天然氣管道放散計算與速查圖

1 概述

在天然氣管道日常運行中，廠站設備檢修更換、管道擴建改建、應急處置時，均需要對施工區域管內天然氣進行放散。施工前為保證天然氣無殘留，還需用氮氣進行置換。由于涉及到施工流程，較精確計算放散量和放散時間，對放散、置換過程

和后續施工進度安排都會有很大幫助。

考慮到放散量計算比較復雜，且影響天然氣放散的因素很多，壓力、溫度等會對放散量產生影響，工程上一般采取估算方法。經調研，目前最常用的放散量估算方法是質量級估算法，但結果往往不夠準確。誤差大時，對工程的施工時間、后續進程、經濟性等都有一定的影響

。

本文由實際氣體狀態方程推導得到放散量計算式，而放散時間計算式采用臨界流計算模型。之后再基于放散量和放散時間的計算式進行變量歸納，將放散量、放散時間隨壓力和溫度等因素的變化分別繪制為放散量計算系數速查圖、放散時間計算系數速查圖，并給出了實例計算流程及速查圖使用說明，以便讀者使用。

為了進一步測試教練員對運動員文化教育的關注程度，通過詢問教練員關于運動員上學期各科目成績等級的方式來獲得相關信息。調查結果表明：絕大多數教練員對于運動員的學習是較為或非常關注的；個別教練員表示由于時間久了，或是忘記了，或是搞混了等原因而不知道運動員的學習成績，這都表現出了部分教練員對運動員文化學習的輕視。

2 放散量與放散量計算系數速查圖

本文環境壓力為101.325 kPa。

2.1 放散量計算

標準狀態下管道管存量計算如下。

(1)

(2)

(3)

式中

——管道容積，m

當年諾基亞前任CEO約瑪·奧利拉在記者招待會上公布同意微軟收購時最后說了一句話:“我們并沒有做錯什么,但不知為什么,我們輸了。”

產教融合、校企合作是職業教育的基本辦學模式，是辦好職業教育的關鍵所在。十九大報告指出，要完善職業教育和培訓體系，深化產教融合、校企合作。2017年底國務院下發了《國務院辦公廳關于深化產教融合的若干意見》，2018年初教育部等六部門聯合下發了《職業學校校企合作促進辦法》，要求職業院校要進一步深入推進校企合作工作。然而職業院校校企合作工作仍面臨著“學校熱、企業冷”、“沒有達到共同參與、資源共享、互惠雙贏”等校企合作內在動力不足、合作不深入、缺乏長效機制等問題[5-7]。

對式(9)進行整理得式(10)～(12)。將管道平均壓力為自變量，作為橫軸，管道平均溫度為第二變量，同上，圖中換算成相對壓力方便直接查詢，天然氣放散時間為因變量，作為縱軸，繪制管道放散時間計算系數速查圖(軟件截圖)，見圖2。

——本文中標準狀態下絕對壓力，MPa，取0.101 325 MPa

——標準狀態下管道管存量，m

實際工程中，天然氣放散過程中管道內壓力隨放散時間不斷下降，且規律復雜，其氣體性質隨時間不斷變化，準確計算放散時間很難。目前具有代表性的3種方法，分別是臨界流計算模型、美國計算方法、梯形法。第1種把整個過程視為臨界狀態，比較簡單；第2種考慮了放散閥門摩擦阻力；第3種考慮氣體能量問題，非常復雜。實際工程中，第1種應用比較廣泛，且精度可滿足要求，余下2種一般用在商業軟件設計和計算機編程，比較適合需要十分精確的研究、放散過程管道的水力計算。本文采用第1種。

① 放散量計算流程

廣西民族音樂博物館是在廣西藝術學院“廣西民族民間藝術藏品館”的基礎上擴展建成，于2015年開始立項建設，共斥資2300萬。博物館建筑面積近2600平方米，布展區域達1400平方米，收藏音樂展品約1200余件（套），涵蓋樂器實物、傳統歌本、樂譜、手稿、音像資料等多個內容，并通過多媒體影像、圖文解說等形式再現八桂傳統音樂的精彩風貌，主要功能為展示、傳承廣西傳統音樂并進行音樂展演與研究活動。

——管道內氣體平均絕對壓力，MPa

在建設現代林產業基地方面，我們依托綠水青山，向山要生態、要產業、要效益。堅持以森林資源培育為基礎，林化為龍頭，林漿紙纖、林板為兩翼，非木質林產品采集、特色經濟林、野生動物馴養繁殖、觀賞苗木和森林生態旅游為補充，構建林業生態、產業、文化體系和森林城鎮體系，云投林紙6萬噸生活用紙項目開工，云投林紙成為西南地區最大的木漿生產企業。大力發展林下經濟，全市林下經濟經營利用面積達511.6萬畝，農民從林下經濟獲得的收入占家庭總收入的三分之一。

——工況下壓縮因子

區植保站以印發宣傳資料、辦培訓班、開展咨詢服務等多種有力形式，重點對農藥經營戶和農戶進行宣傳，開展有規模的宣傳活動33次，咨詢人數630人，發放農藥監督管理及真假農藥識別等宣傳資料1 050份。在大的集貿市場懸掛醒目標語6幅，全年共下發文件1份。通過廣泛宣傳進一步樹立農業行政主管部門在農藥管理工作中的形象，使一些農藥經營者增強對農藥法規的了解，提高農藥經營者遵紀守法意識，增強農戶維權意識，遵守農藥法規的自覺性，也使廣大農民群眾加深對農藥法規的了解，從而更好地維護自身合法利益。

池州市位于長江中下游沖積平原與丘陵接合部位，總體地形南高北低。本區自晚第三季以來，由于遭受強烈剝蝕與侵蝕作用，山丘多低矮，構成剝蝕低山丘陵地貌，分布于本區東南面，最高峰為太樸山，標高+723.0 m。局部為可溶巖出露區，巖溶微地貌發育。向北地勢漸低，北部為長江沖積平原及湖盆，地表平坦而開闊。

——管道內氣體平均溫度，K

f

——放散初始絕對壓力，MPa

——管道內直徑，m

(4)

(5)

(6)

式中

——管道起點氣體絕對壓力，MPa

——管道終點氣體絕對壓力，MPa

本文嚴格按照扎根理論的編碼步驟，進行開放式編碼、主軸編碼和選擇性編碼，并使用定性分析軟件NVIVO輔助完成編碼條目統計工作。

——管道起點氣體溫度，K

——管道終點氣體溫度，K

淺閱讀與深閱讀有對比，有呼應。都是基于閱讀過程中，閱讀主體參與度的深淺，來衡量的。作為不同的讀者，懷著不同的目的，對于深淺的取舍會有不同。糾結于閱讀目的是否功利？閱讀內容是否淺顯？閱讀主體文化層次是否高？閱讀速度是否快？并以這些來衡量是否淺閱讀，是不確切的。

2.2 管道放散量計算系數

本文管道放散量為最終損失的天然氣的量，即管道管存量。

式(3)變形，得到式(7)，將

稱為放散量計算系數，計算見式(8)。為了方便工程使用，將管道平均壓力作為自變量，作為橫軸，且考慮到工程上一般使用相對壓力(表壓)，故速查圖采用相對壓力。管道平均溫度作為第二變量，放散量計算系數作為因變量，作為縱軸，繪制管道放散量計算系數速查圖(軟件截圖)，見圖1。

=

(7)

(8)

式中

——放散量計算系數

肉羊養殖戶的圈舍衛生差、打掃不及時或者不到位。有的養殖場沒有消毒設施，農戶無法對流行性疾病的蔓延進行控制。

3 放散時間與放散時間計算系數速查圖

3.1 放散時間計算

——標準狀態下壓縮因子，取0.998

臨界流計算模型考慮到由于實際燃氣管道壓力較大，臨界狀態計算過程比較簡單，精度滿足要求的情況下，在工程允許的范圍內可將整個放散過程簡化處理為臨界狀態，且忽略亞聲速流態、放散管路與放散閥的摩擦阻力，所以利用該方法得出的放散時間，與實際放散時間相比，有可能較短。放散時間計算見式(9)

：

(9)

式中

——放散時間，s

——放散管開啟度，按實際選取

——放散管內直徑，m

——天然氣的摩爾質量，g/mol

——摩爾氣體常數，J/(mol·K)

——等熵指數，取1.3

——重力加速度,m/s

如果管道較長，進出口壓差較大，此項影響大，故需要進行平均壓力計算，見式(4)

。同樣，當管道較長時，如果沿管道氣體溫度變化較大，需要計算管道平均溫度,見式(5)

。現行的天然氣壓縮因子計算式較多，為了方便工程應用，通過調研，選擇應用廣泛的美國加利福尼亞天然氣協會(CNGA)公式計算壓縮因子，適用于相對密度為0.55～0.7、壓力為0～6.89 MPa、溫度為272.2～333.3 K的天然氣，適用于我國城鎮燃氣管道，具體見式(6)

。

f

——放散結束絕對壓力，MPa

天然氣管道放散對放散速度有要求。放散過快，會對管道產生損壞；放散過慢則會浪費時間，影響工程經濟性和放散效率。放散速度一般控制在10 m/s左右。在整個放散過程中，隨著管道內天然氣放散，管內壓力會不斷降低，若放散口截面積不變，放散速度也會逐漸降低。根據文獻[2]，放散管徑通常為輸氣干管直徑的1/3～1/2。

3.2 放散時間計算系數

本文放散時間指放散至表壓為0時的時間。

——管道長度，m

(10)

(11)

=

(12)

式中

——管變量，m

——放散時間計算系數

4 計算流程

——標準狀態下溫度，K，取293.15 K

a. 根據放散段的管道內直徑

和管長

，代入式(1)計算

。

b. 根據管道起點、終點氣體絕對壓力、溫度，代入式(4)～(5)計算

、

。

c. 根據

、

查圖1得到放散量計算系數

。

哈特萊認為，信息是代碼、符號、序列所承載之內容。而維納卻是這樣定義信息概念的：信息就是信息，既不是物質，也不是能量。信息，并非僅僅是一種靜態的存儲，更是一種動態的交流。它只是認知有機體和世界之間互換內容時所使用的一個稱謂，這種互換對于認知有機體而言是適應的，對于環境而言也是被管控的。

d. 代入式(7)計算放散量。

② 放散時間計算流程

隧道工程施工會產生大量的棄土棄渣，按照相關規定，對棄土棄渣要遵循“先攔后棄”原則。但是，在施工中經常出現棄渣場擋渣墻修筑滯后或擋渣墻的修筑標準不夠問題，不能有效防止棄渣流失；另外，隧道施工現場也經常存在亂堆亂棄渣土現象。一旦發生較大的降雨，棄土棄渣就有可能大量流失。

a. 根據放散管內直徑

和放散管開啟度

，代入式(10)計算

。

b. 根據管道起點、終點氣體絕對壓力、溫度，代入式(4)～(5)計算

、

。

c. 根據

、

查圖2得到放散時間計算系數

。

d. 代入式(12)計算放散時間

。

5 應用實例

為了證明本文所設計的方法在高低壓管道放散時均可使用，選取上述兩種壓力下管道停氣后(即不再有氣體進出管道)計算放散量和放散時間。管道物理模型見圖3，管道已知參數見表1，查圖及計算結果見表2，表中實際放散量和實際放散時間來源于實驗。根據表2，計算結果與實測結果相對誤差均不超過5%，滿足工程要求。

學生檔案管理工作是學校教育管理工作的重要組成部分，也是學生管理工作的核心內容。我校在籍學生逐年增多，學生管理人員的工作越來越繁雜，各種信息表的收集、整理、報送等任務往往是時間緊、任務重、難度大，占據了工作人員的大量精力。本文結合學生檔案管理工作中的常見問題，利用辦公室普遍應用軟件EXCEL中的VLOOKUP函數功能，設計探討了幾種有效的輔助手段，希冀對相應人員提高工作效率有所幫助。

6 結論

將放散量計算系數和放散時間計算系數的復雜計算式轉化為易于使用的速查圖，經實例驗證，計算值與實際值相對誤差不超過5%。此計算方法的實用性較強，能很好地滿足工程上對放散計算方便性和準確性的要求，對指導施工具有一定實用意義。

[1] 陳敏捷. 天然氣長輸管道放空時間的探討[J]. 中國化工貿易,2019(7):209.

[2] 劉革偉,王興畏. 輸氣管道放空過程分析[J]. 煤氣與熱力,2015(6):B38-B40.

[3] 蘇杰飛. 天然氣管道放散時間的研究[J]. 上海煤氣,2006(3):1-4.

[4] 孔吉民. 對管線內天然氣放空時間及放空量的探討[J]. 石油化工應用,2005(4)：18-20.

[5] 李長俊. 天然氣管道輸送[M]. 2版. 北京：石油工業出版社，2008.

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