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《輸氣管道設(shè)計與管理》綜合復(fù)習(xí)資料
一、填空題
1、天然氣是指從地層內(nèi)開發(fā)生產(chǎn)出來的、可燃的、烴和非烴混合氣體,這種氣體有的是基本上以氣態(tài)形式從氣井中開采出來的,稱為氣田氣;有的是隨液石油一塊兒從油井中開采出來的,稱為油田伴生氣。
2、輸氣系統(tǒng)從生產(chǎn)到使用各環(huán)節(jié)緊密相連,天然氣從生產(chǎn)到使用大約有五個環(huán)節(jié),采氣、凈氣、輸氣、儲氣、供配氣。這五個環(huán)節(jié)有三套管網(wǎng)相連,即:礦場集氣網(wǎng)、輸氣干線和城市配氣網(wǎng)。這三套管網(wǎng)形成一個統(tǒng)一、連續(xù)、密閉的輸氣系統(tǒng)。
3、天然氣是一種混合氣體,混合氣體的物理性質(zhì)決定于天然氣組成和各組分氣體的性質(zhì)。天然氣的組成有三種表示方
2、法:即容積組成、摩爾組成和質(zhì)量組成。
4、在溫度不變的條件下,氣體的粘度隨著壓力的增大而增大。在高壓下(大于100atm),氣體的粘度隨著溫度的增大而減小。
5、氣體被水蒸氣所飽和,開始產(chǎn)生水滴時的最高溫度稱氣體在該壓力下的露點溫度,它從另一側(cè)面反映氣體中的含水量。
6、天然氣工業(yè)中最常用的脫水方法有三種分別是: 冷凝分離 、固體吸附脫水和 吸附脫水 。
7、對于長距離輸氣管線,當(dāng)Q、D、P1max、P2min一定時,輸氣管末段的最大長度為:,此時管末段的儲氣能力為 0 。儲氣能力最大的末段長度為Lmax的 0.5 倍。
8、北美、西歐有關(guān)的
3、管道標準已規(guī)定,20英寸以上的氣管應(yīng)加內(nèi)涂層,長距離輸氣管內(nèi)壁一般涂敷有機樹脂涂層的主要優(yōu)點有: 提高輸送效率 、 降低管道腐蝕速度 。
9、工程上用壓縮因子來表示真實氣體與理想氣體PVT特性之間的差別,該值偏離1愈遠,表明氣體的PVT性質(zhì)偏離 理想氣體 性質(zhì)愈遠。
10、天然氣的相對密度是指同一壓力和溫度下氣體密度與 空氣密度 之比,無量綱。
11、“輸氣管道工程設(shè)計規(guī)范(GB50251-2003)”中規(guī)定:進入輸氣管道的氣體必須清除機械雜質(zhì), 水露點 應(yīng)比輸送條件下最低
4、環(huán)境溫度低5℃;烴露點應(yīng)低于 -17℃ ,氣體中的H2S含量不應(yīng)高于 6mg/m3 。
12、在工程上,一般根據(jù) 判斷管線內(nèi)的含水量是否達到形成水合物的條件。管線內(nèi)形成水合物后可采取 方法可迅速使水合物分解,管路暢通。
13、對簡單輸氣管路,提高起點壓力或降低終點壓力都會增加輸量,但
對輸量增加更有利。終點壓力在低壓范圍內(nèi)變化對輸量變化的影響 。
14、在高壓下,氣體動力粘度隨溫度升高而 減小 ,隨氣體密度的減小而 減小 。
15、輸氣管道工程設(shè)計規(guī)范(
5、GB50251-2003)中規(guī)定:進入輸氣管道的氣體必須清除機械雜質(zhì),水露點應(yīng)比輸送條件下最低環(huán)境溫度低 5-10℃ ,這是由于水的存在具有以下危害: 加劇內(nèi)壁設(shè)備腐蝕 、 減小管道流通面積 、 形成水合物堵塞管線 。
16、當(dāng)Q、D、P1max、P2min一定時,輸氣管末段的最大長度為:,此時管末段的儲氣能力為________。儲氣能力最大的末段長度為Lmax的___________倍。
17、對下圖所示的兩條簡單管路,如果起點壓力相同,在任一長度x處,線路1的各點流速(大于、小于、等于) 線路2的流速,線路1的終點壓力(大于、小于、等
6、于)線路2的終點壓力。這主要是由于氣體的 造成的。
18、沿線地形激烈起伏對輸氣管輸量有影響,當(dāng)線路縱斷面圖與通過管路起點水平線所圍面積為正時,其輸量 ;面積為負時,輸量 。這是由于氣體 沿管長變化所致。
19、在工程上,一般根據(jù) 判斷管線內(nèi)的含水量是否達到形成水合物的條件。管線內(nèi)形成水合物后采取 方法可迅速使水合物分解,管路暢通。
二、分析題
1、已知輸氣管流量基本公式為:,分析管路的終點壓力對流量的影響。
提示:參見教材第四章,第五節(jié),P128
2、分析天然氣
7、中水的存在對輸氣管線具有哪些危害?
1)會減少輸氣截面,增加輸氣阻力
2)酸性氣體(H2S,CO2)形成酸性水溶液,對管內(nèi)壁產(chǎn)生腐蝕。
3)在一定壓力、溫度條件下,水還能和天然氣中的輕組分生成固體冰雪狀水合物,堵塞管道。(JZ20-2 →興城輸氣管曾因水合物堵塞管道而停產(chǎn)一周) 。
4)水蒸氣會降低天然氣熱值。
3.試述輸氣系統(tǒng)的組成及長距離輸氣管的發(fā)展趨勢
提示:輸氣系統(tǒng)的組成參見教材緒論,第三節(jié),P7~11
長距離輸氣管的發(fā)展趨勢參見教材緒論,第四節(jié),P11~16
4、輸氣管的流量基本公式為:
分析管徑、管長、溫度和壓力平方差對輸量的影響。
提示:參見教
8、材第四章,第五節(jié),P126~127
三、計算題
1、已知輸氣管長100公里,內(nèi)徑900mm,平均壓力為5MPa,平均溫度為5℃,
輸送介質(zhì)為甲烷,其臨界壓力為44.91×105Pa,臨界溫度為191.05K,求工程標準狀態(tài)下輸氣管內(nèi)氣體的體積。
提示:參見教材第四章,第二節(jié)和第四節(jié),P1 14,P1 25-128
2、如圖示,已知壓氣站方程:,管路方程:。式中單位:Q ? m3/s; P ? Pa; L ? m; D ? m
La=400km, Lb=200km,Da=1m,T=290K,Z=0.9,壓氣站入口壓力保持不變,為5MPa。(20分)
(1) 壓氣站僅向A城供
9、氣,當(dāng)管A終點壓力Pza=2MPa時,求壓氣站出口壓力和城市A的供氣量Qa。
(2) 管線B建成后,壓氣站同時向城市A和城市B供氣,站流量增大為原流量的1.2倍,A城的供氣量減少為原流量的96%。a、求管路A終點壓力Pza;b、若管B終點壓力Pzb=1MPa,求B城供氣量和管B的直徑。
(3) 若運行最高出站壓力為8MPa,A管尾端最低壓力為1MPa,求不影響城市A用戶用氣的最長檢修時間。
A
B
P1
Db
Da
提示:參見教材第八章,第一節(jié),P273
3、已知輸氣管長100公里,內(nèi)徑900mm,平均壓力為5MPa,平均溫度為5℃,輸送介質(zhì)為甲烷,其臨界壓力為
10、44.91×105Pa,臨界溫度為191.05K,求工程標準狀態(tài)下輸氣管內(nèi)氣體的體積。(10分)
提示:參見教材第四章,第二節(jié)和第四節(jié),P1 14,P1 25-128
4、圖示兩組管系起、終點壓力相同,管徑、管長等參數(shù)相同,求下述不同連接方式的輸量比Qb/Qa。(10分)
提示:參見教材第四章,第七節(jié),P132~141
四、問答及推導(dǎo)題:
1、 已知輸氣管壓力分布方程為:,推導(dǎo)平均壓力計算公式以及平均壓力點距起點的距離在0.5L~0.55L之間變化的依據(jù)。
提示:參見教材第四章,第六節(jié),P131
2、 已知輸氣管流量基本公式為:,分析起終點壓力對流量的影響。
提示:參見教材第四章,第五節(jié),P127
3、水合物的形成條件及防止水合物形成的主要方法有哪些?
提示:水合物的形成條件參見教材第五章,第四節(jié),P162
防止水合物形成的主要方法參見教材第五章,第四節(jié),P174-175
專心---專注---專業(yè)