,中国石油,天然气基本专业知识,辽河油田燃气集团公司 二一一年十一月,主 要 内 容,4,一、基本理论 二、工艺流程 三、输气管道 四、站场装置 五、工艺设施 六、调控中心,一、基本理论,4,1.1、什么是天然气？ 天然气是存在于地下岩层中以烃类为主的可燃气体，主要成份是甲烷，分子式为CH4。 1.2、天然气四大特性？ 无色、无味、无毒、无腐蚀性。 1.3、天然气四大指标？ 热 值 36MJ/m3，即8500大卡/m3； 密 度 绝对密度0.71kg/m3，相对密度0.6； 爆炸极限 上限为5%，下限为15%； 碳排放量 1.9kg/m3。 1.4、天然气四大优点？ 优质、高效、清洁、安全。 1.5、天然气四大用途？ 城市燃气(城镇居民、公商福、汽车等燃气）； 工业燃料(以气代油、以气代煤气作为燃料）； 天然气化工（以天然气为原料制氢、合成氨化肥）； 天然气发电（联合循环发电和冷热电三联供分布式能源）。,4,1.6、什么叫燃烧？ 物质发生激烈氧化，要发光发热是连续稳定的，这个过程叫燃烧。 1.7、什么叫天然气的热值？ 是指单位体积的天然气完全燃烧所放出的热量，称为天然气热值，也称天然气发热量，单位是MJ/m3或MJ/kg。 1.8、什么叫天然气高热值和低热值？ 高热值（高发热量）指单位体积天然气完全燃烧后，烟气被冷却到原来的天然气温度，燃烧生成的水蒸汽完全冷凝出来所释放的热量，有时称总热值。 低热值（低发热量）指单位体积天然气完全燃烧后，烟气被冷却到原来的天然气温度，但燃烧生成的水蒸汽不冷凝出来所释放的热量，有时称净热值。 1.9、什么叫气化潜热？ 同一天然气高、低热值之差即为其燃烧生成水的气化潜热。一般应用中，排烟温度较高，这部分热量未能利用，所以实用中多用低热值。 1.10、天然气热值常用测量方法？ 水流吸热法（Junkers热量计)；空气吸热法（CutierHammer量热计）；金属膨胀法（Sigma自动量热计）。也常用各组分的热值与其体积分数的乘积加和求得。,一、基本理论,4,1.11、什么叫爆炸？ 物质在极短的时间内激烈氧化，瞬间向外传播产生冲击波，并伴随发光发热，这个过程叫爆炸。 1.12、什么叫天然气的爆炸低限和爆炸高限？天然气的爆炸范围是多少？ （1）当天然气与空气的混合物中，天然气的含量一直减少到不能形成爆炸混合物时的那个量叫天然气的爆炸低限。 （2）当天然气与空气的混合物中，天然气的含量一直增加到不能形爆炸混合物时的那个量叫天然气的爆炸高限。 （3）天然气的爆炸范围一般情况下是5%15%（体积比）。 1.13、影响天然气爆炸范围的因素有那些？ （1）温度的影响：温度越高爆炸范围越大。 （2）压力的影响：压力增大、低限变化不大、而高限明显增加。 （3）含惰性气体多少的影响：含惰性气体越多、爆炸范围越小。,一、基本理论,1.14、可燃气体与空气的混合物发生爆炸的条件有哪些？ （1）可燃气体在空气中的浓度达到爆炸限范围；（2）密闭系统；（3）遇明火。 1.15、什么叫天然气的临界温度？ 使天然气液化的最高温度叫天然气的临界温度（-82 ）。当温度高于临界温度时，不管压力多大也不能变成液体。 1.16、什么叫天然气的临界压力？ 在临界温度下，使天然气变成液体的最小压力叫天然气的临界压力。 1.17、什么叫体积流量？ 单位时间内流过管道横截面的流体体积流量，称为体积流量。 1.18、我国计量天然气流量（体积流量）的标准状态是怎样规定的？ 是指压力为101.325KPa，温度为20（293.15K）的气体状态。 1.19、我国天然气的气质标准中H2S、CO2、水分的含量是多少？ H2S的含量应小于20mg/m3, CO2含量小于3%、水分应为无游离水。,一、基本理论,1.20、天然气的标准状况指的是什么？ 压力为101.325KPa（或0.101325MPa）即一个标准大气压，温度为0（273.15K） 1.21、天然气的常温常压指的是什么？ 常温一般是指室温，即20（293.15K），常压为一个标准大气压（0.101325MPa） 1.22、天然气的粘度大小与哪些因素有关？ 天然气的相对分子质量、组成、温度、压力。 1.23、天然气的饱和绝对湿度与天然气的压力和温度有什么关系？ 天然气的饱和绝对湿度随温度的升高而增大；随压力的升高而降低。 1.24、天然气中的有机硫化物有什么危害？ （1）有毒，具有臭味； （2）会污染大气； （3）使催化剂中毒失去活性； （4）对金属有腐蚀作用。 1.25、天然气中硫化氢的危害性？ （1）有毒；（2）在有水存在的情况下，对金属有强烈的腐蚀作用，腐蚀输气管道和仪表；（3）会使化工生产中常用催化剂中毒而失去活性。,一、基本理论,1.26、我国天然气行业普遍采用体积流量计有那些？ 1）标准孔板差压式流量计：主要用于大流量计量；2）膜式流量计：主要用于民用燃气用户；3）超声波流量计：主要用于新建的输气干线。 1.27、超声波流量计基本原理是什么？ 是利用超声波信号变送器沿管内一个或几个方向发送并接收超声波信号，通过测量超声波沿给定路径的传播时间就可以确定气体流量。目前均采用四声道为主。 1.28、超声波流量计主要优点是什么？ 没有运动部件；不干扰气流；安装和维修方便且可在不停输条件下进行；量程大（超过50）；可靠性高；可以用于大直径管道；可以测正、反两个方向气流；压力损失小；精度高，0.5%。 1.29、气体超声波流量计安装要求？ 上游安装的整流器应位于流量计上游10D（D为流量计直管段的公称直径）处，超声波流量计上游连接的直管段长度应至少满足30D（包括整流器在内），超声波流量计下游直管段的长度5D。,一、基本理论,二、工艺流程,2.1、什么是工艺流程？ 为了达到某种生产目标，将各种设备、仪器、仪表及相应的管线等，按不同方案进行布置，这种布置方案就是工艺流程。 2.2、什么是输气站的工艺流程图？ 表示输气站工艺流程的平面图形，称之为输气站的工艺流程图。 2.3、输气站的工艺流程，一般包括哪几项基本生产工艺流程？ （1）正常生产工艺流程；（2）清管工艺流程；（3）站内设备检修工艺流程；（4）输气干线和站场内事故处理工艺流程。 2.4、什么是输气站的工艺流程？有何作用？ 输气站的工艺流程就是输气站的设备、管线、仪表等的布置方案。通过输气站的设备、仪表及相应的工艺流程，就可以完成输气站承担的各种生产任务。 2.5、天然气从气井采出输送至用户的基本输送过程路线？ 气井（油井）油气田矿场集输管网天然气增压站及净化输气干线城镇或工业区配气管网用户。,二、工艺流程,2.6、工艺站场上采用的在线气体分析仪，“在线”是什么意思？ “在线”的意思是：随时采集、随时处理。 2.7、工艺站场内管线阀兰两侧接跨接线的作用是什么？ 作用是：防止部分管段产生静电。 2.8、自动调节系统的组成？ 一个自动调节系统是由两部分所组成：一部分是起调节作用的全套仪器，成为自动调节装置。它包括测量元件及变送器，调节器和调节阀等。另一部分是调节装置控制下的生产设备，成为调节对象。 2.9、什么叫表压？ 压力表直接读取的压力，是气体高出大气压的部分。 2.10、什么是管道的工作压力？什么是管道的公称压力？ （1）根据管道输送介质的各级最高工作温度所规定的最大压力，叫工作压力。（2）为了使厂家生产出适应不同要求的管件供用户选用，有关部门所规定的一系列压力等级，称为公称压力；过负荷保护。,二、工艺流程,2.11、温标的含义是什么？ 是温度的数值表示。它规定了温度的起点（零点）和测量温度的基本单位“度”。 2.12、自动化装置可分为几类，各是哪些？ 分为四类：（1）自动检测和报警装置；（2）自动保护装置；（3）自动操纵装置；（4）自动调节装置。 2.13、什么叫节流效应？ 是指当输气管道沿线压力逐渐降低时，气体产生绝热膨胀，从而引起气体本身的温度降低，这种现象通常称为节流效应。 2.14、什么叫深层效应？ 当含尘天然气流经多孔过滤介质的弯曲通道时，气体中的粉尘与过滤介质不断发生碰撞，固体粉尘的动能不断损失，甚至不能运动而停止在过滤介质中，这就是深层效应。 2.15、什么叫流体的节流现象？ 流体在有节流装置的管道中流动时，在节流装置前后的管壁处，流体的静压产生差异的现象，称之为流体的节流现象。,三、输气管道,3.1、为什么天然气进入管输前必须进行脱水处理？ （1）从地下气藏中开采出来的天然气总是含有水气。在管输过程中，随着温度的降低，当天然气温度低于其露点温度时，水蒸气就会凝析出液态水，并会影响天然气的输送和计量；（2）天然气中的硫化氢和二氧化碳在有水存在时，会对金属管道产生强烈的腐蚀作用。 3.2、为什么要脱除天然气中的饱和水蒸气？ （1）随着天然气温度降低，天然气中的水蒸气会凝析成液态水，影响管输工作；（2）有水存在时天然气中的硫化氢和二氧化碳会腐蚀管道及设备。 3.3、天然气水合物的物理性质？ （1）水合物是天然气中的某些组分和水在一定条件下形成的一种白色结晶体，外观形似松散的冰或致密的雪；（2）水合物的密度为（0.80.9）g/cm3；（3）水合物是一种笼形晶状包络物，即水分子借氢键结合成笼形晶格，而气体分子则在分子力作用下被包围在晶格笼形孔室中，（4）水合物极不稳定，一旦条件破坏，即迅速分解为气和水。,三、输气管道,3.4、水合物的形成与压力温度的关系？ （1）压力一定时，温度越高，越不容易形成水合物。（2）温度一定时，压力越低，越不容易形成水合物。（3）只有压力、温度都达到一定值时，才可能形成水合物。 3.5、天然气的气质要求？ （1）减少环境污染，符合卫生要求。（2）对管线、设备、仪表腐蚀性小。（3）天然气露点在最大输送压力下，低于管线周围介质最低温度5，以保证管线不产生凝析水。（4）尽量满足用户要求。 3.6、根据天然气水合物形成的条件，防止天然气水合物形成的基本方法？ 一是对天然气进行加热，提高天然气的温度；二是对天然气脱水，减少天然气中的水汽含量。 3.7、解除输气管线内天然气水合物堵塞的措施有哪几种？ 有降压、加热、和注入防冻剂三种措施。,三、输气管道,3.8、水合物的形成条件及防止水化物形成的方法？ 水合物形成条件： （1）气体处于水汽过饱和状态或有液态水存在； （2）有足够的压力或足够低的温度； （3）其次还有辅助条件：压力波动，流向突变产生搅动 防止水合物形成的方法： （1）长输管线上安装分水器，排除冷凝水； （2）用加热管的方法预防水合物的形成； （3）降低输气压力或降低下游压力，使已经形成的水合物分解； （4）向输气管线中喷注化学反应剂吸收气体中的水份，降低天然气的露点，防止形成水合物或使水合物分解； （5）气体进入输气干线之前进行脱水。 3.9、天然气的脱水方法有哪些？ （1）冷冻法：1氨制冷，2节流膨胀，3加压后冷却。（2）液体吸收法。（3）固体吸附法。,三、输气管道,3.10、什么是加热解堵法？ 在已形成水合物的局部管段，利用热（热水、蒸汽等）加热天然气，提高气流的温度，破坏天然气水合物的形成条件，使已形成的水合物分解并被气流带走，从而解除水合物在局部管段上的堵塞。 3.11、输气生产中使用的防冻剂具有哪些基本性能？ 首先是要具有良好的亲水性即能吸收大量的水分，减少气体中的水分含量使天然气中的水蒸气分压低于水合物的蒸气压。其次是毒性小，价格便宜，以利于操作，减少污染，降低输气成本