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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dh》=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6.4!MPa?。压力下相对密度0】.6的天然》气,200m气柱造成】。的压力达0.1MP!a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20】0m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L《1、L2、L3……!L,n压力为《P,H、P1、P—2、P?3……?PK高?程为hH、h1【、h2、h》3……hK如设【起,点高程为hH=0】。则各直线管》段的高差为△h【1=h1hH—△h:2=:h2h1《△h3=h3—h2……△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=!0.10132【5MP?aT0?=293K)—(m2/d);【 : : :         !。 C计算常数C=】πT0Ra/4P0!其中T0《=293KRa为】空,气的气体常数—在标准状态》下Ra?=287.1m2】/,(S2·K》)P0=0.1【01:325MPa; !     】      P【H,、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/s2Ra为!空气的气体常数在标!准,状态下Ra=2【87.1m》2/(?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ρ—G=0.7kg/】m310《0m气柱相当压力为!70:0P:a,可以忽略不计但在】地形:起,伏、高差大于200!m的情况下造成输气!量误差较大则—不能:忽略如压力为7【。。.5M?Pa、压缩因子为0!。.8:7时:ρG:=60?.3kg/m—3高差?为100《0m时即相对于0】.,603MP》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—anh?。a,ndle《 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.?9~0.9》6   !  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~—800mm时—E值为0.8~【0.9大于80【0mm时《E,值为0.《91~0.94【 : 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 : ,