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[摘 要]本文从以下方面对如何提高压气站效率和管道效率的途径，对天然气长输管道的设计和运行中既满足管道需要的输气能力又能降低工程投资和运行成本有一定的指导意义。
[关键词]天然气；长输管道；输气效率；纯梁采油厂
中图分类号：U473.2+4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）30-0043-01
近几十年来，天然气作为高效、清洁能源日益为世界各国广泛利用。世界天然气工业蓬勃发展。由于天然气的不易存储的特性，管道输送成为运输天然气的经济有效方法。世界范围内天然气管道发展迅速。目前世界上已建成天然气管道约150万km以上。天然气管道已连接成国际性、全国性或地区性管丽，构成了规模庞大的供气系统。天然气输送管道的运行，一方面要求安全可靠，保证对用户连续稳定供气；一方面由于大型输气系统的运行能耗和损耗很大。为降低输气成本，节能降耗尤为重要。天然气输送管道可用简单输气效率来衡量输送能耗的大小。
1.影响纯梁采油厂输气效率的因素
从理论上分析，一条管道的输气效率主要受以下几方面因素的影响：
1.1 因为纯梁采油厂天然气本身的特点所决定，调峰能力的储存较为困难，另外，高压储罐的建立也涉及成本和安全问题，辅助设施的投资也比较大，低压储罐的建立不但占地大，体积也很大，且储存量有限，所以一般情况下储备均是依靠输气管道进行。这就要求，除了正常的输送外，必须要有一定的储备来对这一特殊性进行适应，也就是说要在生产调度中对调峰能力问题进行考虑。
1.2 影响管道输送能力的因素之一还有高差，和液体输送高差的影响相比，虽然要小的多，但是也不能被忽视。
1.3 因为液体力学的研究是以试验科学为基础，造成能量损失的直接因素就是管道磨阻，需要大量的实践验证才能对其定量的分析进行确认，故而在对管道输送能力进行分析时，定量计算管道磨阻是一个复杂但又必须要解决的课题。
1.4 因为天然气具有可压缩性，所以气体体积在工况下受压力的直接影响，压力的分布受管道输送中的能量损失、输出气量、输入压力等很多因素的决定，如果压力可以合理分布，就会提高输气效率，尽可能的保证管道压力合理的分布是作为生产调度的一个重要依据。
2.提高压气站的效率
从能量消耗来讲，输气效率可以理解为管输气体获得的能量增加值和压气站提供的能量之比。如果说提高管道效率是尽量减少消耗的管输气体的能量，那么提高压气站的效率就是在同样的能耗下，尽量增加管输气体的能量。
压气站效率的提高就是要在同样的能耗下，使压气站的出口压力尽量的提高，同时要使压气站的出口温度降低。经过计算大唐国际天然气管路项目的进、排气温度，可以得出，相同的模型，压缩机进口的温度每降低10℃ ，压缩机的能耗就会降低3%-5%；输气首站出口的压力每降低2O℃，首站进气的压力就可以降低O.1MPa左右。通常情况下，是否在进站设置天然气的冷却装置，需要根据需要增加的能耗和降低的能耗来做技术经济的比较。压缩机的出口一般都需要进行天然气冷却，才能满足天然气进管道温度的要求，一般选择空冷作为冷却方式。
压气站效率的提高最重要的就是要使得压缩机和其配套动力系统的效率提高。压缩机的主要驱动方式采用能够调速的蒸汽轮机，空冷器采用变电机驱动式，高压电机采用带变频手段式，压缩机头采用性能更先进的等都是所采用的具体措施。
此外，为了提高压气站的效率还可以采用如超声波流量计的压降更小的计量设备，压缩机前面采用压降更小的分离设备，使增压后的处理环节减少，使站内的工艺路线减少或优化等。
3.提高管道的效率
参与干线输气管道在管道系统建好之后的综合特性就能够理解为管道效率。其中包含钢管内壁的流态及粗糙度、钢管系统的首末站高差、管道的纵向和水平角度等。结合这些影响因素，就能够将一条已经建好的天然气长输管道的管道特性曲线绘制出来。绘制出的管道特性曲线可以体现管道中气体的管道距离变化、流量及能量损矢的关系。
我们知道，天然气长输管道在设计的时候总希望尽量使高差为正，使管道尽可能的笔直，这样不仅可以使管道长度减少，工程造价降低，还可以使管道的水力条件得到优化，使天然气输送所需的能量减少，进而使天然气的管输成本降低。因为天然气具有可压缩性，如果输送的压力越高，此类的影响就会越大。
降低管道内壁的粗糙度也是一个重要的方面，通过设置减阻内涂层来使输气效率提高就是常用的方法。由流体力学原理可知，流动在阻力平方区管道的水力摩阻系数与雷诺数几乎无关，只会作为管壁绝对粗糙度的函数，倘若能使管道内壁的粗糙度减小，就可以使水力摩阻有效的降低。
减阻内涂层主要优势是能提高流动效率，减少压降，要；隹确预测内涂后输气管道的输气能力或压降，首先就要确定合适的当量粗糙度和摩阻系数算式。当在各种文献中量粗糙度的推荐值出入较大时，其取值还因涂敷的水平和工艺、各国制管和涂料质量的变化而不同。
显然将管道输送效率提高的有效手段就是施加内涂层，在阻力平方区运行基本是我国干线输气管道的现状。简单归纳一下，大概有如下几点结论：①如果内涂层使表面的粗糙度减少至90%时，可提高输送量24%，减少输气管道摩阻系数多达33%。②在雷诺数10s-10之间的摩阻系数变化最大。⑨管径的影响随雷诺数的增大而越小。④摩阻系数的缩减率随管径的减小而增大，随雷诺数的增大而增大。
在国外的内涂层减阻技术相对成熟，几平都无一例外的在所有干线天然气管道上采用了内涂层。换言之，在技术上天然气使用内涂层应该是可行的，但是否在经济上可行就要根据管道的具体情况来看了，因为内涂层受经济性因素的影响较大，如管长、管径和粗糙度等。影响管道经济性最关键的因素是加内涂层后管道粗糙度和裸管的差，通过实际反推计算国内管道和调研，我国干线输气管道新管裸管的粗糙度最终被确定应该控制在40-45μm 之间，且将这个结果应用在了西气东输的管道工程设计中。西气东输工程中应用内涂层经过方案的对比分析，最终被确定是可行的、经济的。
使用管道内涂层主要有以下几个优点：①延长管件、阀门和管道的寿命，使沉积物减少，有助于管道干燥加速投产和提高气体纯度.改善清管效果，减少维修量，减少环境污染；改善流动性，有助于目视检查管子的内表面，防止施工期间腐蚀。②为利于管道的安全运行，使设计压力降低。③使管道的工作压力降低后，节约设备和管材的一次性投资。④提高输气效率。⑤降低管道粗糙度等。
4.减少天然气损失
减少天然气输送过程中不必要的损失，如在事故抢修或计划维修时高压天然气的放空等，不仅可提高输气效率，而且避免对环境和安全的影响。采取的措施可以利用移动压缩机将放空管段中的天然气送至相邻管段中，保持抢修或检修时系统的密闭。
参考文献
[1]张艳彩，李珍.浅谈如何提高天然气管道输气效率[J].经营管理者，2011，（O9）.
[2]徐继利.浅谈长输管道维抢修设计[J].油气田地面工程，2006，（05）.
[3]周中堂，杨晋卿.改革生产调度管理体制提高生产[J].中州煤炭，1992，（O4）.
[4]寇忠.油气长输管道常用管径研究[J].石油规划设计，2005，（03）.
[关键词]天然气；长输管道；输气效率；纯梁采油厂
中图分类号：U473.2+4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）30-0043-01
近几十年来，天然气作为高效、清洁能源日益为世界各国广泛利用。世界天然气工业蓬勃发展。由于天然气的不易存储的特性，管道输送成为运输天然气的经济有效方法。世界范围内天然气管道发展迅速。目前世界上已建成天然气管道约150万km以上。天然气管道已连接成国际性、全国性或地区性管丽，构成了规模庞大的供气系统。天然气输送管道的运行，一方面要求安全可靠，保证对用户连续稳定供气；一方面由于大型输气系统的运行能耗和损耗很大。为降低输气成本，节能降耗尤为重要。天然气输送管道可用简单输气效率来衡量输送能耗的大小。
1.影响纯梁采油厂输气效率的因素
从理论上分析，一条管道的输气效率主要受以下几方面因素的影响：
1.1 因为纯梁采油厂天然气本身的特点所决定，调峰能力的储存较为困难，另外，高压储罐的建立也涉及成本和安全问题，辅助设施的投资也比较大，低压储罐的建立不但占地大，体积也很大，且储存量有限，所以一般情况下储备均是依靠输气管道进行。这就要求，除了正常的输送外，必须要有一定的储备来对这一特殊性进行适应，也就是说要在生产调度中对调峰能力问题进行考虑。
1.2 影响管道输送能力的因素之一还有高差，和液体输送高差的影响相比，虽然要小的多，但是也不能被忽视。
1.3 因为液体力学的研究是以试验科学为基础，造成能量损失的直接因素就是管道磨阻，需要大量的实践验证才能对其定量的分析进行确认，故而在对管道输送能力进行分析时，定量计算管道磨阻是一个复杂但又必须要解决的课题。
1.4 因为天然气具有可压缩性，所以气体体积在工况下受压力的直接影响，压力的分布受管道输送中的能量损失、输出气量、输入压力等很多因素的决定，如果压力可以合理分布，就会提高输气效率，尽可能的保证管道压力合理的分布是作为生产调度的一个重要依据。
2.提高压气站的效率
从能量消耗来讲，输气效率可以理解为管输气体获得的能量增加值和压气站提供的能量之比。如果说提高管道效率是尽量减少消耗的管输气体的能量，那么提高压气站的效率就是在同样的能耗下，尽量增加管输气体的能量。
压气站效率的提高就是要在同样的能耗下，使压气站的出口压力尽量的提高，同时要使压气站的出口温度降低。经过计算大唐国际天然气管路项目的进、排气温度，可以得出，相同的模型，压缩机进口的温度每降低10℃ ，压缩机的能耗就会降低3%-5%；输气首站出口的压力每降低2O℃，首站进气的压力就可以降低O.1MPa左右。通常情况下，是否在进站设置天然气的冷却装置，需要根据需要增加的能耗和降低的能耗来做技术经济的比较。压缩机的出口一般都需要进行天然气冷却，才能满足天然气进管道温度的要求，一般选择空冷作为冷却方式。
压气站效率的提高最重要的就是要使得压缩机和其配套动力系统的效率提高。压缩机的主要驱动方式采用能够调速的蒸汽轮机，空冷器采用变电机驱动式，高压电机采用带变频手段式，压缩机头采用性能更先进的等都是所采用的具体措施。
此外，为了提高压气站的效率还可以采用如超声波流量计的压降更小的计量设备，压缩机前面采用压降更小的分离设备，使增压后的处理环节减少，使站内的工艺路线减少或优化等。
3.提高管道的效率
参与干线输气管道在管道系统建好之后的综合特性就能够理解为管道效率。其中包含钢管内壁的流态及粗糙度、钢管系统的首末站高差、管道的纵向和水平角度等。结合这些影响因素，就能够将一条已经建好的天然气长输管道的管道特性曲线绘制出来。绘制出的管道特性曲线可以体现管道中气体的管道距离变化、流量及能量损矢的关系。
我们知道，天然气长输管道在设计的时候总希望尽量使高差为正，使管道尽可能的笔直，这样不仅可以使管道长度减少，工程造价降低，还可以使管道的水力条件得到优化，使天然气输送所需的能量减少，进而使天然气的管输成本降低。因为天然气具有可压缩性，如果输送的压力越高，此类的影响就会越大。
降低管道内壁的粗糙度也是一个重要的方面，通过设置减阻内涂层来使输气效率提高就是常用的方法。由流体力学原理可知，流动在阻力平方区管道的水力摩阻系数与雷诺数几乎无关，只会作为管壁绝对粗糙度的函数，倘若能使管道内壁的粗糙度减小，就可以使水力摩阻有效的降低。
减阻内涂层主要优势是能提高流动效率，减少压降，要；隹确预测内涂后输气管道的输气能力或压降，首先就要确定合适的当量粗糙度和摩阻系数算式。当在各种文献中量粗糙度的推荐值出入较大时，其取值还因涂敷的水平和工艺、各国制管和涂料质量的变化而不同。
显然将管道输送效率提高的有效手段就是施加内涂层，在阻力平方区运行基本是我国干线输气管道的现状。简单归纳一下，大概有如下几点结论：①如果内涂层使表面的粗糙度减少至90%时，可提高输送量24%，减少输气管道摩阻系数多达33%。②在雷诺数10s-10之间的摩阻系数变化最大。⑨管径的影响随雷诺数的增大而越小。④摩阻系数的缩减率随管径的减小而增大，随雷诺数的增大而增大。
在国外的内涂层减阻技术相对成熟，几平都无一例外的在所有干线天然气管道上采用了内涂层。换言之，在技术上天然气使用内涂层应该是可行的，但是否在经济上可行就要根据管道的具体情况来看了，因为内涂层受经济性因素的影响较大，如管长、管径和粗糙度等。影响管道经济性最关键的因素是加内涂层后管道粗糙度和裸管的差，通过实际反推计算国内管道和调研，我国干线输气管道新管裸管的粗糙度最终被确定应该控制在40-45μm 之间，且将这个结果应用在了西气东输的管道工程设计中。西气东输工程中应用内涂层经过方案的对比分析，最终被确定是可行的、经济的。
使用管道内涂层主要有以下几个优点：①延长管件、阀门和管道的寿命，使沉积物减少，有助于管道干燥加速投产和提高气体纯度.改善清管效果，减少维修量，减少环境污染；改善流动性，有助于目视检查管子的内表面，防止施工期间腐蚀。②为利于管道的安全运行，使设计压力降低。③使管道的工作压力降低后，节约设备和管材的一次性投资。④提高输气效率。⑤降低管道粗糙度等。
4.减少天然气损失
减少天然气输送过程中不必要的损失，如在事故抢修或计划维修时高压天然气的放空等，不仅可提高输气效率，而且避免对环境和安全的影响。采取的措施可以利用移动压缩机将放空管段中的天然气送至相邻管段中，保持抢修或检修时系统的密闭。
参考文献
[1]张艳彩，李珍.浅谈如何提高天然气管道输气效率[J].经营管理者，2011，（O9）.
[2]徐继利.浅谈长输管道维抢修设计[J].油气田地面工程，2006，（05）.
[3]周中堂，杨晋卿.改革生产调度管理体制提高生产[J].中州煤炭，1992，（O4）.
[4]寇忠.油气长输管道常用管径研究[J].石油规划设计，2005，（03）.