《輸氣管道設(shè)計(jì)與管理》綜合復(fù)習(xí)資料(總5頁)

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1、《輸氣管道設(shè)計(jì)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(gè)環(huán)節(jié)，采氣、凈氣、輸氣、儲(chǔ)氣、供配氣。這五個(gè)環(huán)節(jié)有三套管網(wǎng)相連，即：礦場(chǎng)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(gè)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法：即容積組成、摩爾組成和質(zhì)量組成。

2、 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(shí)的最高溫度稱氣體在該壓力下的露點(diǎn)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(duì)于長(zhǎng)距離輸氣管線，當(dāng)Q、D、P1max、P2min一定時(shí)，輸氣管末段的最大長(zhǎng)度為：，此時(shí)管末段的儲(chǔ)氣能力為 0 。儲(chǔ)氣能力最大的末段長(zhǎng)度為L(zhǎng)max的 0.5 倍。 8、北美、西歐有關(guān)的管道標(biāo)準(zhǔn)已規(guī)定，20英寸以上的氣管應(yīng)加

3、內(nèi)涂層，長(zhǎng)距離輸氣管內(nèi)壁一般涂敷有機(jī)樹脂涂層的主要優(yōu)點(diǎn)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(shí)氣體與理想氣體PVT特性之間的差別，該值偏離1愈遠(yuǎn)，表明氣體的PVT性質(zhì)偏離 理想氣體 性質(zhì)愈遠(yuǎn)。 10、天然氣的相對(duì)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(jì)規(guī)范(GB50251-2003)”中規(guī)定：進(jìn)入輸氣管道的氣體必須清除機(jī)械雜質(zhì)， 水露點(diǎn) 應(yīng)比輸送條件下最低環(huán)境溫度低5℃；烴露點(diǎn)應(yīng)低于 -1

4、7℃ ，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(dá)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(duì)簡(jiǎn)單輸氣管路，提高起點(diǎn)壓力或降低終點(diǎn)壓力都會(huì)增加輸量，但 對(duì)輸量增加更有利。終點(diǎn)壓力在低壓范圍內(nèi)變化對(duì)輸量變化的影響 。 14、在高壓下，氣體動(dòng)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(jì)規(guī)范(GB50251-2003)中規(guī)定：進(jìn)入

5、輸氣管道的氣體必須清除機(jī)械雜質(zhì)，水露點(diǎn)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(shí)，輸氣管末段的最大長(zhǎng)度為：，此時(shí)管末段的儲(chǔ)氣能力為________。儲(chǔ)氣能力最大的末段長(zhǎng)度為L(zhǎng)max的___________倍。 17、對(duì)下圖所示的兩條簡(jiǎn)單管路，如果起點(diǎn)壓力相同，在任一長(zhǎng)度x處，線路1的各點(diǎn)流速（大于、小于、等于） 線路2的流速，線路1的終點(diǎn)壓力（大于、小于、等于）線路2的終點(diǎn)壓力。這主要是由于氣體

6、的 造成的。 18、沿線地形激烈起伏對(duì)輸氣管輸量有影響，當(dāng)線路縱斷面圖與通過管路起點(diǎn)水平線所圍面積為正時(shí)，其輸量 ；面積為負(fù)時(shí)，輸量 。這是由于氣體 沿管長(zhǎng)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(dá)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(diǎn)壓力對(duì)流量的影響。 提示：參見教材第四章，第五節(jié)，P128 2、分析天然氣中水的存在對(duì)輸氣管線具有哪些危害？

7、 1）會(huì)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(duì)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(huì)降低天然氣熱值。 3.試述輸氣系統(tǒng)的組成及長(zhǎng)距離輸氣管的發(fā)展趨勢(shì) 提示：輸氣系統(tǒng)的組成參見教材緒論，第三節(jié)，P7~11 長(zhǎng)距離輸氣管的發(fā)展趨勢(shì)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(zhǎng)、溫度和壓力平方差對(duì)輸量的影響。 提示：參見教材第四章，第五節(jié)，P126~127

8、三、計(jì)算題 1、已知輸氣管長(zhǎng)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44.91105Pa，臨界溫度為191.05K，求工程標(biāo)準(zhǔn)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城供氣，當(dāng)管A終點(diǎn)壓力Pza＝2MPa時(shí)，求壓氣站出

9、口壓力和城市A的供氣量Qa。 (2) 管線B建成后，壓氣站同時(shí)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(diǎn)壓力Pza；b、若管B終點(diǎn)壓力Pzb=1MPa，求B城供氣量和管B的直徑。 (3) 若運(yùn)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(zhǎng)檢修時(shí)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(zhǎng)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44.91105Pa，臨界溫度為191.05K，

10、求工程標(biāo)準(zhǔn)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(diǎn)壓力相同，管徑、管長(zhǎng)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(jì)算公式以及平均壓力點(diǎn)距起點(diǎn)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(diǎn)壓力對(duì)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