天然气管道放散计算与速查图

1 概述

在天然气管道日常运行中，厂站设备检修更换、管道扩建改建、应急处置时，均需要对施工区域管内天然气进行放散。施工前为保证天然气无残留，还需用氮气进行置换。由于涉及到施工流程，较精确计算放散量和放散时间，对放散、置换过程

和后续施工进度安排都会有很大帮助。

考虑到放散量计算比较复杂，且影响天然气放散的因素很多，压力、温度等会对放散量产生影响，工程上一般采取估算方法。经调研，目前最常用的放散量估算方法是质量级估算法，但结果往往不够准确。误差大时，对工程的施工时间、后续进程、经济性等都有一定的影响

。

本文由实际气体状态方程推导得到放散量计算式，而放散时间计算式采用临界流计算模型。之后再基于放散量和放散时间的计算式进行变量归纳，将放散量、放散时间随压力和温度等因素的变化分别绘制为放散量计算系数速查图、放散时间计算系数速查图，并给出了实例计算流程及速查图使用说明，以便读者使用。

为了进一步测试教练员对运动员文化教育的关注程度，通过询问教练员关于运动员上学期各科目成绩等级的方式来获得相关信息。调查结果表明：绝大多数教练员对于运动员的学习是较为或非常关注的；个别教练员表示由于时间久了，或是忘记了，或是搞混了等原因而不知道运动员的学习成绩，这都表现出了部分教练员对运动员文化学习的轻视。

2 放散量与放散量计算系数速查图

本文环境压力为101.325 kPa。

2.1 放散量计算

标准状态下管道管存量计算如下。

(1)

(2)

(3)

式中

——管道容积，m

当年诺基亚前任CEO约玛·奥利拉在记者招待会上公布同意微软收购时最后说了一句话:“我们并没有做错什么,但不知为什么,我们输了。”

产教融合、校企合作是职业教育的基本办学模式，是办好职业教育的关键所在。十九大报告指出，要完善职业教育和培训体系，深化产教融合、校企合作。2017年底国务院下发了《国务院办公厅关于深化产教融合的若干意见》，2018年初教育部等六部门联合下发了《职业学校校企合作促进办法》，要求职业院校要进一步深入推进校企合作工作。然而职业院校校企合作工作仍面临着“学校热、企业冷”、“没有达到共同参与、资源共享、互惠双赢”等校企合作内在动力不足、合作不深入、缺乏长效机制等问题[5-7]。

对式(9)进行整理得式(10)～(12)。将管道平均压力为自变量，作为横轴，管道平均温度为第二变量，同上，图中换算成相对压力方便直接查询，天然气放散时间为因变量，作为纵轴，绘制管道放散时间计算系数速查图(软件截图)，见图2。

——本文中标准状态下绝对压力，MPa，取0.101 325 MPa

——标准状态下管道管存量，m

实际工程中，天然气放散过程中管道内压力随放散时间不断下降，且规律复杂，其气体性质随时间不断变化，准确计算放散时间很难。目前具有代表性的3种方法，分别是临界流计算模型、美国计算方法、梯形法。第1种把整个过程视为临界状态，比较简单；第2种考虑了放散阀门摩擦阻力；第3种考虑气体能量问题，非常复杂。实际工程中，第1种应用比较广泛，且精度可满足要求，余下2种一般用在商业软件设计和计算机编程，比较适合需要十分精确的研究、放散过程管道的水力计算。本文采用第1种。

① 放散量计算流程

广西民族音乐博物馆是在广西艺术学院“广西民族民间艺术藏品馆”的基础上扩展建成，于2015年开始立项建设，共斥资2300万。博物馆建筑面积近2600平方米，布展区域达1400平方米，收藏音乐展品约1200余件（套），涵盖乐器实物、传统歌本、乐谱、手稿、音像资料等多个内容，并通过多媒体影像、图文解说等形式再现八桂传统音乐的精彩风貌，主要功能为展示、传承广西传统音乐并进行音乐展演与研究活动。

——管道内气体平均绝对压力，MPa

在建设现代林产业基地方面，我们依托绿水青山，向山要生态、要产业、要效益。坚持以森林资源培育为基础，林化为龙头，林浆纸纤、林板为两翼，非木质林产品采集、特色经济林、野生动物驯养繁殖、观赏苗木和森林生态旅游为补充，构建林业生态、产业、文化体系和森林城镇体系，云投林纸6万吨生活用纸项目开工，云投林纸成为西南地区最大的木浆生产企业。大力发展林下经济，全市林下经济经营利用面积达511.6万亩，农民从林下经济获得的收入占家庭总收入的三分之一。

——工况下压缩因子

区植保站以印发宣传资料、办培训班、开展咨询服务等多种有力形式，重点对农药经营户和农户进行宣传，开展有规模的宣传活动33次，咨询人数630人，发放农药监督管理及真假农药识别等宣传资料1 050份。在大的集贸市场悬挂醒目标语6幅，全年共下发文件1份。通过广泛宣传进一步树立农业行政主管部门在农药管理工作中的形象，使一些农药经营者增强对农药法规的了解，提高农药经营者遵纪守法意识，增强农户维权意识，遵守农药法规的自觉性，也使广大农民群众加深对农药法规的了解，从而更好地维护自身合法利益。

池州市位于长江中下游冲积平原与丘陵接合部位，总体地形南高北低。本区自晚第三季以来，由于遭受强烈剥蚀与侵蚀作用，山丘多低矮，构成剥蚀低山丘陵地貌，分布于本区东南面，最高峰为太朴山，标高+723.0 m。局部为可溶岩出露区，岩溶微地貌发育。向北地势渐低，北部为长江冲积平原及湖盆，地表平坦而开阔。

——管道内气体平均温度，K

f

——放散初始绝对压力，MPa

——管道内直径，m

(4)

(5)

(6)

式中

——管道起点气体绝对压力，MPa

——管道终点气体绝对压力，MPa

本文严格按照扎根理论的编码步骤，进行开放式编码、主轴编码和选择性编码，并使用定性分析软件NVIVO辅助完成编码条目统计工作。

——管道起点气体温度，K

——管道终点气体温度，K

浅阅读与深阅读有对比，有呼应。都是基于阅读过程中，阅读主体参与度的深浅，来衡量的。作为不同的读者，怀着不同的目的，对于深浅的取舍会有不同。纠结于阅读目的是否功利？阅读内容是否浅显？阅读主体文化层次是否高？阅读速度是否快？并以这些来衡量是否浅阅读，是不确切的。

2.2 管道放散量计算系数

本文管道放散量为最终损失的天然气的量，即管道管存量。

式(3)变形，得到式(7)，将

称为放散量计算系数，计算见式(8)。为了方便工程使用，将管道平均压力作为自变量，作为横轴，且考虑到工程上一般使用相对压力(表压)，故速查图采用相对压力。管道平均温度作为第二变量，放散量计算系数作为因变量，作为纵轴，绘制管道放散量计算系数速查图(软件截图)，见图1。

=

(7)

(8)

式中

——放散量计算系数

肉羊养殖户的圈舍卫生差、打扫不及时或者不到位。有的养殖场没有消毒设施，农户无法对流行性疾病的蔓延进行控制。

3 放散时间与放散时间计算系数速查图

3.1 放散时间计算

——标准状态下压缩因子，取0.998

临界流计算模型考虑到由于实际燃气管道压力较大，临界状态计算过程比较简单，精度满足要求的情况下，在工程允许的范围内可将整个放散过程简化处理为临界状态，且忽略亚声速流态、放散管路与放散阀的摩擦阻力，所以利用该方法得出的放散时间，与实际放散时间相比，有可能较短。放散时间计算见式(9)

：

(9)

式中

——放散时间，s

——放散管开启度，按实际选取

——放散管内直径，m

——天然气的摩尔质量，g/mol

——摩尔气体常数，J/(mol·K)

——等熵指数，取1.3

——重力加速度,m/s

如果管道较长，进出口压差较大，此项影响大，故需要进行平均压力计算，见式(4)

。同样，当管道较长时，如果沿管道气体温度变化较大，需要计算管道平均温度,见式(5)

。现行的天然气压缩因子计算式较多，为了方便工程应用，通过调研，选择应用广泛的美国加利福尼亚天然气协会(CNGA)公式计算压缩因子，适用于相对密度为0.55～0.7、压力为0～6.89 MPa、温度为272.2～333.3 K的天然气，适用于我国城镇燃气管道，具体见式(6)

。

f

——放散结束绝对压力，MPa

天然气管道放散对放散速度有要求。放散过快，会对管道产生损坏；放散过慢则会浪费时间，影响工程经济性和放散效率。放散速度一般控制在10 m/s左右。在整个放散过程中，随着管道内天然气放散，管内压力会不断降低，若放散口截面积不变，放散速度也会逐渐降低。根据文献[2]，放散管径通常为输气干管直径的1/3～1/2。

3.2 放散时间计算系数

本文放散时间指放散至表压为0时的时间。

——管道长度，m

(10)

(11)

=

(12)

式中

——管变量，m

——放散时间计算系数

4 计算流程

——标准状态下温度，K，取293.15 K

a. 根据放散段的管道内直径

和管长

，代入式(1)计算

。

b. 根据管道起点、终点气体绝对压力、温度，代入式(4)～(5)计算

、

。

c. 根据

、

查图1得到放散量计算系数

。

哈特莱认为，信息是代码、符号、序列所承载之内容。而维纳却是这样定义信息概念的：信息就是信息，既不是物质，也不是能量。信息，并非仅仅是一种静态的存储，更是一种动态的交流。它只是认知有机体和世界之间互换内容时所使用的一个称谓，这种互换对于认知有机体而言是适应的，对于环境而言也是被管控的。

d. 代入式(7)计算放散量。

② 放散时间计算流程

隧道工程施工会产生大量的弃土弃渣，按照相关规定，对弃土弃渣要遵循“先拦后弃”原则。但是，在施工中经常出现弃渣场挡渣墙修筑滞后或挡渣墙的修筑标准不够问题，不能有效防止弃渣流失；另外，隧道施工现场也经常存在乱堆乱弃渣土现象。一旦发生较大的降雨，弃土弃渣就有可能大量流失。

a. 根据放散管内直径

和放散管开启度

，代入式(10)计算

。

b. 根据管道起点、终点气体绝对压力、温度，代入式(4)～(5)计算

、

。

c. 根据

、

查图2得到放散时间计算系数

。

d. 代入式(12)计算放散时间

。

5 应用实例

为了证明本文所设计的方法在高低压管道放散时均可使用，选取上述两种压力下管道停气后(即不再有气体进出管道)计算放散量和放散时间。管道物理模型见图3，管道已知参数见表1，查图及计算结果见表2，表中实际放散量和实际放散时间来源于实验。根据表2，计算结果与实测结果相对误差均不超过5%，满足工程要求。

学生档案管理工作是学校教育管理工作的重要组成部分，也是学生管理工作的核心内容。我校在籍学生逐年增多，学生管理人员的工作越来越繁杂，各种信息表的收集、整理、报送等任务往往是时间紧、任务重、难度大，占据了工作人员的大量精力。本文结合学生档案管理工作中的常见问题，利用办公室普遍应用软件EXCEL中的VLOOKUP函数功能，设计探讨了几种有效的辅助手段，希冀对相应人员提高工作效率有所帮助。

6 结论

将放散量计算系数和放散时间计算系数的复杂计算式转化为易于使用的速查图，经实例验证，计算值与实际值相对误差不超过5%。此计算方法的实用性较强，能很好地满足工程上对放散计算方便性和准确性的要求，对指导施工具有一定实用意义。

[1] 陈敏捷. 天然气长输管道放空时间的探讨[J]. 中国化工贸易,2019(7):209.

[2] 刘革伟,王兴畏. 输气管道放空过程分析[J]. 煤气与热力,2015(6):B38-B40.

[3] 苏杰飞. 天然气管道放散时间的研究[J]. 上海煤气,2006(3):1-4.

[4] 孔吉民. 对管线内天然气放空时间及放空量的探讨[J]. 石油化工应用,2005(4)：18-20.

[5] 李长俊. 天然气管道输送[M]. 2版. 北京：石油工业出版社，2008.

[6] 徐东旭. 天然气输气管道放空时间的计算[J]. 化工管理,2017(8):229.