天然氣管道輸送管線的工藝設(shè)計(jì)分析

張建婷

摘 ?要：為了進(jìn)一步提升天然氣輸送質(zhì)效，有效防止安全事故的發(fā)生，形成穩(wěn)定高效的天然氣輸送體系，不斷滿(mǎn)足現(xiàn)階段天然氣的使用需求。該文著眼于實(shí)際，以天然氣輸送作為研究核心，結(jié)合現(xiàn)有的技術(shù)手段，全面探討天然氣管道輸送管線工藝設(shè)計(jì)的基本方法，形成系統(tǒng)化的輸送管線工藝設(shè)計(jì)方案，以期為后續(xù)相關(guān)實(shí)踐活動(dòng)的開(kāi)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：天然氣管道;輸送管線;工藝設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)方案

中圖分類(lèi)號(hào)：TE832 ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 前言

隨著能源結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整，我國(guó)逐步減少了煤炭在一次能源生產(chǎn)與消費(fèi)中的占比，大力提倡使用天然氣等清潔能源。由于我國(guó)天然氣分布特性，政府投入大量資源進(jìn)行天然氣管道系統(tǒng)的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)天然氣的長(zhǎng)距離運(yùn)輸，基于這種實(shí)際，該文從多個(gè)角度分析天然氣管道輸送管線的建設(shè)要求，明確工藝設(shè)計(jì)的基本標(biāo)準(zhǔn)，從技術(shù)層面出發(fā)，切實(shí)做好天然氣管道的構(gòu)建與完善工作。

1 天然氣管道輸送管線主要參數(shù)

對(duì)天然氣管道輸送管線主要輸出參數(shù)的梳理，有助于引導(dǎo)相關(guān)工作人員明確自身工作的重點(diǎn)，從而確保輸送管線設(shè)計(jì)的有效性以及針對(duì)性，在提升天然氣輸送質(zhì)效的同時(shí)，有效規(guī)避安全風(fēng)險(xiǎn)，減少事故的發(fā)生機(jī)率。

目前，天然氣管道輸送管線參數(shù)主要涉及輸氣量、輸送距離、輸氣壓力、管道直徑以及溫度等多項(xiàng)，對(duì)這些要素的合理控制，進(jìn)一步保證了天然氣管道輸送的有效性，同時(shí)也對(duì)輸送管線設(shè)計(jì)工作的開(kāi)展提供了參考。具體來(lái)看，天然氣管道輸送管線的輸氣量主要包括年輸氣量以及日輸氣量2個(gè)方面的內(nèi)容，其中年輸氣量，一般按照350天進(jìn)行計(jì)算。天然氣輸氣壓力通常情況下是指輸送管線的最大輸氣壓力，以MPa作為計(jì)量單位，考慮到天然氣輸送管線中會(huì)設(shè)置一定的數(shù)量的壓縮機(jī)，因此在參數(shù)獲取的過(guò)程中，工作人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際，有針對(duì)性地確定輸氣壓力。在天然氣輸送或者供氣的過(guò)程中，為了保證輸送的有效性，應(yīng)當(dāng)根據(jù)相關(guān)要求對(duì)供氣壓力進(jìn)行調(diào)控，以確保供氣壓力符合實(shí)際的使用需求。天然氣在輸送環(huán)節(jié)，在土壤傳熱以及壓力下降的情況下，會(huì)出現(xiàn)焦—湯效應(yīng)，天然氣的溫度持續(xù)下降，對(duì)天然氣的日常使用造成了一定的影響。天然氣在輸送過(guò)程中，在明確天然氣來(lái)源以及用戶(hù)分布的情況下，充分考慮天然氣管道線路的走向，確定輸送管線的長(zhǎng)度，最終確定輸送距離，輸送距離對(duì)于輸氣壓力以及輸氣溫度有著一定程度的影響。為了確保天然氣管道輸送管線工藝設(shè)計(jì)的合理性以及實(shí)用性，工作人員在設(shè)計(jì)活動(dòng)開(kāi)展之前，應(yīng)當(dāng)采取根據(jù)區(qū)域天然氣使用需求，統(tǒng)籌分析天然氣管道輸氣量、輸氣壓力、供氣壓力和輸氣溫度等相關(guān)參數(shù)，以期為后續(xù)輸氣管線工藝設(shè)計(jì)活動(dòng)的開(kāi)展提供必要的參考。

2 天然氣管道輸送管線技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

天然氣管道輸氣管線技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀的梳理，有助于引導(dǎo)技術(shù)人員在思維層面形成正確的認(rèn)知，明確天然氣管道輸送管線的技術(shù)水平，對(duì)于輸送管線工藝設(shè)計(jì)方案的制定以及完善有著極大的裨益，確保了輸送管線工藝設(shè)計(jì)的合理性。

2.1 天然氣輸送管材制造技術(shù)

從實(shí)際情況來(lái)看，當(dāng)管道直徑超過(guò)DN400mm之后，現(xiàn)有的無(wú)縫鋼管就無(wú)法滿(mǎn)足實(shí)際的使用需求，為了確保輸送管材的穩(wěn)定性，在制造環(huán)節(jié)，采取螺旋焊縫或者直縫焊接鋼管的方式，以確保輸送管線符合使用需求。例如目前我國(guó)對(duì)于天然氣輸送管材的制造與使用，普遍采取美國(guó)API5L標(biāo)準(zhǔn)，不斷提升管材制造水平以及加工能力，為天然氣的長(zhǎng)距離運(yùn)輸提供技術(shù)支持。

2.2 天然氣管線工藝制備技術(shù)

在天然氣輸送過(guò)程中，為了確保長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)陌踩砸约坝行?，普遍使用增壓、調(diào)壓以及計(jì)量設(shè)備。隨著天然氣輸送距離的不斷增加，原有的天然氣管線制備技術(shù)越來(lái)越難以滿(mǎn)足實(shí)際的使用需求，這就要求天然氣企業(yè)在管線規(guī)劃以及施工環(huán)節(jié)，應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際，在科學(xué)性原則以及實(shí)用性原則的引導(dǎo)下，進(jìn)行天然氣管線工藝制備技術(shù)的合理選擇。例如對(duì)于輸送管線使用的調(diào)壓閥應(yīng)當(dāng)采用自力式調(diào)壓閥，依托其技術(shù)優(yōu)勢(shì)，擴(kuò)大天然氣輸送管線的調(diào)壓范圍，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)壓，為后續(xù)天然氣輸送工作的開(kāi)展提供了保障。天然氣管道輸送管線所使用的的計(jì)量設(shè)備，可以使用孔板閥，以此實(shí)現(xiàn)天然氣流量的準(zhǔn)確計(jì)算，促進(jìn)了天然氣管線的自動(dòng)化運(yùn)行。借助于孔板閥，能夠?qū)⒂?jì)量誤差控制在合理的范圍，為后續(xù)相關(guān)天然氣管理工作的開(kāi)展提供了極大的便利。

2.3 管線安裝技術(shù)

從天然氣管道輸送管線整體投入來(lái)看，管道投入約占整體項(xiàng)目投入的50%，因此為了控制整體費(fèi)用支出，相關(guān)企業(yè)應(yīng)當(dāng)做好管線安裝技術(shù)的應(yīng)用工作。由于天然氣管道輸送管線往往要穿越河流、鐵路等環(huán)境，管線施工難度較大，施工質(zhì)量難以得到保障，為了應(yīng)對(duì)這一問(wèn)題，我國(guó)引進(jìn)定向鉆技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了施工區(qū)域的快速挖掘，在確保管線安裝質(zhì)量的同時(shí)，縮短了安裝時(shí)間，例如我國(guó)西氣東輸項(xiàng)目，施工環(huán)節(jié)，使用定向鉆技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了管線的快速安裝。

3 天然氣管道輸送管線工藝設(shè)計(jì)方案

天然氣管道輸氣管線工藝設(shè)計(jì)方案的制定與完善，要求相關(guān)工作人員立足于實(shí)際，全面梳理天然氣管道輸送管線的參數(shù)以及技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，在GB50028《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》、HGT 20679—2014《化工設(shè)備管道外防腐設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB20801《壓力管道規(guī)范-工藝管道》 、GB50316《工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB/T34275《壓力管道規(guī)范 ?長(zhǎng)輸管道》以及GB50251《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》等框架內(nèi)，有序開(kāi)展輸送管線工藝設(shè)計(jì)活動(dòng)。

3.1 天然氣管道輸送管線輸送工藝技術(shù)方案

為確保天然氣管道輸氣管線安全高效的運(yùn)行，在工藝設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，工作人員應(yīng)當(dāng)做好相應(yīng)的工藝設(shè)計(jì)，在天然氣管道輸送管線構(gòu)建的過(guò)程中，輸送管線主要是由輸氣干線管網(wǎng)以及城市配氣管網(wǎng)等幾大部分相互配合，形成完整的輸送管線?？紤]到天然氣的物理特性以及化學(xué)特點(diǎn)，在輸送管線設(shè)計(jì)規(guī)劃的過(guò)程中，需要對(duì)天然氣的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行分析評(píng)估，以保證輸送管線工藝設(shè)計(jì)的針對(duì)性以及有效性。具體來(lái)看，在輸送工藝設(shè)計(jì)方案制定環(huán)節(jié)，工作人員有必要對(duì)輸氣干線、首站、中間站以及清管站等進(jìn)行合理設(shè)置，以確保輸送管線路線規(guī)劃的合理性與實(shí)用性。同時(shí)考慮到天然氣管道輸送管的運(yùn)行場(chǎng)景，工藝設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，工作人員需要對(duì)輸送管線、氣體接收站以及相關(guān)輔助線路進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，以此來(lái)不斷提升輸送管線實(shí)際運(yùn)行效果。在天然氣輸送方式的設(shè)置環(huán)節(jié)，可以采取不加壓輸送或者加壓輸送的方式，有效滿(mǎn)足現(xiàn)階段天然氣使用需求。以不加壓輸送為例，其主要適用用短距離的天然氣運(yùn)輸，加壓輸送則通過(guò)加壓裝置，對(duì)天然氣輸送管線進(jìn)行加壓處理，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離運(yùn)輸，減少輸送成本，滿(mǎn)足用戶(hù)的使用需求。

3.2 天然氣管道輸氣管線工藝設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容

為了確保天然氣管道輸氣管線工藝設(shè)計(jì)的實(shí)用性，在設(shè)計(jì)之初，工作人員應(yīng)當(dāng)對(duì)天然氣來(lái)源地的地理位置、天然氣儲(chǔ)量規(guī)模以及規(guī)劃情況進(jìn)行評(píng)估分析，在此基礎(chǔ)上，匯總、掌握輸氣管線沿途地質(zhì)、氣候數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)有的輸氣管線工藝，對(duì)輸氣管線的供氣壓力、輸氣線路等進(jìn)行合理規(guī)劃，不斷提升輸氣管線的運(yùn)輸質(zhì)效，滿(mǎn)足實(shí)際的實(shí)用需求。

4 結(jié)語(yǔ)

為了確保天然氣長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)挠行耘c安全性，減少天然氣運(yùn)輸損耗，避免安全事故的發(fā)生，相關(guān)企業(yè)以及工作人員應(yīng)當(dāng)調(diào)整思路，轉(zhuǎn)變工作方法，做好天然氣管道輸送管線工藝設(shè)計(jì)。通過(guò)優(yōu)化輸送管線工藝參數(shù)、掌握現(xiàn)有輸送管線設(shè)計(jì)方案，在相關(guān)國(guó)家技術(shù)規(guī)范下，制定合理的輸送管線工藝設(shè)計(jì)方案，切實(shí)滿(mǎn)足現(xiàn)階段天然氣管道輸送關(guān)心工藝設(shè)計(jì)的相關(guān)要求。

參考文獻(xiàn)

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