輸氣干線放空系統(tǒng)放空量計(jì)算軟件開發(fā)

白 雪 李自力 姜海斌 王愛玲 翁浩銘

1.中國石油大學(xué)(華東)儲(chǔ)運(yùn)與建筑工程學(xué)院， 山東 青島 266580；2.中國石油西南管道昆明輸油氣分公司， 云南 昆明 650000

?

輸氣干線放空系統(tǒng)放空量計(jì)算軟件開發(fā)

白 雪1李自力1姜海斌2王愛玲2翁浩銘1

1.中國石油大學(xué)(華東)儲(chǔ)運(yùn)與建筑工程學(xué)院， 山東 青島 266580；2.中國石油西南管道昆明輸油氣分公司， 云南 昆明 650000

在進(jìn)行放空系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)需要了解瞬時(shí)放空量，但輸氣干線放空系統(tǒng)中沒有相應(yīng)流量計(jì)對(duì)放空量進(jìn)行計(jì)量，且目前關(guān)于放空量計(jì)算的公式大多沒有依據(jù)。以范諾方程、輸氣管路流動(dòng)理論為基礎(chǔ)，同時(shí)考慮閥門開度對(duì)放空時(shí)間以及瞬時(shí)放空量的影響，通過程序語言對(duì)放空系統(tǒng)瞬時(shí)放空量計(jì)算進(jìn)行編寫，輸入輸氣干線內(nèi)氣源壓力、放空管規(guī)格和閥門開度等參數(shù)，即可求解出瞬時(shí)放空量，將程序計(jì)算結(jié)果與SPS軟件模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，誤差較小。對(duì)比不同閥門開度下的瞬時(shí)放空量和放空壓力，分析了閥門開度的影響，可為放空系統(tǒng)設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)放空提供理論指導(dǎo)。

輸氣干線；放空系統(tǒng)；瞬時(shí)放空量；閥門開度；軟件開發(fā)

0 前言

在進(jìn)行放空系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，常常需要了解瞬時(shí)放空量，根據(jù)瞬時(shí)放空量大小來確定放空系統(tǒng)是否設(shè)置放空火炬以及放空系統(tǒng)天然氣擴(kuò)散及熱輻射范圍，當(dāng)瞬時(shí)放空量超過4×104m3/h時(shí)，需要設(shè)置放空火炬[1]。目前對(duì)放空系統(tǒng)瞬時(shí)放空量的求解大多采用計(jì)算公式或圖解法，其中具有代表性的是四川石油管理局勘察設(shè)計(jì)研究院編寫的《輸氣干線手冊(cè)》中放空量計(jì)算公式[2]，但這些計(jì)算公式的計(jì)算結(jié)果與工程實(shí)際有偏差，圖解法也只能對(duì)放空量大小進(jìn)行估算[3]，因此有必要對(duì)放空系統(tǒng)瞬時(shí)放空量進(jìn)行研究，提出一種更符合工程實(shí)際的放空系統(tǒng)瞬時(shí)放空量計(jì)算方法。

1 天然氣放空管路放空過程描述

輸氣干線放空系統(tǒng)包括氣源、放空管道和大氣環(huán)境三部分[3]，高壓天然氣放空系統(tǒng)見圖1。由于高壓天然氣放空系統(tǒng)放空管路距離短，壓降大，放空管段沿途氣體流動(dòng)參數(shù)：溫度T、密度ρ、流速V、壓力p、氣體馬赫數(shù)Mach等均隨時(shí)間變化，且差異較大，該過程屬于非定常流動(dòng)[4-5]。

圖1 高壓天然氣放空系統(tǒng)示意圖

放空過程需要經(jīng)歷臨界流和亞臨界流兩種流態(tài)：

1)臨界流狀態(tài)：放空初始時(shí)刻，輸氣干線內(nèi)氣源壓力p0較高，使得放空管路入口截面壓力p1也較高，出口截面壓力p2遠(yuǎn)大于環(huán)境大氣壓力pa，出口截面氣體流速達(dá)到臨界流速，出口截面氣體馬赫數(shù)Mach2等于1，此時(shí)放空過程將達(dá)到最大瞬時(shí)放空量。出口截面的氣體依靠剩余壓力差(p2-pa)進(jìn)行膨脹，直至p2降至pa。隨著放空過程時(shí)間推移，p0、p1、p2均逐漸減小，但在p2降至pa之前，放空過程均處于臨界流狀態(tài)，在新的壓力條件下放空過程達(dá)到新的最大瞬時(shí)放空量[3，6-7]。

2)亞臨界流狀態(tài)：當(dāng)放空過程越過臨界流繼續(xù)泄壓時(shí)，氣體進(jìn)入亞臨界流狀態(tài)，p1繼續(xù)下降，p2保持不變(仍等于pa)，出口流速逐漸減小，Mach2<1，瞬時(shí)放空量也隨之下降，在p0降至pa之前，該流態(tài)將持續(xù)進(jìn)行，直至天然氣放空系統(tǒng)內(nèi)各壓力值相等p0=p1=p2=pa，放空過程結(jié)束[3，6-7]。

2 放空系統(tǒng)放空量計(jì)算軟件開發(fā)

2.1 天然氣放空系統(tǒng)基本方程

輸氣干線放空系統(tǒng)放空量計(jì)算，以可壓縮流體摩擦絕熱一維流動(dòng)的范諾方程和輸氣管路流動(dòng)理論為基礎(chǔ)進(jìn)行求解。

2.1.1 放空管路摩阻系數(shù)

接下來玉敏要做的，是幫姑媽買鉆戒。玉敏找了老總，想打個(gè)大折。老總說既然是你姑父，就打個(gè)大折，三十萬吧。玉敏噘著嘴說，這還叫大折啊，那款鉆戒是我進(jìn)的，進(jìn)價(jià)才二十二萬。老總說房租水電工資費(fèi)用不都得攤點(diǎn)么。玉敏說攤?cè)f可以了吧，二十五萬行么？我姑父是稅務(wù)局長，就管我們這片的。老總聽說是稅務(wù)局長，馬上說，那就二十六萬吧，羅蘭可從沒賣過利潤率這么低的鉆戒呢。玉敏說謝謝老總，我會(huì)轉(zhuǎn)告姑父的。

放空管路摩阻系數(shù)f與雷諾數(shù)Re及管內(nèi)壁絕對(duì)粗糙度e有關(guān)，計(jì)算公式如式(1)。天然氣放空系統(tǒng)進(jìn)行放空時(shí)，氣流速度較高，雷諾數(shù)Re較大，對(duì)放空管路摩阻系數(shù)影響很小，因此一般在計(jì)算時(shí)可忽略Re的影響[8]。

然而，傳統(tǒng)的維修思想會(huì)造成不恰當(dāng)維修、絕大多數(shù)部件未被充分利用、設(shè)備利用率較低等現(xiàn)象。從這個(gè)層面來講，汽車的過度維修增加了維修后的人為故障，降低了汽車的可靠性水平；維修工時(shí)和備件過多，增加了汽車的使用成本和維修費(fèi)用；單位時(shí)間內(nèi)汽車停駛時(shí)間過長，降低了利用率。許多類型的故障的發(fā)生是偶然的，用簡單的定時(shí)拆卸方式，并不能防止和減少類似故障的發(fā)生；使用定期翻修的方式維修一些重要部件時(shí)，并不能達(dá)到預(yù)期維修效果。因此，實(shí)踐證明，汽車的可靠性水平與定時(shí)維修并無必然關(guān)系，傳統(tǒng)的維修思想不能很好地恢復(fù)和保持汽車固有可靠性。

(1)

式中：f為放空管路摩阻系數(shù)；Re為雷諾數(shù)；e為管內(nèi)壁絕對(duì)粗糙度，m；d為放空管路內(nèi)徑，m。

2.1.2 氣體馬赫數(shù)

氣體馬赫數(shù)需要采用迭代方法進(jìn)行求解[6]，迭代式如式(2)。入口截面氣體馬赫數(shù)Mach1和出口截面氣體馬赫數(shù)Mach2的大小均未知，需要單獨(dú)進(jìn)行求解：

1)Mach1求解：將該迭代式轉(zhuǎn)化為關(guān)于Mach1的迭代計(jì)算式，假設(shè)Mach2為定值，通過迭代求解出Mach1。

2)Mach2求解：將該方程式轉(zhuǎn)化為關(guān)于Mach2的迭代計(jì)算式，將上面求得Mach1作為已知值代入，通過迭代求解出Mach2。

使用編制軟件對(duì)事故狀態(tài)下輸氣干線兩端閥室截?cái)鄷r(shí)放空量進(jìn)行計(jì)算，放空系統(tǒng)基本參數(shù)見表1，程序計(jì)算結(jié)果見表2。將計(jì)算結(jié)果與SPS軟件模擬瞬時(shí)放空量[14]進(jìn)行對(duì)比，檢驗(yàn)計(jì)算軟件結(jié)果的準(zhǔn)確性。

FA16-T設(shè)備使用MPLS包交換網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)空管甚高頻業(yè)務(wù)的透?jìng)鞴δ堋O大降低了語音業(yè)務(wù)傳輸?shù)臅r(shí)延 （具體時(shí)延約在16ms左右），在空管管制席位可接受的時(shí)延范圍內(nèi)，保證了甚高頻業(yè)務(wù)的正常傳輸[4]。

式中：Mach1為入口截面氣體馬赫數(shù)；Mach2為出口截面氣體馬赫數(shù)；L為放空管路等效總長度，m；γ=CP/CV為氣體等熵指數(shù)，其中CP為定壓比熱，J/(kg·K),CV為定容比熱，J/(kg·K)。

2.1.4 放空管路阻力因子

天然氣壓縮因子Z通?？梢酝ㄟ^通用圖、經(jīng)驗(yàn)公式以及狀態(tài)方程進(jìn)行求解，為了應(yīng)用于計(jì)算機(jī)求解以及得到較高精度的結(jié)果，而采用狀態(tài)方程進(jìn)行迭代求解，本文采用PR方程[10]，迭代式為：

Z3-(1-B)Z2+(A-2B-3B2)Z-(AB-B2-B3)=0

(3)

2.2.1 臨界流狀態(tài)下瞬時(shí)放空量

2.1.3 氣體壓縮因子

氣體馬赫數(shù)迭代計(jì)算式(2)左側(cè)項(xiàng)fL/d為放空管路阻力因子，包括放空管路入口阻力因子、放空管路阻力因子以及放空管路出口阻力因子。放空管路入口、出口阻力因子可通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)獲得[6]，而放空管路阻力因子需要通過計(jì)算進(jìn)行求解，首先需要計(jì)算出放空管路等效總長度L以及放空管路摩阻系數(shù)f，其中放空管路等效總長度L包括彎頭、三通、閥門等效長度以及放空管段本身管長，然后根據(jù)fL/d即可求得放空管路阻力因子[3]。

2.1.5 放空閥入口截面參數(shù)

放空氣體通過輸氣干線管道進(jìn)入放空管路(p0T0→p1T1)的過程可視為一個(gè)典型的等熵?zé)崤蛎涍^程[4，6]，因此根據(jù)熱力學(xué)基本公式可以得出輸氣干線內(nèi)氣源壓力與放空閥入口截面壓力、輸氣干線內(nèi)氣源溫度與放空閥入口截面溫度計(jì)算關(guān)系式(4)、(5)，結(jié)合流體流動(dòng)基本方程和基本熱力學(xué)方程，可以得出放空閥入口截面壓力與出口截面壓力、入口截面溫度與出口截面溫度計(jì)算關(guān)系式[4](6)、(7)：

(4)

(5)

(6)

(7)

式中：p0為輸氣干線內(nèi)氣體壓力，MPa；p1為放空閥入口截面壓力，MPa；T0為輸氣干線內(nèi)氣源溫度，K；T1為放空閥入口截面溫度，K；p2為放空閥出口截面壓力，MPa；T2為放空閥出口截面溫度，K。

2.1.6 瞬時(shí)放空量

上世紀(jì)六七十年代，罐頭是稀罕之物，除口味鮮美、食用方便外，還可以長期存放。但尋常人家是不會(huì)購買消費(fèi)的，那絕對(duì)是奢侈品。只有誰家老人患病，才會(huì)上供銷社買上兩瓶拎著去看望，表示一下心意。一般不會(huì)購買重樣的，要考慮顏色、形狀都有所區(qū)別。大部分購買的是蘋果、山楂、橘子、黃桃、楊梅、菠蘿等用玻璃瓶盛裝的罐頭。

對(duì)UPS的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管理，但不對(duì)UPS進(jìn)行控制。通過UPS自帶的智能通訊接口和相應(yīng)的通訊協(xié)議內(nèi)容，實(shí)時(shí)顯示并保存UPS的運(yùn)行參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)，儲(chǔ)能電池soc參數(shù)及報(bào)警信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；能用直觀的圖形來指示UPS的運(yùn)行狀態(tài)。實(shí)時(shí)判斷UPS的部件是否發(fā)生報(bào)警，當(dāng)UPS的某部件發(fā)生故障或越限時(shí)，監(jiān)控主系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警。

(8)

式中：W為瞬時(shí)放空量，kg/s；M為氣體摩爾質(zhì)量，kg/mol；Z1為截面處天然氣壓縮因子。

2.3 實(shí)例計(jì)算

2.1.7 累計(jì)放空時(shí)間

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行處理，計(jì)量資料以表示，先做方差齊性檢驗(yàn)，若方差齊性，則采用SNK法比較組間差異，不服從齊性分配采用friedman M檢驗(yàn)，相關(guān)性分析采用person線性檢驗(yàn)，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

放空時(shí)間受閥門開度、輸氣干線內(nèi)氣源壓力等影響，需要通過調(diào)節(jié)放空閥開度來控制放空時(shí)間，緊急情況下輸氣干線2個(gè)閥室之間線路放空時(shí)，需要在10～12h內(nèi)完成[12]。目前國內(nèi)外關(guān)于放空時(shí)間計(jì)算方法較少[7]，對(duì)于管徑較大的輸氣干線在事故狀態(tài)下兩端閥室截?cái)噙M(jìn)行放空時(shí)，放空時(shí)間的計(jì)算可采用式(9)進(jìn)行計(jì)算[13]：

(9)

式中：t為累計(jì)放空時(shí)間，s；p01、p02為放空前、后管道內(nèi)氣體絕對(duì)壓力，MPa;V為放空管段容量，m3；μ為閥門開啟度；F為放空閥全開時(shí)截面積，m2；g為重力加速度，N/kg，取9.8；T為管道溫度，K。

夏國忠趴在戰(zhàn)壕邊，盯著山坡上躬腰撅臀向上爬的鬼子，在心里默默地計(jì)算著距離。五百米，三百米，兩百米，一百米。“打。”隨著一聲吼叫，夏國忠手里的沖鋒槍一陣掃射，沖在最前面的幾個(gè)鬼子應(yīng)聲倒了下去。

2.2 軟件程序計(jì)算流程

首先根據(jù)式(1)確定放空管路摩阻系數(shù)以及放空管路等效總長度，從而得出放空管路阻力因子fL/d，用于氣體馬赫數(shù)迭代計(jì)算，然后根據(jù)氣體所處的不同流態(tài)進(jìn)行瞬時(shí)放空量的計(jì)算。

4．動(dòng)物感染試驗(yàn)。結(jié)果小白鼠注射病原菌的第四天開始死亡，死亡的小白鼠皮膚發(fā)紺，剖檢肝、脾、肺、心出血，呈敗血癥，剖檢發(fā)現(xiàn)注射部位有直徑0.9～1.1 cm的膿腫，濃汁呈黃綠色。而對(duì)照組作的均未見死亡，從死亡的小白鼠的肝臟、重新分離到革蘭氏陽性單在、呈雙或鏈狀排列的球菌。試驗(yàn)表明，分離的菌株對(duì)小白鼠有致病性。

隨著p2逐漸減小，當(dāng)p2降至pa時(shí)，臨界流結(jié)束，此時(shí)根據(jù)式(4)求得臨界氣源壓力p0c，即當(dāng)氣源壓力降至臨界氣源壓力之前放空氣體均處于臨界流狀態(tài)。臨界流狀態(tài)下放空管出口截面氣體流速達(dá)到臨界流速，Mach2=1，根據(jù)式(2)迭代計(jì)算出Mach1，將其代入式(4)、(5)，即得放空管入口截面壓力p1以及入口截面溫度T1，再根據(jù)式(8)計(jì)算求得臨界流狀態(tài)下瞬時(shí)放空量。

2.2.2 亞臨界流狀態(tài)下瞬時(shí)放空量

亞臨界流狀態(tài)下Mach2大小未知，需先假設(shè)Mach2=1，根據(jù)式(2)迭代計(jì)算出Mach1、Mach2，將其代入式(4)、(5)，即得放空管入口截面壓力p1以及入口截面溫度T1，再根據(jù)式(8)計(jì)算求得亞臨界流下瞬時(shí)放空量。

具體程序計(jì)算流程見圖2，根據(jù)該計(jì)算流程編制放空量計(jì)算軟件，可實(shí)現(xiàn)通過在該窗體中“輸入?yún)?shù)”中輸入基本參數(shù)以及閥門開度、輸氣干線氣源壓力等參數(shù)，即可計(jì)算得到不同流態(tài)下氣源壓力對(duì)應(yīng)的入口截面壓力、入口截面溫度、瞬時(shí)放空量以及累計(jì)放空時(shí)間的功能。

圖2 程序計(jì)算流程圖

管理方式改革穩(wěn)步推進(jìn)。借著“互聯(lián)網(wǎng)+”的東風(fēng)，珠航局積極促進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能與珠江航運(yùn)融合，打破信息孤島，實(shí)現(xiàn)政府部門、管理機(jī)關(guān)、港航企業(yè)間的信息互聯(lián)互通，全流域航運(yùn)信息資源共享。今年11月，珠江航運(yùn)綜合信息服務(wù)系統(tǒng)珠航局項(xiàng)目正式上線試運(yùn)行，該項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了部水運(yùn)局、海事局和廣東省交通運(yùn)輸廳數(shù)據(jù)的共享，與廣西交通運(yùn)輸主管部門的數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)也已連通并實(shí)施數(shù)據(jù)交換，標(biāo)志著“數(shù)字珠江、智慧珠航”建設(shè)邁出新步伐。

(2)根據(jù)權(quán)數(shù)(3,1,3,1,3,1,3,1,3,1,3,1)確定的校驗(yàn)碼，對(duì)“相鄰數(shù)字寫顛倒”的錯(cuò)誤檢驗(yàn)絕對(duì)有效嗎？請(qǐng)給予說明．

重復(fù)1)、2)過程，當(dāng)求得的Mach1及Mach2均達(dá)到穩(wěn)定收斂時(shí)，穩(wěn)定收斂迭代值即為所求的Mach1和Mach2[6，9]。

通過對(duì)計(jì)算結(jié)果分析可知：

1)在放空過程中瞬時(shí)放空量與放空壓力值呈線性遞減變化關(guān)系，與放空氣體所處流態(tài)無關(guān)，見圖3。

放空系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)需要根據(jù)瞬時(shí)放空量大小確定放空系統(tǒng)是否設(shè)置放空火炬，放空量大小通過調(diào)節(jié)閥門開度控制，控制的瞬時(shí)放空量越小，放空系統(tǒng)設(shè)計(jì)處理量越小[11]。瞬時(shí)放空量計(jì)算公式[3]為：

2)輸氣干線內(nèi)氣體壓力值p0及放空管路入口截面壓力p1均隨放空時(shí)間的增大而逐漸降低，其降低速率也逐漸減小，在臨界流區(qū)域急速下降，壓降變化值較大，而在亞臨界流區(qū)域下降幅度平緩，壓降變化值較小，見圖4。

3)利用SPS軟件對(duì)算例瞬時(shí)放空量進(jìn)行計(jì)算，發(fā)現(xiàn)程序計(jì)算結(jié)果與模擬得到的結(jié)果誤差較小，驗(yàn)證了軟件的準(zhǔn)確性。

一出門，丁香就給權(quán)箏打電話避開一切與自殺相關(guān)的敏感話題，直接切入“結(jié)婚”。她要求權(quán)箏別人說什么都別想，就問問自己對(duì)何東的感覺，他是不是比較接近你條件的男人？權(quán)箏想了一下說是，我長的不美，傻博一個(gè)，還不會(huì)持家，能找到他這樣的，很滿意。丁香就說，那還等什么？女人是性別上的弱勢(shì)群體，八十歲的男人還能傳種接代呢，八十歲的女人你試試？

表1 放空系統(tǒng)程序計(jì)算實(shí)例基本參數(shù)

表2 放空系統(tǒng)部分計(jì)算結(jié)果匯總表

圖3 瞬時(shí)放空量與輸氣干線內(nèi)氣體壓力變化關(guān)系曲線

2.4 閥門開度影響分析

閥門開度不同所對(duì)應(yīng)的放空管路阻力因子也不同，由式(2)可知，放空管路阻力因子影響氣體馬赫數(shù)，進(jìn)而影響閥門入口截面壓力以及放空量大小。由式(9)可知，閥門開度影響氣源壓力，進(jìn)而影響管道內(nèi)氣體臨界流動(dòng)狀態(tài)。因此，放空系統(tǒng)中放空閥與管道流動(dòng)的關(guān)系與相互影響是通過閥門開度影響氣體馬赫數(shù)以及氣源壓力而建立的。天然氣放空過程中常需要通過調(diào)節(jié)閥門開度來控制放空壓力、放空量以及放空時(shí)間，有必要對(duì)閥門開度的影響進(jìn)行分析，使用編制軟件對(duì)表1算例在不同閥門開度下進(jìn)行計(jì)算，得出輸氣干線氣體壓力與放空時(shí)間關(guān)系以及放空初始時(shí)刻最大瞬時(shí)放空量與閥門開度的關(guān)系見圖4～5，由此可知：

1)閥門開度對(duì)放空過程中輸氣干線內(nèi)氣體壓降及放空時(shí)間有較大影響，隨著閥門開度的增大，壓降將顯著增大，因此一般在放空開始時(shí)，為避免壓降過大導(dǎo)致溫度急劇降低，造成冰堵，放空閥的開度應(yīng)較小。

內(nèi)在因素是影響職前數(shù)學(xué)教師認(rèn)知發(fā)展的個(gè)人因素，其中最重要的是他們中學(xué)時(shí)代的經(jīng)歷．在訪談中，不少職前教師表達(dá)了自己在中學(xué)成長經(jīng)歷中教師教學(xué)對(duì)自己的影響，譬如“以往中學(xué)時(shí)數(shù)學(xué)做題多，較少關(guān)注概念的本質(zhì)理解．如對(duì)‘平均數(shù)’概念，我首先想到的就是它的除法意義，很少去思考它的統(tǒng)計(jì)意義”，“對(duì)于‘空氣質(zhì)量問題’，盡管很容易通過不同方法做出判斷，如從得出烏魯木齊空氣質(zhì)量好，以及從得出昆明空氣質(zhì)量好等判斷，但很少去思考這兩個(gè)不同判斷所蘊(yùn)含的數(shù)據(jù)分析的統(tǒng)計(jì)意義”，等等．

2)隨著閥門開度的增大，最大瞬時(shí)放空量逐漸增大，當(dāng)閥門開度增大至0.4后，最大瞬時(shí)放空量與閥門開度成線性遞增變化關(guān)系，變化幅度較小，由此可見在放空過程中通過調(diào)節(jié)閥門開度控制放空量時(shí)，閥門開度在0.4以下時(shí)能夠更有效調(diào)節(jié)放空量大小。

圖4 不同閥門開度下輸氣干線內(nèi)氣體壓力隨放空時(shí)間變化

圖5 瞬時(shí)放空量隨閥門開度變化

3 結(jié)論

1)基于程序語言編寫天然氣放空系統(tǒng)放空量計(jì)算軟件，可實(shí)現(xiàn)輸入氣源壓力、放空管規(guī)格和閥門開度等參數(shù)，求解出不同氣源壓力對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)放空量，根據(jù)計(jì)算得到的最大瞬時(shí)放空量來確定是否設(shè)置放空火炬，為放空系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供參照。

2)瞬時(shí)放空量與放空壓力值呈線性遞減變化關(guān)系，與放空氣體所處流態(tài)無關(guān)。隨著閥門開度的增大，最大瞬時(shí)放空量逐漸增大，當(dāng)閥門達(dá)到一定開度后瞬時(shí)放空量增大幅度較小，該閥門開度以下能夠更有效地調(diào)節(jié)放空量大小。

3)臨界流區(qū)域壓降速度快，壓降變化值較大；而亞臨界流區(qū)域壓降速度緩慢，壓降變化值較小。閥門開度對(duì)放空過程中氣體的壓降影響較大，隨著閥門開度增大，壓降將顯著增大。在放空開始時(shí)，為避免壓降過大導(dǎo)致溫度急劇降低，造成冰堵，放空閥的開度應(yīng)較小。

輸入層有200個(gè)處理單元，它們分別從富利哀譜中接受譜位輸入。隱層由10個(gè)處理單元組成。輸出層的三個(gè)處理單元分別代表結(jié)構(gòu)構(gòu)件的三種損壞狀態(tài)。

4)軟件計(jì)算結(jié)果與SPS軟件模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，誤差較小，符合現(xiàn)場(chǎng)工程實(shí)際。

[1] 晏 偉.輸氣站場(chǎng)放空系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路[J].石油工程建設(shè)，2012，38(6)：39-43.YanWei.VentingSystemDesignThinkingofGasTransmissionStation[J].PetroleumEngineeringConstruction， 2012， 38 (6)： 39-43.

[2] 葉學(xué)禮.圖解法求天然氣瞬時(shí)放空量[J].天然氣與石油，1999，17(2)：1-3.YeXueli.SolvingInstantaneousVentingVolumeofNaturalGasbyGraphicalMethod[J].NaturalGasandOil， 1999， 17 (2)： 1-3.

[3] 婁 晨，林 棋.基于天然氣放空系統(tǒng)的水力計(jì)算軟件開發(fā)[J].石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督，2014，(4)：1-6.LouChen，LinQi.SoftwareDevelopmentofHydraulicCalculationBasedonGasVentingSystem[J].TechnologySupervisioninPetroleumIndustry， 2014， (4)： 1-6.

[4] 婁 晨，宮 敬，林 棋，等.輸氣干線放空系統(tǒng)水力特性[J].油氣儲(chǔ)運(yùn)，2014，33(5)：542-548.LouChen，GongJing，LinQi，etal.HydraulicCharacteristicsofGasTransmissionLineVentingSystem[J].OilandGasStorageandTransportation， 2014， 33 (5)： 542-548.

[5]XiongYi，ZhangLiping，ZhuTingting.ResearchofEmergencyVentingTimeinNaturalGasPipelineAccidentswithSPS[J].ProcediaEngineering， 2014， (84)： 927-932.

[6] 葉學(xué)禮.天然氣放空管路水力計(jì)算[J].天然氣工業(yè)，1999，19(3)：77-81.YeXueli.HydraulicCalculationofNaturalGasVentingPipeline[J].NaturalGasIndustry， 1999， 19 (3)： 77-81.

[7] 吳 淵，金 金.天然氣輸氣管道放空時(shí)間的計(jì)算[J].遼寧化工，2014，43(9):1207-1209.WuYuan，JinJin.VentingTimeCalculationofNaturalGasTransmissionPipeline[J].LiaoningChemicalIndustry， 2014， 43 (9)： 1207-1209.

[8] 袁恩熙.工程流體力學(xué)[M].北京：石油工業(yè)出版社，2009：123-127.YuanEnxi.EngineeringFluidMechanics[M].Beijing：PetroleumIndustryPress， 2009： 123-127.

[9]JosephM，BrianAM.DirectCalculationofTheAverageLocalMachNumberinConverging-divergingNozzles[J].AerospaceScienceandTechnology， 2013， 24 (1)： 111-115.

[10] 李玉星，姚光鎮(zhèn).輸氣管道設(shè)計(jì)與管理[M].東營：中國石油大學(xué)出版社，2009：33-35.LiYuxing，YaoGuangzhen.GasPipelineDesignandManagement[M].Dongying：ChinaUniversityofPetroleumPress， 2009： 33-35.

[11] 余 洋，黃 靜，陳 杰，等.天然氣站場(chǎng)放空系統(tǒng)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的解讀及應(yīng)用[J].天然氣與石油，2011，29(5)：11-14.YuYang，HuangJing，ChenJie，etal.InterpretationandApplicationofStandardRelativetoFlareSystemsatNaturalGasStations[J].NaturalGasandOil， 2011， 29 (5)： 11-14.

[12] 蒲麗珠，陳利瓊，楊文川.天然氣管道放空設(shè)置方式探討[J].天然氣與石油，2014，32(1)：50-52.PuLizhu，ChenLiqiong，YangWenchuan.SettingofNaturalGasVentPipe[J].NaturalGasandOil， 2014， 32 (1)： 50-52.

[13] 謝躍輝，吳東容.長距離輸氣管道放空時(shí)間計(jì)算方法研究[J].化學(xué)工程與裝備，2015，(2)：128-130.XieYuehui，WuDongrong.StudyonVentingTimeCalculationMethodforLongDistanceGasTransmissionPipeline[J].ChemicalEngineeringandEquipment， 2015， (2)： 128-130.

[14] 劉 俊，張 磊，程小姣.基于SPS天然氣管道緊急放空的動(dòng)態(tài)模擬[J].石油化工應(yīng)用，2013，32(11)：81-83.LiuJun，ZhangLei，ChengXiaojiao.BasedonDynamicSimulationofNaturalGasPipelineEmergencyBlow-DownSPS[J].PetrochemicalIndustryApplication， 2013， 32 (11)： 81-83.

2015-06-15

國家科技重大專項(xiàng)大型油氣田及煤層氣開發(fā)(2008ZX05017-04-01)；中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助(15CX06071A)

白 雪(1991-)，女(蒙古族)，內(nèi)蒙古通遼人，碩士研究生，主要從事油氣儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)安全工程技術(shù)研究。

10.3969/j.issn.1006-5539.2015.06.003