王國(guó)振

（中石化勝利油建工程有限公司，山東 東營(yíng) 257073）

一、天然氣輸送管道

天然氣通常用作燃料，也應(yīng)用于制造化學(xué)藥品、液化石油氣和炭黑等，并且天然氣在重要的化工生產(chǎn)當(dāng)中也進(jìn)行應(yīng)用，比如生產(chǎn)丙烷、丁烷等。天然氣運(yùn)輸管道具有很多優(yōu)勢(shì)，比如建設(shè)成本低、占地少，輸送運(yùn)輸量大，建設(shè)速度快，具有很高的安全性能，不排放“三廢”，好管理，可以進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控等。

二、天然氣的管道輸送概況

應(yīng)用管道輸送是進(jìn)行天然氣輸送的一個(gè)主要形式。天然企業(yè)的管道輸送能耗低，運(yùn)費(fèi)低，運(yùn)量大，并且可以連續(xù)密閉輸送，具有很高的安全性。管道輸送天然氣的工藝參數(shù)：天然氣管道輸送的工藝參數(shù)主要有輸氣量、輸氣壓力、輸送距離、管徑、輸氣溫度等。

（一）輸氣量。

天然氣的輸氣量一般都是根據(jù)年輸氣量和日輸氣量進(jìn)行計(jì)算，在應(yīng)用年輸氣量時(shí)，通常以365 d 作為工作天數(shù)進(jìn)行計(jì)算。

（二）輸氣距離。

輸氣距離通常是指輸送管道的長(zhǎng)度，進(jìn)行設(shè)計(jì)輸氣管道時(shí)，通常先確定氣源和用戶，然后按照線路走向和距離設(shè)定方案，對(duì)應(yīng)用的天然氣管道的長(zhǎng)度進(jìn)行確定，具體長(zhǎng)度是在天然氣管道起點(diǎn)開(kāi)始，到天然氣使用客戶的交氣點(diǎn)所以應(yīng)用的管道長(zhǎng)度 [2]。

（三）輸氣壓力。

輸氣壓力是指天然氣管道的最高輸氣壓力，應(yīng)用MPa進(jìn)行計(jì)算，沒(méi)有應(yīng)用壓縮機(jī)的輸送管道是以管道起點(diǎn)的壓力作為最高壓力，應(yīng)用了壓縮機(jī)的輸送管道，是壓縮機(jī)的出口壓力為管道輸送壓力。

（四）供氣壓力。

供氣壓力是指利用輸氣管道沿線或者是末端向各使用用戶進(jìn)行供氣，在供氣合同當(dāng)中根據(jù)要求確定的交氣壓力，進(jìn)行管道輸送天然氣一定要滿足這些壓力的要求，同時(shí)這是進(jìn)行管道設(shè)計(jì)的條件。

（五）輸氣溫度。

輸送溫度是在輸送天然氣的過(guò)程中，因土壤導(dǎo)熱及壓力降低導(dǎo)致溫度降低。因管道沿程的各個(gè)點(diǎn)溫度有一定的變化，會(huì)影響輸氣工藝計(jì)算，也會(huì)影響天然氣水、烴露點(diǎn)溫度。

三、天然氣長(zhǎng)輸管線工藝設(shè)計(jì)

（一）長(zhǎng)輸管線的類型。

長(zhǎng)輸管線通常分為四種類型：第一是坑口煤制氣廠的集氣站距離城市或者工業(yè)基地的修配站應(yīng)用的管線。第二是油氣田集（壓）氣站距離城市配氣站應(yīng)用的管線。第三是最近城市的天然氣輸氣干線一級(jí)調(diào)壓站距離城市配氣站應(yīng)用的管線。第四是鄰近城市的石油化工廠、制氣廠、焦化廠、石油煉廠集氣站、礦井氣轉(zhuǎn)輸站等距離城市儲(chǔ)配站所應(yīng)用的管線。

（二）天然氣長(zhǎng)輸管線的功能。

長(zhǎng)輸管線主要是按照使用用戶的需求，進(jìn)行輸送經(jīng)過(guò)凈化處理符合管道輸送的氣質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的相應(yīng)天然氣輸送至各個(gè)用戶或城市，應(yīng)用的長(zhǎng)距離輸氣管線系統(tǒng)通常都包括輸氣干線、燃?xì)鈨艋O(shè)備、集輸管網(wǎng)、分配站（終點(diǎn)調(diào)壓計(jì)量站）、壓氣站、管理維修站、管路附件、電保護(hù)裝置、通訊和遙控設(shè)備等部分組成。在氣源輸送過(guò)來(lái)的天燃?xì)?，通過(guò)節(jié)流，分離和脫游離水、油及雜質(zhì)以后，進(jìn)入到集氣站。在集氣站運(yùn)輸出來(lái)的天燃?xì)庠俚教幚韽S深入凈化到達(dá)起點(diǎn)站，在起點(diǎn)站進(jìn)行除塵、凋壓，經(jīng)過(guò)計(jì)量后進(jìn)入輸氣干線，假如燃?xì)馄瘘c(diǎn)的壓力低，就先在壓氣站進(jìn)行升壓，然后輸送。

天然氣長(zhǎng)輸管線系統(tǒng)具有下面的功能：第一，計(jì)量。長(zhǎng)輸管線進(jìn)行輸氣的過(guò)程中必須要設(shè)置專門的流量計(jì)測(cè)量。第二，增壓。因地理原因、末段用戶距離不同及氣田原始?jí)毫Σ煌纫蛩兀L(zhǎng)距離輸管道進(jìn)行燃?xì)獾妮斔瓦^(guò)程中經(jīng)常應(yīng)用壓縮機(jī)增壓。第三，接受和分輸。進(jìn)行大口徑長(zhǎng)距離輸氣管道通常會(huì)經(jīng)過(guò)很多個(gè)氣田給沿線的城市供氣使用，所以在進(jìn)行燃?xì)獾妮斔瓦^(guò)程中要接收氣田來(lái)氣及分輸給相應(yīng)的各個(gè)城市。第四，截?cái)唷ｉL(zhǎng)輸管線也會(huì)有損壞和更新的時(shí)候，要保證管線的某個(gè)地方發(fā)生損壞時(shí)不引起大面積斷氣及相應(yīng)的防控?fù)p失，要在管線中間設(shè)置多個(gè)截?cái)嚅y，保證在有意外發(fā)生時(shí)可以利用截?cái)嚅y進(jìn)行關(guān)閉輸送燃?xì)猓械魵庠?。第五，調(diào)壓。和長(zhǎng)輸管道相連接的下游管線在設(shè)計(jì)時(shí)壓力等級(jí)一般都比較低，比如一些城市管網(wǎng)，所以，需要在干管出口進(jìn)行壓力調(diào)整，使其比較穩(wěn)定。第六，清管。管道輸送的過(guò)程中，會(huì)有一些施工留下的臟亂雜物等，也會(huì)有因常年運(yùn)行后出現(xiàn)的一些固體顆粒、積液和銹渣等。所以，長(zhǎng)輸管道輸送過(guò)程中也要進(jìn)行定期清理，以保證輸送安全和質(zhì)量。第七，儲(chǔ)氣調(diào)峰。天然氣的一天生產(chǎn)及運(yùn)輸量通常都是均衡的，可是城市或用戶在進(jìn)行燃?xì)獾氖褂脮r(shí)會(huì)隨時(shí)變更，所以，應(yīng)用長(zhǎng)輸管線末端的壓力變化，進(jìn)行緩沖部分壓力不均情況，以保證整體輸送系統(tǒng)的均衡供氣，安全輸送。

（三）天熱氣長(zhǎng)輸管線具體設(shè)計(jì)要求。

天然氣進(jìn)行長(zhǎng)輸管線的工藝設(shè)計(jì)是結(jié)合設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)設(shè)定的輸送距離和輸送量進(jìn)行工藝計(jì)算，分析和研究后設(shè)定施工方案，選擇經(jīng)濟(jì)實(shí)用符合施工要求的最好方式。

第一，對(duì)管線輸送能力和總體工藝流程進(jìn)行確定。進(jìn)行管道輸送能力設(shè)定時(shí)，要考慮以后的發(fā)展情況，也要考慮在應(yīng)用過(guò)程中進(jìn)行輸送量的影響、事故處理及管道維修等各種因素，并且進(jìn)行管道末端儲(chǔ)氣能力的詳細(xì)計(jì)算，以滿足管道沿線全部用戶的需求。輸送方式要根據(jù)輸送能力和氣源壓力及用戶需求壓力進(jìn)行解決，分析和研究是否需要進(jìn)行增加壓力。確定了輸送量和壓氣站的距離后，根據(jù)水力計(jì)算方式能夠了解到管徑和輸氣壓力的平方差呈現(xiàn)反比例關(guān)系，也就是管徑大，輸氣壓力的平方差就會(huì)小。因此要合理選擇管徑和輸氣壓力平方差，做到經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，如果加壓輸送就會(huì)消耗大量能源，同時(shí)讓系統(tǒng)經(jīng)營(yíng)管理變得復(fù)雜，增加了經(jīng)營(yíng)費(fèi)用；如果降低輸氣壓進(jìn)行增大輸送管徑，這樣線路造價(jià)會(huì)增加，同時(shí)，增加管徑也會(huì)有制管能力的影響，所以，必須進(jìn)行二者的合理比較后進(jìn)行選擇和決定。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)通常是在 500~600 km 以內(nèi)的距離輸送，可以進(jìn)行加壓輸送。起源的壓力低適合在首站進(jìn)行加壓。第二，對(duì)管徑和壓氣站的距離和壓力比的確定。上面的比較和計(jì)算選擇了相應(yīng)的管路，確定了管徑、管壁厚，選擇了相應(yīng)的管材，假如進(jìn)行加壓輸送，就要對(duì)壓比和站距離進(jìn)行合理選擇。

選擇壓比，要分析和研究壓縮方式，一般在長(zhǎng)輸管線上應(yīng)用的是離心式的壓縮機(jī)。第三，選擇站場(chǎng)布局和站內(nèi)流程。

四、結(jié)語(yǔ)

總之，天然氣是現(xiàn)代人們生產(chǎn)生活的必須能源，在進(jìn)行其應(yīng)用過(guò)程中應(yīng)用的是管道輸送。天熱氣管道輸送管線的工藝設(shè)計(jì)要根據(jù)天熱氣的特點(diǎn)和用戶需要進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，要對(duì)整個(gè)輸送過(guò)程進(jìn)行距離、安全等各種因素的綜合考慮，以安全和質(zhì)量為前提，做到科學(xué)合理的設(shè)計(jì)出符合燃?xì)膺\(yùn)輸?shù)墓芫€工藝。