，可分为阀室放空和输气站场放空。阀室放空主要为线路放空，而输气站场放空不仅担负着站场的事故工况放空，也就有线路放空的功能。现将两种情况下的放空工况进行分析对比，见表6-6。表6-6阀室放空与站场放空工况下对比分析表放空类型放空原因放空方式放空特点阀室放空线路维抢修、改关闭管段上、下游截属可控放空线、换管等的放断阀，手动开启段放空总量大空上、下游放空阀并调放空流量较大节放空量；多数情况放空时间较长不点火站场放空承担线路放空：线路放空：同上；线路放空：同上原因同上；站场放空：手动放站场放空：放空总站场放空：设备空：设备或装置区维量不大，但自动放或装置区检维修检修；自动放空：安空的瞬时泄放量较放空、安全阀起全阀泄自动放空：安大跳、ESD泄放全阀泄放和ESD泄放。(2)阀室放空与站场放空的示意图见图6．2、6．3。\n西安石油大学硕士学位论文上阀室1图6-2阀室放空系统示意图阀室2假想密闭容器图6．3站场放空系统示意图(3)放空立管出口管径的计算d：111．61x102旦(三)os]05P·m、K·M式中：d——放空立管出口直径(m)；形——排放气体质量流率(kg／s)；聊——放空立管出口马赫数；式(6．6)\n第六章站场工艺及主要设备选型丁——排放气体温度(K)；K——排放气体绝热系数：M——排放气体平均分子量；尸——放空立管出口内侧压力(kPa)(绝压)。(4)放空立管高度的计算放空立管高度和离站场及阀室的距离需要通过热辐射计算来确定。1)点火释放总热量的计算火焰长度随释放的总热量变化而变化。火焰长度L可按图6．4确定。l妒SL卜_一，。l‘l●，臣饲蓝衅出-删惭∞刚日淡E。匿’姆．|一一_求／·催化重燕⋯．循环．c—f《6l加船灭炬俺)-．，‘。粼器渺排出气一●IQr。脱氧单元《加s姗火i叵筒)【Ll1●-驾气(榴翔姗咪：l巨售DlI【_皇汽【7为2衄m火捱黼flI【l矿lo，to．10，l伊火炬释放怂热量Q{kw}图6-4火焰长度与释放总热量的关系Q=HL。形式(6．7)式中：Q——火炬释放的总热量，kW；形——排放气的低发热值，kJ／kg。风会使火焰倾斜，并使火焰中心位置改变。风对火焰在水平和垂直方向上的偏移影响【26】，可根据火焰筒顶部风速与火炬筒出口气速之比，按图6．5确定。\n图6-6火炬不意图火焰中心与火炬筒顶的垂直距离圪及水平距离Xc按下列公式计算：匕=o．5区(△】，／三)．三】K=o．5[2(aX／L)·LJ2)放空立管高度计算公式：舴l署郴刊2卜驯式中：日——火炬筒高度，m；Q——火炬释放总热量，kW；F——辐射率，本工程根据经验值取O．3；g——允许热辐射强度，kW／mz；74式(6．8)式(6．9)\n第六章站场工艺及主要设备选型Yc、Xr火炬中心至火炬筒顶的垂直距离及水平距离，m；R——受热点至火炬筒下地面的水平距离，m；厅——受热点至火炬筒下地面的垂直高差，m；f——辐射系数，该系数与火焰中心至受热点的距离及大气相对湿度、火焰亮度等因素有关，对明亮的烃类火焰，当上述距离为30～150m时，可按下式计算辐射系数：f：0．79掣)Ⅲ6(30_．5)，Ⅲ式(6．11)￥U式中，．——大气相对湿度，％；D——火焰中心至受热点的距离，m。3)计算结果经过对管线放空总量计算和对出口气体扩散模拟，计算结果见表6．8。表6-8站场放空火炬管径、高度计算表序号站场所在位置放空立管计算出放空立管计算高口内径(mm)度(m)1仁和配气站186．818．42南山配气站55．911．84)放空立管选用表考虑立管的稳定性、荷载、以及放空量可能出现的极端情况，采购、安装方便等因素，推荐仁和站放空立管管径为DN200、高度20m，南山配气站放空立管管径为DNl50、高度15m。立管放空设计为带点火系统放空点火，按《石油天然气工程设计防火规范》(GB50183．2004)要求，放空量等于或小于1．2×104m3／h时，放空管与站场的安全距离不应小于10m，仁和配气站和南山配气站的放空量小于1．2×104m3／h，因此仁和配气站和南山配气站的安全距离按大于等于10m设计。站场放空火炬管径、高度选取表见表6-9。表6-9站场放空火炬管径、高度选取表序号站场所在位置放空立管规格高度(m)距站场的距离(mm)(m)1仁和配气站①219．120>102南山配气站①168．315≥106．4主要工艺设备选型站内设备及阀门的选择根据设备处理量、操作压力、站内管线经济流速等计算后，并根据设备所处位置及承担的作用确定。设备选型尽量选用国产设备，国产设备达不到要求才选用进口设备，作到先进、实用、合理、经济，并能满足发展要求。6．4．1阀门本工程阀门(包括对应管法兰、缠绕式垫片及紧固件)均由供货厂家成套提供。\n西安石油大学硕士学位论文(1)线路截断阀和进出站阀门干线截断阀和进出站阀门采用全通经全焊接埋地球阀，带加长杆。执行机构采用气液联动驱动，可进行压降感测和压降速率关闭值的设定，在管道运行发生事故，压降速率超过设定值时能自动切断管线系统。站场进出站阀可由控制室远程控制关闭，并能手动操作，待事故处理完毕后，人工复位。(2)站内阀门本工程站场中承担干线截断的阀门及DN≥350以上的主要截断阀门采用电动球阀；一般截断阀门350>DN>7200及调压、计量、过滤分离等流程控制上游端阀门采用法兰连接手动球阀。放空阀拟采用节流截止放空阀。同时具有节流与截止作用，节流部位与密封面分开，减小了气流对密封面的冲刷。阀门能在启／闭全压差条件下稳定操作，操作扭矩小，耐气流冲刷，耐磨损。排污阀拟采用阀套式排污阀，阀芯与阀座采用软硬双质密封，阀门开启轻便灵活，具有耐冲刷、使用寿命长的特点，可满足站场设备或装置的节流降压排污。安全阀拟选用动作灵敏、泄放能力大、起跳回座精度高的先导式安全阀，能够在超过整定压力非常小的范围内泄压排放，复位准确，密封可靠，工作稳定性好。6．4．2过滤器对于直接分输给用户的分离除尘及调压前端的分离除尘，选用高效过滤器。(1)性能要求对于直接分输给用户的分离除尘及调压前端的分离除尘，选用天然气过滤分离器或天然气过滤器，要求过滤分离效果如下：粉尘：1"--'31ma99％31ma及3岬以下99．1％；5pm及51ma以下99．9％(2)连接方式过滤器与管道采用法兰连接。6．4．3清管器接收装置(1)作用清管器收发装置主要用于清管器或清管球清管时接收和发送用。(2)功能要求清管器接收和发送筒除满足正常输送情况下的清管作业外，还应考虑利用智能清管器对管道的腐蚀及管道壁厚进行检测，了解管线的使用状况及管道存在的缺陷隐患。1)清管器收发筒的简体直径比主管直径大100"--'200mm，以便清管器的放入和取出；2)发送筒长度不应小于筒径的3,--,4倍，其长度不但要满足发球运行平稳，卡球还76\n第六章站场工艺及主要设备选型能发球的需要，而且还要满足发送最长清管器或检测器的需要；3)接收筒长度不仅需要容纳清管污物，还要接收连续发送两个或更多清管器，其长度不小于筒径的4～6倍。接收筒上设两个排污口，排污口焊接挡条便于阻止大块物体进入妨碍排污；4)应配备发送、接收清管器时所需配套起吊设施。(3)结构为了实现清管器的作用，其结构上有如下要求：1)必须具有快开功能，因此应在清管器收发筒的端部设置开关灵活、密封性能良好的快开盲板；2)清管器接收筒由于在接收清管器时，会受到运动的清管器的冲击，因此必须能承受清管器冲击力的作用(包括快开盲板)；3)清管器的简体内径应和球阀袖管的内径齐平，这主要是为了清管器运动时不受到简体内壁台阶的影响。(4)材质简体的材质推荐选用符合GB713．2008的Q345R钢板，加厚接管和法兰的材质应选用16舢锻钢。(5)清管器最终选择型号为今后能检测燃气管道的腐蚀等情况，在南山配气站设置能通过智能清管器的清管器接收装置，其规格为PN4．0MPaDN200。6．4．4安全泄放装置仁和配气站在干线截断阀组、出站截断阀、调压后管路、汇管上设置安全泄放装置，南山配气站在进出站阀组、调压后管路、收球筒及汇管上设置安全泄放装置。站外设置放空区，站内放空气体均通过放空管线输往放空区进行集中放空。放空区地点距站内露天工艺装置区边缘不应小于10m。仁和配气站场放空区设置PN4．0MPaDN200(20m)放空立管1座。南山配气站场放空区设置PN4．0MPaDNl50(15m)放空立管1座。6．4．5加臭装置本项目推荐选用全自动露天型加臭装置。加臭点设在出站总管上，加臭剂的必要条件是其气味强烈刺鼻，对管线和设备不产生腐蚀，燃烧物对人体无毒害。本项目推荐加臭剂选用四氢噻吩，臭剂的加入量由计算机根据进站天然气的流量自动控制。6．4．6计量装置本工程输气规模为46×104m3／d，仁和配气站以居民用户为主，故选用涡轮流量计。南山配气站以工业用户为主，用气量波动范围较小，故南山配气站选用孔板流量计。流量计内部应具有压力、温度的校正和补充功能，除现场显示流量数值外，还应具有信号输出。流量计要求带通信端口，将计量信号远传至调度控制中心。\n西安石油大学硕士学位论文6．5本章小结本章通过对本项目输气站场的功能的分析，确立了站场的工艺流程，并对站内管道与放空系统进行了详细的计算，然后根据项目自身特点，结合对工艺设备选型的具体要求，确定了工艺设备型号与规格。\n第七章结论中缅油气管道是继中哈石油管道、中亚天然气管道、中俄原油管道之后的第四大能源进口通道，缓解了中国对马六甲海峡的依赖程度，降低了海上进口原油和天然气的风险[271。中缅油气管道经过四川、云南多个州市，对推进沿线区域经济结构调整和增长方式转变、加快经济社会发展、促进边疆少数民族地区经济社会进步具有重要的现实意义和深远的历史意义。这也给攀枝花市仁和区、南山工业园区、西区(格里坪镇、清香坪村)等地的能源的改善带来的良好的契机，因此建设攀枝花市钒钛园区．仁和．南山供气管道是非常有必要的。通过对攀枝花市钒钛园区．仁和．南山供气管道工程的研究得出以下结论：1．通过对目标市场的调研确定了本项目的主要用户是工业用气及沿线和周边地区的居民、商业及CNG用户的用气量；通过对市场前景和天然气替代和价格承受能力分析，预测了管线近期、中期和远期的输气量，确定了供气规模。2．根据管线工程的实际地形情况提出了两种线路走向方案，通过多方面的对比分析选择了最佳方案，并对施工困难段所应采取的措施进行了分析说明。同时根据规范对管线进行了穿跨越设计，确定了穿跨越的方式并对相应的施工做了要求。3．根据天然气在管道内的流动特点，结合输气管道的基本公式，推导出了天然气水平输气管道的基本公式，并与我国工程实际结合，研究发现《输气管道工程设计规范》(GB50251--2003)里计算输气量的手算公式A．O．1，摩阻系数是用潘汉德尔(panhandle)B式来进行计算的，但此式已不能保证在计算各种管径下的输气量时的准确性，且管径越小，输气量计算结果误差越大。而摩阻系数的选取用前苏联近期公式来代替潘汉德尔(panhandle)B式，其输气量的计算结果与经多年实践的TGNET软件的模拟结果相比较，两者较为接近。所以建议修改《输气管道工程设计规范》(GB50251--2003)里计算输气量的手算公式A．0．1。4．利用TGNET软件对管线进行了工艺计算，针对下游市场给出了三个工艺方案，在工艺计算的基础上通过经济技术比较推荐了最佳方案。对三种储气调峰的方案进行对比，最后选定符合工艺要求且最经济的利用末端储气调峰方案。对管线所用到的管材进行了对比选择，确定管材的选用类型。并对管材进行了各种安全校核，保证了线路用管的安全性。5．为了控制管道系统的外腐蚀，延长管道使用寿命，本工程对管道防腐采用外防腐层结合阴极保护的方式。采用寿命长、性能价格比高、施工现场适应性好的加强级三层PE外防腐层。站场露空管道及设备采用涂装附着力强、防腐性能好、耐候性优异、抗外线辐射能力强、使用寿命长的氟碳涂料涂装防腐。阴极保护采用强制电流的阴极保护，阴极保护站与站场合建。6．通过对沿线天然气用户的分析，确定了站场的布局、设计了站场工艺，进行了站\n西安石油大学硕士学位论文场工艺的计算，结合相关规范，对站内主要设备进行了选型。\n致谢在毕业论文创作过程中，指导老师巨西民教授给了我极大的帮助。整个论文创造期间，他都给我周密的指导。在此向导师巨西民老师致以深深的感谢和崇高的敬意。感谢西安石油大学石油工程学院的各位领导和老师，在学习期间给予我的指导和帮助，老师们渊博的知识和高尚的品格，使我受益匪浅。感谢四川石达能源发展有限公司的高雷高工在我实习期间的给予的指导与帮助。并深深的感谢四川石达能源发展有限公司为我提供宝贵的实习机会。感谢审稿老师在百忙之中抽出宝贵的时间仔细审阅我的论文，他们对我的论文提出的宝贵建议，为我今后的学习和研究开拓了思路。最后，我要感谢我的家人、朋友在我的整个学习过程中给予我的支持和帮助，是你们的关爱使我顺利的完成了我的学习课程和论文，谢谢你们!\n西安石油大学硕士学位论文参考文献【1】阎光灿．世界长输天然气管道综述[J】．天然气与石油，2000，18(3)：9,--,19．[2】姚莉等．国内外天然气储运技术的发展动态叨．油气储运，2005，24(4)：7"--11．[3】朱文君等．浙江省多气源混合天然气管网稳态仿真研究阴．中国计量学院学报，2013，24(1)：92---96．【4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