氮氣置換在淄博—萊蕪天然氣管道中的應用研究

【摘要】： 在天然氣長輸管道工程竣工投運過程中,為防止管道內(nèi)天然氣和空氣混合,確保管道內(nèi)天然氣與空氣混合比例不在爆燃極限范圍內(nèi),投運前需對管道內(nèi)空氣進行置換。置換是管道投運過程中非常重要的環(huán)節(jié),本文以淄博—萊蕪天然氣管道為研究對象,根據(jù)其置換投運范圍,在對氣體擴散理論、等分子擴散與菲克第二定律、非穩(wěn)態(tài)擴散與菲克第二定律、擴散系數(shù)、紊流理論和層流的不穩(wěn)定性及轉(zhuǎn)捩等研究的基礎上,結(jié)合置換方案,分析了紊態(tài)及擴散與氣體混合關(guān)系和清管器隔離對氣體流態(tài)及混氣段的影響;論文對各種管道干燥技術(shù)進行了比較;確定了置換氣體,對氮氣置換技術(shù)和注氮技術(shù)方案進行了分析,并建立了氮氣置換數(shù)學模型,并在淄博—萊蕪天然氣管道的各段管道中進行應用,即對注氮點、注氮流程、注氮技術(shù)參數(shù)、注氮設備、注氮施工準備和具體的氮氣置換操作與置換施工進行了詳細的布置和討論,取得了很好的應用效果。 【關(guān)鍵詞】：天然氣 管道 干燥 氮氣置換 注氮技術(shù) 模型 應用
【學位授予單位】：中國石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2007
【分類號】：TE973
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 前言8-9
• 第2章 淄博－萊蕪天然氣管道工程置換投運范圍9-11
• 2.1 淄博—萊蕪管線地理位置及環(huán)境概況9
• 2.2 線路部分9
• 2.3 站場及閥室部分9-11
• 第3章 置換目的及置換中需重要研究的問題11-12
• 3.1 置換目的11
• 3.2 置換中需要研究的若干問題11-12
• 第4章 氣體運動理論與置換方案的關(guān)系研究12-30
• 4.1 氣體擴散理論12-13
• 4.1.1 分子擴散與菲克定律12
• 4.1.2 穩(wěn)態(tài)擴散與菲克第一定律12-13
• 4.2 等分子擴散與菲克第二定律13-16
• 4.3 非穩(wěn)態(tài)擴散與菲克第二定律16-18
• 4.4 擴散系數(shù)18
• 4.4.1 氣體中的擴散系數(shù)18
• 4.4.2 其它擴散18
• 4.5 紊流理論基礎18-26
• 4.5.1 紊流的特點18-19
• 4.5.2 紊流切應力表達式19-20
• 4.5.3 紊流切應力20
• 4.5.4 紊流動量傳遞理論——普蘭特混合長度理論20-22
• 4.5.5 紊流的基本方程22
• 4.5.6 紊流流速分布22-26
• 4.6 層流的不穩(wěn)定性及轉(zhuǎn)捩26-28
• 4.7 流態(tài)及擴散與氣體混合關(guān)系的結(jié)論28-29
• 4.8 清管器隔離對氣體流態(tài)及混氣段的影響分析29-30
• 第5章 管道干燥和置換技術(shù)研究30-53
• 5.1 管道干燥技術(shù)研究30-41
• 5.1.1 干空氣干燥法30-35
• 5.1.2 真空干燥法35-36
• 5.1.3 干燥劑干燥法36-40
• 5.1.4 惰性氣體氮氣干燥法40
• 5.1.5 凈化天然氣干燥法40
• 5.1.6 幾種干燥方法的比較40-41
• 5.2 置換技術(shù)研究41-53
• 5.2.1 是否采用氮氣隔離置換方案41-42
• 5.2.2 是否采用清管器隔離置換方案42-43
• 5.2.3 置換技術(shù)方案43
• 5.2.4 注氮技術(shù)方案43-53
• 第6章：氮氣置換實施方案在淄萊管線中的應用53-58
• 6.1 注氮流程53
• 6.2 注氮技術(shù)參數(shù)要求53
• 6.3 注氮設備要求53-54
• 6.4 注氮施工準備54
• 6.5 周村站—辛莊閥室段注氮流程和操作方法54-55
• 6.6 淄萊線氮氣置換施工方案55-58
• 6.6.1 置換速度的確定55-56
• 6.6.2 管道置換步驟56
• 6.6.3 周村站的氮氣置換56-57
• 6.6.4 周村站—淄川閥室—辛莊閥室—博山閥室—榮科閥室—祝家洼閥室管道的天然氣置換57
• 6.6.5 周村站天然氣置換57
• 6.6.6 萊蕪站天然氣置換57-58
• 第7章 計算機自控系統(tǒng)58-59
• 7.1 站控系統(tǒng)及SCADA系統(tǒng)的控制應用58
• 7.2 置換模擬及INTOUCH實時監(jiān)測58-59
• 第8章 結(jié)論59-60
• 參考文獻60-61
• 致謝61-62
• 個人簡歷和在學期間研究成果62

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