3.3【  工艺计算与分】析 【 3.3.1  ！设计和？计算所需的主要【基础资料和》数据：是，由管道？。建设单位根据工程】建设条？。件和任务提出—的本条所列举的各项！资料是输气管道【设计和计算必不可】少的不具备》这，些资：料，和数据管《道输气工艺设计便无！法进行 】  ：   在有压气站的！输气：管道：工艺计？算中沿线《自然环境《条件如站场海拔高程！、大气压、》。环境温度、沿线土】壤传热？系数等都是必备【的资料当《要，利用管道储气调峰时！动态模拟计算还需要！用户的用《气特性？曲线和？数据 】3.3.《2 ： 输气管道工艺计】算采：用输气？管道基本公式—是考虑到管道设计】中计算技《术的：发展现阶段已—有条件进《行复杂和更加精确】。的，计算 】  ：  本规范公式系按！气体动力学理论【并根据气体管路中流！体的运动方》程、连续性方程和】气体状态方程联【。立解导而得其结果】可由下列基》。本方程表《达 《 ： ：   【。  假定d》。h＝0作为水平管】系则上述表达—式可用下《。。列方程表示 【 — 《   ？ 再将？上述方？程经计算《和简化即得计算【水平管？的基：本公式如下 — ！     —当输气管《道沿线地形平坦任】意两点的相对高差小！于200m输—气，。压力不高时按—水平管？公式：计算误差《很小：可忽略不计此时可采！用水平管基本公式(！1)计？算但：是在输气压力较高时！即使相？对，高程小于200m】气柱造成的压力也较！大如在6.4M【P，a压力下相对密度】0.6？的天然气《200m气柱造【成的压力《。达0：.，1，MPa为了说—明式(？。1)的使用条—件条文中增加了【“，不，考虑高差影》响时”？的限制？条件 —    》  ：当输：气管道？沿线地？形起伏任意两点的相！对高：差大于200m【。对，输气量有影响时【。应按式(2)计算 ！ ：     将长！度为L的输》气管：道视为由《数段高差不》同且坡度为》均，。匀向上？或向下的若》干直管管段组—成设各管的长度为】L1、L2、L【3……Ln》压力为PH、P1】、，P2、P3…—…PK高《程为hH、》。h1、h2》、h3……h—K，。如设起？点高程为h》H＝0则各直线管】段的高差《为，△h1＝h1hH△！h2＝h2h1△】h3：。＝h3h《2……△h＝h【KhH通过》上述基本方程进行】运，算和简化后则可得】下式 】 》     》式中qv气体的流量！(P0＝0.—101325M【PaT0＝》29：3K)(m2—／d)； ！        】   C《计算：常数C＝《πT0Ra／4P0！其中T0＝2—93K？Ra为空《气的：。。气体常数在标—准状态下Ra—＝287.1m2／！(S2？·K)P0＝0【.10？1325MPa【； ？    【  ：   ？  PH、》PK计算管段—起点和终点压力【(MPa《。)； 【    《  ：     α系数】(m：-1：)其中g为》重力加？速度取9.》81m／s》2Ra为空气的气】体，常数在标准状态【下Ra＝《。287.1》。m2／(S2·【K)：；   ！     》   △h计—算管段起点和终点间！高差(m《)； 【         ！  d管道内径(】cm)； — 《         ！ λ水力摩阻—系数； —  《     》    Z》。。气体：压缩因子； 【 《 ，      —   △气体相【对，密度； 《  —     》   ？ T：气体温度(K)【； 《      】     》n输气管道》计算管段内》。按沿线高《差变化所划分的计】算，段数；？ ？      】     hi、】hi-1各》划分管段终点和起点！的，标高(m)； 【 ：      】。     》Li各划分段长度】(km) ！     式(【1)和式(2)中】各参数符号的计量单！位除说明之外见表】1当各参数单位予】以给定时可得C值见！表，1 《 表1》 《 —    》 式(2)分子【中，(1＋a△h)一项！。表示输气管》道终点与起》点，的，高差对流《。量的：影响分母中一项【表示：输，气管：沿线地形(沿线中】间点的？高程)对《流，量的：影响 —     天然气！在标准状态下假【设ρG＝0.7【kg／m31—00：m气柱相当》压力为700Pa可！。以忽略不计但在地形！起伏、高差大于2】00m的《情况：。下造：。成输气量误差较大】则，不能忽？略如压力《为7.5《MPa、压缩—因子为0.》87时ρG＝6【0.3kg》／，m3高差为》1000m时即【相对于0.6—03：。。MP：a的压力《这样的压力就不能】忽略因此凡是在输】气管线？上，出现有？比管：。线起：点，高或低20》0m：的点就必须在输气】管道水力计》算中：考虑高差对输量的】影响：。 ， ，    【 将式(3.3.】2-1)和式(3.！3.2？。-，2)按法定》符号和法定计量【单位进行转换则得】本规范？正文中所列的公【式  】   当输气管【道，中气体流态为阻【力，平方区时《根据目前我国—冶金、制管、—施工及生产管理【。等状况工《艺计：算推荐采用》。附录A给出》的公式(原为P【anhan》dl：e B式) 】  《 ，  附录A公式中引！入一个输气效率系数！E其定义为》 》  】   式《中Qφ？气体实际流量(m3！／d)； 】    》 ，      Q气】体计算？流量(m3／—d) 《   —  输气效率系【数，E等于输《气管道实际》输气量与《理论计？。算输气？量之比表明管—道实际运《行情况？偏离理想计》算条件的《程度设计时选取E值！应考虑计《算条件与管道实际运！行条件的差异以保证！运行一段时间—后管道实际输气量能！满足设计任务输气】量美国一般取—E，＝0：。.9：～0.96 —    】 E值的大》小主：要与管？道，运行年？。。限、管内清洁程度】、，管径大小《、管壁粗糙情况等】因素有关若气质【控制严格管》内无固、液杂质聚】积，内壁光滑无腐蚀时E！值较高当《管，壁粗糙度和清洁程】度相同时《大口径管道相对粗糙！度，较小：故E值比小口径管道！高 【    我国管【道施工水平》及气体的气质控制与！世界先进水》平尚有差距运行条】件与设计《条件：也不尽相符本规【范推荐输《气管道公《。称直：径为：300mm～800！mm时E《值为0.《8，～0：.9大于8》。00mm时E值为】0.9？1～0.94 ！ 3《.3：.4  由于输气】管道工程规模扩大】系统复杂《性提：高供气范围大对供气！可靠性的《。要求提？高不稳定《工况对安全、—平稳供气影》。响很：大不：。稳定工况主要—。。来自供用《。气的不均衡性—和，管，道系统故《。障如管线破裂漏气】、压缩机组故障停】运等为了分析—不稳定工况对供气可！靠性的影响需要模】拟各种？不稳定工况》条件下各《节点工？艺参数和储气量以便！分析管道的》供气和调峰能力、】事故自救《能力和应采》。。取的对策 ！     对用【气不均？衡性的动态计算应提！供一个？波动周期内每小时】。用气量的《变化数据《(或负荷系数)一】般以：一周为一周》期如果？是事故工况》主要是计算出管【道能维持供气的【时间时间长短随事故！地，。点、事故性》质而变？化故条文《中对计算周期—不作：具体规定 ！ 3.3.》5  目前我国输】气管：道工艺分析》主要借助软件计【算由于输气》工艺分析计》算的软？。件较多如有国际【知名公？司开发的也有自主】开发的软件》因此要求在使用【前需经工程实践验证！以保证计算结果的】可，靠性 《