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1、第24卷第6期油气储运#19#油气储存管道末段储气调峰分析方法*姜笃志宫敬(石油大学(北京)石油天然气工程学院)姜笃志宫敬:管道末段储气调峰分析方法,油气储运,2005,24(6)19~21,37。摘要在复杂输气管道稳定过程分析方法的基础上,建立了输气管道储气能力分析方法。该方法可以根据管道起点或终点的压力限制条件和稳态输量,确定管道末段储气调峰的能力和用储气库参与小时调峰的需求,能够系统地分析复杂输气管网工艺过程,确定管道末段储气调峰能力,
2、是一种简便、实用的近似方法。在瞬态分析前,可对管网系统末段储气调峰能力进行预测和判断。经计算比较,提出的方法与SPS系统分析结果吻合很好,可用于预测管道的储气能力。在实际应用中,特别是在管道可行性研究和设计阶段具有重要的价值。主题词天然气管道末段储气调峰工艺计算方法入在管道内的天然气输送出去。显然,管道的储气一、前言能力可以理解为某一时段内管段流入气体总量与流出气体总量之差。利用管道本身具有的储气能力,调节平稳供气设距管道末段储气管段的长度为L,管段起点和不稳定用气之间的
3、矛盾,是一种便捷灵活的方法。为零,管段中任意点距起点的距离为x,则整个管段1~3然而,面对连接用户越来越多、系统结构越来越复杂气体标准状况下的体积V为:的输气管道,如何准确分析判断管道储气调峰能力、LV=APdx(1)恰当设定管道系统压力和合理确定管道设计输量等!02问题,一直受到人们的关注。对于输气管道系统的Z0RT0dA=4ZRTP0运行,目前已经有许多相当好的分析方法和手段,然而,这些手段和方法大多数基于数值方法并依赖于式中P∀∀∀管段x点的压力;计算机技术。对于管道运行中的物理现象
4、、各种运Z∀∀∀压缩系数;行参数之间的物理关系等缺乏简单、直观、清晰的反d∀∀∀管道内径;映。有些方法虽然简单清晰,但是对于复杂输气管T∀∀∀管段x点的温度;R∀∀∀气体常数。道运行工况的描述缺乏全面性和准确性。针对这一问题,根据由样条函数插值法所建立上述各下标为0的参数,为天然气标准状态下的复杂输气管道运行分析方程,对输气管道末段储的参数,无下标的参数为管道运行状态下参数。为气调峰过程进行了分析,提出了复杂输气管道末段简化分析方法,现将压缩系数Z取为定值(根据所储气调峰
5、工艺的简便计算方法。分析的管道状态,取其平均参数下的值,该值将通过4迭代获得)。二、建立方程设管道储气段的起点最高允许压力为P1max,终点最低允许压力为P2min,在某一输量下,由起点以管道进行储气调峰,就是当用气量少时将多最高允许压力P1max决定的管道沿线状态Pmax的管输入的天然气存管道中,当用气量多的时候将存道容积为Vmax,由终点最低允许压力P2min决定的管*102249,北京市昌平区府学路18号;电话:(010)89733804。#20#油气储运2005年n道
6、沿线状态Pmin的管道容积为Vmin。则该状况下输P1max-P2min-k1∃qixi气管道末段管段储气量为:i=1Ly=(8)LL(k1+k2)Q2V=Vmax-Vmin=APmaxdx-APmindx(2)!0!0相应的管道末段最大储气量为:关于P4nmax和Pmin的取值,可以采用下列方程:2nA(P1max-P2min-k1∃qixi)i=1P(x)=P1max-k1Q1x+k1∃qi(x-xi)+(3)Vmax=i=12(k1+k2)Q2nP(x)=P2min+k2Q1
7、(L-x)12+A(k1-k2)∃qixi(9)n2i=1-k2∃qi[(L-xi)-(x-xi)+](4)将式(10)代入式(3)和式(4)得到对应于P1maxi=1n和P2min的管段两端的压力,并整理得到:考虑Q1=Q2+∃qi的关系(式中Q1和Q2为管i=1n道入口和出口流量,qi为沿线分输流量),可得:P2max=P1min-k2∃qixi(10)i=1n1式(10)是输气管道末段最大储气能力的判断条Vmax=AP1max-k1Q2L-k1∃qixi2i=1件,满足这个
8、条件,管道系统就处于最大储气能力状n21xi态。当管道沿线没有分输时,末段最大储气能力的+k1∃qiL(5)2i=1L2,5判断条件就演变为常用的判别方法P2max=n211xiPVmin=AP2min+k2Q2L+k2∃qiL(6)1min。22i=1L为了说明该方法的适用性,现选择一个输气管将式(5)和式(6)代入式(2),整理后得到复杂输道工程案例进行分析。所选管道结构复杂,用户繁气管道末段储气能力计算方程:多,用气负荷变化较大,具有复杂输气管道的代表1V=AP1max-P2min-
