燃气输送与城市供应-复习参考

1燃气输送与城市供应复习题※水平有限，其中肯定有许多不完善的地方，希望大家自己再结合书本或PPT理解。1.燃气的分类答：A、城镇燃气主要有四种天然气—（naturegas）人工燃气—(artificialgas)液化石油气—liquefiedpetroleumgas(LPG)沼气—biogas(生物气),marshgas（沼气）,sewagegas（污泥气）B、天然气根据来源分一般可分为四种1）气田气(gaswellgas)(或纯天然气)：2）凝析气田气(condensategas)：3）油田气（oilfieldgas）4）煤矿矿井气（coal-seamgas）C、按烃类组分关系分（1）干气：在地层中呈气态．采出后在一般地面设备和管线中也不析出液态烃的天然气。(2）湿气：在地层中呈气态，采出后在一般地面设备的温度、压力下即有液态烃析出的天然气．(3）贫气：丙烷及以上烃类含最小于l00mL/m3的天然气．(4)富气：丙烷及以上烃类含量大于l00mL/m3。D、按硫化氢、二氧化碳含量分(l)酸性天然气：含有显著量的硫化氢甚至有可能含有有机硫化合物、二氧化碳等酸性气体，需经处理才能达到管输商品气气质标准的天然气。(2)洁气：硫化氢和二氧化碳含量甚微，不需要进行净化处理的天然气。2.什么是临界状态、临界参数，天然气视临界常数如何求答：临界状态：气体在临界温度和临界压力时的状态称为临界状态临界参数：气体在临界状态下的温度、压力、比容、密度分别称为临界温度、临界压力、临界比容、临界密度。混合气体的视临界参数可按凯（Kay）法则计算．计算公式为3.什么是气体的对比态原理，对比温度、对比压力，他们在实际中有何应用?答：对比态原理：各种物质在临界状态都用相似的性质；处于对应状态的各种流体具有相同的对比容积。物质的参数与同名临界参数的比值称为对比参数，故对比温度、对比压力分别为crTTTcrppp。4.压缩因子2答：压缩因子：Z称为压缩因子或压缩系数，它表示实际气体与理想气体的区别.RTZpv5.天然气参比条件、我国使用的两种参比条件（标准状态）答：气体体积的测量要受温度、压力和湿度的影响，通常把这些物理量称为参比条件。6.焦耳-汤姆逊效应和焦耳-汤姆逊系数答：焦耳-汤姆逊效应指让气体通过一个多孔塞从高压区向低压区膨胀：过程稳定、绝热地进行，在节流塞两侧气体有完全确定的压力和温度。在T-P图（PPT01燃气的性质）中等焓曲线在任一点的斜率叫做焦耳-汤姆逊系数Di。7.什么是燃气的燃烧热值?在实际生产中为什么采用低热值而不是高热值?答：1m3燃气完全燃烧所放出的热量称为燃气的热值，单位为kJ/m3高热值：是指天然气初始温度与燃烧后所生成产物的温度相同（压力在101.325kPa，温度在25℃），燃烧所生成的水蒸气完全冷凝成水时放出的热量低热值：是指天然气初始温度与燃烧后所生成产物的温度相同，燃烧生成的水蒸气保持气相时放出的热量。工程计算中，一般采用低热值，因为实际生产中水蒸气没能生成水就会被当废气排除。8.燃气的互换性、燃具的适应性（？）答：华白数是在互换性问题产生初期所使用的一个互换性判定指数、各国一般规定在两种燃气互换时华白数W的变化不大于5％-10%。9.什么是燃气的爆炸极限答：爆炸极限：可燃气体和空气的混合物遇明火而引起爆炸时的可燃气体浓度范围称为爆炸极限。10.定性说明温度对液体和气体粘度的不同影响答：影响流体粘性的因素有两个方面，一是流体分子间的引力在流体微团相对运动时形成的粘性二是流体分子的热运动在不同流速流层间的动量交换所形成的粘性。对于液体，分子距离小，分子间的引力较大，分子热运动较弱，因此液体粘性主要取决于分子间的引力，所以温度升高时分子间距离变大，引力变小，液体粘度降低；对于气体，分子间距离大，分子间引力弱，分子热运动强烈，所以形成气体粘性主要取决于分子热运动，温度升高分子热运动加剧，粘度升高。11.什么是天然气的水露点和烃露点答：天然气的水露点是指在一定压力下天然气中水蒸气开始冷凝结露的温度。在一定压力下，将天然气冷却至出现第一颗烃液时的温度，称为烃露点温度12.天然气含水量和湿度定义答：含水量是指单位体积干天然气中所含的水蒸汽量。绝对湿度是指单位体积天然气中含有的水汽量，单位为Kg/m3。在一定温度和压力下，天然气含水汽量若达到饱和，则这个饱和时的含水汽量称为饱和湿度。13.饱和蒸汽压与露点的关系答：饱和蒸气经冷却或加压立即处于过饱和状态，当遇到接触面或凝结核便液化成露，这时的温度称为露点。14.用流量公式说明起点和终点压力对管道流量的影响，为什么干线输气管道采用高压输气较为经济?答：提高起点压力比降低终点压力对流量增加的影响更有效。5.0226.2)(393.0TLZPPDQZQ3可见，即便是保持起、终点压差不变，同时提高起、终点压力也可以使流量显著增加。这就是输气管道日益向高压方向发展的原因。15.压力平衡现象、平均压力以及在管道强度设计上的应用平均压力：运用：1）求管道储气能力；2）计算压缩因子Z；3）设计壁厚16.流量系数法及计算（提高压力、流量-副管长度计算、使用变径管长度计算）答：以任意直径D0的简单输气管道作为标准输气管道，在与复杂输气管道同样的条件下，其流量为Q0，通过计算复杂输气管道流量与标准输气管道流量的比值（流量系数，kp）来使计算得到简化的方法，称为流量系数法。对于标准输气管道设需要计算的管道其流量为Q，其与Q0的关系：很显然知道了kp，就等于知道了Q。17.在什么条件下，埋地输气管道中气体温度会低于地温?答：当x时，由苏霍夫公式可知0TT，输油管的温度接近地温；若考虑焦-汤效应，输气管的温度可能低于周围地温。18.在什么条件下，输气管道中会形成水合物?如何判断输气管道中形成水合物?答：形成水合物的主要条件有两个：①天然气必须处于或低于水汽的露点，出现“自由水”；②天然气必须处于适当的温度和压力下。水合物的可能生成区域可通过输气管道的压力分布和温度分布曲线及含水量的变化而进行判断。（结合图PPPPPPPPPZQZQZQZQ)())((22050220DLPPAQZQpkQQ045-3和5-6理解）19.防止水合物形成的方法答：⑴提高天然气的流动温度⑵降低压力至给定温度时水合物的生成压力以下；⑶脱除天然气中的水分；⑷向气流中加入抑制剂(阻化剂)；⑸清管。20.分析理解图5-3和5-6答：书本P82-P84有详解，大家自己看一下。21.压缩机的滞止现象和喘振现象、滞止流量和喘振流量答：当流量大于最大流量时，即QQmax离心压缩机发生滞止现象。最大流量Qmax又称滞止流量。当流量小于最小流量时，即QQmin.，压缩机将发生喘振现象。最小流量Qmin-喘振流量。Qmin-喘振流量：离心压缩机运转过程中，如果流量不断减小而达到Qmin时，就会在压缩机流道中出现严重的旋转脱离，流动严重恶化，使压缩机出口压力突然大大下降。管道系统压力大于压缩机出口处的压力，管道中的气体向压缩机倒流。倒流的结果，使压缩机出口管道的压力急剧下降，直到出口管道中的压力低于压缩机的出口压力，此时倒流停止，压缩机又开始向逛到系统送气，经过压缩机的流量又增大，压缩机恢复正常工作。但当出口逛到中的压力又恢复到原来压力时，压缩机的流量又一次减小，系统中的气体又产生倒流，如此周而复始，就在整个系统中产生周期性的气流振荡现象，称谓喘振。22.末段储气计算（例8-1）答：课本P147例题。23.城市燃气管网需用工况特点，不均匀系数、计算月的定义答：城市各类用户的用气情况是不均匀的，随月、日、时而变化的。不均匀系数unevenfactorofmonthlyconsumption一年中各月的用气不均匀情况用月不均匀系数表示.十二个月平均日用气量最大的月，也即月不均匀系数值最大的月，称为计算月，并将月最大不均匀系数K1max称为月高峰系数。24.城市管网设计流量的确定方法（原则）答：城市燃气分配管道的计算流量hourlydesignflowrate：不均匀系数法25.供需平衡方法答：A气源投产、机动气源：根据气源投产、停产的难易生产负荷变化的可能性和变化幅度，可采用改变投料量使直立式碳化炉燃气量有少量的变化幅度，此外，油制气、发生炉煤气及液化石油气混空气等气源可用做机动气源，负荷调节范围较大，可以调节季节不均匀性或日用气不均匀性。当天然气井离城市不太远时，可采用调节气井供应量的方法平衡部分耗气月不均匀性。B缓冲用户为了调节季节用气不均匀性，可采用利用缓冲用户的方法，在夏季用气低谷时，把燃气供给他们燃烧，而冬季高峰时，这些缓冲用户改烧煤或油。大型工业企业及锅炉房等可作为城市燃气的缓冲用户。C储气设备地下储气undergroundstorage利用地下的特殊构造储存燃气;液态存储;管道储气5line-packing利用管道内压力的变化储存燃气;储罐;储气罐;储气柜gasholder为达到供需平衡而设.占的储存燃气的设备.26.燃气管道压力级制如何划分（新国标）、划分的原因划分的原因:A、经济性管网采用不同的压力级制是比较经济的，因为大部分燃气由较高压力的管道输送，管道的管径可以选得小一些，管道单位长度的压力损失可以选得大一些，节省管材。若由城市的一些地区输送大量燃气到另一地区，则应采用较高的压力比较经济合理。有时对城市里的大型工业企业则可敷设压力较高的专用输气管线。B、用户与设备的要求各类用户所需要的燃气压力不同。如居民用户和小型公共建筑用户需要低压燃气，即使有单户调压器或楼栋调压装置时，一般也只与压力小于或等于中压的管道相连。而大多数工业企业则需要中压或次高压、甚至高压燃气。C、安全性、管理的要求在城市未改建的老区，建筑物比较密集，街道和人行道都比较狭窄，从技术、安全和方便管理的观点看，都不宜敷设高压或次高压管道，而只能敷设中压和低压管道。同时大城市的配气系统的建造、扩建和改建过程是要经过许多年的，所以在城市的老区原先设计的燃气管道的压力，大都比近期建造的管道的压力为低。27.加臭剂的使用要求答：气味要强烈、独特、有刺激性，还应该持久且不易被其他气味所掩盖；加臭剂及其燃烧产物对人体无害；不腐蚀管线及设备；沸点不高且易于挥发，在运行条件下有足够的蒸气压；其蒸汽不溶于水和凝析液，不与燃气组分发生反应，不易被土壤吸收；价廉而不稀缺。28.放散管、排水器、补偿器的作用答：放散管用来排放管道内部的空气或燃气的装置。排水器是为了排除燃气管道中的冷凝水和石油伴生气管道中的气质油品。补偿器是为了消除因管段胀缩对管道所产生的应力。29.化学腐蚀和电化学腐蚀原理及特点答：A化学腐蚀原理：单纯由化学作用引起。金属直接和周围介质如氧、硫化氢、二氧化硫等接触发生化学作用，在金属表面上产生相应的化合物（如氧化物、硫化物等）。特点：内壁和外壁，化学腐蚀是全面的腐蚀，在化学腐蚀的作用下，管壁的厚度是均匀减少的。B、原理：当金属和电解质溶液接触时，由电化学作用引起的腐蚀。形成了原电池而引起的任何金属浸没在电解液中将会向溶液释放正离子。特点：内壁和外壁都会产生，通常外壁较严重；局部。30.什么是杂散电流6答：由于外界各种电气设备的漏电与接地，在土壤中形成的电流是杂散电流。31.生物腐蚀答：由于微生物新陈代谢过程中的产物是酸性物质，从而形成了使金属管道表面产生的腐蚀称为生物腐蚀。32.城市燃气供需平衡方法、供需平衡计算答：25、33题综合。33.最小储气容积计算例2-1、2-2答：详见PPT第二章(02城市燃气需用量及供需平衡)例题34.途泄流量、转输流量、计算流量的计算答：详见PPT第四章（04输气管道的水力计算），较多不便总结。35.低压管网计算压降如何确定的（图7-1）答：详见PPT第五章（06城市燃气-燃气管网的水力工况）36.高中压管网计算压降的确定原则答：应保证区域调压站能正常工作；通过用户在高峰时的用气量；当高、中压管网与中压引射式燃烧器连接时，燃气压力需保证这种燃烧器的正常工作。37.按月调整调压器出口压力（例7-1）