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[摘 要]西气东输二线西段霍尔果斯-中卫段设计输量300×108Nm3/a，为验证西段管道在不同地温条件、后空冷器自动运行和手动全开两种工况下，管道实际的最大输送能力，分别于2017年2月及9月开展了两次最大输送能力测试。本文通过两次不同地温条件下开展的最大输送能力测试，分析研究了管道最大输送能力，同时检验了在高负荷情况下，压缩机系统及其他配套系统的可靠性。结果表明：管道的实际最大输送能力均能够达到设计输量，压缩机系统及其他配套系统能够在高负荷条件下稳定运行。
[关键词]西气东输二线、设计输量、最大输送能力
中图分类号：TE973 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）07-0025-02
随着我国天然气需求的不断上升，天然气进口量逐年上涨，2016年，中亚进气量累计超过330亿方，2017年预计超过380亿方。高压力、大口径、长距离管道输送是一个综合系统工程，包括管道系统、压缩机系统、电气系统、仪表自动化系统、通信系统等等，尤其是在高输量情况下，任何一个系统出现的问题均直接影响到管道输送量。此外，管道沿途距离2000多公里，一旦管道遭受地质灾害、第三方施工等破坏等，也将直接影响管道输气量。西气东输二、三线目前采取联合输送的方式运行，为验证单条管道的实际最大输送能力，分别于2017年2月地温最低时及2017年9月地温最高时，组织开展了西气东输二线西段管道最大输送能力测试研究，一方面研究分析了管道实际的最大输送能力，另一方面检验了压缩机系统、电气系统、仪表自动化系统等在高负荷情况下的可靠性，同时也为一条管道在失效的情况下，管道系统工艺运行及机组调整方案提供了依据。
1 测试方法
测试前根据设计给出西气东输二线西段管道在设计输量工况下各压气站运行参数（见表1），制定测试方案。
测试工作按照各压气站在压比固定时测试后空冷器自动运行、手动全开两种工况。西二三线霍尔果斯-古浪管段采取分列运行方式，昌吉分输站、呼图壁储气库注入、兰银线均从西三线下载，轮吐线来气全部注入西三线。测试期间全线各站除备机外，全部启机，在各站出站压力不超过11.8MPa的情况下，尽量提高压缩机转速，并安排测试期间对沿线阀室每天开展一次巡检工作以及站场加密巡检。西二线霍尔果斯-古浪段各站基本情况见表2：
2 测试过程
（1）公司调度监控中心向各压气站下达流程切换、后空冷器状态切换等操作指令，由各压气站汇报北京油气调控中心，同意后实施。
（2）西二线霍尔果斯-古浪段除霍尔果斯进站联合外其余站场、阀室均分列运行。
（3）西二线各压气站机组压比尽量保持最大，并且前后两个阶段保持稳定。
（4）第一阶段后空冷器自动状态下开启的温度设定为50℃，稳定运行48小时后，开始第二阶段测试。第二阶段后空冷器手动全开，但须确保出站温度不低于15℃，以避免对沿线分输造成影响，稳定运行48小时。
3 测试结果分析
3.1 冬季地温条件下分析
（1）输量分析
西二线中卫站接收西二线西段来气量加上68#阀室下载量、沿线分输量和各压气站日耗气量，再结合西二线管存变化计算出西二线测试输量。具体输量见表3。
2月26日-3月2日，西二线的测试输量依次为8900、9682、9250、9621万方/天（2月27日、3月2日因北调根据上游来气及下游销售变化调整管线运行工况，管线运行不稳定导致数据偏大）。从测试输量数据可以看出，两阶段测试数据均超过设计输量，第二阶段超过设计输量678万方/天，相比第一阶段，第二阶段的输量增加了350万方/天。
（2）压比分析
测试过程中，各压气站前后两阶段的压比基本保持稳定。其中，霍尔果斯、乌苏、玛纳斯各站压比较大，均在1.5左右，测试期间除乌鲁木齐、张掖压气站未达到额定转速外，其余各站压缩机转速均达到额定转速，但实际压比依旧低于设计工况下的压比。具体数据详见表4。
3）增输与总费用对比分析
相比第一阶段，第二阶段增加了耗气、耗电费用15.93万元/天，但管输费收入增收119.7万元/天（增输350万方/天），最终增收103.77万元/天。
因此，采取降低出站温度的运行方式更经济。
3.2 夏季地温条件下分析
（1）输量分析
霍尔果斯关闭西三线出站阀，中亚、煤制气来气量全部进入西二线，昌吉站从西三线下载为储气库注气和下游用户分输，轮吐线来气全部注入西三线，西二线输送量以霍尔果斯首站流量计计量为准，测试期间霍尔果斯进气量见表5。
第一阶段各压气站后空器为自动状态时，测试输量为8910万方/天；在第二阶段手动全开后，各压气站出站温度下降，管线输量增加，随着温度的不断传递，最高达到9320万方/天。相比第一阶段，第二阶段的输量增加了410万方/天。
（2）压比分析
测试过程中，因中亚进气量不足以及管存较低问题，测试的稳定时间较短，精河、乌鲁木齐、了墩、古浪站启用西三线机组运行，实际测试压比低于设计工况下的压比；燃驱机组因燃烧室温度限制、电驱机组因电机电流限制均无法达到额定转速。具体数据详见表6。
4 测试过程出现的问题
最大输送能力测试过程中，各站场机组运行基本平稳，仪表自动化、电气系统运行正常，各壓气站、阀室未出现泄漏情况，但个别站场出现过压缩机组异常停机，尽管引起机组停机的原因并非完全由输量较大引起，但在最大输送能力测试期间出现的因电气系统、压缩机系统等造成的机组停机，为今后在类似输送工况条件下，怎样提前维护保养压缩机、电气等主要系统提供了依据。
5 结论
1、西气东输二线西段管道在压缩机、电气、仪表自动化等主要系统稳定可靠的情况下，在冬季地温最低、夏季地温最高、空冷器自动运行、空冷器手动全开的情况下，管道最大输送能力均能够达到设计输量。
2、空冷器手动全开的最大输送量较空冷器自动运行的最大输送能力，输量增加350-400万方/天。
3、空冷器手动全开阶段能耗费用增加耗气、耗电费用约10万元/天，但管输费收入增收20万元/天，最终增收10万元/天。因此，采取降低出站温度的运行方式更经济。
参考文献
[1] 西气东输二线可行性研究报告.
[2] 西气东输二线初步设计.
[关键词]西气东输二线、设计输量、最大输送能力
中图分类号：TE973 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）07-0025-02
随着我国天然气需求的不断上升，天然气进口量逐年上涨，2016年，中亚进气量累计超过330亿方，2017年预计超过380亿方。高压力、大口径、长距离管道输送是一个综合系统工程，包括管道系统、压缩机系统、电气系统、仪表自动化系统、通信系统等等，尤其是在高输量情况下，任何一个系统出现的问题均直接影响到管道输送量。此外，管道沿途距离2000多公里，一旦管道遭受地质灾害、第三方施工等破坏等，也将直接影响管道输气量。西气东输二、三线目前采取联合输送的方式运行，为验证单条管道的实际最大输送能力，分别于2017年2月地温最低时及2017年9月地温最高时，组织开展了西气东输二线西段管道最大输送能力测试研究，一方面研究分析了管道实际的最大输送能力，另一方面检验了压缩机系统、电气系统、仪表自动化系统等在高负荷情况下的可靠性，同时也为一条管道在失效的情况下，管道系统工艺运行及机组调整方案提供了依据。
1 测试方法
测试前根据设计给出西气东输二线西段管道在设计输量工况下各压气站运行参数（见表1），制定测试方案。
测试工作按照各压气站在压比固定时测试后空冷器自动运行、手动全开两种工况。西二三线霍尔果斯-古浪管段采取分列运行方式，昌吉分输站、呼图壁储气库注入、兰银线均从西三线下载，轮吐线来气全部注入西三线。测试期间全线各站除备机外，全部启机，在各站出站压力不超过11.8MPa的情况下，尽量提高压缩机转速，并安排测试期间对沿线阀室每天开展一次巡检工作以及站场加密巡检。西二线霍尔果斯-古浪段各站基本情况见表2：
2 测试过程
（1）公司调度监控中心向各压气站下达流程切换、后空冷器状态切换等操作指令，由各压气站汇报北京油气调控中心，同意后实施。
（2）西二线霍尔果斯-古浪段除霍尔果斯进站联合外其余站场、阀室均分列运行。
（3）西二线各压气站机组压比尽量保持最大，并且前后两个阶段保持稳定。
（4）第一阶段后空冷器自动状态下开启的温度设定为50℃，稳定运行48小时后，开始第二阶段测试。第二阶段后空冷器手动全开，但须确保出站温度不低于15℃，以避免对沿线分输造成影响，稳定运行48小时。
3 测试结果分析
3.1 冬季地温条件下分析
（1）输量分析
西二线中卫站接收西二线西段来气量加上68#阀室下载量、沿线分输量和各压气站日耗气量，再结合西二线管存变化计算出西二线测试输量。具体输量见表3。
2月26日-3月2日，西二线的测试输量依次为8900、9682、9250、9621万方/天（2月27日、3月2日因北调根据上游来气及下游销售变化调整管线运行工况，管线运行不稳定导致数据偏大）。从测试输量数据可以看出，两阶段测试数据均超过设计输量，第二阶段超过设计输量678万方/天，相比第一阶段，第二阶段的输量增加了350万方/天。
（2）压比分析
测试过程中，各压气站前后两阶段的压比基本保持稳定。其中，霍尔果斯、乌苏、玛纳斯各站压比较大，均在1.5左右，测试期间除乌鲁木齐、张掖压气站未达到额定转速外，其余各站压缩机转速均达到额定转速，但实际压比依旧低于设计工况下的压比。具体数据详见表4。
3）增输与总费用对比分析
相比第一阶段，第二阶段增加了耗气、耗电费用15.93万元/天，但管输费收入增收119.7万元/天（增输350万方/天），最终增收103.77万元/天。
因此，采取降低出站温度的运行方式更经济。
3.2 夏季地温条件下分析
（1）输量分析
霍尔果斯关闭西三线出站阀，中亚、煤制气来气量全部进入西二线，昌吉站从西三线下载为储气库注气和下游用户分输，轮吐线来气全部注入西三线，西二线输送量以霍尔果斯首站流量计计量为准，测试期间霍尔果斯进气量见表5。
第一阶段各压气站后空器为自动状态时，测试输量为8910万方/天；在第二阶段手动全开后，各压气站出站温度下降，管线输量增加，随着温度的不断传递，最高达到9320万方/天。相比第一阶段，第二阶段的输量增加了410万方/天。
（2）压比分析
测试过程中，因中亚进气量不足以及管存较低问题，测试的稳定时间较短，精河、乌鲁木齐、了墩、古浪站启用西三线机组运行，实际测试压比低于设计工况下的压比；燃驱机组因燃烧室温度限制、电驱机组因电机电流限制均无法达到额定转速。具体数据详见表6。
4 测试过程出现的问题
最大输送能力测试过程中，各站场机组运行基本平稳，仪表自动化、电气系统运行正常，各壓气站、阀室未出现泄漏情况，但个别站场出现过压缩机组异常停机，尽管引起机组停机的原因并非完全由输量较大引起，但在最大输送能力测试期间出现的因电气系统、压缩机系统等造成的机组停机，为今后在类似输送工况条件下，怎样提前维护保养压缩机、电气等主要系统提供了依据。
5 结论
1、西气东输二线西段管道在压缩机、电气、仪表自动化等主要系统稳定可靠的情况下，在冬季地温最低、夏季地温最高、空冷器自动运行、空冷器手动全开的情况下，管道最大输送能力均能够达到设计输量。
2、空冷器手动全开的最大输送量较空冷器自动运行的最大输送能力，输量增加350-400万方/天。
3、空冷器手动全开阶段能耗费用增加耗气、耗电费用约10万元/天，但管输费收入增收20万元/天，最终增收10万元/天。因此，采取降低出站温度的运行方式更经济。
参考文献
[1] 西气东输二线可行性研究报告.
[2] 西气东输二线初步设计.