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【摘要】天然气长输管道在输送天然气的同时也消耗了大量能源,因此降低其能耗有着十分重要的意义。本文在简要说明天然气长输管道直接能耗和分析间接能耗的基础上,主要提出了通过采用内涂层技术和高压输送、富气输送等先进输气工艺以降低直接能耗;通过减少天然气放空、防止天然气泄漏等措施以降低间接能耗等建议。
【关键词】天然气长输管道间接能耗
天然气作为一种绿色而又价格低廉的优质能源,被世界上很多国家青睐。而天然气作为一种可再生的资源,其产地多处于交通不便,且环境不适于人类生活的地区,但是城市居民对天然气的大量的需求,使得天然气的生产到运输这个环节的实现有着很大的困难。长输管道的大量应用,使得这个环节的困难的迎刃而解。
长输管道对天然气的运输,有着一些不利之处,比如对能源的消耗。在运输天然气的过程中,由于是长输管道,所以在运输过程中的直接能耗和间接能耗必然很大。直接能耗,顾名思义,即是,压缩机组、管道运输材质等在工作的过程中因为物理原理和摩擦等,直接造成的能源损耗。直接能耗虽然不可以完全避免,但是可以通过一些技术来减少的,比如通过对运输工艺的改进,对管道结构设备的更新等手段。而间接能耗则是在运输的过程中产生的一些比如天然气的泄漏等损耗,这些损耗可以通过技术手段的提高和先进的结构设备来完全避免掉。减免运输过程中的能耗,对提高运输效率有着直观的意义。
1 长输管道运输中直接能耗的减少
对于直接能耗的减免,通过优化压缩机运行、减少沿程压降和局部压降、应用先进的输气工艺等方法,都可以在不同程度上进行实现。合理选择压缩机及原动机和优化压缩机运行本文在此不详述。
1.1 运输压降的减少
减少沿程压降和局部压降在天然气管道输送过程中十分重要,在输送过程中,在克服与管道壁之间的摩擦力哈桑,有着很大一块的能量消耗,这也就是所谓的输送压降,其中包括了沿程压降还有局部压降。沿程压降可以采用内涂技术降低,也可以通过在压气站中设置清管器接收与发送装置,在长输管道投入应用之前,必须要有严密的清管工作,否则对运输作业的效率会有很大的负面影响。管道应用之后也同样要定期进行清管工作,保证运输过程的流畅性。局部压降的来源大多是压气站站场的阀门、计量装置等设备和弯头、三通等管件的材质问题。减少这类压降可采用其他技术来进行代替工作,比如用超声波流量计替代压降大的孔板流量计,也可以采用全开型阀门,减少阀件阻力损失,并且尽量平整管路,减少管件的使用等 。
1.2 输气工艺的改进
鉴于输气过程中的能耗过大,对输气工艺的改进显得尤为重要。
首先是高压输气。目前,世界上的长输送管道,大多用高压输送技术,这样可以使输送的天然气的密度得到保障,从而减少天然气与管道壁材质间的摩擦,降低能耗,大幅地提高输气的效率。而且高压输气时天然气的密度完全可以减少在增压站的工作,使得天然气的运输变得简单有效。
对输气工艺的改进,还可以采用富气运输这一技术,富气输送其实与高压输气有异曲同工之妙,在运输的天然气中混入乙烷、丙烷等气体成分,这样就使得运输的天然气的密度增大,从而降低与管道壁材质之间的摩擦损耗,使运输效率提高。
2 管道间接能耗的避免
2.1 关于天然气的放空量
在运输过程中,长输管道沿线一带必须设置有相当的截断阀,这是为了在事故抢修和计划检修时,能够有一定的手段为抢修和检修提供帮助,将天然气的放空量降低到人力能够控制的最大限度。
2.2 输送过程中天然气泄漏的防止
在运输过程中,天然气的泄漏会对运输效率造成很大的负面影响,造成直接的经济损失,而且会对环境造成污染,甚至影响到管道周围地区人民的生命健康。故此,对天然气的泄漏的防治工作,不仅是要节约能源,也是出于对运输安全方面的考虑。
天然气的泄漏一般包括输气设备上的泄漏和在管道上的泄漏,输气设备方面的泄漏主要是压缩机和一些输气设备在密封上做的不够严密造成的,也有可能是法兰密封垫的老化和磨损造成的。而输气管道泄漏的主要原因有一下几个方面。首先是管道的腐蚀造成的穿孔,这大多是由于防腐绝缘层的老化、也或者是阴极保护度失效所造成的。然后是管道材质的缺陷造成的泄漏,有些环形焊缝在焊接中存在着一些未焊透和熔蚀之类的失误,输气压力或其他外力在输气过程中对这些不严密的部位产生应力作用,当这些结构缺陷在作用力的作用之下扩展到临界值时,就会造成焊缝的开裂,造成天然气的泄漏。当然天然气的泄漏也会有人为因素的原因,这其中有不法分子对管道的蓄意损坏,也有由于操作不当或者设备的使用不当造成的输气管道的损坏。
出于对泄漏原因的考虑,为了防止泄漏事故的发生,可以采取以下几种措施措施。首先可以对管道的整体安全性进行评估,并且对存在缺陷的管道部位进行维修或更换。然后按设计要求做好防腐涂层和阴极保护,并定期进行检测。其次还要提高员工的技术水平,防止出现人为误操作。而后可以设立管道线路的标志,加大对管道的维护管理力度,建立完善的巡线制度,杜绝出现不法分子对管道进行的人为破坏。最后要加强管道检测,并且使用高效率的实时检测系统,快速地检测泄漏点位置并进行维护工作。
3 结论
长输管道技术是天然气输送的核心技术,而长输管道的能耗过大则是眼下必须解决的难题,也是未来一段时间内需要注意的问题。对于这个现状,在输送的过程中一定要注意对输气工艺的改进,力使输送能耗达到能力范围内的最小。而对管道结构和检测系统的完善也不容忽视,天然气的泄漏不仅是经济能源上的损失,对环境也会造成影响,专注于管道结构和检测系统,不仅会创造效益,也在为环保贡献一份力量。
参考文献
[1] 郭揆常.天然气输送管道的节能降耗[J].能源技术,2001,22(6)
[2] 黄志潜.国外输气管道技术的发展现状和几点建议[J].焊管,2000,23(3)
[3] 阎钟山,米莹,高建华.天然气长输管道泄漏的抢修与维护[J].天然气与石油,2002,20(2)
[4] 杨向莲.天然气管道泄漏检测技术评价及预防措施[J].能源技术,2005,26(6)
作者简介
徐伯文,1980年2月,男,汉族,大港油田天然气公司工作,工程师;研究方向:天然气。
【关键词】天然气长输管道间接能耗
天然气作为一种绿色而又价格低廉的优质能源,被世界上很多国家青睐。而天然气作为一种可再生的资源,其产地多处于交通不便,且环境不适于人类生活的地区,但是城市居民对天然气的大量的需求,使得天然气的生产到运输这个环节的实现有着很大的困难。长输管道的大量应用,使得这个环节的困难的迎刃而解。
长输管道对天然气的运输,有着一些不利之处,比如对能源的消耗。在运输天然气的过程中,由于是长输管道,所以在运输过程中的直接能耗和间接能耗必然很大。直接能耗,顾名思义,即是,压缩机组、管道运输材质等在工作的过程中因为物理原理和摩擦等,直接造成的能源损耗。直接能耗虽然不可以完全避免,但是可以通过一些技术来减少的,比如通过对运输工艺的改进,对管道结构设备的更新等手段。而间接能耗则是在运输的过程中产生的一些比如天然气的泄漏等损耗,这些损耗可以通过技术手段的提高和先进的结构设备来完全避免掉。减免运输过程中的能耗,对提高运输效率有着直观的意义。
1 长输管道运输中直接能耗的减少
对于直接能耗的减免,通过优化压缩机运行、减少沿程压降和局部压降、应用先进的输气工艺等方法,都可以在不同程度上进行实现。合理选择压缩机及原动机和优化压缩机运行本文在此不详述。
1.1 运输压降的减少
减少沿程压降和局部压降在天然气管道输送过程中十分重要,在输送过程中,在克服与管道壁之间的摩擦力哈桑,有着很大一块的能量消耗,这也就是所谓的输送压降,其中包括了沿程压降还有局部压降。沿程压降可以采用内涂技术降低,也可以通过在压气站中设置清管器接收与发送装置,在长输管道投入应用之前,必须要有严密的清管工作,否则对运输作业的效率会有很大的负面影响。管道应用之后也同样要定期进行清管工作,保证运输过程的流畅性。局部压降的来源大多是压气站站场的阀门、计量装置等设备和弯头、三通等管件的材质问题。减少这类压降可采用其他技术来进行代替工作,比如用超声波流量计替代压降大的孔板流量计,也可以采用全开型阀门,减少阀件阻力损失,并且尽量平整管路,减少管件的使用等 。
1.2 输气工艺的改进
鉴于输气过程中的能耗过大,对输气工艺的改进显得尤为重要。
首先是高压输气。目前,世界上的长输送管道,大多用高压输送技术,这样可以使输送的天然气的密度得到保障,从而减少天然气与管道壁材质间的摩擦,降低能耗,大幅地提高输气的效率。而且高压输气时天然气的密度完全可以减少在增压站的工作,使得天然气的运输变得简单有效。
对输气工艺的改进,还可以采用富气运输这一技术,富气输送其实与高压输气有异曲同工之妙,在运输的天然气中混入乙烷、丙烷等气体成分,这样就使得运输的天然气的密度增大,从而降低与管道壁材质之间的摩擦损耗,使运输效率提高。
2 管道间接能耗的避免
2.1 关于天然气的放空量
在运输过程中,长输管道沿线一带必须设置有相当的截断阀,这是为了在事故抢修和计划检修时,能够有一定的手段为抢修和检修提供帮助,将天然气的放空量降低到人力能够控制的最大限度。
2.2 输送过程中天然气泄漏的防止
在运输过程中,天然气的泄漏会对运输效率造成很大的负面影响,造成直接的经济损失,而且会对环境造成污染,甚至影响到管道周围地区人民的生命健康。故此,对天然气的泄漏的防治工作,不仅是要节约能源,也是出于对运输安全方面的考虑。
天然气的泄漏一般包括输气设备上的泄漏和在管道上的泄漏,输气设备方面的泄漏主要是压缩机和一些输气设备在密封上做的不够严密造成的,也有可能是法兰密封垫的老化和磨损造成的。而输气管道泄漏的主要原因有一下几个方面。首先是管道的腐蚀造成的穿孔,这大多是由于防腐绝缘层的老化、也或者是阴极保护度失效所造成的。然后是管道材质的缺陷造成的泄漏,有些环形焊缝在焊接中存在着一些未焊透和熔蚀之类的失误,输气压力或其他外力在输气过程中对这些不严密的部位产生应力作用,当这些结构缺陷在作用力的作用之下扩展到临界值时,就会造成焊缝的开裂,造成天然气的泄漏。当然天然气的泄漏也会有人为因素的原因,这其中有不法分子对管道的蓄意损坏,也有由于操作不当或者设备的使用不当造成的输气管道的损坏。
出于对泄漏原因的考虑,为了防止泄漏事故的发生,可以采取以下几种措施措施。首先可以对管道的整体安全性进行评估,并且对存在缺陷的管道部位进行维修或更换。然后按设计要求做好防腐涂层和阴极保护,并定期进行检测。其次还要提高员工的技术水平,防止出现人为误操作。而后可以设立管道线路的标志,加大对管道的维护管理力度,建立完善的巡线制度,杜绝出现不法分子对管道进行的人为破坏。最后要加强管道检测,并且使用高效率的实时检测系统,快速地检测泄漏点位置并进行维护工作。
3 结论
长输管道技术是天然气输送的核心技术,而长输管道的能耗过大则是眼下必须解决的难题,也是未来一段时间内需要注意的问题。对于这个现状,在输送的过程中一定要注意对输气工艺的改进,力使输送能耗达到能力范围内的最小。而对管道结构和检测系统的完善也不容忽视,天然气的泄漏不仅是经济能源上的损失,对环境也会造成影响,专注于管道结构和检测系统,不仅会创造效益,也在为环保贡献一份力量。
参考文献
[1] 郭揆常.天然气输送管道的节能降耗[J].能源技术,2001,22(6)
[2] 黄志潜.国外输气管道技术的发展现状和几点建议[J].焊管,2000,23(3)
[3] 阎钟山,米莹,高建华.天然气长输管道泄漏的抢修与维护[J].天然气与石油,2002,20(2)
[4] 杨向莲.天然气管道泄漏检测技术评价及预防措施[J].能源技术,2005,26(6)
作者简介
徐伯文,1980年2月,男,汉族,大港油田天然气公司工作,工程师;研究方向:天然气。