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第1章 天然气的基本性质1

1.1 天然气分类1

1.1.1 常规天然气1

目录1

1.1.2 非常规天然气2

1.2 天然气的应用特点3

1.3 天然气的组成表示方法和密度4

1.3.1 燃气的组成表示方法4

1.3.2 平均分子量4

1.4 天然气的基本物理和热力学性质5

1.4.1 临界参数，对比态原理与特性参数5

1.3.3 天然气的平均密度和相对密度5

1.4.2 气体状态方程6

1.4.3 天然气的拟临界参数和拟对比参数7

1.4.4 实际气体半理论半经验状态方程8

1.4.5 天然气的压缩因子14

1.4.6 黏度17

1.4.7 天然气的含水量和露点22

1.4.8 天然气的焓和熵25

1.4.9 天然气地层体积系数和膨胀系数26

1.4.10 热导率26

1.4.11 液化天然气的表面张力28

1.5 天然气的燃烧性质29

1.5.1 天然气的热值29

1.5.3 燃烧所需空气量30

1.5.2 燃烧及燃烧反应计量方程式30

1.5.4 着火温度31

1.5.5 爆炸极限与燃气混合安全性31

1.6 水合物34

1.7 城镇天然气的质量要求34

1.7.1 城镇燃气的基本要求34

1.7.2 天然气中杂质及有害物的影响34

1.7.3 城镇天然气的质量标准34

参考文献35

第2章 城市燃气负荷36

2.1 燃气负荷、用户类型及其用气特点36

2.1.1 燃气负荷36

2.1.2 用户类型及用气特点36

2.2.1 居民生活用气量指标38

2.2 用气量指标38

2.2.2 商业用户用气量指标39

2.2.3 工业企业用气量指标39

2.2.4 建筑物采暖及空调用气量指标40

2.2.5 燃气汽车用气量指标40

2.3 燃气需用工况40

2.3.1 用气不均匀情况40

2.3.2 用气不均匀系数40

2.4 城镇燃气负荷计算及供需平衡41

2.4.1 年用气量计算41

2.4.2 小时计算流量的确定43

2.4.3 调峰储气容积的计算45

2.5.1 现代抽样调查技术的应用47

2.5 城镇燃气负荷指标的统计分析与预测47

2.5.2 居民用户年用气量指标的预测49

2.5.3 预测结果分析51

参考文献51

第3章 天然气长输管道输送52

3.1 天然气长输管道52

3.1.1 天然气输送方式52

3.1.2 天然气长输管道的定义、组成与功能52

3.1.3 天然气长输管道的特点及现代技术发展53

3.1.4 气田集输管网系统55

3.1.5 天然气的净化处理58

3.2 长输管道的工艺设计技术60

3.2.1 长输管道工艺设计的内容及要求60

3.2.2 长输管道稳定流计算61

3.2.3 长输管道不稳定流模拟69

3.2.4 长输管道总工艺流程的确定72

3.3 长输管道敷设75

3.3.1 长输管道线路选择75

3.3.2 长输管道敷设76

3.3.3 长输管道穿越特殊地段处理76

3.3.4 长输管道穿越自然障碍技术79

3.3.5 长输管道穿越人工障碍技术81

3.3.6 管道跨越障碍技术82

3.3.7 长输管道附属设施84

3.4 长输管道强度与材质84

3.4.1 管道安全及地区等级划分84

3.4.2 长输管道强度计算及稳定性校验85

3.4.3 长输管道材质选择87

3.4.4 焊接性能88

3.5 长输管道防腐88

3.5.1 长输管道的防腐方法88

3.5.2 长输管道防腐方法的选择89

3.5.3 长输管道电法保护89

3.6 长输管道站场91

3.6.1 长输管道站场功能及流程91

3.6.2 长输管道站场工艺设计及设备选择96

3.6.3 长输管道压气站的运行优化104

参考文献105

4.1 天然气的气态储存106

第4章 天然气储存106

4.1.1 低压湿式罐107

4.1.2 低压干式罐107

4.1.3 高压储气罐储存107

4.2 地下储气库储存110

4.2.1 各种类型地下储气库特性110

4.2.2 地下储气库设计储量的确定112

4.2.3 储库储气量计算及校核113

4.2.4 注采气速度的选择114

4.3 地下储气库的数值模拟115

4.4 天然气管道储存118

4.5 天然气的液态储存（LNG）120

4.5.4 地上液化天然气金属储罐储存121

4.5.3 地下液化天然气储罐储存121

4.5.1 地下液化天然气储库储存121

4.5.2 液化天然气冻土地穴储存121

4.5.5 地上液化天然气金属混凝土储罐储存122

4.5.6 液化天然气的高压和常压储罐联合储存122

4.6 天然气储存新技术123

4.6.1 天然气在低温液化石油气（LPG）溶液中储存124

4.6.2 水合物储存天然气技术125

4.6.3 吸附天然气储存技术125

4.6.4 近临界流体储存技术126

参考文献127

第5章 天然气城市输配系统128

5.1 城市输配系统的构成128

5.2 城市输配系统压力级制的确定129

5.3 门站130

5.3.1 门站工艺流程与总平面布置130

5.3.2 门站设备132

5.3.3 天然气的加臭135

5.4 城市天然气管网137

5.4.1 管材137

5.4.2 管道布置与敷设143

5.4.3 埋地钢管的电化学腐蚀与防腐149

5.5 管道穿跨越工程158

5.5.1 设计原则158

5.5.2 穿越管道结构计算158

5.5.3 水域、冲沟穿越工程的主要技术要求160

5.5.4 铁路、公路等陆上交通设施穿越工程的主要技术要求162

5.5.5 跨越管道结构计算164

5.5.6 跨越管道工程的主要技术要求164

5.6 调压器和调压设施165

5.6.1 调压器165

5.6.2 调压设施173

5.6.3 调压装置的超压保护176

参考文献179

第6章 燃气管网水力计算180

6.1 水力计算的目的180

6.2 管道摩擦阻力损失计算公式180

6.3 管道计算流量183

6.3.1 用户小时最大用气量183

6.3.2 分配管道的计算流量184

6.4 管道计算压力降185

6.5 附加压头186

6.6 局部阻力损失187

6.7 管道的管径计算187

6.7.1 分配管道的管径计算187

6.7.2 支管、庭院管道与户内管道的管径计算188

6.8 环形管网水力计算188

6.8.1 环平衡法189

6.8.2 节点平衡法191

6.8.3 环与节点平衡联合法193

6.8.4 水力平差计算的计算机编程要点195

6.9.2 串联管段197

6.9.1 并联管段197

6.9 管道的水力等效计算197

6.9.3 计算管径管段的管段替代198

6.10 管网水力计算例题199

参考文献200

第7章 压缩天然气供应202

7.1 概述202

7.1.1 城镇压缩天然气（CNG）供应系统的设施构成203

7.1.2 压缩天然气供应系统的引入管线204

7.2 压缩天然气加压站205

7.2.1 CNG加压站站址选择205

7.2.2 CNG加压站工艺设计206

7.2.3 加压站设备的配置及其设置要求211

7.2.4 加压站设施的安全防护219

7.3 压缩天然气供应站220

7.3.1 CNG供应站站址的选择及其平面布置220

7.3.2 CNG供应站工艺流程及设备222

7.3.3 气体绝热节流膨胀过程的热力学224

7.4 压缩天然气（CNG）汽车加气站227

7.4.1 CNG加气站站址及其设置原则228

7.4.2 CNG加气站的工艺设计228

7.4.3 CNG加气站初步设计实例234

7.5 压缩天然气（CNG）汽车与环境保护236

7.5.1 车辆代用燃料的选择236

7.5.2 CNG汽车及其基本性能238

7.5.3 CNG汽车车载气瓶及瓶口阀件243

7.5.4 CNG汽车的安全可靠性244

参考文献246

第8章 液化天然气供应247

8.1 液化天然气的特性247

8.1.1 LNG的一般特性247

8.1.2 LNG的物理现象247

8.1.3 LNG的某些热物理特性249

8.2 液化天然气液化252

8.2.1 天然气预处理252

8.2.2 天然气液化流程259

8.2.3 带膨胀机的液化流程263

8.2.4 液化流程中的设备模拟265

8.2.5 液化流程的热力学分析269

8.3.1 LNG储罐272

8.3 液化天然气储运272

8.3.2 LNG运输船276

8.3.3 LNG槽车277

8.3.4 LNG储存中的分层与涡旋282

8.4 液化天然气接收终端285

8.4.1 LNG接收终端工艺流程285

8.4.2 LNG的冷量利用286

8.5 液化天然气供气站302

8.5.1 LNG气化站302

8.5.2 LNG加注站312

8.5.3 LNG为燃料的运输工具314

参考文献323