天然气管道输送管线的工艺设计分析

天然气管道输送管线的工艺设计分析

徐飞,朱莉,娄晨

中国石油管道局工程有限公司管道投产运行分公司

摘要：天然气的使用范围很广，可用作燃料，也可用于生产化学品、液化石油气等。它在生产生活、化工、医疗卫生等方面有很好的应用并且天然气能源利用基地建设成本低，运输规模大，土地利用面积消耗大，建设速度快，安全系数高。在这方面，需要进一步研究天然气运输问题，并促进该国天然气的使用。

关键词：天然气管道；输送管线；工艺设计

引言

为了改善环境污染问题，我国也针对能源结构进行了相应的调整，煤炭在一次性能源应用中的占比不断减少，其中天然气等清洁能源得到了广泛应用。不过，天然气的分布范围比较广，若想实现对天然气的充分利用，我国就需要投入大量的资源，对天然气管道输送管线进行科学构建，对天然气进行长距离的安全稳定的运输。若想达到这一目的，则需要对具体情况进行深入了解，并且要从多个角度对天然气管道的输送管线的设计建设进行全方位的分析，对于设计建设的技术工艺标准予以明确，确保输送管线设计的科学性及合理性，为天然气的安全输送提供保障。

1天然气的管道输送概况

天然气管道运输是天然气运输的主要形式之一。自然企业的能源消耗低，运输成本低，运输量大，可以继续安全地关闭运输。天然气管道输送工艺参数:天然气管道输送工艺参数主要包括输送空气量、输送空气压力、输送距离、管道直径、输送空气温度等。(1)气流。天然气流量通常是根据年流量和日流量计算的，应用时通常是365d个工作日。(2)排气距离。气体输送距离通常是输送管道的长度，通常设计为首先确定气体的来源和用户，然后根据线路的路径和距离确定要应用的气体输送管道的长度，从气体输送管道的起点到客户的气体输送点。(3)废气压力。压缩机输送压力是管道输送压力的压缩机输出压力。(4)供气压力。供气压力是指每个用户沿或在管道末端使用管道供气。供气合同中规定的供气压力必须满足这些压力的要求，这是管道设计的条件。(5)废气温度。传输温度是由于导热性和天然气输送过程中地面压力的降低而导致的温度下降。由于管道路径上不同点的温度变化，会影响空气输送方法的计算，也会影响天然气水和石油露点的温度。

2天然气管道设计中的影响因素分析

2.1自然及人文因素

在开展天然气管道传输工作时，经常会出现长输情况，在这样的情况下架设天然气管道时，通常都要翻山越岭，其面临的环境也比较恶劣，导致输送管道的维护难度提升。天然气管道在使用过程中，也有可能会因为天气因素，受到暴雨、泥石流等多种自然灾害的影响，使得管道出现受损情况，一旦受损，就会造成天然气泄漏问题，从而降低天然气输送的安全性。

2.2温度因素

对于天然气管道来说，其在工作运行中还会被外界温度所影响，在温度变化的影响下，天然气管道会出现热胀冷缩的现象，这也会提高管道爆裂的概率，使得天然气输送管道的使用寿命减少，不仅会降低天然气管道输送的有效性及安全性，还有较大可能会危害到居民的人身安全。

3天然气管道输送管线的工艺设计措施

3.1明确科学的长输管道设计工艺

在对天然气管道输送管线进行设计时，需要对输送区域内的城市天然气的应用情况及其发展情况予以了解，同时还要对天然气运输过程中，可能会产生的突发事件、天然气质量及维修难易程度等多方面的因素进行全面掌握，还要针对输气管道末端的储气能力予以科学计算，确保天然气输送的安全性及有序性，使其不同输送环节的实际需求能够得到满足。

在对天然气的运输方式进行设定时，则要对管道的实际运输能力、用户需求量、管道与压气站之间的距离等予以充分考虑，同时还要将水力计算作为基础，对天然气运输管道口径进行合理设定。需要注意的是，如果管道口径与运输天然气的有关压力呈现出反比例关系，一旦管道口径扩大，运输天然气的平方差就会出现降低的情况。面对这种情况，需要对运输压力平方差进行科学选择，确保天然气在运输应用过程中的安全性及稳定性，以保障经济效果。而且还要针对管道口径、压气站距离、压力这三方面开展合理的协调工作。在设计中，确定管道口径、厚度等数据之后，就要对管道制作材料予以选择。如果天然气需要加压运输，则要选择合适的压气站距离、压力等级。而在长输管线中，最适宜的应用设备就是离心式压缩机。

3.2天热气长输管线具体设计要求

天然气长输管道的工艺设计是结合设计规范中规定的输送距离和流量进行工艺计算、分析和研究，以制定实施方案，并选择经济性和实用性满足实施要求的最佳方式。

一是确定管道输送能力和整体过程。在确定管道的运输能力时，应考虑到随后的变化以及各种因素，例如管道在应用过程中的流量影响、事故管理和维护，并应详细计算管道末端的空气储存容量，以满足所有人的需求运输方式应根据运输能力、来源压力和用户需求来决定，并应分析研究是否需要额外压力。因此，需要合理选择管道直径和传输气体压力之间的平方差，以便在压力下运输消耗大量能源的情况下实现成本效益，同时使系统的运行管理复杂化，增加运营成本；如果降低输送压力以增加输送管道直径，线路施工价格就会上涨，增加管道直径也会影响管道的管理能力，因此有必要对两者进行合理的比较，做出选择和决定。其次，确定圆管直径与压力站之间的距离和压力比。以上对比计算选择了相应的管道，确定了管道直径、管道壁厚，选择了相应的管道，进行压力输送时，合理选择压力比和站距。选择压缩比率，通常使用长输线上的离心压缩机来分析和研究压缩方式。三是选择站场布局和站内过程运输过程中有压力站、隔离站、入口站和道路清理站，相应的分离站和入口站应尽可能靠近用户和入口源，使用的分线路较短。清洗站应设置位置，便于清洗管。

3.3需要设计合理的运输线路

在设计运输线路时，需要深入研究自然环境、地理位置和交通特点。分析运输线是否经过水设施、农田、采矿、铁路和公路，并防止天然气运输与城市建设、农业发展和采矿之间的冲突。在划定界线时，还应避免使用军事基地、文物保护区、机场、码头和港口阵地。在划定界线必须经过这些地区时，必须及时与有关部门沟通，双方必须共同努力，找到划定界线的最佳办法。天然气运输线安装阶段最重要的一个方面是安全，确保设计、研究、建造和运输的安全，尽可能避免在地质条件困难的地区铺设，如滑坡和泥石流。在确定线路后，不同的地质条件要求采用不同的施工技术，例如在平原选择直管道，减少管道的原材料消耗，尽量缩短管道的运输距离；山区的执行工作应遵循山脚的路线，以便在执行过程中减少人力和财政资源的消耗；山区河谷的建设应尽可能避免管道进入山村、农田、住宅区、种植园等。并减少因重新安置居民和毁坏花园而造成的经济损失。

结束语

在对天然气进行输送时，需要保证输送过程的安全性，并且要减少天然气的损害，降低安全事故的发生概率。基于此，在对天然气管道输送管线进行设计时，则要对以往传统的设计思路进行转变，同时也要改善传统的设计模式，引进先进的技术手段，对于输送管线的工艺参数则要进行科学优化，设计出可行性及合理性比较高的天然气管道输送线路建设方案。

参考文献

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