输气管道设计与管理问答题

1.分析天然气中水的存在对输气管线有哪些危害？

答：1）水聚集在低洼处，使管道截面减小，输送能力降低。

2）在管道内层形成水膜，遇到酸性气体会形成腐蚀液。

3）在一定温度下，会形成水合物会堵塞。

2水合物的形成条件及防止水合物形成的主要方法有哪些？

条件：1天然气中含有足够的水分。

2 一定的温度和压力

3 气体处于脉动，絮流等激烈扰动之中，并有结晶中心存在。

防止形成的主要方法：

1加热2降压3添加抑制剂4干燥脱水

3 天然气中杂质的主要类型，及其危害，净化方法？

答：地层中开采出来的天然气常含有砂、铁锈、水、水蒸气、硫化物、二氧化碳等杂质。砂、铁锈等固体尘粒，会对管道、压气机、仪表设备等产生磨损。

水:会减少输气截面，增加输气阻力

酸性气体（H2S,CO2）形成酸性水溶液，对管内壁产生腐蚀。

在一定压力、温度条件下，水还能和天然气中的轻组分生成固体冰雪状水合物，堵塞管道。水蒸气会降低天然气热值。

硫化物：①无机硫（H2S）。H2S是酸性气体，H2S和其燃烧产物SO2是剧毒气体。（空气中含H2S 910mg/m3,0.06%时，使人严重中毒），H2S又是制造硫、硫酸的原料。

②有机硫，CS2和COS（硫氧化碳），天然气作为化工原料时易使催化剂中毒，影响产品质量。

CO2：遇水生成碳酸，腐蚀管壁外，还影响天然气热值。

因此，天然气在进入长输管线前必须净化，除去气体中的有害杂质。

吸收法(absorption)：某种液体能选择性地吸收气体中某种组分，使它与气流分离，这种液体称吸收剂。按两者是否发生化学反应，也可分为物理吸收和化学吸收两种。物理吸收时，也可采用措施使被吸收物质和吸收剂分开，这一过程称解析。解析能使吸收剂再生并重复使用。直接转化法：通过某种化学反应，使杂质转化为无害化合物或易于除去的化合物。

综合法：以上方法的综合利用

4 已知输气管基本公式试分析管路的终点压力，管径，温度，管长对流量的影响

答（1）管道直径对流量的影响

加大直径是增加输气管流量的主要措施

（2）站间距对流量的影响

输气管管道的站间距一般在110Km 到150Km 。

即倍增压气站，输气量只能只能怎加1.4倍

（3） 输气温度对流量的影响

低温输送有利； 输气管设计时水力计算应该取全年

最高月平均地温

（4） 起、终点压力对流量的综合影响

高压输送是输气管增加流量的另外一个主要措施。

改变相同的δp 时，提高起点压力对流量增大的影响大于降低终点压力的影响。

（5） 终点压力Pz 对输气量的影响

0.5

1221T T Q Q ⎛⎫= ⎪⎝⎭22()()()Q Z Q Z Q Z Q Z

p p p p p p p p p

-=+-=+

∆

结论：（1）PZ从PQ降至0.5PQ时，输气量迅速上升达到Q=0.866Qmax 即PZ在高压范围内的变化对Q0影响很大

（2）PZ由0.5PQ继续下降时，输气量上升缓慢，即PZ在低压范围内的变化对输气量影响不大，城市用气量波动对输气量影响也不大。

（3）PZ/PQ=1/E=δ，他影响压气站的压缩级数和所耗功率，希望E小一些，这样才能节省功率，降低输气成本。因而，压气站入口压力一般保持在0.5PQ左右，而不是像输那样，压力全部消耗完了再设中间站增压。

5与不可压缩流体相比，分析输气管道温降变化特点。

答：由于气体密度远小于油品密度，与同样直径的输相比，质量流量只有的1/3,1/4，而比定压热容相差不大，在同样的K,T0，D,L条件下，输气管a值大很多，温降比输

快得多，温降曲线较陡。

6如何确定管线内水合物的形成区间？

CD为输气管温度曲线，在MN曲线上的Mm和nN曲线两段，水合物的形成温度低于输气管温度，这两段根本不可能形成水合物mn段的水合物的形成温度高于输气管温度。温度，压力条件完全满足，但水分条件是否满足尚待分析，进入输气管的气体若是不饱和的，气体的露点为J，它低于输气管温度。随着压力降低，露点也下降，至K点饱和，Km段满足水分条件，但不满足温度，压力条件，不能形成水合物。m点以后，气体的露点就是输气管温度，水分温度压力三个条件均已具备，水合物可能形成，f 点之后气体由于水的析出而不饱和，始终保持最小含水量W，直至终点，露点从f点开始也逐步下降，愈来愈低于输气管温度，mf段是具备水分温度压力全部条件的，水合物可能形成。

7输气系统的组成及特点有哪些？

组成：由矿场集气管网，干线输气管网，城市配气管网和与这些管网相匹配的站场装置组成特点：1从生产到使用各环节紧密相连2气体可压缩性对输气和储气的影响（1）上下站输量不等时，压力变化较平稳。（2）输气管中体积流量沿管线而改变，起始流量小，终点流量大（3）输气管道末端储气（4）停输后管内压力的变化可使压力达到均衡3可充分利用底层压力输气

8天然气储存的主要方法

答1气罐储气2地下储气3天然气液化储存4液化石油气调峰

5长输管道末端储气6天然气溶解储存7天然气水合物的固态储存8天然气吸附储存

9分析某段停运，某点泄露对输气管道的影响

某站停运全线流量下降，且停运站离首站越近，对流量影响越大

某站停运，停运站之前各进出口压力均上升，停运站之后各进出口压力均下降，越接近停运

站下降越多，离停运站越远下降越少10天然气调峰的主要措施

（1）调节气田产量，调节干线输气管道工艺运行方案等供气能力调节措施，或者设置机动气源。

（2）选择一些可切换多种燃料的大型工业企业作为缓冲用户。

（3）推行峰谷气价，冬高夏低：发展燃气，制冷空调

（4）利用各种储气设施来调峰