廖志敏 熊珊 文濤 周昊

（1.四川科宏石油天然氣工程有限公司，四川 成都 610213；2.中國石油西南油氣田公司輸氣管理處，四川 成都 610213；3.中國石油川慶鉆探工程有限公司地質(zhì)勘探開發(fā)研究院，四川 成都 610017；4.江蘇省油氣儲(chǔ)運(yùn)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室·常州大學(xué)，江蘇 常州 213000）

長距離輸氣管線內(nèi)涂層應(yīng)用技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性分析

廖志敏1熊珊2文濤3周昊4

（1.四川科宏石油天然氣工程有限公司，四川 成都 610213；2.中國石油西南油氣田公司輸氣管理處，四川 成都 610213；3.中國石油川慶鉆探工程有限公司地質(zhì)勘探開發(fā)研究院，四川 成都 610017；4.江蘇省油氣儲(chǔ)運(yùn)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室·常州大學(xué)，江蘇 常州 213000）

針對(duì)如何減少長距離天然氣管道壓力損失、提高管輸效率的問題，運(yùn)用了管道內(nèi)涂層技術(shù)。結(jié)合我國南方某長輸管道工程案例，在建立水力模擬計(jì)算模型時(shí)，假設(shè)輸氣首站出站、末站進(jìn)站壓力及管道規(guī)格一致，通過對(duì)采用內(nèi)涂層和未采用內(nèi)涂層兩個(gè)方案進(jìn)行模擬計(jì)算，并對(duì)兩個(gè)方案的管道投資，壓縮機(jī)購置、運(yùn)行電費(fèi)及維護(hù)費(fèi)用進(jìn)行量化對(duì)比，結(jié)果表明采用內(nèi)涂層方案雖建設(shè)初期投資較大，但壓縮機(jī)組購置、運(yùn)行電費(fèi)和維護(hù)費(fèi)用更低，隨著投運(yùn)時(shí)間的延長，總費(fèi)用較未采用內(nèi)涂層方案的費(fèi)用更低。

長距離輸氣管線 內(nèi)涂層技術(shù) 經(jīng)濟(jì)分析 投資 運(yùn)行費(fèi)用

0 引言

隨著天然氣長距離輸氣管線的輸氣規(guī)模和距離的日益擴(kuò)大，決定了長距離輸氣管道的設(shè)計(jì)壓力和管徑也越來越大。因此，如何減少壓力損失，提高管輸效率是需考慮的問題。從20世紀(jì)50年代起，一些技術(shù)先進(jìn)的天然氣公司開始在輸氣管線上進(jìn)行內(nèi)涂層應(yīng)用技術(shù)，內(nèi)涂層技術(shù)的發(fā)展也日新月異。許多發(fā)達(dá)國家也都制定了內(nèi)涂層技術(shù)的相關(guān)國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)［1］?，F(xiàn)在，我國對(duì)大口徑天然氣長輸管道也普遍采用了內(nèi)涂敷工藝。筆者擬就天然氣長距離輸氣管線內(nèi)涂層技術(shù)作一經(jīng)濟(jì)分析。

1 實(shí)例分析

我國南方某天然氣長輸管線，長度為1100km，設(shè)計(jì)輸氣量為500×104m3／d，設(shè)計(jì)壓力為6.3MPa，管線規(guī)格為D711×11mm，管道材質(zhì)為L360，站場(chǎng)8座，其中設(shè)置增壓站1座，以保證末站進(jìn)站壓力范圍為3.0～4.0MPa?，F(xiàn)提供兩個(gè)設(shè)計(jì)方案比選，采用國際認(rèn)可的天然氣管網(wǎng)模擬軟件PIPELINESTUDIO開展模擬計(jì)算。

1.1 未采用內(nèi)涂層（方案1）

全線不采用內(nèi)涂層，設(shè)定邊界條件：首站出站壓力為6.2MPa，末站進(jìn)站壓力為3.38MPa，首站至增壓站的管道長度為600km，管道內(nèi)壁粗糙度為0.1 mm，增壓站至末站的管道長度為500km，管道內(nèi)壁粗糙度為0.1mm，增壓站進(jìn)站壓力為2.47MPa，出站壓力為6.2MPa，壓縮機(jī)組功率為6595kW。詳細(xì)參數(shù)見表1。

1.2 采用內(nèi)涂層（方案2）

全線采用內(nèi)涂層，設(shè)定邊界條件：首站出站壓力為6.2MPa，末站進(jìn)站壓力為3.38MPa，首站至增壓站的管道長度為600km，管道內(nèi)壁粗糙度為0.01 mm，增壓站至末站的管道長度為500km，管道內(nèi)壁粗糙度為0.01mm，增壓站進(jìn)站壓力為3.94MPa，出站壓力為5.53MPa，壓縮機(jī)組功率為2315kW。詳

細(xì)參數(shù)見表1。

表1 技術(shù)參數(shù)對(duì)比表

通過計(jì)算模擬，假設(shè)管道輸送系統(tǒng)在管道規(guī)格、首站出站壓力、末站進(jìn)站壓力一致的情況下，通過采用內(nèi)涂層降低管道內(nèi)壁粗糙度，降低壓損，最終降低壓縮機(jī)的功率，達(dá)到理論上減少壓縮機(jī)的購置費(fèi)用以及日常運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用，但最終投資運(yùn)行費(fèi)用還得綜合比較。因此，有必要對(duì)整個(gè)管道系統(tǒng)的投資和運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行綜合對(duì)比，選出最優(yōu)方案，見表2。

表2 兩種方案投資及運(yùn)行費(fèi)用對(duì)比表

從表2可以看出，采用內(nèi)涂層的方案2第一年投資及運(yùn)行費(fèi)用只比方案1多了3000萬元，但每年的壓縮機(jī)運(yùn)行電費(fèi)及維護(hù)費(fèi)比方案1節(jié)省了2257.5萬元，那么3年后方案2的投資運(yùn)行總費(fèi)用比方案1少，隨著以后的運(yùn)行，方案2節(jié)約的總費(fèi)用會(huì)越來越多。因此，方案2為適合選擇方案。

2 結(jié)束語

天然氣長距離管道采用內(nèi)涂層技術(shù)日益成熟，材料費(fèi)用也會(huì)越來越低，施工質(zhì)量好，具備在管道行業(yè)普及的基本條件。該技術(shù)通過降低管道內(nèi)壁粗糙度來降低輸送動(dòng)力消耗和壓縮機(jī)購置運(yùn)行成本，還具有改善和提高天然氣流動(dòng)性、延長清管周期等優(yōu)點(diǎn)，目前國內(nèi)外通過采用內(nèi)涂層技術(shù)均取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益，我國應(yīng)盡快完全掌握管道內(nèi)涂層技術(shù)，這將有利于我國天然氣工業(yè)的發(fā)展。

［1］張紅兵，劉志林，鄭云萍，等.管道內(nèi)涂層涂敷技術(shù)及其應(yīng)用［J］.腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù)，2003，15（2）：107-110.

（編輯：蔣龍）

B

2095-1132（2014）05-0047-02

10.3969／j.issn.2095-1132.2014.05.014

修訂回稿日期：2014－09－08

廖志敏（1979－），碩士，工程師，從事油氣管道及站場(chǎng)設(shè)計(jì)工作。E-mail：13845131@qq.com。