广安1﹟低温集气站的工艺设计 ——站内配管设计整理版

2021-04-25 13:22:31本页面

广安1﹟低温集气站的工艺设计 ——站内配管设计整理版


【正文】

广安1﹟低温集气站的工艺设计——站内配管设计 摘要 本文根据课程设计任务书的要求,进行广安1﹟低温集气站的工艺设计中站内管径及壁厚的设计。设计中我们主要通过气井产量、进站压力及进站温度等数据,按照管路中温度、压力、流量的变化将管路分成三部分计算,分别为:从井口出来,前五口井到汇合管路,后两口井到冷却器作为第一部分;前五口井从汇合管路经节流阀进入计量分离器或生产分离器然后到汇管,后两口井从冷却器开始,到汇管作为第二部分;从汇管出来的天然气经过脱硫系统、分离器到天然气凝液回收系统为第三部分。首先通过压力和密度来确定经济流速,然后再根据流量和经济流速来确定管径、壁厚。最后根据管径和壁厚对管道选型设计出合适的管道。

关键词:集气站工艺设计管径壁厚 1基本参数的确定 1.1天然气相对分子质量 根据课程设计任务书中气体组成(%): 85.33,2.2,1.7,1.56,1.23,0.9,6.3,0.78由气体的相对分子质量公式: 即: 得出:M=1685.33﹪+302.2﹪+441.7﹪+581.56﹪+721.23﹪ +860.9﹪+346.3﹪+440.78﹪ =13.6258+0.66+0.748+0.9048+0.8856+0.774+2.142+0.3432 =20.0834 1.2空气相对分子质量 查表得到空气的相对分子质量是28。

97。 2第一段管道的设计(井口到汇合管路或井口到冷却器) 2.1压缩因子的确定 基础资料:每口井的产量、进站压力及进站温度。 井号 产量() 进站压力(MPa) 进站温度(℃) 1 18 16 31 2 22 16 30 3 20 16 32 4 16 16 32 5 7 16 30 6 14 10 31 7 19 10 30 对于干燥天然气,根据公式: 2.1.1井号1、2、3、4、5天然气的压缩因子Z为: 对于井号1、2、3、4、5的进站压力相等,则根据公式可得它们的压缩因子也相同。代入数值可算得: 2.1.2井号6、7天然气的压缩因子Z为: 对于井号6、7的进站压力相等。

则根据公式可得它们的压缩因子也相同。代入数值可算得: 2.2流量的确定 由: 根据表格1的数据代入公式: 井口1: 井口2: 井口3: 井口4: 井口5: 井口6: 井口7: 2.3密度的确定 由在某压力和温度下的密度公式为: 由:=> 对于井口1: 对于井口2、5的进站压力及温度均相等,所以它们密度都相同为: 对于井口3、4的进站压力及温度均相等,所以它们密度都相同为: 对于井口6: 对于井口7: 2.4流速的确定 由经济流速公式: 对于井号1: 对于井号2、5的进站压力及密度都相等的情况下有: 对于井号3、4的进站压力及密度都相等的情况下有: 对于井号6: 对于井号7: 2。

5管径的确定 由进气管道直径公式: 可得: 同理得: 2.6壁厚的确定 由进气管壁厚度公式: 管线壁厚, P管线的设计工作压力,; d管线内径, 焊缝系数,无缝钢管,直缝管和螺旋焊缝钢管=1,螺旋埋弧焊钢管=0.9。钢材屈服极限, F设计系数 C腐蚀余量,当所输油,气中不含腐蚀性物质时C=0;当油气中含有腐蚀性物质时可取C=0.51。 取优质碳素钢20的245Mpa;F取0.5;C取0.8mm;取无缝钢管=1; 得出: 同理: 3第二段管道的设计(1、2、3、4、5汇合/冷却器到汇管) 3.1汇合管到节流阀前的管路 以满足最大流量和压力的条件为准 管段 连接计量分离器汇合的管路 连接生产分离器的汇合管路 压力(MPa) 16 16 温度(℃) 31 31 流量104m3/d 22 76 3。

1.1压缩因子的确定 根据公式: 代入数值可得: 3.1.2流量的确定 由: 根据表格1的数据代入公式: 汇合计量= 汇合生产= 3.1.3密度的确定 由在某压力和温度下的密度为: 对于两个管路压力及温度均相等,所以它们密度都相同为: = 3.1.4速度的确定 由经济流速公式: 对于两个管路压力及密度均相等,所以它们气体流速都为: = 3.1.5管径的确定 管道直径公式: , 得:汇合计量= 同理:汇合生产= 3.1.6管壁的确定 由管壁厚度公式: 可得: 汇合计量= 同理:汇合生产= 3.2节流阀→计量/生产分离器→汇管/冷却器→汇管的管路 管段 节流阀→计量分离器→汇管 节流阀→生产分离器→汇管 6井冷却器→汇管 7井冷却器→汇管 压力(MPa) 10 10 10 10 温度(℃) 14 14 14 14 流量104m3/d 22 76 14 19 3。

2.1压缩因子的确定 根据公式: 因为各段压力相同,所以压缩因子相同,代入数值可得: 3.2.2流量的确定 由: 根据表格数据代入公式: 经过节流阀→计量分离器→汇管的流量为: = 经过节流阀→生产分离器→汇管的流量为: = 经过6井冷却器→汇管流量为: = 经过7井冷却器→汇管流量为: = 3.2.3密度的确定 由在某压力和温度下的密度为: 对于各个管路压力及温度均相等,所以它们密度都相同为: = 3.2.4速度的确定 由经济流速公式: 对于各个管路压力及密度均相等,所以它们气体流速都为: = 3.2.5管径的确定 管道直径公式: 代入数据得: 经过节流阀→计量分离器→汇管的管径为: = 经过节流阀→生产分离器→汇管的管径为: = 经过6井冷却器→汇管管径为: = 经过7井冷却器→汇管管径为: = 3。

2.6管壁的确定 由管壁厚度公式: 可得: 经过节流阀→计量分离器→汇管的管壁为: = 经过节流阀→生产分离器→汇管的管壁为: = 经过6井冷却器→汇管的管壁为: = 经过6井冷却器→汇管的管壁为: = 4第三段管道的设计(汇管→脱硫系统→分离器→天然气凝液回收系统) 此管段分为三段管线 管线1:从汇管经脱硫系统到换热器 管线2:从换热器到节流阀 管线3:从节流阀经分离器到天然气凝液回收系统 管道线路 压力(MPa) 温度(℃) 1 10 14 2 10 1 3 6 16 4.1压缩因子的确定 由公式得: 管线1、2的压力相同,所以压缩因子相同都为: 管线3的压缩因子为: 4。

2流量的确定 由: 根据上述表格的数据代入公式: 管线1: 管线2: 管线3: 4.3密度的确定 由在某压力和温度下的密度为: 根据上述表格的数据代入公式: 管线1: 管线2: 管线3: 4.4流速的确定 由经济流速公式: 根据上述表格的数据代入公式: 管线1: 管线2: 管线3: 4.5管径的确定 由进气管道直径公式: , 根据上述表格的数据代入公式: 管线1: 管线2: 管线3: 4.6壁厚的确定 由进气管壁厚度公式: 把数据代入公式得: 管线1: 管线2: 管线3: 5管道的选型 参照附表选用范围内的管道: 钢管 铸铁管 公称直径DN 内径d 计算内径dj1 计算内径dj2 内径d 计算内径dj1 15 15。

75 14.75 13.25 50 49 20 21.25 20.25 18.75 75 74 25 27.00 26.00 24.50 100 99 32 35.75 34.75 33.25 125 124 40 41.00 40.00 38.50 150 149 50 53.00 52.00 50.00 200 199 70 68.00 67.00 65.00 250 249 80 80.00 79.00 77.00 100 106.00 105.00 103.00 125 131。

00 130.00 127.00 150 156.00 155.00 152.00 175 174.00 173.00 174.00 200 199.00 198.00 195.00 225 224.00 223.00 220.00 250 253.00 252.00 249.00 275 279.00 278.00 275.00 附表钢管、铸铁管计算内径(mm) 选型结果: 5.1第一段管道的设计(井口到汇合管路) 七管道分别选取管道为:323.0,323.0,323.0,252。

5,201.5,322.5,402.5 5.2第二段管道的设计(1、2、3、4、5汇合管路到节流阀) 汇合管路到节流阀(连计量分离器)管道:323.0 汇合管路到节流阀(连生产分离器)管道:704.0 5.3第二段管道设计(节流阀→计量/生产分离器→汇管或冷却器→汇管) 经过节流阀→计量分离器→汇管的管道:402.5 经过节流阀→生产分离器→汇管的管道:804.0 经过6井冷却器→汇管管道:322.5 经过7井冷却器→汇管管道:402.5 5.4第三段管道的设计(汇管→脱硫系统→分离器→天然气凝液回收系统) 汇管→脱硫系统→换热器管道:1005.0 换热器→节流阀管道:1005。

0 节流阀→分离器→天然气凝液回收系统管道:1254.0 6小结 本次课程设计针对广安1﹟低温集气站的工艺设计,根据流量、温度和压力与管径和壁厚的关系,确定管道的管径和壁厚,然后选择出合适的管道型号。在这次为期两周的课程设计中,我们首先通过小组讨论初步确定流程,然后到自己的小组交流确定计算方法,再到最后自己完成课程设计的报告。每一个步骤,我们都学到很多东西,使我基本掌握了如何进行工艺管道设计,这不仅培养了我们的收集信息的能力,还锻炼了我们的团队精神和交流能力,使我们的自学能力得到提高,这些能力为我们以后的学习和工作打下了基础。这两周虽然比较忙,,但是我们过得很充实。 参考文献 [1]梁平。

王天祥.天然气集输技术M.北京:石油工业出版社.2008.5(1); [2]《油田油气集输设计技术手册》编写组.油田油气集输设计技术手册.北京:石油工业出版社.1994.12; [3]曾自强,张育芳.天然气集输工程M.北京:石油工业出版社.2001.11(1); [4]李长俊.天然气管道输送M.北京:石油工业出版社,2000.11

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