導(dǎo)航：安全管理網(wǎng)>> 安全論文>> 特種設(shè)備論文>>正文

降低天然氣長輸管道能耗措施

文檔作者：盧東林文檔來源：中國石油西部管道獨山子輸油氣分公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年11月17日
下載地址：點擊這里	文件大?。?522.50 KB 共3頁	文檔格式： PDF	下載點數(shù)： 1 點（VIP免費）

全屏查看

內(nèi)容預(yù)覽 [文件共3頁]

本文件共3頁，如需編輯使用，請下載。

注：預(yù)覽效果可能會出現(xiàn)部分文字亂碼（如口口口）、內(nèi)容顯示不全等問題，下載是正常的。

	文件大小：522.50 KB 共3頁文件格式：PDF 下載點數(shù)：1 點（VIP會員免費）

下一篇：鍋爐四管泄露的預(yù)防與控制

上一篇：街道峽谷內(nèi)燃氣管道泄露擴散模擬分析

文本預(yù)覽

僅提取頁面文字內(nèi)容，供快速閱讀使用。

降低天然氣長輸管道能耗措施
盧東林（中國石油西部管道獨山子輸油氣分公司）
摘要天然氣長輸管道的耗能問題給整個天然氣行業(yè)的發(fā)展帶來了難題，因此進行天然氣 管道的節(jié)能降耗措施研究很有必要.輸氣管道的能耗主要集中在管道運輸過程中，針對其原因 提出了解決措施，即降低壓縮機組的能耗，降低沿程摩阻，采用先進的輸氣工藝，以及降低天 然氣放空量和減少天然氣泄漏等，對天然氣管道輸送的節(jié)能降耗具有借鑒意義.
關(guān)鍵詞長輸管道天然氣節(jié)能措施
DOI： 10.3969/j.issn.2095-1493.2014.004.018

引言
天然氣因H身熱值高、安全環(huán)保、經(jīng)濟效益顯 著等優(yōu)點廣泛應(yīng)用在各個行業(yè)領(lǐng)域，但是由于天然 氣的產(chǎn)區(qū)主要集中在人煙較少的地方，而天然氣的 消費區(qū)主要是東部沿海城市，為解決天然氣的供需 不平衡.長距離天然氣運輸管道應(yīng)運而生.冃前國 內(nèi)的輸氣管道處于發(fā)展的高峰期，已建成管線長達 8.5 x 108m,各種類型管道比例如圖1所示
 
圖1不同類型管道所占比例

在“十二五”規(guī)劃期間，國內(nèi)將會繼續(xù)修建大 量管道，如表1所示。隨著國內(nèi)輸氣管線的不斷增 多.天然氣管道的耗能問題也逐漸成為制約其發(fā)展 的一個重要因素，因此，開展天然氣長輸管線耗能 問題的研究是非常有意義的
表1管道長度
	天然氣管道/
105 km	原油管道/
10s km	成品油管道/
10s kin	總長度/
10' km
2010 年
20】5年	4.5
9	2.2
3.1	1.8
3.8	8.5
15.9

作者簡介；盧東林，2009年畢業(yè)于中國石油大學(xué)（華東）（自動 化專業(yè)）.從事計#能耗管理工作,E-mail: 3091998O8@qq.com. 地址:新M克拉瑪依市負山子區(qū)韶山路70號-甲西部管道獨山子輸 油氣分公司生產(chǎn)科.833600

1天然氣管道的耗能特點
天然氣的能耗主要集中在管道運輸過程中，分 為直接能耗、間接能耗兩種形式E直接能耗主要 是由壓縮機組、管道阻力等氣體運輸途中產(chǎn)生的, 而間接能耗是由天然氣運輸過程中管道漏氣、氣體 放空等產(chǎn)生的從這兩種大然氣管道能耗的形式來 看，間接能耗是可以通過先進的技術(shù)、完善的設(shè)備 來消除的，直接能耗雖然也町以通過新材料、新技 術(shù)等來減少.但是并不能徹底消除因此要想快速 有效地降低長距離輸氣管道的能耗，必須從減少床 縮機組能耗、降低輸氣管道阻力等方面入手，針對 性地提出解決方法和措施
2降低輸氣管道直接耗能措施
2.	1降低壓縮機組的能耗
壓縮機在整個天然氣長距離運輸系統(tǒng)中扮演著 不可替代的角色，是整個輸氣系統(tǒng)的動力提供者. 也是整個系統(tǒng)中能耗最高的設(shè)備，因此采取有效措 施降低斥縮機組的能耗對降低整個長距離輸氣管道 的能耗具有重要意義降低壓縮機組能耗的匸要措 施分為三個方面。
2. 1. 1 選擇合理的壓縮機組
長距離天然氣輸氣系統(tǒng)中常用的空氣壓縮機分 往復(fù)式、離心式兩種兩種不同形式的壓縮機使用 的范圍不同.往復(fù)式壓縮機由于周期性的往復(fù)運動 導(dǎo)致其損耗配件較多，在排量小、壓比高的條件卜. 使用具有顯著優(yōu)勢離心式壓縮機自身不進行往復(fù) 運動，在排量大、壓比低的條件下具有優(yōu)勢 考慮 天然氣長距離輸氣管道運行過程穩(wěn)定.損耗配件較 
 
少，管道維修頻率較低等情況，在管道系統(tǒng)運行期 間易采用離心式壓縮機。另外，空氣壓縮機的核心 設(shè)備是電動機、燃氣輪機，在電力資源充足的地區(qū) 易選用電動機，在電力資源匱乏的地區(qū)易選用燃氣 輪機鐵
2. L 2 優(yōu)化運行過程
當長距離輸氣管道輸送的天然氣量比較均衡 時，壓縮機的能耗較低；當天然氣管道內(nèi)輸送的天 然氣量波動較大時，壓縮機的能耗就會顯著升高。 因此，在天然氣長距離輸送系統(tǒng)中應(yīng)盡可能地保證 輸送氣體量均勻，避免岀現(xiàn)較大幅度的變化?？梢?考慮在天然氣的消費區(qū)修建調(diào)峰作用的地下儲氣 庫、地上儲油罐等大型天然氣存儲設(shè)備，這樣就可 以有效地調(diào)節(jié)長距離輸氣管道的輸氣量，大大降低 壓縮機的能耗，進而降低整個輸氣系統(tǒng)的能耗。
2. 1. 3 季節(jié)性地修整壓縮機
國外相關(guān)管道雜志的研究表明，對于離心式壓 縮機進行季節(jié)性的修整，定期更換氣動部件可有效 減少壓縮機的能源消耗。國內(nèi)熊光德的研究同樣證 明了這一點，因此要從壓縮機的使用環(huán)境和條件岀 發(fā)，對壓縮機的相應(yīng)配件進行及時更換，以降低天 然氣長距離輸氣系統(tǒng)的能耗。
2.2 降低沿程摩阻
由于天然氣從偏遠的產(chǎn)區(qū)輸送到消費區(qū)經(jīng)歷了 長距離的管道，管道的沿程阻力是相當大的，這就 使得整個管道運輸能耗較大。輸氣管道的沿程摩阻 由輸送氣體的流動狀態(tài)和管道內(nèi)壁的粗糙程度決 定，紊流、層流的摩阻系數(shù)是不同的，但是由于輸 氣管道的輸氣相對穩(wěn)定，在此就不需考慮氣體流動 狀態(tài)的影響，只需考慮管內(nèi)壁的粗糙度。
美國曾做過一個關(guān)于輸氣管道內(nèi)壁粗糙程度對 沿程壓降的影響，實驗對象是一根使用多年的管 道，通過對管道進行清洗和涂抹保護層處理，對比 涂抹前后管道的內(nèi)壁對輸送氣體的摩阻大小譏實 驗結(jié)果表明，涂抹保護層后的管道內(nèi)壁粗糙度、摩 擦系數(shù)大幅度下降。工程中常用的降低管道內(nèi)壁粗 糙度的方法是在輸氣管道的內(nèi)壁涂抹保護層，從而 達到降低沿程摩阻、降低輸氣系統(tǒng)能耗的目的。
管道壓力損失不僅僅表現(xiàn)在管道摩阻上，還包 括輸氣系統(tǒng)壓氣站閥門、彎頭等局部壓力損失。為 減少局部壓力損失，在輸送天然氣過程中應(yīng)盡量避 免使用彎頭，易采用全開型閥門等措施。
2.3采用先進的輸氣工藝
采用新技術(shù)、新工藝可以有效地降低天然氣長 輸管線的能耗：
1）	維持高壓輸氣過程。管道高壓運送天然氣 能夠大大降低輸氣系統(tǒng)的能耗。高壓輸氣一方面增 大了天然氣的密度，提高了輸氣效率，降低了壓縮 機的能耗；另一方面高壓輸氣使天然氣在輸送過程 中流速降低，進而降低了管道輸氣的沿程阻力。
2）	維持富氣輸送過程。富氣輸送之所以能降 低輸氣過程中的能耗是因為富氣里面含有多種氣 體，導(dǎo)致輸送氣體的密度偏高，而產(chǎn)生低于常規(guī)氣 體輸送過程的流速，進而使輸氣管道產(chǎn)生較低的摩 阻力。在現(xiàn)代常用的輸氣方式中，富氣輸送是天然 氣長距離輸送高水平技術(shù)的體現(xiàn)，該方法與其他方 法相比具有兩個顯著的優(yōu)點：輸氣環(huán)保安全；輸氣 效率高。
2.4壓氣站設(shè)置余熱利用系統(tǒng)
由于天然氣輸送技術(shù)具有高壓、長距離等特 點，在天然氣輸送過程中設(shè)置余熱利用系統(tǒng)，吸收 壓氣站排出的高溫?zé)煔獾哪芰浚缓罄靡龑?dǎo)設(shè)備 將高溫?zé)煔馀c鍋爐里的水進行換熱，被換熱的鍋爐 水可以用作生活用水。設(shè)置余熱換熱裝置的目的是 減小燃氣降溫導(dǎo)致冰堵的概率，從而實現(xiàn)降低管道 輸氣系統(tǒng)的能耗。
3降低輸氣管道間接耗能措施
3.	1降低天然氣放空量
在天然氣長輸管道使用過程中，難免會有檢 修、搶修等工作，這就產(chǎn)生了修理管道期間出現(xiàn)天 然氣放空的問題。減少天然氣放空量的措施包括：
1）	設(shè)置截斷閥。天然氣長輸管道每隔一定長 度配備截斷閥之后，就可以在管道維修過程中關(guān)閉 上下游的截斷閥，進而降低天然氣的放空。
2）	配備移動壓縮機。使用移動壓縮機輸送放 空段的氣體到上下游管道時，可有效保持維修階段 長輸系統(tǒng)的氣密性。
3）	清管階段保持輸氣管道密閉性。在進行輸 氣管道的清洗、清潔工作時應(yīng)保持管路密閉，不能 停氣，否則將會導(dǎo)致管道天然氣放空。
4）	設(shè)定合理的放空段長度。工程實踐經(jīng)驗表 明，科學(xué)合理地設(shè)定放空段管道長度可以降低天然 氣放空量，因此可以通過計算、試驗來確定合理的 放空段長度。
3.2減少天然氣泄漏
天然氣泄漏帶來的危害眾多，輕則產(chǎn)生經(jīng)濟損 失，重則危及群眾的生命安全，因此無論從哪個角
己口円年第L|期石油石化節(jié)能| 45 
度來講都應(yīng)該減少天然氣泄漏事故的發(fā)生。天然氣 在輸送過程中容易出現(xiàn)泄漏的位置主要集中在兩 處：長輸管道和輸氣設(shè)備。導(dǎo)致輸氣管道、設(shè)備出 現(xiàn)漏氣現(xiàn)象的原因較多，總結(jié)如下：
1）	輸氣管道在使用過程中出現(xiàn)防腐保護層破 損等問題導(dǎo)致的管壁穿孔漏氣。
2）	長輸管道在制造過程中存在應(yīng)力集中、未 焊透等問題，當管道在輸氣過程中受到內(nèi)部高壓氣 體壓力作用時可能導(dǎo)致管道連接法蘭、管壁等位置 出現(xiàn)氣體泄漏現(xiàn)象。
3）	管道施工過程中一些不恰當?shù)氖┕げ僮饕?起管道破損。
4）	隨著壓縮機、閥門等使用年限的增加，天 然氣輸氣設(shè)備的密封性出現(xiàn)問題引起天然氣的 泄漏。
從天然氣管道泄漏的原因入手，提出相應(yīng)的解 決措施：對于使用環(huán)境較差，經(jīng)常出現(xiàn)破損的輸氣 管道位置要定期檢查，對于出現(xiàn)問題的管道及時進 行更換；加強管道的防腐保護檢測，確保防腐層、 陰極保護等措施發(fā)揮保護作用；提高管道施工人員 專業(yè)技術(shù)，降低人為操作的影響。
4結(jié)束語
隨著國內(nèi)天然氣管道鋪設(shè)長度的不斷增大，長 輸管道的能耗問題也急需解決，因此要加強輸氣管 道節(jié)能降耗工作的開展。降低天然氣管道能耗必須 從管道高能耗的原因入手，提出針對性的解決 措施。
參考文獻：
[1]	郭揆常.天然氣輸送管道的節(jié)能降耗[J].能源技術(shù), 2011,22（6） : 241-242, 24&amp;amp;
[2]	劉銀春，楊光，常志波，等.天然氣長輸管道的節(jié)能降耗
[J] ■天然氣技術(shù)，2007, 1 （6） : 57-59.
[3]	張宗榮.國內(nèi)外管道內(nèi)壁涂層技術(shù)的綜述[J].油氣儲 運，2005, 4（3） :41-46,
（收稿日期：2013-12-24）

（上接第37頁）
2現(xiàn)場試驗
選取了井口凍堵時間分別為半個月、1個月、3 個月的3口水井進行了現(xiàn)場解凍試驗，解凍成功率 100%,達到井口安全解凍的效果。
水井F246-90井口凍堵時間為15天。使用A、 B兩個加熱線盤分別對采油樹頂部兩個250閥門進 行解凍，解凍時間4 min。4 min后，打開250閥 H,井口處原油成股流出，表明解凍完成。
水井F226-82井口凍堵時間為1個月。地面裸 露部分主要是蘿卜頭上部注水井口部分，解凍時采 用單相裝置進行解凍，該部分解鴨呼間在20 min。 蘿卜頭以下套管凍堵部分采用兩命藝置進行解凍， 100 min后井內(nèi)水柱噴涌而出，解凍完成。整個解 凍時間達到2 h,發(fā)電機耗油4 L。
水井Y78-92井口凍堵時間為3個月。地面裸露 部分主要是蘿卜頭上部注水井口部分，解凍時采用 雙相裝置進行解凍，該部分解凍時間在10 min。蘿 卜頭以下套管凍堵部分采用兩相裝置進行解凍，該 井完全解凍的判斷是通過觀察地面大量的冰融化成 水，同時蒸發(fā)產(chǎn)生蒸汽，現(xiàn)場將一根2m以上的鋼 桿用鐵絲捆住，然后整根鋼桿可以完全放入井內(nèi)從 而實施解凍。整個井口解凍時間達到3 h,發(fā)電機 耗油6L。
3結(jié)論
1）	電加熱裝置可以達到解除地面及地下1 m 深凍堵的目的。
2）	從現(xiàn)場試驗可以看出，對于地面裸露部分 管線，不論凍堵時間長短，可以短時間內(nèi)解除凍 堵，效果明顯；對于地下長時間凍堵非裸露部分, 解凍時間長，與蒸汽解凍相比效率較低。
3）	該裝置主要適應(yīng)于較短時間內(nèi)停井后凍堵 的油水井，對于冬季間抽及注水井臨關(guān)井凍堵，解 堵效果好，適應(yīng)性更強。
（收稿日期：2013-12-30）

網(wǎng)友評論 more

特種設(shè)備論文最新內(nèi)容

05-04