天然氣輸氣管道畢業(yè)設(shè)計(jì)

精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)專心---專注---專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：新粵天然氣管道工程工藝設(shè)計(jì)學(xué)生姓名：姜泉濤學(xué)號：專業(yè)班級：建筑環(huán)境與設(shè)備工程08-2班指導(dǎo)教師：王武昌（副教授）2012摘要本輸氣管道設(shè)計(jì)項(xiàng)目是新粵天然氣管道工程，管道全長5550km，設(shè)計(jì)輸量每年350億立方米。通過計(jì)算機(jī)編程確定最優(yōu)方案，并以最優(yōu)方案為例進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。最優(yōu)方案為：末段管長574km，管徑1422mm，壁厚22.2mm，有內(nèi)涂層，共有13座壓氣站，29座清管站和185座截?cái)嚅y室，總投資817.41億元。全線采用等強(qiáng)度設(shè)計(jì)原則，管道鋼材材質(zhì)為X80鋼。本文闡述了干線輸氣管道設(shè)計(jì)的基本原理和一般方法，本文主要介紹了天然氣的物性計(jì)算；輸氣管道的水力計(jì)算；儲氣能力計(jì)算；技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析；管路布站方案計(jì)算；站場工藝設(shè)計(jì)計(jì)算；啟動、一期、二期工況下的開機(jī)方案和相應(yīng)的壓降曲線；清管站的操作流程。關(guān)鍵詞：長輸管道；物性計(jì)算；水力計(jì)算；管道設(shè)計(jì)；布站方案

ABSTRACTThegaspipelineprojectisthexinjiang-GuangdongNaturalGasPipelineProject,thepipelengthof5550km,thedesigntransmissioncapacityof35billioncubicmetersperyear.Determinetheoptimalsolutionandtheoptimalsolutionforexample,bedesignedandcalculatedbycomputerprogramming.Theoptimalsolutionis:thelastparagraphoftubelength574km,diameter1422mm,wallthicknessof22.2mm,withtheinnercoating,with13compressorstations,29piggingstationsand185blockvalvechamber.Acrosstheboardwiththeprinciplesofstrengthdesign,pipelinesteelmaterialforX80steel.Thisarticlefocusesonthenaturalgaspropertiescalculation;Hydrauliccalculationofthegaspipeline;CalculationofStorageCapacity;Technicalandeconomicanalysis;Stationlayoutprogramcalculations;Stationprocessdesigncalculations;Start,one,twoconditionsbootprogramandthecorrespondingpressuredropcurve;Piggingstationoperatingprocedures.Keywords:Long-distancepipeline;Propertiescalculation;Hydrauliccalculation;Pipelinedesign;Stationlayoutprogram目錄第1章TOC\h\z\t"zhaofeng標(biāo)題1,1,zhaofeng標(biāo)題2,2,zhaofeng標(biāo)題3,3"前言隨著西氣東輸管線一線、二線，陜京天然氣管線一線、二線，川氣東送天燃?xì)夤艿?，榆?jì)天然氣管道，中亞天然氣管道等一大批長距離天然氣管道的建設(shè)預(yù)投產(chǎn)，國內(nèi)各區(qū)域天燃?xì)夤艿酪碴懤m(xù)開工建設(shè)，中國將迎來一次天然氣管道建設(shè)的高潮。而最近中石化正在謀建新粵浙煤制氣管道，這也將是天然氣管道建設(shè)行業(yè)新的里程碑。在管線建設(shè)上，中石油目前的規(guī)劃是：建設(shè)5條出疆管道、8座煤制天然氣集氣站、14條煤制天然氣接入支線。其中疆內(nèi)天然氣管道總長度約6350公里，在疆管道建設(shè)投資超過1000億元人民幣。5條出疆管道包括西氣東輸三線、四線、五線、六線、七線，加上已建的西氣東輸一線、二線管道，預(yù)計(jì)中石油在新疆地區(qū)管道的外輸能力約每年2570億立方米，其中輸送煤制天然氣能力為每年1130億立方米。中石化的規(guī)劃包括兩條管道：新粵浙管道和新魯管道，設(shè)計(jì)輸氣規(guī)模均為每年300億立方米。若這兩條管道建成，新疆的煤制天然氣將可以不用通過西氣東輸管線而直接輸送到浙江市場。近日，中石化分別與中國華能、中國華電、中國國電及中電投等4家央企、萬向及新疆廣匯、新疆勵晶煤業(yè)等公司落實(shí)了煤制氣外輸管道（管線）工程氣源協(xié)定。中石化表現(xiàn)，“新疆煤制自然氣（NG）外輸管道工程”包含了新粵浙管道和新魯管道，設(shè)計(jì)輸氣范圍均為300億立方米（m3）/年，這與二線的范圍完整一致。此中，總高達(dá)1200多億元的新粵浙管道估計(jì)總長度為7373公里，配建氣庫和LNG應(yīng)急調(diào)峰站，目的市場為新疆、甘肅、浙江、兩廣等13個(gè)?。▍^(qū)、市）；新魯管道估計(jì)總長度為4463公里，配套扶植儲氣庫（與新粵浙管道共用），目的市場為河南、山東、河北、北京、天津、安徽、江蘇共7省市。2011年12月中國石化投資建設(shè)的新疆煤制天然氣外輸管道工程包括新粵浙管道和新魯管道。其中，新粵浙管道將建設(shè)一條干線、五條支線，預(yù)計(jì)總長度為7373公里。新魯管道將建設(shè)一條干線、兩條支線，預(yù)計(jì)總長度為4463公里。庫熱西·買合蘇提強(qiáng)調(diào)，協(xié)議的簽署，不僅對加快推進(jìn)新疆煤制天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展，促進(jìn)新疆跨越式發(fā)展和長治久安具有十分重要的意義，而且有利于緩解中東部地區(qū)天然氣供需矛盾，優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，保障國家能源安全。希望中國石化加快推進(jìn)新疆煤制天然氣出疆管道工程前期建設(shè)；在疆煤制天然氣項(xiàng)目企業(yè)要加大投資，堅(jiān)持“資源開發(fā)可持續(xù)、生態(tài)環(huán)境可持續(xù)”原則，高起點(diǎn)、高水平、高效益地加快項(xiàng)目建設(shè)，爭取項(xiàng)目早日建成投產(chǎn)，發(fā)揮效益。自治區(qū)黨委、自治區(qū)人民政府將大力支持煤制天然氣項(xiàng)目和中石化集團(tuán)出疆煤制天然氣管道工程建設(shè)，主動協(xié)調(diào)解決項(xiàng)目建設(shè)中的困難和問題，共同推動新疆煤制天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展。根據(jù)協(xié)議，提供氣源的九家企業(yè)為中國華能集團(tuán)公司、中國華電集團(tuán)公司、中國國電集團(tuán)公司、中國電力投資集團(tuán)公司，以及河南煤業(yè)化工集團(tuán)有限責(zé)任公司、徐州礦務(wù)集團(tuán)有限公司、中國萬向控股有限公司、新疆廣匯實(shí)業(yè)股份有限公司和新疆勵晶煤業(yè)有限公司。同時(shí)，中國石化正在繼續(xù)落實(shí)其它氣源。下一步，中石化可以采用收購新疆本地的多個(gè)煤制氣公司資本，而且選擇直接進(jìn)入到各個(gè)省的省內(nèi)支線扶植及參股，從而在的氣源、管道輸送及下流輸送等環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)全線獲利，這對于中石化的氣體板塊收入及利潤將帶來利好。公然消息稱，新疆現(xiàn)已做前期工作及開工的煤制氣項(xiàng)目多達(dá)20個(gè)以上。這些項(xiàng)目建成投產(chǎn)后,年產(chǎn)能將到達(dá)767億立方米。西氣東輸一線到四線都是為輸送石油天然氣以及進(jìn)口氣而建設(shè)的，新疆還沒有一條煤制天然氣的專屬管道，而且西氣東輸一線供氣價(jià)為每立方米0.5-0.6元，預(yù)計(jì)新疆煤制天然氣生產(chǎn)成本每立方米超過1元，煤制天然氣項(xiàng)目投產(chǎn)后并入西氣東輸管道輸送到內(nèi)地的難度較大。興建新浙天然氣管道，不僅能填補(bǔ)新疆沒有一條煤制天然氣專屬管道的空白，而且將促進(jìn)新疆煤制氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。第2章設(shè)計(jì)概述2.1設(shè)計(jì)依據(jù)2.1.1設(shè)計(jì)原則（1）嚴(yán)格執(zhí)行國家、行業(yè)的有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，并參照有關(guān)國際先進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范；（2）工程盡量采用先進(jìn)的技術(shù)，努力吸取國內(nèi)外的先進(jìn)科技成果；（3）工程設(shè)計(jì)本著一次規(guī)劃，分期實(shí)施的原則，做到工程建設(shè)近、遠(yuǎn)期相結(jié)合，充分利用資金，節(jié)約投資；（4）以氣源為基礎(chǔ)、市場為導(dǎo)向，處理好供給與利用之間的關(guān)系；（5）優(yōu)選工藝方案，達(dá)到先進(jìn)適用、經(jīng)濟(jì)合理、適應(yīng)性強(qiáng)；（6）線路走向合理、貼近市場，盡量減少干線長度；（7）管道設(shè)計(jì)要確保能長期安全、平穩(wěn)的運(yùn)行；（8）適應(yīng)線路的自然環(huán)境氣候，確保生產(chǎn)運(yùn)行安全可靠，能保護(hù)環(huán)境、防止污染、節(jié)約能源、少占土地。2.1.2管道設(shè)計(jì)依據(jù)和規(guī)范《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50251-2003，中國計(jì)劃出版社）《油氣集輸與礦場加工》（馮叔初主編，中國石油大學(xué)出版社）《輸氣管道工程》（王志昌主編，石油工業(yè)出版社）《干線輸氣管道實(shí)用工藝計(jì)算方法》（苗承武主編，石油工業(yè)出版社）《石油地面工程設(shè)計(jì)手冊》（第五冊（天然氣長輸管道工程設(shè)計(jì)）石油大學(xué)出版社）《天然氣管道輸送技術(shù)》（黃春芳主編，中國石化出版社）《天然氣工程手冊》（四川石油管理局編，石油工業(yè)出版社）《輸氣管道設(shè)計(jì)與管理》（李玉星姚光鎮(zhèn)主編，中國石油大學(xué)出版社） 2.2長輸管道設(shè)計(jì)原始資料新粵管線，管道全長5550km。全線共設(shè)兩個(gè)分輸站（分輸量各占輸量的10％，位于3500km和4200km處）、末站。設(shè)計(jì)能力：一期設(shè)計(jì)輸量150×108Nm3/a，二期輸量350×108Nm3/a，投產(chǎn)啟輸量為60×108Nm3/a。2.2.1天然氣的組成表2-1天然氣成分組分N2CO2CH4C2C3i-C4n-C4i-C5n-C5C6Mol%0.30.9962.2.2管道設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)年輸送天數(shù)：350天管道埋深處地溫：夏季29℃，冬季8℃，年平均地溫：12℃首站進(jìn)站壓力：4.0MPa（表壓）末站出站壓力：2.0MPa（表壓）管線調(diào)峰能力為日輸量的20％2.2.3管線設(shè)計(jì)要求及內(nèi)容設(shè)計(jì)要求：全線采用等強(qiáng)度設(shè)計(jì)，優(yōu)選管徑、站數(shù)以及管道內(nèi)涂層主要設(shè)計(jì)任務(wù)：1、完成輸氣管道的工藝計(jì)算，確定出站壓力，壓縮機(jī)站數(shù)目，管徑與壁后的選取，站場設(shè)備的計(jì)算與選取，涂層優(yōu)化，管線調(diào)峰能力計(jì)算以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析；2、完成各站場的工藝流程設(shè)計(jì)、設(shè)備選型與平面布置；3、完成首站平面布置圖；4、完成壓縮機(jī)站工藝流程圖；5、完成首站分離器安裝圖。第3章管道工程工藝設(shè)計(jì)說明3.1管路工藝設(shè)計(jì)結(jié)果（1）本輸氣管道設(shè)計(jì)項(xiàng)目是新粵天然氣管道工程，管道全長5550km，設(shè)計(jì)輸量每年350億立方米。（2）設(shè)計(jì)最優(yōu)方案為：設(shè)計(jì)壓力12MPa，壓比1.4，管徑1422mm，有內(nèi)涂層，管線末段長度為574km，儲氣能力為56.7%，全線管材采用X80鋼。（3）全線共有站場227座，其中壓氣站13座，清管站29座，截?cái)嚅y室185座，并且有13座清管站與壓氣站合并，減少了單獨(dú)建站費(fèi)用。（4）每一站的分離器總數(shù)為4臺，直徑1200mm，其他參數(shù)參考規(guī)范進(jìn)行選擇，流量控制可以通過開啟分離的個(gè)數(shù)來實(shí)現(xiàn)。（5）全線的壓縮機(jī)采用燃?xì)廨啓C(jī)驅(qū)動，燃?xì)廨啓C(jī)型號有兩種，從No1站到No11站燃?xì)廨啓C(jī)型號為LM6000PA，No12、No13站燃?xì)廨啓C(jī)型號為LM5-st80，并且每站燃?xì)廨啓C(jī)都采用“一臺工作一臺備用”。（6）工況要求：當(dāng)輸量為60億方每年時(shí)，只需開啟首站壓縮機(jī)就能滿足要求；當(dāng)輸量為150億方每年時(shí)，需要開啟第1、6、11三站；當(dāng)輸量為350億方每年時(shí)，需要開啟全部站，施工時(shí)可以根據(jù)各期的開機(jī)要求進(jìn)行站場的建設(shè)，各期的壓降曲線可以作為判斷事故工況的依據(jù)，通過與事故工況下壓降曲線的對比，準(zhǔn)確找出事故發(fā)生點(diǎn)，從而可以采取有效措施進(jìn)行應(yīng)對。3.2站場工程工藝設(shè)計(jì)說明采用最優(yōu)方案，在投產(chǎn)輸量60×108Nm3/a和管線一期設(shè)計(jì)輸量150×108Nm3/a時(shí)，因輸量相對小，氣體輸送所需壓力較低，可以采用開啟部分壓縮機(jī)來實(shí)現(xiàn)。長輸管線從首站到末站壓氣站編號為從No1到No13。3.2.1投產(chǎn)期計(jì)算當(dāng)輸量為60×108Nm3/a時(shí)，由公式，可算出，只啟用No1壓氣站；由于線路按照等強(qiáng)度原則設(shè)計(jì)，為了確保在事故工況時(shí)管路的安全，壓縮機(jī)出口壓力控制在11MPa，此時(shí)壓氣站壓比為，符合要求。布站方案：壓比：2.68壓比：2.68燃?xì)廨啓C(jī)型號：LM6000PA臺數(shù)：1+1每年6億方每年6億方1投產(chǎn)期相關(guān)計(jì)算表如下：表3-1投產(chǎn)期相關(guān)計(jì)算管段L/km0-35003500-42004200-5550起點(diǎn)壓力P/MP11.00010.0769.916終點(diǎn)壓力10.0769.9169.667起點(diǎn)壓力平方121.000101.52698.327終點(diǎn)壓力平方101.52698.32793.451投產(chǎn)期壓降曲線圖如下：圖3-1投產(chǎn)期壓降曲線圖3.2.2一期計(jì)算當(dāng)輸量為80×108Nm3/a時(shí)，由公式可算出，需啟用No1、No6、No11壓氣站，由于線路按照等強(qiáng)度原則設(shè)計(jì)，為了確保在事故工況時(shí)管路的安全，壓縮機(jī)出口壓力控制在11.5MPa,此時(shí)首站壓比為，No6站壓比為，No11站壓比為，符合要求。布站方案：序號：1序號：1壓比：2.8燃?xì)廨啓C(jī)型號：LM6000PA臺數(shù)：1+1序號：6壓比：1.083燃?xì)廨啓C(jī)型號：LM6000PA臺數(shù)：1+1每年億方每年億方序號：11壓比：1.083燃?xì)廨啓C(jī)型號：LM6000PA臺數(shù)：1+1161188一期相關(guān)計(jì)算表格如下：表3-2一期相關(guān)計(jì)算管段L/km0-19841984-35003500-38703870-42004200-5550起點(diǎn)壓力P/MP11.511.510.83511.511.386終點(diǎn)壓力10.62310.83510.69711.38611.009起點(diǎn)壓力平方132.250132.250117.397132.250129.641終點(diǎn)壓力平方112.848117.397114.426129.641121.198一期壓降曲線圖如下：圖3-2一期壓降曲線圖3.2.3二期計(jì)算當(dāng)輸量為350×108Nm3/a時(shí)，需要啟用所有壓縮機(jī)站。布站方案：112345678910111213序號：1壓比：2.927燃?xì)廨啓C(jī)型號：LM6000PA臺數(shù)：1+1年輸量：350億方序號：2壓比：1.582燃?xì)廨啓C(jī)型號：LM6000PA臺數(shù)：1+1序號：3-10壓比：1.4燃?xì)廨啓C(jī)型號：LM6000PA臺數(shù)：1+1序號：11壓比：1.276燃?xì)廨啓C(jī)型號：LM6000PA臺數(shù)：1+1序號：12、13壓比：1.4燃?xì)廨啓C(jī)型號：LM5-ST80臺數(shù)：1+1二期相關(guān)計(jì)算表：表3-3二期相關(guān)計(jì)算管段L/km0-468468-847847-12261226-16051605-1984起點(diǎn)壓力P/MP1212121212終點(diǎn)壓力P/MP7.5858.5718.5718.5718.571起點(diǎn)壓力平方144144144144144終點(diǎn)壓力平方57.53273.46273.46273.46273.462管段L/km1984-23632363-27422742-31213121-35003500-3870起點(diǎn)壓力P/MP1212121212終點(diǎn)壓力P/MP8.5718.5718.5718.5719.404起點(diǎn)壓力平方144144144144144終點(diǎn)壓力平方73.46273.46273.46273.46288.435管段L/km3870-42004200-43794379-49764976-5550起點(diǎn)壓力P/MP129.7212128.6終點(diǎn)壓力P/MP9.728.5718.5718.62.1起點(diǎn)壓力平方144.00094.47814414473.960終點(diǎn)壓力平方94.47873.46273.46273.9604.410二期壓降曲線圖：圖3-3二期壓降曲線圖第4章管路布站方案計(jì)算書4.1設(shè)計(jì)思路根據(jù)壓力等級、管徑、壓比、根據(jù)壓力等級、管徑、壓比、內(nèi)涂層求出最優(yōu)末段長度，計(jì)算儲氣能力計(jì)算其他各管段的站間距，平均溫度和壓氣站數(shù)計(jì)算單站壓氣站功率進(jìn)行壓縮機(jī)選型，進(jìn)行燃?xì)夂牧坑?jì)算費(fèi)用計(jì)算管線應(yīng)力校核4.2基本物性計(jì)算1、天然氣組成原始數(shù)據(jù)見表4-1表4-1天然氣組成組分N2CO2CH4C2C3i-C4n-C4i-C5n-C5C6Mol%0.30.9962、天然氣物性參數(shù)計(jì)算根據(jù)天然氣組成及物性計(jì)算公式，可以計(jì)算出天然氣物性參數(shù)，計(jì)算結(jié)果見表4-2：

表4-2物性計(jì)算結(jié)果表組成摩爾百分（%）摩爾質(zhì)量（g/mol）燃?xì)獾蜔嶂担∕J/Nm3）N20.328.0134——CO20.944.010——CH49616.04335.9C21.030.0764.4C30.544.09793.24i-C40.458.124122.85n-C40.558.124122.85i-C50.172.151156.73n-C50.172.151156.73C60.286.177187.15由上表可得：空氣的相對分子質(zhì)量為一常數(shù)=28.966g/mol；天然氣的平均分子量=17.23477g/mol；天然氣相對密度=0.595；燃?xì)獾蜔嶂祂J/Nm3。4.3水力及經(jīng)濟(jì)計(jì)算4.3.1水力計(jì)算本設(shè)計(jì)初選三個(gè)設(shè)計(jì)壓力PH：8.5MPa、10MPa、12MPa；三個(gè)壓比ε：1.3、1.4、1.5；三個(gè)管徑DH：1118mm、1219mm、1422mm；有無內(nèi)防腐層Κ：0.005mm、0.05mm；設(shè)定管材的鋼種等級為X80，最小屈服強(qiáng)度σs=552MPa；總共組成54種輸氣工藝方案，滿足10%儲氣能力要求的有30種方案。本例僅以最優(yōu)方案（設(shè)計(jì)壓力12MPa，壓比1.4，管徑1422mm，有內(nèi)涂層0.005mm）為例。計(jì)算過程如下：計(jì)算輸氣管評估性通過能力、、：第一段：=100，106m3/d第二段：=90，106m3/d第三段：=80，106m3/d計(jì)算鋼管的壁厚δ（初定地區(qū)等級為Ι類，設(shè)計(jì)系數(shù)F=0.72）：確定輸氣管內(nèi)徑DB：根據(jù)設(shè)計(jì)壓力PH=12MPa（即壓縮機(jī)出口壓力）和壓比1.4，計(jì)算壓縮機(jī)入口壓力PB：計(jì)算輸氣管計(jì)算段的平均壓力：輸氣管末段終點(diǎn)壓力=2.1MPa，計(jì)算末段平均壓力：7）計(jì)算水力摩阻系數(shù)λ：計(jì)算壓縮性系數(shù)：①末段壓縮性系數(shù)：②計(jì)算段壓縮性系數(shù)：計(jì)算最優(yōu)末段長度Lkcp和末段平均溫度Tkcp：a.已知PH=12MPa，=2.1MPa，=8.21MPa；b.初步設(shè)定Tkcp=290K；c.取總傳熱系數(shù)d.=285K，=299K；利用以下計(jì)算公式編寫程序計(jì)算：定壓比熱容：其中=1.695，=1.838×10-3，=1.96×106（-0.1）節(jié)流系數(shù)：其中=0.98×106，=1.5平均溫度：最優(yōu)末端長度：Lkcp=求出末段平均溫度Tkcp=282.2K；最優(yōu)末段長度Lkcp=574km；計(jì)算末段儲氣Vs：儲氣能力為：同末段求法，可求出其他各段的平均溫度和平均站間距：第一段：平均溫度=289.3，站間距L1=379；第二段：平均溫度=288.4，站間距L2=470；第三段：平均溫度=287.5，站間距L3=597；12）確定第三段壓氣站數(shù)，并化整：13）計(jì)算第三段中離第二個(gè)分氣點(diǎn)最近站的距離為：=1350-Lkcp-L3=1350-574-597=179km14）計(jì)算第二段中離第二個(gè)分氣點(diǎn)最近站的距離：15）確定第二段壓氣站數(shù)，并化整：16）計(jì)算第二段中離第一個(gè)分氣點(diǎn)最近站的距離為：=700-=700-330=370km17）計(jì)算第一段中離第一個(gè)分氣點(diǎn)最近站的距離：18）考慮經(jīng)濟(jì)性要求，將該站并站，即=0，并計(jì)算第一個(gè)分氣點(diǎn)后第一站壓比：19）確定第一段壓氣站數(shù)，并化整：20）計(jì)算首站離起點(diǎn)的距離：21）將首站移至起點(diǎn)處，并計(jì)算壓比：22）計(jì)算總的壓氣站數(shù)n：n=++=10+1+2=1323）計(jì)算一個(gè)壓氣站所需要的總功率（單站計(jì)算功率）：①按天然氣組分計(jì)算天然氣的平均分子量μ②計(jì)算氣體常數(shù)R③把全站的通過能力換算成質(zhì)量流量G④計(jì)算壓縮機(jī)入口條件下天然氣壓縮性系數(shù)（）：⑤計(jì)算多變能頭H（取k=1.5）：⑥計(jì)算各段一個(gè)壓氣站所需的總功率（單站計(jì)算功率）（取多變效率η=0.8）：24）選擇燃?xì)廨啓C(jī)，確定各段一個(gè)壓氣站所需的燃-壓機(jī)組數(shù)：①根據(jù)壓氣站單站計(jì)算功率，初選燃?xì)廨啓C(jī)型號為LM5-ST80，該機(jī)在ISO條件下的額定功率為；根據(jù)壓氣站單站計(jì)算功率，初選燃?xì)廨啓C(jī)型號為LM6000PA，該機(jī)在ISO條件下的額定功率為；根據(jù)壓氣站單站計(jì)算功率，初選燃?xì)廨啓C(jī)型號為LM6000PA，該機(jī)在ISO條件下的額定功率為；②計(jì)算在現(xiàn)場實(shí)際工作條件下該型號燃?xì)廨啓C(jī)的可用功率：其中：Ft——現(xiàn)場實(shí)際環(huán)境溫度修正系數(shù)，取1.04；Fa——現(xiàn)場實(shí)際大氣壓力或?qū)嶋H海拔高度修正系數(shù)，取0.952；Fin——現(xiàn)場實(shí)際進(jìn)氣系統(tǒng)壓力損失修正系數(shù)，取0.985；Fex——現(xiàn)場實(shí)際排氣系統(tǒng)壓力損失修正系數(shù)，取0.995。③確定各段一個(gè)壓氣站所需的燃-壓機(jī)組數(shù)及壓縮機(jī)排量g： ④確定每臺離心式壓縮機(jī)實(shí)際的實(shí)際功率：⑤一臺壓縮機(jī)的功率利用系數(shù)：25）計(jì)算燃料氣耗量：①把燃?xì)廨啓C(jī)在ISO條件下的額定熱耗率換算成現(xiàn)實(shí)實(shí)際工作條件下的熱耗率：其中：——現(xiàn)場實(shí)際環(huán)境溫度修正系數(shù)，取0.995；——現(xiàn)場實(shí)際進(jìn)氣系統(tǒng)壓力損失修正系數(shù)，取1.0098；——現(xiàn)場實(shí)際排氣系統(tǒng)壓力損失修正系數(shù)，取1.018。②計(jì)算單位功率，單位時(shí)間的燃料氣耗量（所輸天然氣的低發(fā)熱值）：③計(jì)算各段一個(gè)壓氣站燃料氣的年耗量：④計(jì)算輸氣管全線的燃料氣的年總耗量：全線燃料氣年耗量占年輸氣量的比例：此方案布站結(jié)果列表如下：表4-1所選方案布站結(jié)果壓力Mpa壓比外徑mm壁厚mm內(nèi)徑m第一段第二段第三段末段總站數(shù)站間距km站數(shù)站間距km站數(shù)站間距km站數(shù)長度121.4142222.21377.63791047015972574134.3.2經(jīng)濟(jì)計(jì)算1）計(jì)算輸氣管線路部分的耗鋼量：耗鋼量包括兩部分：按等強(qiáng)度設(shè)計(jì)耗鋼量和設(shè)計(jì)壓力下的耗鋼量。①等強(qiáng)度設(shè)計(jì)壁厚值和耗鋼量：②計(jì)算總的耗鋼量：=+=其中：W——X70鋼的鋼材密度，取7t/m3；D——鋼管外徑，mm；——鋼管壁厚，mm；L——-管線總長，km；2）內(nèi)防腐層面積計(jì)算：3）計(jì)算總費(fèi)用F：總費(fèi)用包括：基礎(chǔ)建設(shè)投資和運(yùn)行管理維護(hù)費(fèi)用。其中基礎(chǔ)建設(shè)投資包括：管材費(fèi)用、站場投資、內(nèi)防腐層費(fèi)用以及施工費(fèi)用。運(yùn)行管理費(fèi)用包括：運(yùn)行管理費(fèi)用和燃?xì)廨啓C(jī)能耗費(fèi)用。管材價(jià)格：9000元/噸；站場投資：與功率有關(guān)7200元/KW，與功率無關(guān)20百萬/座；內(nèi)涂層價(jià)格：0.00005百萬元/；施工費(fèi)用：12179.4元/(cm·km)；運(yùn)行管理費(fèi)用：管道和壓氣站總投資的0.05倍；燃?xì)廨啓C(jī)能耗費(fèi)用：天然氣價(jià)格為1.4元/m3；管道設(shè)計(jì)使用壽命：30年，基準(zhǔn)折現(xiàn)率：12%；======此方案經(jīng)濟(jì)計(jì)算列表如下：表4-2所選方案的經(jīng)濟(jì)計(jì)算壓力Mpa壓比外徑mm壁厚mm初始投資內(nèi)防腐層維護(hù)管理及壓氣站能能耗總費(fèi)用C1億元C2億元C3億元C4億元C5億元C6億元F億元121.4142222.2366.042.112.096.1164.6113.58方案匯總其余各方案的計(jì)算結(jié)果列入“計(jì)算成果表”（見附表二）。4.4管線應(yīng)力校核管線壁厚設(shè)計(jì)的計(jì)算公式只考慮了管線在內(nèi)壓作用下產(chǎn)生的環(huán)向應(yīng)力，對于較大直徑的管線或者是某些特殊的安全需要，還應(yīng)該核算軸向應(yīng)力。軸向應(yīng)力的相關(guān)公式：式中：——管線的軸向應(yīng)力，Mpa；——鋼材彈性模量。取Mpa；——鋼材的線性膨脹系數(shù)，取；——管線安裝溫度，℃；——管線工作溫度，℃；——泊松比，取0.3；——管線的環(huán)向應(yīng)力，Mpa；——鋼材內(nèi)徑，cm；——鋼材的公稱壁厚，cm；埋地管線的當(dāng)量應(yīng)力可按最大剪應(yīng)力破壞理論來計(jì)算和校核并滿足以下條件：對于同一種規(guī)格的鋼管，只需要對最小的壁厚進(jìn)行穩(wěn)定性校核即可，并且整條管線有兩種壁厚，校核結(jié)果如下：表4-3應(yīng)力數(shù)據(jù)結(jié)果壁厚/mm校核結(jié)果22.2372.32136.42496.8235.91合格20414.6149.1496.8265.5合格第5章站場工藝設(shè)計(jì)5.1輔助站場布置5.1.1清管站建設(shè)輸氣管線在施工過程中積存下來的污物和管道投產(chǎn)運(yùn)行時(shí)所積存下來的腐蝕產(chǎn)物，都是影響氣質(zhì)、降低輸氣能力、堵塞儀表、影響計(jì)量精度和加劇管線內(nèi)部腐蝕的主要因素。為此，應(yīng)于管線投產(chǎn)前和運(yùn)行過程中加以清除。新粵天然氣管線總長5550km，清管站建設(shè)大約150~250km。取間距在該范圍內(nèi)即可，可以根據(jù)布站情況，考慮經(jīng)濟(jì)情況，計(jì)算出整個(gè)干線需要29座清管站。其中，第1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、24、27座清管站與壓氣站合并；第23站，與第二個(gè)分氣站合并；剩下的15個(gè)清管站位于各管段之間。具體布站情況見下表：表5-1全線布站表站號12345678910距起點(diǎn)距離L/km0234468657.58471036.512261415.516051794.5站號11121314151617181920距起點(diǎn)距離L/km198421742363255327422931.531213310.535003685站號212223242526272829距起點(diǎn)距離L/km3870403542004379457847774976516653565.1.2清管站操作流程1）發(fā)球筒：圖5-1發(fā)球筒流程操作流程如下：發(fā)送清管器前，將管道輸氣壓力調(diào)整到方案要求壓力；打開球筒放空閥5#，確認(rèn)球筒無壓，打開球筒快開盲板，把清管器送入球筒底部大小頭處，將清管器在大小頭處塞緊；關(guān)閉快開盲板，裝好保安裝置；關(guān)閉球筒放空閥5#；打開球筒發(fā)球進(jìn)氣閥4#，平衡筒壓；全開3#閥；關(guān)閉輸氣管線進(jìn)氣閥1#，發(fā)送清管器；確認(rèn)清管器發(fā)出后，打開輸氣管線進(jìn)氣閥1#，關(guān)閉3#關(guān)閉球筒發(fā)球進(jìn)氣閥4#；打開放空閥5#泄壓至零，檢查閥3#確實(shí)已關(guān)閉且不漏氣，打開快開盲板，檢查清管器是否發(fā)走。2）收球筒：圖5-2收球筒流程操作流程如下：關(guān)閉接收球筒放空閥5#及排污閥6#、7#，打開接收球筒旁通閥4#，全開3#閥，關(guān)閉1#閥，接收筒處于接收狀態(tài)；一般情況下，在清管器指示器發(fā)出球過信號后，關(guān)閉閥4#，打開排污閥6#、7#；如果遇到污水、污物較多時(shí)，應(yīng)當(dāng)在污水、污物到達(dá)接收站時(shí)，關(guān)閉4#閥，打開6#、7#閥；確認(rèn)清管器進(jìn)入接收球筒后，關(guān)閉6#、7#閥，關(guān)閉3#閥；打開閥1#，恢復(fù)正常輸氣；打開6#、7#排污閥，打開5#接收球筒放空閥，當(dāng)接收球筒壓力降為零，打開快開盲板，取出清管器；如果接收筒內(nèi)硫化鐵較多，打開快開盲板前，應(yīng)先向接收球筒內(nèi)注水，或打開快開盲板后立即向筒內(nèi)注水，避免硫化鐵粉末在空氣中自然；清除接收筒內(nèi)的污物，清洗后關(guān)閉快開盲板；關(guān)閉5#接收球筒放空閥，關(guān)閉6#、7#排污閥。5.1.3截?cái)嚅y室建設(shè)根據(jù)《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定，截?cái)嚅y位置應(yīng)該選擇在交通方便、地形開闊、地勢較高的地方。不同等級地區(qū)截?cái)嚅y的設(shè)置間距不同，截?cái)嚅y最大間距應(yīng)符合下列規(guī)定：一級地區(qū)為主的管段不宜大于32km；二級地區(qū)為主的管段不大于24km；三級地區(qū)為主的管段不大于16km；四級地區(qū)為主的管段不大于8km。上述規(guī)定的閥門間距可以稍作調(diào)整，使閥門安裝在更容易接近的地方。新粵天燃?xì)夤艿廊课挥谝患壍貐^(qū)。則需要建設(shè)的截?cái)嚅y室為座；5.1.4分離器設(shè)計(jì)旋風(fēng)分離器是利用旋轉(zhuǎn)的含塵氣體所產(chǎn)生的離心力，將粉塵從氣流中分離出來的一種干式氣—固分離裝置，對于捕集5~10微米以上的粉塵效率較高。（1）旋風(fēng)分離器進(jìn)口a、旋風(fēng)分離器進(jìn)口形式和出口形式：進(jìn)口形式主要有切向和軸向兩種。進(jìn)口管有矩形和圓形兩種。由于圓形進(jìn)口管與旋風(fēng)分離器只有一點(diǎn)相切，而矩形進(jìn)口管在整個(gè)高度上均與筒壁相切，故一般采用矩形進(jìn)口管。b、分離器進(jìn)口管氣流速度：在一定范圍內(nèi)，進(jìn)口氣速越高，除塵效率越高。但氣速太高會使粗顆粒粉碎變成細(xì)粉塵的量增加，并增加旋風(fēng)分離器的壓力損失和加速分離器本體的磨損，降低其使用壽命。因此，在設(shè)計(jì)旋風(fēng)分離器的進(jìn)口截面時(shí)，必須使進(jìn)口氣速為一適宜的值，一般取10~25m/s。（2）旋風(fēng)分離器的直徑等圓筒結(jié)構(gòu)尺寸a、直徑D一般旋風(fēng)分離器的圓筒直徑很小，旋轉(zhuǎn)半徑越小，粉塵所受的離心力越大，旋風(fēng)分離器除塵的效率就會越高。由于旋風(fēng)分離器壁與排氣管距離太近，過小的筒體直徑，會造成直徑較大的顆粒反彈至中心氣流而被帶走，從而使除塵效率降低。另外，筒體太小容易引起堵塞。工程上常用的旋風(fēng)分離器筒體直徑都在200mm以上。旋風(fēng)分離器的筒體直徑可以參考《天然氣工程手冊》中的公式來求取，公式如下：（5-1）式中：D——旋風(fēng)分離器的筒體直徑，m；Q——工作條件下的氣體流量，m3/s；——阻力系數(shù)，由試驗(yàn)確定，一般??；——工作條件下的氣體密度，kg/m3；——水力損失（即旋風(fēng)分離器的壓降），kg/m2。實(shí)驗(yàn)證明值在55~180米范圍之內(nèi)，旋風(fēng)分離器的凈化程度不低于95%，若小于55米，氣體凈化程度降低，當(dāng)大于180米時(shí)凈化程度趨于穩(wěn)定，但分離氣的壓力降增大。b、筒體高度h通常，除塵效率較高的旋風(fēng)分離器都有較大的長度比例，這不但使進(jìn)入筒體的顆粒停留時(shí)間增長，有利于分離，且能使尚未達(dá)到排氣管的顆粒有更多的機(jī)會從旋風(fēng)分離器中分離出來，減少二次夾帶，以提高除塵效率。設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果：表5-2分離器計(jì)算表分離器臺數(shù)臺34567標(biāo)況下流量值Nm3/s385.802289.352231.481192.901165.344運(yùn)行壓力下流量值m3/s4.8233.6172.8942.4112.067筒徑m1.3631.1811.0560.9640.893筒體的高度及其他尺寸可以參考《天然氣工程手冊》（上）中的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)來選取。第6章結(jié)論（1）本輸氣管線全長5550km，設(shè)計(jì)輸量為。（2）最優(yōu)方案為：末段管長574km，管徑1422mm，壁厚22.2mm，有內(nèi)涂層，共有13座壓氣站，29座清管站和185座截?cái)嚅y室。全線采用等強(qiáng)度設(shè)計(jì)原則，管道鋼材材質(zhì)為X80鋼。（3）本文完成了天然氣的物性計(jì)算；輸氣管道的水力計(jì)算；儲氣能力計(jì)算；技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析；管路布站方案計(jì)算；站場工藝設(shè)計(jì)計(jì)算；啟動、一期、二期工況下的開機(jī)方案和相應(yīng)的壓降曲線；清管站的操作流程等內(nèi)容。（4）考慮經(jīng)濟(jì)原因，輸氣干線采用內(nèi)涂防腐層，采用了強(qiáng)制電流保護(hù)為主，犧牲陽極保護(hù)為輔的陰極保護(hù)方式對干線進(jìn)行防腐蝕控制。致謝本設(shè)計(jì)的題目是基于新粵浙天然氣管道產(chǎn)生的，是王武昌老師精心為我設(shè)計(jì)的，做好本次設(shè)計(jì)為以后工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在此感謝王老師在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中的悉心指導(dǎo)和諄諄教誨。在去參觀膠南分輸站時(shí)，針對我提問的問題，李玉星老師給了很好地解答，并在參觀過程中給予了詳細(xì)的講解，非常感謝李老師。最后，非常感謝小組其他成員在設(shè)計(jì)過程中給我的幫助。本次設(shè)計(jì)涉及的知識點(diǎn)全面，需要查閱文獻(xiàn)，規(guī)范才能完成，鍛煉了多方面的能力，對輸氣管道設(shè)計(jì)有了系統(tǒng)的了解，為以后工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)[1]苗承武主編.《干線輸氣管道實(shí)用工藝計(jì)算方法》.北京：石油工業(yè)出版社.2001.9[2]李玉星，姚光鎮(zhèn)主編.《輸氣管道設(shè)計(jì)與管理》-2版.東營：中國石油大學(xué)出版社.2009.8[3]馮叔初主編.《油氣集輸與礦場加工》.東營：中國石油大學(xué)出版社[4]《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50251-2003）》.北京：中國計(jì)劃出版社[5]四川石油管理局編.《天然氣工程手冊》.北京：石油工業(yè)出版社 [6]中國石油天然氣總公司編.《石油地面工程設(shè)計(jì)手冊》.第五冊：天然氣長輸管道工程設(shè)計(jì).石油大學(xué)出版社[7]黃春芳主編.《天然氣管道輸送技術(shù)》.北京：中石化出版社.2009[8]魏東平主編.《C程序設(shè)計(jì)語言》.北京：電子工業(yè)出版社.2009[9]J.A.Schouten,R.Janssen-vanRosmalen,J.P.J.Michels.Condensationingastransmissionpipelines.Phasebehaviorofmixtureofhydrogenwithnaturalgas.InternationalJournalofHydrongenEnegry30,2005:661-668.[10]A.Cosham,P.Hopkins,K.A.Macdonald.Bestpraticefortheassenmentofdefectsinpipelines-Corrision,February2007:1245-1265.附錄一水力計(jì)算程序#include<stdio.h>#include"math.h"voidmain(){ FILE*fp; intn,i,j,d,y,nt[4]; charPGT[4][30]; floatp1,p2,p3,pQ,pk,pkcp,YB,YB1,q,z,zkcp,DB,DH,x,o,K,L,Lkcp,Tcp,Tkcp,Tcp1,Tkcp1,T0,TQ; floatQ,Kcp,Cp,Cpkcp,Cp1,Cp2,aL,aL1,aL2,aLkcp,Di,Dik,Di1,Di2,Vs,mm,C,a,b,c,p1min,p2max,pjmax,pjmin; floatQ1,Q2,Q3,Q4,Q5,Q6,Q7,L1,L2,q1,q2,q3,q4,q6,q7,N,l,l1,l2,Tcp2,Tcp3,Tcp4,Tcp5,L3,L4,L5,L6,L7,L8,L9; floatR,k,A[4],G[4],zB,H,N0[4],Niso[4],Nsite[4],g[4],Ncomp[4],HRiso[4],HRsite[4],qF[4],Hl,QF[4],Qsumf,nn;printf("輸入設(shè)計(jì)壓力P1(Mp)\n");/*輸入一系列參數(shù)值*/ scanf("%f",&p1); printf("輸入壓比YB\n"); scanf("%f",&YB); printf("輸入管外徑DH(mm)\n"); scanf("%f",&DH); a=p1*DH/2/552/0.72;/*計(jì)算壁厚*/ printf("輸出壁厚為%.1f(mm)\n",a); printf("輸入化整后的壁厚\n");scanf("%f",&b); K=0.005; DB=DH-2*b;/*計(jì)算內(nèi)徑*/ p2=p1/YB; p3=0.*(p1+p2*p2/(p1+p2));/*計(jì)算平均壓力*/ c=p3*DH/2/552/0.72;/*計(jì)算等強(qiáng)度壁厚*/ printf("等強(qiáng)度設(shè)計(jì)壁厚為%.1f(mm)\n",c); pk=2.1;/*出站最小壓力*/ pkcp=0.*(p1+pk*pk/(p1+pk));/*末段平均壓力*/z=100.0/(100.0+0.113*pow(10.0*p3,1.15)); zkcp=100.0/(100.0+0.113*pow(10.0*pkcp,1.15));/*壓縮因子*/x=1.05*0.077*pow(K,0.2)/(0.9025*pow(DB,0.2));/*水力摩阻系數(shù)*/ printf("水力摩阻系數(shù)x=%.3f\n",x); o=0.595;/*相對密度*/ Tcp=293; Tkcp=290; Q=280;/*末段輸氣量*/ q=Q/350*100; L=(105.113*pow(DB*0.001,2.5)/q)*(105.113*pow(DB*0.001,2.5)/q)*((p1*p1-p2*p2)/(o*x*z*Tcp)); Lkcp=(105.113*pow(DB*0.001,2.5)/q)*(105.113*pow(DB*0.001,2.5)/q)*((p1*p1-pk*pk)/(o*x*zkcp*Tkcp))/2; /*0.計(jì)算末端平均溫度和站間距*/ Kcp=1.75; T0=285; TQ=299; Cp=1.695+0.*Tcp+*(p3-0.1)/pow(Tcp,3); Cpkcp=1.695+0.*Tkcp+*(pkcp-0.1)/pow(Tkcp,3); aL=0.225*Kcp*DH*0.001*L/(q*o*Cp); aLkcp=0.225*Kcp*DH*0.001*Lkcp/(q*o*Cpkcp); Tcp1=T0+(TQ-T0)*(1-exp(-aL))/aL-Di*(p1*p1-p2*p2)*(1-(1-exp(-aL))/aL)/2/aL/p3; Tkcp1=T0+(TQ-T0)*(1-exp(-aLkcp))/aLkcp-Dik*(p1*p1-pk*pk)*(1-(1-exp(-aLkcp))/aLkcp)/2/aLkcp/pkcp; Di=1/Cp*(/Tcp1/Tcp1-1.5); Dik=1/Cpkcp*(/Tkcp1/Tkcp1-1.5); while(fabs(Tcp1-Tcp)>0.001&&fabs(Tkcp1-Tkcp)>0.001) { Tcp=Tcp1; Tkcp=Tkcp1; L=pow((105.113*pow(DB*0.001,2.5)/q),2)*(p1*p1-p2*p2)/(o*x*z*Tcp); Lkcp=pow((105.113*pow(DB*0.001,2.5)/q),2)*(p1*p1-pk*pk)/(o*x*zkcp*Tkcp)/2; Cp=1.695+0.*Tcp+*(p3-0.1)/pow(Tcp,3); Cpkcp=1.695+0.*Tkcp+*(pkcp-0.1)/pow(Tkcp,3); aL=0.225*Kcp*DH*0.001*L/(q*o*Cp); aLkcp=0.225*Kcp*DH*0.001*Lkcp/(q*o*Cpkcp); Tcp1=T0+(TQ-T0)*(1-exp(-aL))/aL-Di*(p1*p1-p2*p2)*(1-(1-exp(-aL))/aL)/2/aL/p3;Tkcp1=T0+(TQ-T0)*(1-exp(-aLkcp))/aLkcp-Dik*(p1*p1-pk*pk)*(1-(1-exp(-aLkcp))/aLkcp)/2/aLkcp/pkcp; Di=1/Cp*(/Tcp1/Tcp1-1.5); Dik=1/Cpkcp*(/Tkcp/Tkcp-1.5); } Tcp=Tcp1; Tkcp=Tkcp1; printf("z=%.3f\n",z); printf("zkcp=%.3f\n",zkcp); printf("末段平均溫度為%.1f(K)\n",Tkcp); printf("計(jì)算段平均溫度為%.1f(K)\n",Tcp); printf("末段平均壓力為Pkcp=%.2fMP\n",pkcp); printf("計(jì)算段平均壓力為Pcp=%.2fMP\n",p3); printf("末段長度Lkcp=%.0fkm\n",Lkcp); printf("末端站間距L=%.0fkm\n",L); C=3./4*pow(DB/1000,2)*293*Lkcp/0./Tkcp/zkcp*pow(10,3); p2max=sqrt(p1*p1-o*Lkcp*x*zkcp*Tkcp*q*q/105.113/105.113/pow(DB/1000,5)); p1min=sqrt(pk*pk+o*Lkcp*x*zkcp*Tkcp*q*q/105.113/105.113/pow(DB/1000,5)); printf("末站最小壓比=%.2f\n",p1min/p2); printf("p1min=%.1fMP\n",p1min); printf("p2min=%.1fMP\n",p2max); pjmax=0.*(p1+pow(p2max,2)/(p1+p2max));printf("pjmax=%.1fNm3\n",pjmax); pjmin=2.000/3.000*(p1min+pow(pk,2)/(pk+p1min));printf("pjmin=%.1fNm3\n",pjmin);Vs=C*(pjmax-pjmin);mm=Vs/q/10000;/*計(jì)算儲氣量，調(diào)峰量*/ printf("儲氣量Vs=%.1fNm3\n",Vs); printf("儲氣率mm=%.1f%%\n",mm);/*1.末端相關(guān)計(jì)算*/i=0; l=1350; while(l-Lkcp-i*L>L) {i=i+1; } L1=l-Lkcp-i*L;/*計(jì)算L1*/ printf("末段壓氣站數(shù)i=%d\n",i+1); printf("距后分氣點(diǎn)距離為L1=%.0fkm\n",L1);Q3=35;Q1=Q; Q2=Q1+Q3;q1=Q1/350*100; q2=Q2/350*100; q3=Q3/350*100;N=o*x*z*Tcp/pow(105.113,2)/pow(DB/1000,5);L2=(p1*p1-p2*p2-L1*N*q1*q1)/N/q2/q2;/*計(jì)算L2*/printf("后分氣點(diǎn)前一段管長L2=%.0f(km)\n",L2); /*2.中間段相關(guān)計(jì)算*/Q4=Q1+Q3; Tcp4=293; q4=Q4/350*100; L3=(105.113*pow(DB*0.001,2.5)/q4)*(105.113*pow(DB*0.001,2.5)/q4)*((p1*p1-p2*p2)/(o*x*z*Tcp4)); T0=285; TQ=299; Cp1=1.695+0.*Tcp4+*(p3-0.1)/pow(Tcp4,3); aL1=0.225*Kcp*DH*0.001*L3/(q4*o*Cp1); Di1=1/Cp1*(/Tcp4/Tcp4-1.5); Tcp5=T0+(TQ-T0)*(1-exp(-aL1))/aL1-Di1*(p1*p1-p2*p2)*(1-(1-exp(-aL1))/aL1)/2/aL1/p3; while(fabs(Tcp4-Tcp5)>0.001)/*計(jì)算L4*/ { Tcp4=Tcp5; L4=pow((105.113*pow(DB*0.001,2.5)/q4),2)*(p1*p1-p2*p2)/(o*x*z*Tcp4); Cp1=1.695+0.*Tcp4+*(p3-0.1)/pow(Tcp4,3); aL1=0.225*Kcp*DH*0.001*L4/(q4*o*Cp1); Tcp5=T0+(TQ-T0)*(1-exp(-aL1))/aL1-Di1*(p1*p1-p2*p2)*(1-(1-exp(-aL1))/aL1)/2/aL1/p3; Di1=1/Cp1*(/Tcp5/Tcp5-1.5); } printf("輸出中間段站間距L4=%.0f(km)\n",L4);/*計(jì)算中間段站間距*/ j=0;l1=700; while(l1-L2-j*L4>L4) {j=j+1; } L5=l1-L2-j*L4;/*計(jì)算L5*/ printf("輸出中間段溫度Tcp4=%.1f(k)\n",Tcp4); printf("中間段壓氣站數(shù)j=%d\n",j+1);printf("輸出中間段站間距L4=%.0f(km)\n",L4); printf("距離前分氣點(diǎn)距離L5=%.0fkm\n",L5);Q5=35; Q6=Q4+Q5;q6=Q6/350*100; q4=Q4/350*100; N=o*x*z*Tcp4/pow(105.113,2)/pow(DB/1000,5);L6=(p1*p1-p2*p2-L5*N*q4*q4)/N/q6/q6;/*計(jì)算L6*/printf("輸出前分氣點(diǎn)前一段管長L6=%.0f(km)\n",L6); /*3.首段相關(guān)計(jì)算*/Q7=Q6; Tcp2=292; q7=Q7/350*100; L7=(105.113*pow(DB*0.001,2.5)/q7)*(105.113*pow(DB*0.001,2.5)/q7)*((p1*p1-p2*p2)/(o*x*z*Tcp2)); T0=285; TQ=299; Cp2=1.695+0.*Tcp2+*(p3-0.1)/pow(Tcp2,3); aL2=0.225*Kcp*DH*0.001*L7/(q7*o*Cp2); Di2=1/Cp2*(/Tcp2/Tcp2-1.5); Tcp3=T0+(TQ-T0)*(1-exp(-aL2))/aL2-Di2*(p1*p1-p2*p2)*(1-(1-exp(-aL2))/aL2)/2/aL2/p3; while(fabs(Tcp2-Tcp3)>0.001)/*計(jì)算L8*/ { Tcp2=Tcp3; L8=pow((105.113*pow(DB*0.001,2.5)/q7),2)*(p1*p1-p2*p2)/(o*x*z*Tcp2); Cp2=1.695+0.*Tcp2+*(p3-0.1)/pow(Tcp2,3); aL2=0.225*Kcp*DH*0.001*L8/(q7*o*Cp2); Tcp3=T0+(TQ-T0)*(1-exp(-aL2))/aL2-Di2*(p1*p1-p2*p2)*(1-(1-exp(-aL2))/aL2)/2/aL2/p3; Di2=1/Cp2*(/Tcp3/Tcp3-1.5); }/*計(jì)算首段平均溫度和站間距*/ d=0;l2=3500; while(l2-L6-d*L8>L8) {d=d+1; } L9=l2-L6-d*L8;/*計(jì)算L9*/ printf("輸出首段溫度Tcp2=%.1f(k)\n",Tcp2); printf("首段壓氣站數(shù)d=%d\n",d+1);printf("輸出首段站間距L8=%.0f(km)\n",L8); y=i+j+d+3;/*壓氣站總站數(shù)計(jì)算*/ printf("總壓氣站數(shù)y=%d\n",y); printf("首戰(zhàn)距離起點(diǎn)距離L9=%.0fkm\n",L9);pQ=sqrt(p2*p2+o*L9*x*z*Tcp2*q7*q7/pow(105.113,2)/pow(DB/1000,5));/*起點(diǎn)壓力計(jì)算*/YB1=pQ/4.1;/*起點(diǎn)壓比*/ printf("起點(diǎn)升壓YB1=%.2f\n",YB1);/*4.燃?xì)夂牧坑?jì)算*/ R=848/17.241;/*基本參數(shù)*/ Hl=37484.3; k=1.5; A[1]=q;/*流量賦值*/ A[2]=q4; A[3]=q7; zB=100.0/(100.0+0.113*pow(10.0*p2,1.15));/*壓縮機(jī)入口壓縮因子*/ H=k/(k-1)*zB*R*293*(pow(YB,(k-1)/k)-1);/*計(jì)算多變能頭*/for(n=1;n<=3;n++) { G[n]=A[n]*pow(10,10)*1.033/24/3600/R/293;/*計(jì)算質(zhì)量流量*/N0[n]=G[n]*H/102/0.8;/*計(jì)算單站功率*/printf("輸出第%d段的壓氣站計(jì)算功率為%.0f(kw)\n",n,N0[n]); printf("輸入燃?xì)廨啓C(jī)型號\n"