廣安1﹟低溫集氣站的工藝設計 ——站內配管設計

1、廣安1低溫集氣站的工藝設計 站內配管設計 摘 要本文根據(jù)課程設計任務書的要求，進行廣安 1低溫集氣站的工藝設計中站內管徑及壁厚的設計。設計中我們主要通過氣井產(chǎn)量、進站壓力及進站溫度等數(shù)據(jù)，按照管路中溫度、壓力、流量的變化將管路分成三部分計算，分別為：從井口出來，前五口井到匯合管路，后兩口井到冷卻器作為第一部分；前五口井從匯合管路經(jīng)節(jié)流閥進入計量分離器或生產(chǎn)分離器然后到匯管，后兩口井從冷卻器開始，到匯管作為第二部分；從匯管出來的天然氣經(jīng)過脫硫系統(tǒng)、分離器到天然氣凝液回收系統(tǒng)為第三部分。首先通過壓力和密度來確定經(jīng)濟流速，然后再根據(jù)流量和經(jīng)濟流速來確定管徑、壁厚。最后根據(jù)管徑和壁厚對管道選型設計出合

2、適的管道。關鍵詞：集氣站 工藝設計 管徑 壁厚1 基本參數(shù)的確定1.1天然氣相對分子質量根據(jù)課程設計任務書中氣體組成（%）：-85.33，-2.2，-1.7，-1.56，-1.23，-0.9，-6.3，-0.78由氣體的相對分子質量公式： 即：得出：m= 1685.33302.2441.7581.56721.23860.9346.3440.78=13.6258+0.66+0.748+0.9048+0.8856+0.774+2.142+0.3432=20.08341.2空氣相對分子質量查表得到空氣的相對分子質量是28.97。2 第一段管道的設計（井口到匯合管路或井口到冷卻器）2.1壓縮因子的確定

3、 基礎資料：每口井的產(chǎn)量、進站壓力及進站溫度。井號產(chǎn)量（）進站壓力（mpa）進站溫度（）118163122216303201632416163257163061410317191030對于干燥天然氣，根據(jù)公式： 2.1.1井號1、2、3、4、5天然氣的壓縮因子z為：對于井號1、2、3、4、5的進站壓力相等，則根據(jù)公式可得它們的壓縮因子也相同。代入數(shù)值可算得：2.1.2井號6、7天然氣的壓縮因子z為：對于井號6、7的進站壓力相等，則根據(jù)公式可得它們的壓縮因子也相同。代入數(shù)值可算得：2.2流量的確定由： 根據(jù)表格1的數(shù)據(jù)代入公式：井口1： 井口2: 井口3：井口4：井口5：井口6：井口7：2.3密

4、度的確定由在某壓力和溫度下的密度公式為：由： = 對于井口1： 對于井口2、5的進站壓力及溫度均相等，所以它們密度都相同為：對于井口3、4的進站壓力及溫度均相等，所以它們密度都相同為：對于井口6： 對于井口7： 2.4流速的確定由經(jīng)濟流速公式:對于井號1：對于井號2、5的進站壓力及密度都相等的情況下有：對于井號3、4的進站壓力及密度都相等的情況下有：對于井號6：對于井號7：2.5管徑的確定由進氣管道直徑公式： 可得： 同理得： 2.6壁厚的確定由進氣管壁厚度公式：-管線壁厚，p-管線的設計工作壓力，；d-管線內徑，-焊縫系數(shù)，無縫鋼管，直縫管和螺旋焊縫鋼管=1，螺旋埋弧焊鋼管=0.9。-鋼材屈

5、服極限，f-設計系數(shù)c-腐蝕余量，當所輸油，氣中不含腐蝕性物質時c=0；當油氣中含有腐蝕性物質時可取c=0.51。取優(yōu)質碳素鋼20的245mpa ; f取0.5; c取0.8mm;取無縫鋼管=1;得出： 同理： 3 第二段管道的設計（1、2、3、4、5匯合/冷卻器到匯管）3.1匯合管到節(jié)流閥前的管路以滿足最大流量和壓力的條件為準管段連接計量分離器匯合的管路連接生產(chǎn)分離器的匯合管路壓力（mpa）1616溫度（）3131流量104m3/d22763.1.1壓縮因子的確定根據(jù)公式： 代入數(shù)值可得：3.1.2流量的確定由: 根據(jù)表格1的數(shù)據(jù)代入公式：匯合計量=匯合生產(chǎn)=3.1.3密度的確定由在某壓力和

6、溫度下的密度為：對于兩個管路壓力及溫度均相等，所以它們密度都相同為： =3.1.4速度的確定由經(jīng)濟流速公式:對于兩個管路壓力及密度均相等，所以它們氣體流速都為： =3.1.5管徑的確定管道直徑公式：，得： 匯合計量 = 同理：匯合生產(chǎn) = 3.1.6管壁的確定由管壁厚度公式：可得：匯合計量=同理: 匯合生產(chǎn)=3.2節(jié)流閥計量/生產(chǎn)分離器匯管/冷卻器匯管的管路 管段節(jié)流閥計量分離器匯管節(jié)流閥生產(chǎn)分離器匯管6井冷卻器匯管7井冷卻器匯管壓力（mpa）10101010溫度（）14141414流量104m3/d227614193.2.1壓縮因子的確定根據(jù)公式： 因為各段壓力相同，所以壓縮因子相同，代入數(shù)

7、值可得：3.2.2流量的確定由: 根據(jù)表格數(shù)據(jù)代入公式：經(jīng)過節(jié)流閥計量分離器匯管的流量為：=經(jīng)過節(jié)流閥生產(chǎn)分離器匯管的流量為：=經(jīng)過6井冷卻器匯管流量為：=經(jīng)過7井冷卻器匯管流量為：=3.2.3密度的確定由在某壓力和溫度下的密度為：對于各個管路壓力及溫度均相等，所以它們密度都相同為： =3.2.4速度的確定由經(jīng)濟流速公式:對于各個管路壓力及密度均相等，所以它們氣體流速都為： =3.2.5管徑的確定管道直徑公式：代入數(shù)據(jù)得：經(jīng)過節(jié)流閥計量分離器匯管的管徑為：=經(jīng)過節(jié)流閥生產(chǎn)分離器匯管的管徑為：=經(jīng)過6井冷卻器匯管管徑為：=經(jīng)過7井冷卻器匯管管徑為：=3.2.6管壁的確定由管壁厚度公式：可得：經(jīng)過

8、節(jié)流閥計量分離器匯管的管壁為：=經(jīng)過節(jié)流閥生產(chǎn)分離器匯管的管壁為： =經(jīng)過6井冷卻器匯管的管壁為： =經(jīng)過6井冷卻器匯管的管壁為：=4 第三段管道的設計（匯管脫硫系統(tǒng)分離器天然氣凝液回收系統(tǒng)）此管段分為三段管線管線1：從匯管經(jīng)脫硫系統(tǒng)到換熱器管線2：從換熱器到節(jié)流閥管線3：從節(jié)流閥經(jīng)分離器到天然氣凝液回收系統(tǒng)管道線路壓力（mpa）溫度（）11014210-136-164.1壓縮因子的確定由公式 得：管線1、2的壓力相同，所以壓縮因子相同都為： 管線3的壓縮因子為：4.2流量的確定由: 根據(jù)上述表格的數(shù)據(jù)代入公式：管線1： 管線2： 管線3： 4.3密度的確定由在某壓力和溫度下的密度為：根據(jù)上述

9、表格的數(shù)據(jù)代入公式：管線1：管線2：管線3：4.4流速的確定由經(jīng)濟流速公式:根據(jù)上述表格的數(shù)據(jù)代入公式：管線1：管線2：管線3：4.5管徑的確定由進氣管道直徑公式：，根據(jù)上述表格的數(shù)據(jù)代入公式：管線1：管線2：管線3：4.6壁厚的確定由進氣管壁厚度公式：把數(shù)據(jù)代入公式得：管線1： 管線2： 管線3：5 管道的選型參照附表選用范圍內的管道：鋼管鑄鐵管公稱直徑dn內徑d計算內徑dj1計算內徑dj2內徑d計算內徑dj11515.7514.7513.2550492021.2520.2518.7575742527.0026.0024.50100993235.7534.7533.251251244041.

10、0040.0038.501501495053.0052.0050.002001997068.0067.0065.002502498080.0079.0077.00100106.00105.00103.00125131.00130.00127.00150156.00155.00152.00175174.00173.00174.00200199.00198.00195.00225224.00223.00220.00250253.00252.00249.00275279.00278.00275.00附表 鋼管、鑄鐵管計算內徑（mm）選型結果：5.1第一段管道的設計（井口到匯合管路）七管道分別選取管道

11、為：323.0，323.0，323.0，252.5，201.5，322.5，402.55.2第二段管道的設計（1、2、3、4、5匯合管路到節(jié)流閥）匯合管路到節(jié)流閥（連計量分離器）管道：323.0匯合管路到節(jié)流閥（連生產(chǎn)分離器）管道：704.05.3第二段管道設計（節(jié)流閥計量/生產(chǎn)分離器匯管或冷卻器匯管）經(jīng)過節(jié)流閥計量分離器匯管的管道：402.5經(jīng)過節(jié)流閥生產(chǎn)分離器匯管的管道：804.0經(jīng)過6井冷卻器匯管管道：322.5經(jīng)過7井冷卻器匯管管道：402.55.4第三段管道的設計（匯管脫硫系統(tǒng)分離器天然氣凝液回收系統(tǒng)）匯管脫硫系統(tǒng)換熱器管道：1005.0換熱器節(jié)流閥管道：1005.0節(jié)流閥分離器天然氣凝液回收系統(tǒng)管道：1254.06 小結本次課程設計針對廣安1低溫集氣站的工藝設計，根據(jù)流量、溫度和壓力與管徑和壁厚的關系，確定管道的管徑和壁厚，然后選擇出合適的管道型號。在這次為期兩周的課程設計中，我們首先通過小組討論初步確定流程，然后到自己的小組交流確定計算方法，再到最后自己完成課程設計的報告。每一個步驟，我們都學到很多東西，使我基本掌握了如何進行工藝管道設計，這不僅培養(yǎng)了我們的收集信息的能力，還鍛煉了我們的團隊精神和交流能力，使我們的自學能力得到提高，這些能力為