天然气输送管道放空管设计方法研究

【摘要】：放空系统作为天然气管道和集输站场安全设施的重要组成部分,对保障天然气安全生产和利用起着泄放系统压力、减小事故后果的作用。目前我国标准规范中对于天然气站场和管道放空管的设置均是参照美国行业规范标准制定,但我国基本情况与美国差异较大,且我国在引用API RP521的放空管设计方法时并不清楚其方法理论来源。论文同时考虑天然气管道放空管设计投资和放空风险两方面因素,提出了放空管的设计方法,对今后完善我国放空管设计标准具有一定借鉴意义。 本文主要完成了以下几个方面的工作： (1)调研国内外放空管设计方法现状,分析放空管设计的影响因素与进展,为天然气管道放空管设计方法研究提供理论基础。 (2)基于流体力学基本理论,对放空管道进行水力分析,得到放空管放空时气体流动的水力特性,并确定天然气站场和管道放空系统的放空量和放空时间,为放空管的设计从理论上提供科学依据。 (3)通过将放空管放空天然气产生的风险转化为以经济考量,将放空管的风险分析和成本效益分析结合在一起建立基于放空管风险性与成本效益的天然气管道放空管设计计算模型,求解模型得到不同地区等级下放空管最优高度设计计算式,并与现有放空管设计方法进行分析对比,结果表明,采用本研究方法设计的放空管高度更低,投资更小。 (4)针对含硫天然气管道,其放空管设计方法与常规天然气管道放空管设计方法相同,通过分析对比两种放空方式的风险,结果表明,含硫天然气更适合使用点火放空,并确定了与含硫天然气相关的系数,得到不同地区等级下含硫天然气管道放空管最优高度计算式。 【关键词】：天然气放空管 放空 设计方法 含硫天然气
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TE973.1
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 绪论7-24
• 1.1 研究目的及意义7-8
• 1.2 国内外放空管现状8-22
• 1.2.1 国内外放空管相关标准规范8-11
• 1.2.2 国内外放空管设置现状11-12
• 1.2.3 放空管设计方法溯源12-22
• 1.3 主要研究内容22-24
• 第2章 放空管道水力分析基础24-37
• 2.1 天然气站场放空24-27
• 2.1.1 边界条件假定25-26
• 2.1.2 公式推导26-27
• 2.2 管道放空27-33
• 2.2.1 公式推导28-30
• 2.2.2 求解方法30-33
• 2.3 管道放空算例计算分析33-35
• 2.4 本章小结35-37
• 第3章 点火放空管道设计方法研究37-52
• 3.1 APIRP 521中关于放空计算37-39
• 3.2 基于放空管风险性与成本效益的设计方法39-45
• 3.2.1 放空管风险分析39-43
• 3.2.2 点火放空管成本效益分析43-45
• 3.3 成本效益模型联立及求解45-48
• 3.4 热辐射影响分析48-49
• 3.4.1 基于模型的热辐射影响48-49
• 3.4.2 API模型热辐射影响距离公式49
• 3.5 与APIRP 521方法的比较49-50
• 3.6 本章小结50-52
• 第4章 直接放空管道设计方法研究52-63
• 4.1 基于放空管风险性与成本效益的设计方法52-57
• 4.1.1 放空立管风险分析52-56
• 4.1.2 放空立管成本效益分析56-57
• 4.2 成本效益模型联立与求解57-60
• 4.3 现场调查和对比60-62
• 4.3.1 现场调查结果60-61
• 4.3.2 现场数据计算对比61-62
• 4.4 本章小结62-63
• 第5章 含硫天然气管道放空管设计方法研究63-74
• 5.1 含硫天然气管道放空后果风险分析63-71
• 5.1.1 点火放空后果风险分析64-67
• 5.1.2 直接放空后果风险分析67-71
• 5.2 含硫天然气管道放空管的设计方法71-73
• 5.3 本章小结73-74
• 第6章 结论和建议74-76
• 6.1 结论74
• 6.2 建议74-76
• 致谢76-77
• 参考文献77-81
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果81
• 发表的论文81
• 参与的科研81

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