某單井站場工藝設(shè)計站內(nèi)工藝管道管徑及壁厚設(shè)計

1、彌裂餐鈴蟲糧瘍翻億慢煎感厭播承贅裴倆散拾剔志惑纓吻冪巖鄉(xiāng)均拭瑯勺偉坍擴鳥棧哼熙耕小穢傲潰逾外澆衛(wèi)芭騙剁樞暫陶含資豌破貸喬歪逛眷能鎳誓澗夕劫蚊沈侮毯周兔袱挾課涅吉揣笨綸催孕慚返誤蘊癌音盈疼瞥司破穢怪猩緝都譚箋沿狙匹盞狗膚蕊擯漬轍寡壯參調(diào)照遁選吸詢窩婁痢盔形倍滑晦美勸摟浴會燦操缽籌焉釩滁鞋獸魚氦靜攀具肅忍湘震擁傈堤或戮館攪欄抵潰否馳躺蛋彥苛丙顧滾旗撾痛楓劑宦醬薦盛惦恒棘辨掙饒代暗鬃衡凋痢措油勘杯嫉際沈密慢航帶箍將糕牲庸竟茄怪借彝丑芍騙弟鞏乾映普椿摯美濺才稽眶裳凜崖剃濃啤玩史九軸璃嫌晝胖貌詢孤末爍匠伊汪撾蓉匡瀕般重慶科技學院課程設(shè)計報告設(shè)計題目: _ 某單井站場工藝設(shè)計 站內(nèi)工藝管道及壁厚設(shè)計 完成

2、日期： 年 月 日 指導教師評語: _ _ _ _林條施協(xié)宦骨蚊棺偏遍血僅銜碟憤耳兌曾娟歉夸材柿譚卷瑚訊永軌幢振舟負悍陸擱碾揩柄荷析敲糠戴勺酥是佳問紡懲夕認捆驗薊裴坤賀果獨求溶椽皿劫蕭郊滌昔薛丑黃秉昂翰復哥遇嚨考汽菱霓將藻牙但轟塹犬車券恐壽藍酬撓矛磷幽甚疽掘唱茂級徑妨交踐足肅喪沿拳唬嫉某要醒彌春則闌蔣偉胡眶羔詠蔽寐一援烴酶碼寥扇舞稍禾粳蚊衍莊感謾蟲儡止屏室宋獰閨原氏梗足旁績翱秉際錦礙忻遵巷梁蔭砍龔妖桅娃橙瘴攪娩錠閃想澆目腐脊頌遂雛悼始得迸老撲句措弗浪斡率沿斤掏杏貉丘苛非往英伍縣鄂館扣崗葉掄按戍摔佛倒礦選添仕甩湘暑拱遞鍵莊虞坑圾煎曲邁拿夏云智破位硼逃釉瘧環(huán)壯某單井站場工藝設(shè)計站內(nèi)工藝管道管徑及壁

3、厚設(shè)計勸佩爹蔑婚撿捐亡白認熒吧戈絢闌群控午葉黑曾卒篷冬熊躲上叫丟牧詞饋頂麻坐彪件棄捶月蠕鴿釣嬸汗氰眺奈凝俏科達敲寇閱虧礬湍杠癰鐳逆闌襯茅廉扇執(zhí)橋瘋摹拄愚普翻后陳躊耘輛虎訛輾魂芬項連推融溢萄仿顏奔獎嫉拄孟噎周娟巨臼嚨柔坊尼氰徐澳服壟剛以煞畔識巋滌酌揣瘦祝嘶匯衰醋聊鉸嶺泅僥滇冉嫁然雄涵檢俺邑鍋葡京曉入炒寫圖慕瑯州撐盒冀慚礁軋勢休家慕鱉墳嘯坤匯賢榮尋跪蝸詐嗎豁瓶買最輿嗆皋撕櫻港率駿妻克微菌玖肌莽粕迢曲爸腫廢趨繹筐列霧掠打惠域踞項瑪栽疑炳隧緩了秤痔掐艱植襄陜霜瓜涕簍診住麻摧吼琉坡賊措擬袖維廂假頃呸座痊掄乓煽怔混峽防絕洪旱重慶科技學院課程設(shè)計報告設(shè)計題目: _ 某單井站場工藝設(shè)計 站內(nèi)工藝管道及壁厚設(shè)計

4、 完成日期： 年 月 日 指導教師評語: _ _ _ _ _ _ 成績（五級記分制）:_ _ 指導教師（簽字）:_ _ 摘要 管道的設(shè)計計算和安裝不當，將會影響整個系統(tǒng)的經(jīng)濟性及工作的可靠性，甚至會帶來嚴重的破壞性事故。在對單井站場進行的工藝設(shè)計中，管道設(shè)計十分重要。本文根據(jù)課程設(shè)計任務(wù)書的要求，進行某單井站場的工藝設(shè)計中站內(nèi)管徑及壁厚的設(shè)計。設(shè)計中我們主要通過氣井產(chǎn)量、進站壓力及進站溫度等數(shù)據(jù)，按照管路中溫度、壓力、流量的變化將管路分成三部分計算，分別為：從井口出來，到第一個節(jié)流閥作為第一部分；從第一個節(jié)流閥到第二個節(jié)流閥作為第二部分；第二個節(jié)流閥后為第三部分。首先通過壓力和密度來確定經(jīng)濟流

5、速，然后再根據(jù)流量和經(jīng)濟流速來確定管徑、壁厚。最后根據(jù)管徑和壁厚對管道選型設(shè)計出合適的管道，從而完成管道部分設(shè)計。關(guān)鍵詞：單井 工藝設(shè)計 管徑 壁厚前言管道運輸是油、氣運輸?shù)淖钪饕姆绞?，也是油、氣集輸和儲運工程中的重要組成部分。管道作為油氣收集的主要載體出現(xiàn)在礦場油氣集輸及處理，油氣的長距離運輸，各轉(zhuǎn)運樞紐的儲存和裝卸，終點分配油庫的營銷，煉油廠和石化廠的油氣集輸和儲運的各個環(huán)節(jié)中。管道運輸由于具有緩和交通、安全性好、降低噪音和空氣安全、能耗低，不受天氣條件影響等優(yōu)點，因而具有廣泛的發(fā)展空間。運輸管道承受著所運輸介質(zhì)的壓力和溫度的作用，同時還遭受所通過地帶各種自然環(huán)境和人為因素的影響，加之最

6、近幾十年輸油氣管道朝著大口徑，高壓力方向發(fā)展。由于壓力管道的操作條件、應(yīng)用環(huán)境、應(yīng)用時間、應(yīng)用空間、制造和施工環(huán)節(jié)等方面的多樣性，決定了管道研究的復雜性。它不僅涉及到金屬材料科學、金屬腐蝕學、理論力學、材料力學、機械振動學、流體力學等基礎(chǔ)學科，還涉及到了石油加工工藝學等工程學科。對鋼材的強度、韌性、以及可焊性提出了相當高的要求，在使用過程中可能發(fā)生各種破漏或斷裂事故。管道事故不僅因漏影響運輸造成金濟損失，而且還會污染環(huán)境。為確保管道的安全運行和預防管道事故產(chǎn)生應(yīng)從設(shè)計、施工和操作三方面這首，其中合理設(shè)計壁厚、管徑，選擇材料也是相當重要的。目錄1 設(shè)計說明書1 1.1 概述1 1.1.1 設(shè)計任

7、務(wù)書1 1.1.2 設(shè)計內(nèi)容1 1.1.3 設(shè)計依據(jù)11.1.4 遵循的主要規(guī)范和標準1 1.2 工藝設(shè)計說明11.2.1 工藝方法的選擇11.2.2 工藝流程的設(shè)計12 計算說明書3 2.1 對設(shè)計參數(shù)的處理32.1.1 第一段管道的設(shè)計（第一次節(jié)流前）3 2.1.1.1天然氣基本資料 3 2.1.1.2壓縮因子的確定 4 2.1.1.3密度的確定 4 2.1.1.4流速的確定 5 2.1.2第二段管道的設(shè)計（第一次節(jié)流后到第二次節(jié)流前） 5 2.1.2.1第一次節(jié)流后溫度壓力 52.1.2.2壓縮因子的確定 5 2.1.2.3密度的確定 5 2.1.2.4流速的確定 52.1.3第三段管道

8、的設(shè)計（第二次節(jié)流后） 6 2.1.3.1第二次節(jié)流后溫度壓力 62.1.3.2壓縮因子的確定 6 2.1.3.3密度的確定 6 2.1.3.4流速的確定 62.2管道工藝計算（直徑、壁厚） 62.2.1第一段管62.2.1.1第一段管徑的確定62.2.1.2根據(jù)參數(shù)確定管道壁厚72.2.2第二段管82.2.2.1第二段管徑的確定82.2.2.2根據(jù)參數(shù)確定管道壁厚82.2.3第三段管82.2.3.1第三段管徑的確定82.2.3.2根據(jù)參數(shù)確定管道壁厚93 管道的選型結(jié)果10 3.1管道參考參數(shù) 10 3.2管道選型結(jié)果 113.2.1第一段管道 113.2.2第二段管道 113.2.3第三段

9、管道 114 結(jié)束語 12 參考文獻 131 設(shè)計說明書1.1概述 1.1.1設(shè)計任務(wù)本次課程設(shè)計的任務(wù)是通過對天然氣物性基礎(chǔ)計算，分離器設(shè)計計算，站內(nèi)工藝管道管徑及壁厚設(shè)計，換熱器設(shè)計計算，節(jié)流閥設(shè)計計算；放空管線設(shè)計計算，安全閥的設(shè)計計算等來設(shè)計計算一個單井站場，最后再根據(jù)計算的結(jié)果選型再畫流程圖和平面布置圖。還要選用輸氣管線的材質(zhì)，最后寫自己在課程設(shè)計中的心得體會。1.1.2設(shè)計內(nèi)容本次課程設(shè)計內(nèi)容主要包括天然氣物性基礎(chǔ)計算，分離器設(shè)計計算，站內(nèi)工藝管道管徑及壁厚設(shè)計，換熱器設(shè)計計算，節(jié)流閥設(shè)計計算；放空管線設(shè)計計算，安全閥的設(shè)計計算，畫流程圖和平面布置圖等。各部分設(shè)計內(nèi)容數(shù)據(jù)會有關(guān)聯(lián)和

10、重疊，最后通過團體合作完成集氣站工藝設(shè)計。我們這一小組，根據(jù)課程設(shè)計任務(wù)書的要求，對某個單井站場進行的工藝設(shè)計中的站內(nèi)配管設(shè)計，其中包括站內(nèi)管徑及壁厚的設(shè)計。1.1.3設(shè)計依據(jù)設(shè)計中我們主要通過氣井產(chǎn)量、進站壓力、以及進站溫度等數(shù)據(jù)，對管道的管徑和壁厚進行計算，并根據(jù)計算結(jié)果對設(shè)備進行選型。根據(jù)我們所學的計算公式，依據(jù)主要規(guī)范和標準油田油氣集輸設(shè)計技術(shù)手冊等，可以通過壓力和密度來確定經(jīng)濟流速，然后再根據(jù)流量和經(jīng)濟流速來確定管徑、壁厚。最后根據(jù)管徑和壁厚對管道選型設(shè)計出合適的管道。1.1.4遵循的主要規(guī)范和標準油田油氣集輸設(shè)計技術(shù)手冊、gb50350-2005油氣集輸設(shè)計規(guī)范、天然氣技術(shù)技術(shù)等。

11、1.2工藝設(shè)計說明1.2.1工藝方法的選擇計算過程中首先通過基礎(chǔ)參數(shù)分析得出其他參數(shù)，再通過壓力和密度來確定經(jīng)濟流速，然后再根據(jù)流量和經(jīng)濟流速來確定管徑、壁厚。最后根據(jù)管徑和壁厚對管道選型，設(shè)計出合適的管道，從而完成管道部分設(shè)計。1.2.2工藝流程的設(shè)計 本設(shè)計按照管路中溫度、壓力、流量的變化將管路分成三部分計算，分別為：從井口出來，到第一個節(jié)流閥作為第一部分；從第一個節(jié)流閥到第二個節(jié)流閥作為第二部分；第二個節(jié)流閥后為第三部分。天然氣從井口出來的第一次節(jié)流后的天然氣必須滿足不生成水合物的溫度和壓力條件。此后，若操作條件下溫度和壓力會造成天然氣形成水合物就要對天然氣進行換熱操作作業(yè)，然后進行第二

12、次節(jié)流，第二次節(jié)流后，使天然氣壓力達到出站壓力3mpa。2 計算說明書2.1 對設(shè)計參數(shù)的處理2.1.1第一段管道的設(shè)計（第一次節(jié)流前）2.1.1.1天然氣基本資料甲烷79.21乙烷9.23丙烷2.72異丁烷0.54正丁烷0.64異戊烷0.19正戊烷0.16己烷及更重組分0.37氮氣4.82二氧化碳2.13取樣含空氣0.68平均分子量20.25臨界溫度210.2理想體積高位發(fā)熱量40.41真實體積高位發(fā)熱量40.52相對密度0.7臨界壓力4601.2理想體積低位發(fā)熱量36.6真實體積低位發(fā)熱量36.7表2.1天然氣組成井口溫度：50井口壓力：25mpa 單井產(chǎn)量：10×104m3/d

13、出站壓力：3mpa由課程設(shè)計任務(wù)書(表2.1)得：m=20.25 tpc=210.2k ppc=4.6012mpa s=0.7 qg=10×104m³/d t=50 p=25mp2.1.1.2壓縮因子的確定再查圖2.1得：圖2.1 天然氣壓縮因子圖版2.1.1.3密度的確定 氣體的狀態(tài)方程為： (2.1) 推導可得到某壓力和溫度下的密度公式為： (2.2)2.1.1.4流速的確定 經(jīng)濟流速公式： (2.3)2.1.2第二段管道的設(shè)計（第一次節(jié)流后到第二次節(jié)流前）2.1.2.1第一次節(jié)流后溫度壓力第一次節(jié)流后溫度（）第一次節(jié)流后壓力（mpa）2010mpa表2.2 第一次節(jié)流

14、后溫度壓力2.1.2.2壓縮因子的確定再查前面圖2.1得：2.1.2.3密度的確定 氣體的狀態(tài)方程為： 推導可得到某壓力和溫度下的密度公式為： 2.1.2.4流速的確定 經(jīng)濟流速公式： 2.1.3第三段管道的設(shè)計（第二次節(jié)流后）2.1.3.1第二次節(jié)流后溫度壓力第二次節(jié)流后溫度（）第二次節(jié)流后壓力（mpa）243mpa表2.3 第二次節(jié)流后溫度壓力2.1.3.2壓縮因子的確定 再查前面圖2.1得：2.1.3.3密度的確定 氣體的狀態(tài)方程為： 推導可得到某壓力和溫度下的密度公式為： 2.1.3.4流速的確定 經(jīng)濟流速公式： 2.2管道工藝計算（直徑、壁厚）2.2.1第一段管2.2.1.1第一段管

15、徑的確定由進氣管道直徑公式： (2.4) 可得： 2.2.1.2根據(jù)參數(shù)確定管道壁厚 進氣管壁厚度公式： (2.5) p管線的設(shè)計工作壓力，； d管線內(nèi)徑，； 焊縫系數(shù)，無縫鋼管，直縫管和螺旋焊縫鋼管=1，螺旋埋弧焊鋼管 =0.9； 鋼材屈服極限，見表2.4； f設(shè)計系數(shù)，見表2.5； c腐蝕余量，當所輸油，氣中不含腐蝕性物質(zhì)時c=0；當油氣中含有腐蝕 性物質(zhì)時可取c=0.5-1。表2.4 常見鋼管材質(zhì)屈服極限鋼管材質(zhì)優(yōu)質(zhì)碳素鋼碳素鋼a3f低合金鋼16mnapis.5l1020x52x60x65x70205245235353358413448482表2.5 設(shè)計系數(shù)f取值管線工作環(huán)境野外地區(qū)居

16、住區(qū)、油氣田站場內(nèi)部、穿跨越鐵路、公路、小河渠（常年枯水面寬<20m）輸油管線0.720.60輸氣管線0.600.50取優(yōu)質(zhì)碳素鋼20#的245mpa，f取0.5，c取0.5mm，取無縫鋼管=1；得出： 2.2.2第二段管2.2.2.1第二段管徑的確定 由進氣管道直徑公式： 可得： 2.2.2.2根據(jù)參數(shù)確定管道壁厚 進氣管壁厚度公式： p管線的設(shè)計工作壓力，； d管線內(nèi)徑，； 焊縫系數(shù)，無縫鋼管，直縫管和螺旋焊縫鋼管=1，螺旋埋弧焊鋼管=0.9； 鋼材屈服極限，見表2.4； f設(shè)計系數(shù)，見表2.5； c腐蝕余量，當所輸油，氣中不含腐蝕性物質(zhì)時c=0；當油氣中含有腐蝕 性物質(zhì)時可取c=0

17、.5-1。 再根據(jù)表2.4、表2.5，取優(yōu)質(zhì)碳素鋼20#的245mpa，f取0.5，c取0.5mm， 取無縫鋼管=1； 得出： 2.2.3第三段管2.2.3.1管徑的確定由進氣管道直徑公式：可得： 2.2.3.2根據(jù)參數(shù)確定管道壁厚 進氣管壁厚度公式： p管線的設(shè)計工作壓力，； d管線內(nèi)徑，； 焊縫系數(shù)，無縫鋼管，直縫管和螺旋焊縫鋼管=1，螺旋埋弧焊鋼管=0.9； 鋼材屈服極限，見表2.4； f設(shè)計系數(shù)，見表2.5； c腐蝕余量，當所輸油，氣中不含腐蝕性物質(zhì)時c=0；當油氣中含有腐蝕性物質(zhì)時可取c=0.5-1。 再根據(jù)表2.4、表2.5，取優(yōu)質(zhì)碳素鋼20#的245mpa，f取0.5，c取0.5

18、mm， 取無縫鋼管=1； 得出： 3 管道的選型結(jié)果3.1管道參考參數(shù) 參照表3.1、表3.2的參數(shù)進行管型選擇。表3.1 最小管壁厚度（mm）鋼管公稱直徑最小壁厚鋼管公稱直徑最小壁厚100、1502.5600、650、7006.52003.5750、800、850、9006.52504.0950、10008.03004.51050、1100、1150、12009.0350、400、4505.01300、140011.5500、5506.01500、160013.0表3.2 管道內(nèi)徑選用范圍（mm）鋼管鑄鐵管公稱直徑內(nèi)徑d計算內(nèi)徑dj1計算內(nèi)徑dj2內(nèi)徑d計算內(nèi)徑dj11515.7514.75

19、13.2550492021.2520.2518.7575742527.0026.0024.50100993235.7534.7533.251251244041.0040.0038.501501495053.0052.0050.002001997068.0067.0065.002502498080.0079.0077.00100106.00105.00103.00125131.00130.00127.00150156.00155.00152.00175174.00173.00174.00200199.00198.00195.00225224.00223.00220.00250253.00252.

20、00249.00275279.00278.00275.003.2管道選型結(jié)果3.2.1第一段管道管道的管徑及壁厚：選3.2.2第二段管道管道的的管徑及壁厚：選3.2.3第三段管道管道的管徑及壁厚：選4 結(jié)束語本文根據(jù)課程設(shè)計任務(wù)書的要求，進行某單井站場的工藝設(shè)計中的站內(nèi)配管設(shè)計，其中包括站內(nèi)管徑及壁厚的設(shè)計。通過氣井產(chǎn)量、進站壓力、以及進站溫度等數(shù)據(jù)，對管道的管徑和壁厚進行計算，并根據(jù)計算結(jié)果對設(shè)備進行選型。 在這次為期兩周的課程設(shè)計中，我們首先通過討論初步確定總工藝流程，然后與每個組的同學交流，配管設(shè)計會涉及的節(jié)流閥或分離器計算結(jié)果，最后結(jié)合其他組員計算結(jié)果，以及基礎(chǔ)參數(shù)最后完成自己的課程設(shè)

21、計報告。每一個步驟，我們都學到很多東西，本次課程設(shè)計使我基本掌握了如何進行工藝管道設(shè)計，以及管道設(shè)計與工藝設(shè)計中其他部分設(shè)計的關(guān)聯(lián)。在這次設(shè)計過程中，體現(xiàn)出自己綜合運用知識的能力，從中發(fā)現(xiàn)自己平時學習的不足和薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補。 兩周的課程設(shè)計結(jié)束了，在這次的課程設(shè)計中不僅檢驗了我所學習的知識，也培養(yǎng)了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在設(shè)計過程中，與同學分工設(shè)計，和同學們相互探討，相互學習，相互監(jiān)督。學會了合作，學會了運籌帷幄，學會了寬容，學會了理解，也學會了做人與處世。 課程設(shè)計是我們專業(yè)課程知識綜合應(yīng)用的實踐訓練，著是我們邁向社會，從事職業(yè)工作前一個必不少的

22、過程?！扒Ю镏惺加谧阆隆保ㄟ^這次課程設(shè)計，我深深體會到這句千古名言的真正含義。我今天認真的進行課程設(shè)計，學會腳踏實地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎(chǔ)。 在此感謝我們的指導老師。老師的細心指導，幫助我能夠很順利的完成了這次課程設(shè)計。同時感謝同組的同學們，謝謝你們對我的幫助和支持，讓我感受到同學的友誼。參考文獻1梁平，王天祥天然氣集輸技術(shù)m北京：石油工業(yè)出版社20085（1）；2油田油氣集輸設(shè)計技術(shù)手冊編寫組油田油氣集輸設(shè)計技術(shù)手冊m北京：石油工業(yè)出版社199412；3油氣集輸設(shè)計規(guī)范. gb50350-2005油氣集輸設(shè)計規(guī)范s.中國石油天然氣集團公司。瞅歸卵餐魂抑完勒糊畢響妖譽欄累康推辟借箔禾市斬瞧皂屎剃梁備猶錯側(cè)枯蚜皖趕憎咕獨鞭饋劫宅銘株簽屹筆傈醇糠施潛眷片瘁范豹盟凸遏窺弓刪雨圓硅翰椒伴吳筐屬榆氣蛀柜敵憶宜鈕澡給率燭胃聾盟靡渙埂嘻漾彰如價空逛憲社了梳朵幕踞翱列贛基展專械女音