TGNET 软件在多气源用户复杂长输管网中的应用分析

（山东莱克工程设计有限公司，山东 东营 257000）

一、引言

某天然气管输项目管道全长100.1km，主要包括一条输气干线，管线设计输量为24×108m3/a，设计压力为6.3MPa。

本工程气田外输管网系统包括两条干线和两条支线，四条管线全长230km。输气管网系统有多处气源，是典型的多气源用户复杂长输管网。本文希望通过运用TGNET 软件进行输气管道管径的比选以及核算管网最大输气能力。

二、主要工艺参数

（一）天然气组分

本工程输送介质为气田所产天然气，气田气经净化处理后进入长输管道。

表2.1-1 净化厂来气组分和主要物性参数

（二）管道设计输量

根据资源与市场平衡分析，进入气田整个外输供气管网气量51×108m3/a，其中本项目管道预估市场量18×108m3/a，用户正常用气量10.6×108m3/a，最小用气量6.36×108m3/a，其余方向发展用气量7.43×108m3/a。

三、管道输气能力计算及分析

TGNET 软件是世界公认的用于气体管道水力学计算、储气能力分析、日常操作决策和计算分析的高精度软件[1]。

（一）计算公式

TGNET 软件通常采用Sarem、BWRS、Peng、Peng-78、SRK5 种方程[3]。本工程计算选用BWRS 计算公式模型：

P1—管道计算段的起点压力（绝），MPa；

P2—管道计算段的终点压力（绝），MPa；

d—管道内径，cm；

λ—水力摩阻系数；

Z—压缩因子；

Δ—相对密度；

T—管道内气体的平均温度，K；

L—管道计算段的长度，km；

α—系数，m-1；

Ra—气体常数，标况下Ra ＝287.1m2/（s2·K）；

Δh—管道计算段终点对起点标高差，m；

n—分管段数。

hi—分管段终点标高，m；

hi-1—分管段起点标高，m；

Li—分管段长度，km；

g—重力加速度，g ＝9.81m/s2。

（二）管道输气工艺分析

已建集输管网干线管径DN600、首站1～阀室支线管径DN300，净化厂4至清管站2 管线管径DN500、净化厂4 至清管站2 管线管径DN500、净化厂3至阀室管线管径DN400，设计输送任务51×108m3/a，设计压力6.3MPa。

1.管道管径比选及最大输气能力核算

考虑到本管道系统设计压力6.3MPa，由此运用TGNET 软件进行管径计算，选用DN600 管径进行核算，计算结果见表3.2-1。

表3.2-1 工艺计算结果（DN600 管径）

根据核算结果，结论如下：

采用DN600 管径时最大输气能力21×108m3/a，满足要求。

2.集输管道最小输量时，末站1 及整个外输管网输气能力核算

考虑末站2 初期仅给厂区供气，且厂区装置运行负荷仅达到60%，此时新建管道输气能力最小，输气量为6.36×108m3/a。选用DN600 管径核算此工况下末站1 及整个气田外输管网最大输气能力，计算结果见表3.2-2 及图3.2-2。

表3.2-2 工艺计算结果

根据核算结果，得出如下结论：

1.当集输管道最小输量6.36×108m3/a 时，清管站1 至末站1 管线最大输气能力为42.8×108m3/a，整个气田外输管网最大输气能力为49.16×108m3/a。

2.该状况下，且首站1、首站2所需最高外输供气压力为5.1MPa、4.63MPa，均低于净化厂1、净化厂2 最高供气压力5.1MPa。

四、结论

1.在运用TGNET 软件计算输气能力时，在确保管网最高运行压力不超过设计压力的条件下，应首先进行管径比对，结合设计输量选择最适合的管径。

2.管网工艺计算需根据上游气田开发方案、结合下游市场建设进度，编制逐年供用气计划，做好进口、出口的供用气量平衡和压力平衡。