长输管道压缩机配置合理性探讨

长输管道压缩机配置合理性探讨

陈虎 张磊

国家管网集团西气东输分公司郑州管理处 河南省郑州市 450000

摘要：气体在管道中流通由于受到阻力的影响，气体压力会不断下降，从而降低管道的输送能力，因此靠常压进行输送无法达到要求。压缩机的作用是在气体输送过程中通过压缩提高气体的压力，为气体输送提供能量。本文以天然气为输送介质，简要介绍了我国长输管道压缩机应用的发展趋势，探讨了评判长输管道压缩机配置是否合理的几个条件。 

关键词：长输管道；压缩机；输气效率 

引言

通过管道输送天然气的过程中，由于输送的距离长，摩擦等各种阻力的影响，能量会不断地减少，管道中气体的压力会不断下降。从而导致管道的输送效率大大降低，输送能力也受到很大的限制，严重影响人们的生产和生活。因此，为了解决天然气在长距离输送中遇到的问题，达到提高天然气输送效率的目的，我们必须想办法维持天然气在输送过程中的输送压力，及时补充天然气在输送过程中消耗的能量。由于压缩机能够提高气体输送的压力，因此我们可以对天然气输送过程中能量的损耗进行计算，在管道输送的过程中每隔一定的距离，布置一些压缩机站为天然气进行增压[1]。压缩机在长输管道的输送过程中起着非常重要的作用，因此长输管道压缩机配置是否合理，将严重影响管道输送气体的效率。本文以天然气为介质，简要介绍了我国长输管道压缩机应用的趋势，探讨了长输管道压缩机配置是否合理的几个条件。 
　　1 我国长输管道压缩机应用的发展趋势 
　　改革开放以来，我国经济实现了飞速的发展，对能源的需求量也越来越大。尤其是近年来出现了一些能源紧张的情况，给我国能源的供应提出了更高的要求。一方面，未来十年我国的天然气需求量将增长50%以上。然而我国天然气的输送还处在起步阶段，无法达到世界发达国家的水平，天然气的使用量也远远低于世界的平均水平。因此，对这些清洁能源的开发，增加天然气等能源的利用，将成为我国未来能源利用的新方向[2]。另一方面，我国的天然气等资源主要集中在人烟稀少的地方，与主要的天然气消费地区有很长的距离。因此，我们只能建设大量的长输管道，将天然气从产地和消费地串联起来。作为天然气长距离运输过程中不可或缺的设备，压缩机的应用将会越来越多，长输管道中压缩机配置的是否合理，将得到更多的重视。 
　　2 长输管道压缩机配置合理性的要求 
　　2.1 压缩机站噪声的要求 
　　在对长输管道工程验收的过程中，有关部门对环境保护的评价是至关重要的。天然气长输管道压缩机站，在运行的过程中可能产生一定的噪声，因此对压缩机站的建设提出了一定的要求。压缩机站建设的区域可以分为三类，无人居住的地方、乡村以及城市范围内。根据相关法律规定，如果声源周围地方无人居住，那么对声源没有具体的要求。如果在农村或者城市中产生噪声，噪声的排放必须符合国家相关规定。而噪声超过一定的范围将严重影响周围群众的生活、以及身心健康[3]。因此，在建设长输管道压缩机站的过程中，必须秉承以人为本的理念，充分考虑环境保护的要求，规范选址，重视压缩机噪声的问题。 
　　2.2 压缩机站效率的要求 
　　输气效率是指实际的输气量与管道的理论输送量的比值。从能量的角度来分析输气效率，我们可以看成是气体通过压缩机站后，增加的能量与压缩机站提供的能量的比值。因此，提高压缩机站的效率，就是指其他条件不变的情况下，最大限度地增加输送气体的能量。如果压缩机站的效率无法达到要求，则天然气输送的效率会大打折扣，因此压缩机站的效率能否满足实际的需要，是我们评判长输管道压缩机配置是否合理的重要一环。 
　　提高压缩机站的效率有以下几个方法：第一，相关研究表明，压缩机进口温度的降低，可以大大降低压缩机的能耗，因此需要在气体进入压缩机站的地方设置一套冷却装置。常用的冷却的方法是空气冷却。第二，提高压缩机及附属装置的动力系统的效率。具体方法是在选择压缩机时，优先选用那些性能好的压缩机头或者高压电机。除了以上两种方法外，还可以通过改良压缩机站的工艺等方法提高压缩机站的效率。 

3 压缩机的重要性 
　　一般来说，对于长距离的管道输送过程中，气体的压力必然很大，但是随着距离的增长，气体的压力也会逐步的变小，对于能量的消耗也会慢慢减弱，所有的管线在长期输送气体的同时输送能力也在不断的下降，如果是连续的输送必然会有降低管道压力的影响，从而输气量就会降低，对于用户的生活都会带来一定减压的影响[4]。所以，为了避免长距离的输送对于用户的体验不利，应该随时补充管道输送的能量，让气体可以连续不断的增加压力来输送到制定地方。同时还要保证管线的安全，起亚的补充是根据实际的消耗情况来判断的，距离长短是决定是否补充压力的决定性因素，要保证气压的补充带有一定的连续性，需要满足用户的需求。

但是气体在增压前需注意气体的气质问题,如果气体不够纯净,夹带的杂质比较多的话,会严重影响到压缩机的增压效果,对压缩机本体也会有很大的损害,所消耗的备品备件也会大幅度增多。这就需要我们对气体的气质做进一步的过滤,过滤的效果是为了保证压缩机可以安全的工作。由于管道的长期应用,虽然通过压缩机的增压可以满足相关要求,但难免管道中产生污物,这就需要我们对管道进行清理,来进一步提高管道的输送能力及压缩机的增压效果。 

气体在补充能量的过程中需要起到根本作用的就是压缩机，尤其是长距离管道的输送在输送的七点必须要建立压缩站，输入气体之后保证加压力量可以到达指定地点，或者是每间隔一定的长度就需要在中间设置一个压缩站，毕竟长距离输送的时候气压下降之后就不会有预想的压力到达用户家中，通过中途的加压可以更好的让其传送到下一个线路[5]。

4安全性的要求 
　　由于长输管道中的压缩机介质一般是易燃易爆的物体，不做好防护很容易发生安全事故。天然气在被压缩的过程中，温度会随着压力的升高变得越来越高，如果温度超过了天然气的临界点将发生爆炸，后果不堪设想。因此，压缩机是否满足安全性的要求，是建设压缩机站时要非常重视的问题。由于压缩机在对天然气进行压缩的过程中，会有天然气的液化的情况发生，因此要注意及时排除压缩过程中产生的凝液。同时受到季节和环境的影响以及温度的影响，压缩机的工作安全就要得到一定的保证，不同类型的压缩机，要采用不同的安全措施。如果是往复式的压缩机，则压缩机的各个气缸的容积要设计的比实际需要的稍大，防止气缸互相碰撞导致事故的发生[6]。曲轴箱在安装的时候要做好密封，防止天然气液化后又进入到曲轴箱内，影响润滑油的使用性能。如果压缩机站采用的是喷油螺杆式压缩机，压缩机在运行的过程中要设置一个最低的排气温度，防止气体液化后进入润滑油中，稀释润滑油。一旦发现润滑油的润滑性能下降，必须及时添加润滑油。 

结语 
　　随着国家对天然气的需求越来越大，天然气的运输问题得到越来越多的重视。而天然气通过长输管道进行运输的过程中压缩机的作用无可替代。因此，能否控制长输管道压缩机的噪声使其满足环评的要求，压缩机的设计能否满足输送效率的要求，压缩机能否满足安全性的要求，将是我们判断长输管道压缩机配置是否合理时需要参照的几个标准。 
　　参考文献： 
　　[1]沈珏新，王功礼.天然气长输管道设计中压缩机与驱动机选型[J].油气储运，1997（01）. 
　　[2]刘培军.天然气管道压缩机站投产试运应注意的问题[J].油气储运，2008（07）. 
　　[3]朱峰，韩怡.压缩机在长输管道中的作用[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2010（03）.

[4]张红兵.长距离输气管道系统事故诊断技术研究[D].西南石油学院，2005. 
　　[5]朱峰，韩怡.压缩机在长输管道中的作用[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2010. 
　　[6]刘子香.精密气动测量系统的研究及其应用[D].武汉理工大学，2002.