天然气管道输送课程设计任务书

一、课程设计的目的

通过本课程设计，培养学生运用《天然气管道输送》课程的理论和技术知识解决实际问题，构架设计方案，提高资料查找、运算、制图等能力。通过课程设计，掌握输气管道工艺计算方法，输气管道工艺设计步骤和设计方法输气管道设计图纸绘制。

二、设计题目

某天然气管道工艺设计

三、设计原始数据

1）已知天然气性质；2）气候条件；4）输量等。

四、设计任务

1、设计计算

    1）水力计算；2）热力计算；3）强度计算。

2、设计方案

    1）管材选择；2）管径、壁厚；3）压缩机站数及位置；4）工艺运行参数。

3、图纸绘制

1）离心式压缩机站工艺流程图；2）首站工艺流程图。

五、设计设计依据

课程设计任务书

GB5O251-2003输气管道工程设计规范

相关的规范、法规、条例、标准

六、设计成果要求

1、设计说明书

说明书要求字迹清楚，标题编排合理，引用的数字、公式要有根据，内容应包括设计概述，设计依据，设计原始资料，计算过程等。设计说明书应包括封面、目录、前言、正文、总结、参考资料、附录等，用A4纸打印并装订成册。

2.图纸

1）离心式压缩机站工艺流程图一张；2）首站工艺流程图一张。

图纸绘制及图例应符合现行制图标准及工程设计习惯用法，尺寸、标注和文字等要用工程字体。图纸标注一定要完整准确，包括管径、风管断面尺寸、标高和定位尺寸等。图纸作为附录装订在说明书最后。

3.成果提交要求

每人提交一份设计成果（含图纸的设计说明书、设计任务书），装在档案袋里，封面应注明课程设计题目，姓名和学号。

七、进步安排

[1]李长俊.天然气管道输送[M].北京:石油工业出版社，2000.3

[2]王国付,吴明等.干线输气管道优化设计[J].油气储运,2006,25 (5):23～25 

[3][中华人民共和国建设部].输气管道工程设计规范（GB 50251-2003 ）.建设部标准定额研究所组织中国计划出版社，2003.6.10

[4][国家石油和化学工业局].石油天然气工程总图设计规范（SY/T 0048-2000）.石油工业出版社，2000.12.25

[5] [美] paul c.Hanlon著，郝点等译.压缩机手册.北京：中国石化出版社，2003

附录：

1.设计题目及原始数据

基本经济参数：

管道设计使用寿命：30年；

基准内部收益率：0.12；

与管径成正比的敷设费用：1.21794元/mm.m；

与管路单位重量成正比的敷设费用：960元/吨；

与管径和重量都无关的敷设费用：15元/ m；

与功率无关的每座压缩机站的投资：元；

与功率成正比的压气站的投资费用：7200元/KW；

压缩机备用系数：1.05；

管路部分的年经营费用：100元/m.a；

与功率无关的每座压缩机站的年经营费用：100000元/ a；

压缩机单位功率的年经营费用：5000元/KW. a；

题目1：陕京输气管道(20亿m3/年)工艺设计

起点压力：4.5 MPa；

起点供气温度：40°C；

终点配气压力：不低于1.6 MPa；

线路概况：全长840km，沿线高差可忽略；

任务输量：20亿方/年；

工作天数：350/年；

根据管道沿线气象资料，管道埋深处的地温为：

夏季：15℃

冬季:  5℃

表1.1 天然气组分表

题目2：陕京输气管道(15亿m3/年)工艺设计

年输量Q：15亿m3/年；

首站天然气进气压力：4.0MPa；进站温度：40℃；

管道埋深处的平均地温为：夏季：15℃；  冬季：5℃；

管道总传热系数取5.0w/（m2·k）； 

管道理论年工作天数：350d；

线路概况：全长840km，沿线高差可忽略；

北京市正常日小时用气不均匀系数（见表2.2）

表2.1 天然气组分表

年输量Q：30亿方/年； 

首站天然气进气压力：4.8MPa；进站温度：40℃；

管道总传热系数取5.0W/（m2·K）；

末站用气压力：1.6MPa；

线路走向和大致的长度L，840km；

管道理论年工作天数：350d；

天然气组分、相对密度；

表3.1 天然气组分表

表4.1 天然气组成

起点压力：4.8MPa；

起点供气温度：38℃；

终点配气压力：不低于1.8MPa；

线路概况：全长0km，沿线高差可忽略；

任务输量：25亿方/年；

工作天数：360天/年；

供气系数见下表。

表4.2  供气系数

起点压力：6.5 MPa；

   起点供气温度：40°C；

   终点配气压力：不低于2.6 MPa；

   线路概况：全长760km，沿线高差可忽略；

   任务输量：30亿方/年；

   工作天数：360/年。

气质资料：

表5.1气质组分

1）输气总工艺流程；

2）输气站的工艺参数和流程；

3）输气站的数量和站间距；    

4）输气管道的直径、设计压力及压气站的站压比；

5）利用高压管道末端进行储气来保证用气高峰时的供应量。

3设计思路

采用方案比较法进行设计，主要步骤如下

1）将任务输量换算成计算流量；

2）根据输量初选经济管径；

3）按钢管规格，选出与相近的两种管径、；

4）选择管材，初定三个设计压力、、；

5）根据初定的输送压力和管径，求管壁厚度，并进行强度校核，然后求出三种管子的内径；

6）根据计算流量、输送压力，选择压缩机的压缩比，确定压缩机型号和站机组组合方式；

7）计算末段长度和直径；

8）布置压缩机站，求得全线的压缩机站数；

9）经济计算，选择最优方案。