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        TGNET 軟件在多氣源用戶復(fù)雜長輸管網(wǎng)中的應(yīng)用分析

        2020-07-19 04:15:58
        魅力中國 2020年23期
        關(guān)鍵詞:輸量輸氣外輸

        (山東萊克工程設(shè)計有限公司,山東 東營 257000)

        一、引言

        某天然氣管輸項目管道全長100.1km,主要包括一條輸氣干線,管線設(shè)計輸量為24×108m3/a,設(shè)計壓力為6.3MPa。

        本工程氣田外輸管網(wǎng)系統(tǒng)包括兩條干線和兩條支線,四條管線全長230km。輸氣管網(wǎng)系統(tǒng)有多處氣源,是典型的多氣源用戶復(fù)雜長輸管網(wǎng)。本文希望通過運用TGNET 軟件進行輸氣管道管徑的比選以及核算管網(wǎng)最大輸氣能力。

        二、主要工藝參數(shù)

        (一)天然氣組分

        本工程輸送介質(zhì)為氣田所產(chǎn)天然氣,氣田氣經(jīng)凈化處理后進入長輸管道。

        表2.1-1 凈化廠來氣組分和主要物性參數(shù)

        (二)管道設(shè)計輸量

        根據(jù)資源與市場平衡分析,進入氣田整個外輸供氣管網(wǎng)氣量51×108m3/a,其中本項目管道預(yù)估市場量18×108m3/a,用戶正常用氣量10.6×108m3/a,最小用氣量6.36×108m3/a,其余方向發(fā)展用氣量7.43×108m3/a。

        三、管道輸氣能力計算及分析

        TGNET 軟件是世界公認的用于氣體管道水力學(xué)計算、儲氣能力分析、日常操作決策和計算分析的高精度軟件[1]。

        (一)計算公式

        TGNET 軟件通常采用Sarem、BWRS、Peng、Peng-78、SRK5 種方程[3]。本工程計算選用BWRS 計算公式模型:

        P1—管道計算段的起點壓力(絕),MPa;

        P2—管道計算段的終點壓力(絕),MPa;

        d—管道內(nèi)徑,cm;

        λ—水力摩阻系數(shù);

        Z—壓縮因子;

        Δ—相對密度;

        T—管道內(nèi)氣體的平均溫度,K;

        L—管道計算段的長度,km;

        α—系數(shù),m-1;

        Ra—氣體常數(shù),標(biāo)況下Ra =287.1m2/(s2·K);

        Δh—管道計算段終點對起點標(biāo)高差,m;

        n—分管段數(shù)。

        hi—分管段終點標(biāo)高,m;

        hi-1—分管段起點標(biāo)高,m;

        Li—分管段長度,km;

        g—重力加速度,g =9.81m/s2。

        (二)管道輸氣工藝分析

        已建集輸管網(wǎng)干線管徑DN600、首站1~閥室支線管徑DN300,凈化廠4至清管站2 管線管徑DN500、凈化廠4 至清管站2 管線管徑DN500、凈化廠3至閥室管線管徑DN400,設(shè)計輸送任務(wù)51×108m3/a,設(shè)計壓力6.3MPa。

        1.管道管徑比選及最大輸氣能力核算

        考慮到本管道系統(tǒng)設(shè)計壓力6.3MPa,由此運用TGNET 軟件進行管徑計算,選用DN600 管徑進行核算,計算結(jié)果見表3.2-1。

        表3.2-1 工藝計算結(jié)果(DN600 管徑)

        根據(jù)核算結(jié)果,結(jié)論如下:

        采用DN600 管徑時最大輸氣能力21×108m3/a,滿足要求。

        2.集輸管道最小輸量時,末站1 及整個外輸管網(wǎng)輸氣能力核算

        考慮末站2 初期僅給廠區(qū)供氣,且廠區(qū)裝置運行負荷僅達到60%,此時新建管道輸氣能力最小,輸氣量為6.36×108m3/a。選用DN600 管徑核算此工況下末站1 及整個氣田外輸管網(wǎng)最大輸氣能力,計算結(jié)果見表3.2-2 及圖3.2-2。

        表3.2-2 工藝計算結(jié)果

        根據(jù)核算結(jié)果,得出如下結(jié)論:

        1.當(dāng)集輸管道最小輸量6.36×108m3/a 時,清管站1 至末站1 管線最大輸氣能力為42.8×108m3/a,整個氣田外輸管網(wǎng)最大輸氣能力為49.16×108m3/a。

        2.該狀況下,且首站1、首站2所需最高外輸供氣壓力為5.1MPa、4.63MPa,均低于凈化廠1、凈化廠2 最高供氣壓力5.1MPa。

        四、結(jié)論

        1.在運用TGNET 軟件計算輸氣能力時,在確保管網(wǎng)最高運行壓力不超過設(shè)計壓力的條件下,應(yīng)首先進行管徑比對,結(jié)合設(shè)計輸量選擇最適合的管徑。

        2.管網(wǎng)工藝計算需根據(jù)上游氣田開發(fā)方案、結(jié)合下游市場建設(shè)進度,編制逐年供用氣計劃,做好進口、出口的供用氣量平衡和壓力平衡。

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