输气管道设计与管理

第一章输气管道概况和勘察设计1

第一节天然气的来源及用途1

第二节输气管道概况3

第三节输气管道勘察设计概述11

第四节线路和站址的勘察14

第五节设计阶段的主要内容17

思考题与习题19

第二章天然气的性质20

第一节天然气的组成与分类20

第二节天然气的平均参数22

第三节气体状态方程24

第四节天然气的物理性质32

第五节天然气的热力性质40

第六节天然气的燃烧性质54

思考题与习题56

第三章天然气矿场集输58

第一节中国天然气矿场集输工程发展概况及展望58

第二节天然气集输工艺64

思考题与习题69

第四章天然气净化70

第一节净化目的及意义70

第二节天然气气质标准及质量控制70

第三节分离和除尘72

第四节天然气脱水75

第五节天然气脱硫和脱二氧化碳81

思考题与习题85

第五章气体管流基本方程86

第一节连续性方程86

第二节运动方程87

第三节能量方程88

思考题与习题90

第六章输气管道水力计算91

第一节输气管道流量的基本公式91

第二节摩阻系数与常用输气管道流量96

第三节复杂干线输气管道水力计算103

第四节集气管网水力计算109

思考题与习题111

第七章干线输气管道内涂层减阻技术112

第一节管道内涂层的意义及发展概况112

第二节内涂层减阻原理113

第三节管壁粗糙度113

第四节内涂层管道水力计算114

第五节内涂层涂料及施工117

思考题与习题134

第八章输气管道热力计算135

第一节输气管道的温度变化规律135

第二节输气管道的平均温度137

第三节总传热系数137

第四节天然气水合物及生成条件预测141

第五节天然气水合物的防止措施147

思考题与习题149

第九章不稳定工况计算151

第一节稳定工况水力、热力计算数值解151

第二节慢瞬变流的隐式中心有限差分法154

第三节快瞬变流特征线解法158

思考题与习题163

第十章压气站与干线输气管道联合系统164

第一节压气站的工作特性164

第二节压气站与管路的联合工作172

第三节输气管道运行工况分析与调节175

第四节末 段 储 气184

第五节干线输气管道压气站布置187

第六节输气管道设计方案的经济比较190

思考题与习题192

第十一章输气站193

第一节概述193

第二节输气站平立面布置193

第三节输气站工艺流程195

第四节主要工艺设备简介199

第五节天然气流量计量213

思考题与习题219

第十二章干线输气管道的运行管理220

第一节干线输气管道的日常运行管理220

第二节干线输气管道的自动调节系统224

第三节干线输气管道工艺运行参数的自动监测及自动计量226

第四节干线输气管道输气设备的自动监控227

第五节输气管线工况的计算机仿真230

第六节陕京输气管道SCADA/POAS 系统234

思考题与习题238

第十三章城市配气与储气239

第一节用气量与设计流量239

第二节门站241

第三节调压站243

第四节配气管网248

第五节管网水力计算250

第六节气体的储存262

思考题与习题267

第十四章小区液化气管道供应268

第一节概述268

第二节液化石油气管道供气系统组成273

第三节液化石油气汽化及掺混空气273

第四节管供液化石油气计算278

第五节管供液化石油气汽化工艺设计280

第六节站区安全284

思考题及习题286

参考文献287

本书介绍了输气管道概况和勘查设计、天然气性质、天然气矿场集输、天然气净化、气体管流基本方程、输气管道水力计算、干线输气管道内涂层减阻技术、输气管道热力计算、不稳定工况计算、压气站与输气管道联合系统、输气站、干线输气管道运行管理、城市储配气、小区液化石油气管道供应等内容。

本书可作高等学校石油工程专业、油气储运专业以及相关专业本科学生的教材，亦可作为相关专业工程技术人员参考用书。

《高等学校教材:输气管道设计与管理(第2版)》在重新编写的过程中，充分考虑了石油储运专业的教学计划和课程设置，油气并重，努力与国际接轨，并增加例题，以使教材阐述的理论与工程实践结合得更加紧密。《高等学校教材:输气管道设计与管理(第2版)》由中国石油大学出版社出版。

绪论

第一节 天然气的定义与用途

第二节 天然气工业发展情况

第三节 输气系统的组成与特点

第四节 天然气管道运输的发展概况

第一章 天然气的物理化学性质

第一节 天然气的组成

第二节 气体的状态方程式

第三节 天然气物理性质及其计算

第四节 气体的热物性及其计算

第五节 天然气的节流效应

第二章 天然气净化

第一节 概述

第二节 分离和除尘

第三节 天然气脱水

第四节 脱硫和脱二氧化碳

第三章 气体管流的基本方程

第一节 连续性方程

第二节 运动方程

第三节 能量方程

第四章 输气管的水力计算

第一节 稳定流动的气体管流的基本方程

第二节 水平输气管的流量基本公式

第三节 地形起伏地区输气管的流量基本公式

第四节 摩擦阻力系数与常用的输气管流量公式

第五节 输气管基本参数对流量的影响

第六节 输气管的压力分布和平均压力

第七节 等流量复杂管计算

第八节 集气管网的水力计算

第五章 输气管的热力计算

第一节 输气管的温度分布

第二节 输气管的平均温度

第三节 总传热系数

第四节 水合物

第六章 输气管静态与动态仿真模拟

第一节 稳态水力、热力计算的数值解法

第二节 非稳态水力、热力计算的数值解

第七章 输气站

第一节 压缩机的工作原理

第二节 压气站的工作特性

第三节 离心式压缩机的性能调节

第四节 输气站的主要设备与工艺系统

第五节 输气站的平面布置与工艺流程

第八章 压缩机站与输气管联合工作

第一节 单个压气站与管路的联合工作

第二节 多个压气站与干线输气管的联合工作

第三节 参数变化对干线输气管工况的影响

第四节 各种运行工况对干线输气管道的影响

第五节 输气管道泄漏检测方法

第九章 输气系统的调峰与末段储气

第一节 输气系统的调峰及天然气的储存

第二节 输气管道末段储气

第十章 干线输气管压气站的布置与参数优化设计

第一节 预先不固定站址的压气站布置

第二节 预先固定某些站址的压气站布置

第三节 输气管线工况的计算机仿真

第四节 增加输气管输气能力的措施

第五节 最优工艺参数选择与压缩机站压缩机配置优化

第十一章 城市配气系统

第一节 配气系统的设计流量

第二节 配气站

第三节 配气管网

第四节 管网水力计算公式

第五节 管网各段的计算流量

第六节 树枝状配气管网的水力计算

第七节 环状配气管网的水力计算

第八节 应用计算机进行环状配气管网的水力计算

附录一 概率积分函数

附录二 一维可压缩气体流动的特征方程

参考文献