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(shè)備檢修更換、管道擴建改建、應(yīng)急處置時，均需要對施工區(qū)域管內(nèi)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(xù)施工進度安排都會有很大幫助。

考慮到放散量計算比較復(fù)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(chǎn)生影響，工程上一般采取估算方法。經(jīng)調(diào)研，目前最常用的放散量估算方法是質(zhì)量級估算法，但結(jié)果往往不夠準確。誤差大時，對工程的施工時間、后續(xù)進程、經(jīng)濟性等都有一定的影響

。

本文由實際氣體狀態(tài)方程推導(dǎo)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(shù)速查圖、放散時間計算系數(shù)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(guān)注程度，通過詢問教練員關(guān)于運動員上學(xué)期各科目成績等級的方式來獲得相關(guān)信息。調(diào)查結(jié)果表明：絕大多數(shù)教練員對于運動員的學(xué)習(xí)是較為或非常關(guān)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(xué)習(xí)成績，這都表現(xiàn)出了部分教練員對運動員文化學(xué)習(xí)的輕視。

2 放散量與放散量計算系數(shù)速查圖

本文環(huán)境壓力為101.325 kPa。

2.1 放散量計算

標準狀態(tài)下管道管存量計算如下。

(1)

(2)

(3)

式中

——管道容積，m

當(dāng)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?！?/p>

產(chǎn)教融合、校企合作是職業(yè)教育的基本辦學(xué)模式，是辦好職業(yè)教育的關(guān)鍵所在。十九大報告指出，要完善職業(yè)教育和培訓(xùn)體系，深化產(chǎn)教融合、校企合作。2017年底國務(wù)院下發(fā)了《國務(wù)院辦公廳關(guān)于深化產(chǎn)教融合的若干意見》，2018年初教育部等六部門聯(lián)合下發(fā)了《職業(yè)學(xué)校校企合作促進辦法》，要求職業(yè)院校要進一步深入推進校企合作工作。然而職業(yè)院校校企合作工作仍面臨著“學(xué)校熱、企業(yè)冷”、“沒有達到共同參與、資源共享、互惠雙贏”等校企合作內(nèi)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(shù)速查圖(軟件截圖)，見圖2。

——本文中標準狀態(tài)下絕對壓力，MPa，取0.101 325 MPa

——標準狀態(tài)下管道管存量，m

實際工程中，天然氣放散過程中管道內(nèi)壓力隨放散時間不斷下降，且規(guī)律復(fù)雜，其氣體性質(zhì)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(tài)，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(fù)雜。實際工程中，第1種應(yīng)用比較廣泛，且精度可滿足要求，余下2種一般用在商業(yè)軟件設(shè)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(shù)學(xué)院“廣西民族民間藝術(shù)藏品館”的基礎(chǔ)上擴展建成，于2015年開始立項建設(shè)，共斥資2300萬。博物館建筑面積近2600平方米，布展區(qū)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(tǒng)歌本、樂譜、手稿、音像資料等多個內(nèi)容，并通過多媒體影像、圖文解說等形式再現(xiàn)八桂傳統(tǒng)音樂的精彩風(fēng)貌，主要功能為展示、傳承廣西傳統(tǒng)音樂并進行音樂展演與研究活動。

——管道內(nèi)氣體平均絕對壓力，MPa

在建設(shè)現(xiàn)代林產(chǎn)業(yè)基地方面，我們依托綠水青山，向山要生態(tài)、要產(chǎn)業(yè)、要效益。堅持以森林資源培育為基礎(chǔ)，林化為龍頭，林漿紙纖、林板為兩翼，非木質(zhì)林產(chǎn)品采集、特色經(jīng)濟林、野生動物馴養(yǎng)繁殖、觀賞苗木和森林生態(tài)旅游為補充，構(gòu)建林業(yè)生態(tài)、產(chǎn)業(yè)、文化體系和森林城鎮(zhèn)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(qū)最大的木漿生產(chǎn)企業(yè)。大力發(fā)展林下經(jīng)濟，全市林下經(jīng)濟經(jīng)營利用面積達511.6萬畝，農(nóng)民從林下經(jīng)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(qū)植保站以印發(fā)宣傳資料、辦培訓(xùn)班、開展咨詢服務(wù)等多種有力形式，重點對農(nóng)藥經(jīng)營戶和農(nóng)戶進行宣傳，開展有規(guī)模的宣傳活動33次，咨詢?nèi)藬?shù)630人，發(fā)放農(nóng)藥監(jiān)督管理及真假農(nóng)藥識別等宣傳資料1 050份。在大的集貿(mào)市場懸掛醒目標語6幅，全年共下發(fā)文件1份。通過廣泛宣傳進一步樹立農(nóng)業(yè)行政主管部門在農(nóng)藥管理工作中的形象，使一些農(nóng)藥經(jīng)營者增強對農(nóng)藥法規(guī)的了解，提高農(nóng)藥經(jīng)營者遵紀守法意識，增強農(nóng)戶維權(quán)意識，遵守農(nóng)藥法規(guī)的自覺性，也使廣大農(nóng)民群眾加深對農(nóng)藥法規(guī)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(qū)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(gòu)成剝蝕低山丘陵地貌，分布于本區(qū)東南面，最高峰為太樸山，標高+723.0 m。局部為可溶巖出露區(qū)，巖溶微地貌發(fā)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(nèi)氣體平均溫度，K

f

——放散初始絕對壓力，MPa

——管道內(nèi)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(tǒng)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(yīng)。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(jié)于閱讀目的是否功利？閱讀內(nèi)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(shù)

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(shù)，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(shù)作為因變量，作為縱軸，繪制管道放散量計算系數(shù)速查圖(軟件截圖)，見圖1。

=

(7)

(8)

式中

——放散量計算系數(shù)

肉羊養(yǎng)殖戶的圈舍衛(wèi)生差、打掃不及時或者不到位。有的養(yǎng)殖場沒有消毒設(shè)施，農(nóng)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(shù)速查圖

3.1 放散時間計算

——標準狀態(tài)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(tài)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(nèi)可將整個放散過程簡化處理為臨界狀態(tài)，且忽略亞聲速流態(tài)、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(nèi)直徑，m

——天然氣的摩爾質(zhì)量，g/mol

——摩爾氣體常數(shù)，J/(mol·K)

——等熵指數(shù)，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(dāng)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)

?，F(xiàn)行的天然氣壓縮因子計算式較多，為了方便工程應(yīng)用，通過調(diào)研，選擇應(yīng)用廣泛的美國加利福尼亞天然氣協(xié)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(zhèn)燃氣管道，具體見式(6)

。

f

——放散結(jié)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(chǎn)生損壞；放散過慢則會浪費時間，影響工程經(jīng)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(nèi)天然氣放散，管內(nèi)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(jù)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(shù)

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(shù)

4 計算流程

——標準狀態(tài)下溫度，K，取293.15 K

a. 根據(jù)放散段的管道內(nèi)直徑

和管長

，代入式(1)計算

。

b. 根據(jù)管道起點、終點氣體絕對壓力、溫度，代入式(4)～(5)計算

、

。

c. 根據(jù)

、

查圖1得到放散量計算系數(shù)

。

哈特萊認為，信息是代碼、符號、序列所承載之內(nèi)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(zhì)，也不是能量。信息，并非僅僅是一種靜態(tài)的存儲，更是一種動態(tài)的交流。它只是認知有機體和世界之間互換內(nèi)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(yīng)的，對于環(huán)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(chǎn)生大量的棄土棄渣，按照相關(guān)規(guī)定，對棄土棄渣要遵循“先攔后棄”原則。但是，在施工中經(jīng)常出現(xiàn)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(xiàn)場也經(jīng)常存在亂堆亂棄渣土現(xiàn)象。一旦發(fā)生較大的降雨，棄土棄渣就有可能大量流失。

a. 根據(jù)放散管內(nèi)直徑

和放散管開啟度

，代入式(10)計算

。

b. 根據(jù)管道起點、終點氣體絕對壓力、溫度，代入式(4)～(5)計算

、

。

c. 根據(jù)

、

查圖2得到放散時間計算系數(shù)

。

d. 代入式(12)計算放散時間

。

5 應(yīng)用實例

為了證明本文所設(shè)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(shù)見表1，查圖及計算結(jié)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(jù)表2，計算結(jié)果與實測結(jié)果相對誤差均不超過5%，滿足工程要求。

學(xué)生檔案管理工作是學(xué)校教育管理工作的重要組成部分，也是學(xué)生管理工作的核心內(nèi)容。我校在籍學(xué)生逐年增多，學(xué)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(wù)往往是時間緊、任務(wù)重、難度大，占據(jù)了工作人員的大量精力。本文結(jié)合學(xué)生檔案管理工作中的常見問題，利用辦公室普遍應(yīng)用軟件EXCEL中的VLOOKUP函數(shù)功能，設(shè)計探討了幾種有效的輔助手段，希冀對相應(yīng)人員提高工作效率有所幫助。

6 結(jié)論

將放散量計算系數(shù)和放散時間計算系數(shù)的復(fù)雜計算式轉(zhuǎn)化為易于使用的速查圖，經(jīng)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(dǎo)施工具有一定實用意義。

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