天然气长输管网
天然气集输管网的优化设计研究

天然气集输管网的优化设计研究摘要作为一种珍惜资源,天然气可以为城市及工业提供高品质的燃料及原料。
而长输管道天然气技术管网系统可以为用户输送所需能源。
通常情况下,长输天然气集输管网系统的距离跨度较大,其周围环境相对比较复杂,且因为建设及管理等因素的影响,导致集输管网系统在运行过程中存在诸多的安全隐患,这些隐患对于人们的生命财产安全都会产生一定的威胁。
因此,降低集输管网系统运行中的风险,是长输集输管网优化设计所要考虑的主要问题。
本篇文章从集输管网系统布局优化、设计优化及运行优化三大方面分析了长输天然气集输管网优化的具体内容,以供参考。
关键词长输管道;天然气;集输管网;优化设计1 我国天然气管道发展现状“新疆克拉玛依—独山子”原油管道,是中国首条油气长输管道。
经过管道技术与建设工艺的迅猛发展,境内油气长输管道总里程逐年增大,包括原油、成品油、天然气等长输管道。
天然气“十三五”规划提出,2020年中国干线管道总里程将达到10.4万公里,在2018年底,我国天然气长输管道总里程近7.6万千米。
海气登陆与北气南下等全国油气管线网络逐渐完善,油气供应格局覆盖全国且纵贯南北。
我国长输天然气管道建设,正处于摸索性前进阶段,“陕京一线”是我国首条真正意义上的长输天然气管道。
随后西气东输管道工程投产建成,我国正以平均每年新增4000公里管道里程的速度,以天然气产量年均增长12%的步伐,向新时代天然气工业格局迈进。
尤其是近十年,天然气长输管道总里程快速发展,天然气管道主干线初步形成,包括中贵线、中缅线、西气东输、川气东送等。
2 天然气管道发展趋势2.1 设施改造力度加大在北方地区清洁取暖、冬季天然气保供等工程与会议精神的影响下,中石化与中石油等主要油气企业,加大了基础设施改造力度,各企业所属管道的独立问题逐渐得到解决,使得干线管道互联互通成为了可能,应急保供能力随之提高,如西二线广州末站、管网鳌头分输站的互联。
2018年,鄂—安—沧天然气管道、蒙西煤制气管道等设施互联互通项目建设步伐加速,国内天然气串换与应急调峰等能力随之加强。
浅析PLC系统在天然气长输管道中的有效应用

浅析PLC系统在天然气长输管道中的有效应用发布时间:2022-03-11T08:25:11.331Z 来源:《科技新时代》2022年1期作者:王海鹏[导读] 随着科学技术不断的发展以及工业化程度与人民生活富足度的增加,我国对于天然气的需求量变的越来越大,因地区存储量不同需要对其进行长距离运输,通常就会使用到管道运输方法,而现代化的PLC系统凭借着高性能、体积小、集成性高等优点被广泛的运用到天然气自动化运输的项目中。
本文主要就PLC系统在天然气长管道运输中的有效应用简要分析。
国家管网集团北京管道有限公司天津输油气分公司,天津市滨海新区大港储气库分公司,300270摘要:随着科学技术不断的发展以及工业化程度与人民生活富足度的增加,我国对于天然气的需求量变的越来越大,因地区存储量不同需要对其进行长距离运输,通常就会使用到管道运输方法,而现代化的PLC系统凭借着高性能、体积小、集成性高等优点被广泛的运用到天然气自动化运输的项目中。
本文主要就PLC系统在天然气长管道运输中的有效应用简要分析。
关键词:PLC系统、天然气长输管道;应用一、引言目前随着计算机技术的不断发展和自动化程度的不断集中,任何企业的生产都离不开以计算机技术为核心所实现自动化控制的目的,而在天然气长输管道的使用中也同样离不开自动化控制,自动化控制的实现就离不开PLC系统的支持,这里所提到的PLC系统实际上是一种可进行编程的控制设备,凭借着具有较高可靠性的存储器来实现一系列的时间控制、顺序管理、流量统计以及运算过程等有关工序,经过大量的实践证明在天然气长输管道的输送与管理过程中PLC系统凭借着高效性、稳定性以及有效性等功能上的优势而被广泛的应用。
二、天然气管道输送特点及PLC系统概况2.1 输送特点首先,天然气管道的运输往往规模更大,涉及范围更广,这必然对工程项目的建设提出更高的要求,后续的运营和管理相对困难。
目前,天然气的开发和应用越来越受到人们的重视。
高压天然气长输管网内天然气的相平衡计算

高压天然气长输管网内天然气的相平衡计算鲍玲玲;刘杰【摘要】天然气各组分含量是评价天然气品质和污染程度的重要参数.目前,天然气各组分含量一般通过气相色谱仪来测定,在没有条件进行色谱测量的情况下,可以采用天然气相平衡计算方法来预测长输管网天然气各组分变化情况.建立了长距离、高压天然气输送管网内气体相平衡数学模型,并给出了相应计算方法.用该模型和求解方法对西气东输管网内进行了相平衡模拟计算,并与实测结果进行了比较.结果表明:预测结果与实测结果基本吻合,所建立的数学模型和计算方法可靠,能够较精确地预测长输管网内天然气的各组分含量、水力参数、物性参数、相平衡参数等.【期刊名称】《石油工程建设》【年(卷),期】2017(043)004【总页数】5页(P19-23)【关键词】相平衡;物性参数;天然气长输管网;组分含量;发热量;环保品质【作者】鲍玲玲;刘杰【作者单位】中国建筑科学研究院建研科技股份有限公司,北京100013;中国石油天然气勘探开发公司,北京100034【正文语种】中文天然气组分中甲烷(CH4)含量占90%以上,烯烃类物质(碳2以上碳氢化合物)含量约9%,还有微量的气态水(H2O)和硫化氢(H2S)。
天然气燃烧后产生有害气体,如一氧化碳、二氧化碳、硫化氢、氧化硫等。
长期以来天然气采用体积计量,即不管天然气组分如何、发热量和品质是高或低,均是相等价格,这是不合理的。
天然气进行能量计量是科学可取的,应通过天然气各组分含量来评价天然气品质的好坏、发热量的高低和燃烧后的污染程度,即甲烷含量越高、重烃含量越低、硫化氢和二氧化碳含量越低,则天然气品质越好,发热量越高,污染越小。
因此采用天然气各组分含量来评价天然气品质好坏、发热量高低和污染程轻重则更为科学合理。
天然气各组分含量一般通过专用气相色谱仪进行测定,气相色谱仪利用色谱柱先将混合物分离,然后利用测量仪依次测量已分离出来的组分。
但是,许多输气管网没有条件进行色谱测量,因此研究天然气管道各组分含量和物性参数随管道长度、流速、时间等因素变化规律则十分必要[1]。
长输管道基础知识

03
通过收发清管器来清除管道 中的积液、粉尘杂质和异物。
03
长输天然气管道的总体布置
首站 阀 室 分输站 阀 室
阴极保 护站
增压站
阀 室
清管站
末站
用户
储气库
长输管网--首站工艺流程
长输管网--末站工艺流程
长输管网--分输站工艺流程
长输管网--清管站工艺流程
站址选择要求
满足系统工艺设计的要求, 所选位置总体上服从输气 干线的大走向。
3
6
所选站址(含放空区)的占 地面积应使站内各建筑物 之间能留有符合防火规范 规定的安全间距。
站址选择要求
选择较有利的地形及 工程地质条件,应避 开易发生山洪、滑坡 等不良工程地质段及 其他不宜建站的地方。
1
2
站址应尽量避开湿陷 性黄土分布地区,或 选在湿陷量较小的地 段。
工程、水文地质要求 地耐力不小于150kPa。
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站场常见的设备--清管收发设备
站场常见的设备--分离设备
发送过程
接受过程
a.收发球筒 b.快开盲板 c.排污排空阀 d.e.f.与管径等径球阀
g排污池
站场常见的设备--计量设备
孔板流量计又称为差压式流量计,是由一次 检测件(节流件)和二次装置(差压变送器和流 量显示仪)组成。采用均压环、一体型结构。 涡轮流量计由涡轮和装于外部的检脉冲器构 成,液体流进涡轮,引起转子旋转,特定的 内径使转子转速直接与流量成比例。
地下水位较低,无侵 蚀性。
3
4
站址选择要求 布站要求 输气管道的沿线有许多种站场设施,将这些设施合建能减少占 地,降低投资,并且方便管理。因此在可能的情况下宜尽量将这些 站场设施合建:
我国长输天然气管道现状及发展趋势分析

我国长输天然气管道现状及发展趋势分析天然气是一种清洁、高效、多用途的能源资源,具有重要的经济和社会意义。
随着我国经济的不断发展和城乡能源需求的增长,对天然气的需求也逐渐增加。
而长输天然气管道是连接产地和消费地的重要基础设施,对天然气资源的开发、利用和传输具有至关重要的作用。
对我国长输天然气管道的现状及发展趋势进行分析具有十分重要的现实意义。
一、我国长输天然气管道现状目前,我国长输天然气管道已初步形成了以西气东输、中亚天然气管道、中国-缅甸天然气管道等为代表的管网体系。
西气东输工程是中国天然气长输管道最大的工程,它将西部地区的丰富天然气资源输送至东部地区,填补了东部地区天然气资源不足的空白,满足了东部地区经济社会发展对天然气的需求,起到了重要的战略作用。
中亚天然气管道是连接中国与中亚国家的重要管道,为我国引进了大量的天然气资源,弥补了国内天然气资源不足的缺口。
而中国-缅甸天然气管道是中国首条跨国天然气管道,拉近了中国与东南亚国家的能源合作关系,促进了地区经济的发展。
尽管我国长输天然气管道取得了一定的发展成就,但在国际上依然处于初级阶段,管道规模不够大、经营模式不够多样化等问题依然存在。
由于国家沿线发展速度不均、天然气消费量总量较大,管道运力还不足以满足需要,导致了一些地方天然气资源利用率不高,甚至出现了天然气滞销的情况。
二、发展趋势分析1. 增加国内长输管道建设投资力度未来,我国将继续增加国内长输管道的建设投资力度,加快管道建设,满足天然气资源的长期供给需求。
目前,我国已经制定了《天然气管道网规划》,强调加快天然气管道网建设,提升管道规模和运力,加快推进西气东输、中亚天然气管道等工程。
建设新的长输天然气管道,将有利于提高天然气资源的开采和利用率,保障国内能源供应安全,促进天然气资源的合理有效利用。
2. 推进天然气管道与其他管道的联网未来,我国还将加快推进天然气管道与其他管道的联网,形成多种能源管道的互联互通。
论述天然气长输管道工程的事前规划管理

论述天然气长输管道工程的事前规划管理发布时间:2023-02-01T07:33:32.271Z 来源:《城镇建设》2022年8月16期作者:张琳[导读] 在经济快速发展的大趋势下张琳国家石油天然气管网集团有限公司山东运维中心山东济南250000摘要:在经济快速发展的大趋势下,人们的生活水平提高了,对天然气的需求也在增加。
天然气在人们的日常生活中扮演着重要的角色,占据着重要的地位,给人们的生活带来了许多舒适和便利。
天然气长输管道的事前规划运行是人们安全平稳生活的重要保障。
然而,不可忽视的是,由于自然条件、人文地理环境和其他因素的广泛影响,在长输气管道建设过程中存在一定的事前规划隐患。
因此,加强施工事前规划管理和控制在长输管道天然气施工过程中尤为重要。
基于此,本文开始了深入的讨论和分析。
关键词:天然气;长输管道施工;施工事前规划管理简而言之,天然气作为一种重要的能源在日常生活中发挥着重要作用。
因此,加强天然气管道的建设是非常必要的。
由于长输管道天然气施工过程时间长、区域范围大以及各种因素的阻碍,整个施工过程受到许多限制,因此,应采取必要措施,加强施工环节事前规划问题的管理。
提高建筑事前规划管理的整体水平,提高工程质量。
1.输气项目审查长输天然气工程是指建设长输油气管道、大口径、强承压的工程。
通常运输原油、成品油、天然气和其他资源。
长输管道作为保障人民日常生活和国民经济稳定发展的重要支撑,发挥着重要作用和影响。
然而,由于长输管道在建设过程中的范围很大,需要在建设和开发的各个方面进行改进。
根据该地区目前的发展情况,中国在长输管道建设过程中仍存在许多问题没有得到有效解决,特别是长输管道施工进度管理问题。
我们必须充分重视这些问题,进一步提高长输管道建设的管理水平,鼓励一些地区的发展。
2.加强长输管道天然气施工事前规划管理的必要性天然气运输是一个非常重要的连接,因为这种环境是易燃、易爆,管道运输通常被接受。
通过有效管理长距离管道的施工事前规划,可以有效地突出这种运输的优势。
天然气长输管道的防腐与防护措施
天然气长输管道的防腐与防护措施天然气长输管道的防腐与防护措施摘要:现代的经济社会经济中,天然气是必不可少的,由于天然气的特殊性,天然气输送的途中,金属腐蚀是运输的一大难题。
据调查,我国东部因为天然气泄露核腐蚀就造成国家几十亿的损失。
因此,必须研究出对腐蚀及防腐的解决方法,这对国家和人民都具有重要的意义。
本文对天然气长输管道的防腐与防护措施进行论述。
关键词:腐蚀机理防腐中图分类号:TG172.9文献标识码:A前言; 中国传送天然气的长输管道一般都采用埋地铺设的方式,这也为也为管道腐蚀埋下伏笔。
导致管道无法发挥作用的因素有很多,但其中最严重的就是腐蚀。
这种管道在与地下水和土壤的长期接触过程中,容易发生化学腐蚀,最终随着管道防腐层的不断氧化造成破坏管道结构,严重缩短了管线的使用寿命,给管线的平安运行带来了极大的风险。
因此,必须加强对天然气管道的腐蚀和防腐蚀的研究和探讨。
1、致使埋地管道被腐蚀的因素分析钢制管道埋于地下,会受到各种因素的影响,而其中有些因素那么会致使其发生腐蚀现象,腐蚀现象的发生主要受到四大因素的影响:a〕由于管道采用的是钢制材料,且其制造工艺也会产生相应的影响;b〕管道被埋于地下,其所处环境使发生腐蚀成为可能;c〕管道的腐蚀防护效果做得不够好;d〕管道的应力水平不同,对于外界影响的抵抗能力自然不同。
1.1 由于管道采用的是钢制材料且其制造工艺也会产生相应的影响。
采用钢材作为管道的材质,这就为管道腐蚀的发生提供了可能【1】钢材的组分是各类金属,金属在湿度和温度一定的环境中很容易发生腐蚀的情况。
而对于钢管的制作工艺来说采用的是微晶结构,微晶结构本身的特质对钢管在制作过程中的要求很高,如果存在某些外表的缺陷,那么存在缺陷的局部就会发生腐蚀开裂的情况。
所以说钢管的制作材料以及制造工艺都会使钢管受到不同程度的腐蚀破坏。
1.2 管道被埋于地下其所处环境使发生腐蚀成为可能对于埋地管道而言,其所处的环境使其不可防止地会受到腐蚀,而对管道产生腐蚀的除了土壤这一因素以外,还存在有细菌和杂散电流等因素。
广东省统一天然气长输管网的思考和进展
推广打 下 了一定基 础 .有 利 于公 司 暗设规 程进 一步 完善 . 利 于施工 工艺及 施工 环节进 一步 完善 . 而 有 从
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决 .但解 决 的方法 是否 科学合 理 .尚有待 进一 步探
讨。 () 2暗设 挂 表 和 普 通 挂表 相 比 , 工 环 境 较 差 , 施
的各环 节 、 工注 意事项 等进行 进 一步探讨 和完善 , 施 研究铜 燃气 管道 在室 内暗埋 的检修 维护 、保 护等课
题。
在 管槽 开凿 过程 中产 生 的粉 尘太 大 .对 施工人 员 的 身 体健康造 成很 大威 胁需要 添置 不少 工具 .如 防风 眼镜 、 防毒 面具 等 。工序 复杂 , 工程量 大 , 时较 长 , 耗 为普 通 安装 方式 的 1 0倍一 1 5倍 : 材料 成本较 高 . 受
e o o c s c ey t e a t l n l z d t e d ma d t n n e e o me tpa n n fn t r l a ,a d ma e t e r s a c c n mi o it , h r ce a ay e h e n r d a d d v l p n ln i g o a u a s n k h e e r h i e g
面 研 究 了加快 建 立 统 一 长 输管 网 的意 义 , 成 统 一 的省 级 天 然 气 主 干 管 网系 统 。 形
浅谈天然气长输管网安全运营中存在的问题及对策措施
1091 我国天然气长输管道发展现状长输天然气管道由于输气量大、输送距离长,通常采用高压大口径输送系统。
长输管道担负着向工业企业和城镇居民提供大量原料和能源的任务,一旦供气中断,影响巨大,因此必须确保安全、连续、可靠供气。
中国是最早使用管道输送天然气的国家,早在1600 年前,四川地区即开始用木竹铺设管道输送天然气,新中国成立以来,我国天然气长输管道建设快速进入工业发展阶段,1963年第一条近代管道巴渝输气管道在四川开始建设并投产,该管道管径426mm,全长54.7km。
进入新世纪以来,天然气消费市场不断增加、国家能源结构不断调整,促进了我国加快天然气管道工程建设的步伐,随着西气东输一二三线项目工程、川气东送工程的相继建成投产,我国天然气管道建设事业迎来了飞速发展,截止 2019年底,我国长输油气管道里程达到13.9万公里,其中天然气长输管道里程达到8.1 万公里,一次输气能力达到 3000 亿立方米(1)。
表1 2015~2020年我国天然气长输管道建设里程统计表年份天然气长输管道里程(万公里)全国长输油气管道里程(万公里)天然气长输管道占管道总里程百分比,%2015年 6.411.257.12016年7.412.658.72017年7.713.355.42018年7.913.6582019年8.113.958.22020年10.416.961.5根据我国《能源发展“十三五”发展规划》和《中长期油气管网规划》,2025 年将实现规划目标16.3万公里,2030年将突破20万公里,天然气消费市场将进一步扩大,惠及人口将超过7亿人,天然气在一次能源结构中占比将达到20%以上,全国主要地级市、区县等居民将受惠于天然气管道建设,辐射小城市和乡镇的管道基础设施也将持续完善,现代化管网系统不断趋于成熟。
2 我国天然气长输管道面临的主要安全风险2.1 管道本体风险油气长输管道本体风险主要有管道腐蚀、焊缝缺陷及其他施工过程中的质量问题。
浅析石油天然气长输管道路由选择及施工技术
尽量避开活跃的地震构造断裂以及地震强度超过8级的地区;当通过9度以上强震区时应进行专题研究。合理选择管道通过断层的方向,使管线在断层活动时处于轴向受拉状态。
3管道路由选择时的影响及考虑因素
在石油天然气管道路由规划选择时,应充分考虑各种不利的自然条件及社会环境因素,以及沿线社会依托条件(铁路、公路、电力等)等,适时进行合理的避让和依托,降低征地协调工作难度,减少征地拆迁工程量及补偿费用,确保施工安全及施工质量,并缓和工程建设施工难度。
社会需求也是必须考虑的因素之一,管道路由走向应结合当地城市的消费水平及社会发展程度、发展前景,确保在管道建成投运后,充分发挥其使用效率,且有助于开发管道建设市场,以及后续支线、管网的再建设。
4石油天然气管道施工效率提升及对策
在实行EPC总承包施工管理模式下,涵盖了合同、技术、Q/HSE、征地协调和文件控制管理等各个方面,其相互联系、相互影响、相互制约,合理把控各方面管理因素,有效提升管道施工效率。
管道路由选择时的影响及考虑因素在石油天然气管道路由规划选择时应充分考虑各种不利的自然条件及社会环境因素以及沿线社会依托条件铁路公路电力等等适时进行合理的避让和依托降低征地协调工作难度减少征地拆迁工程量及补偿费用确保施工安全及施工质量并缓和工程建设施工难度
浅析石油天然气长输管道路由选择及施工技术
摘要:在石油天然气长输管道施工中,管道路由走向选择是至关重要的,它不仅要考虑到工程建设投资成本、地方规划建设以及沿线地质情况,还与工程建设的难易程度、施工质量优劣等息息相关。长输管道工程建设是一个完整而系统的工程,各项施工工序既复杂,又相互关联、相互依赖,且在施工过程中遇到的各种不利因素、各类复杂环境,将对长输管道施工产生很大的影响。因此,本文就石油天然气长输管道路由选择及施工技术进行分析、探讨。
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1.天然气的输送形式1.1管道输送1.1.1根据用途分类1).长距离输气管线2).城市燃气管道(a) 分配管道(b)用户引入管(c)室内燃气管道3).工业企业燃气管道(a)工厂引入管与厂区燃气管道(b)车间燃气管道(c)炉前燃气管道1.1.2. 根据敷设方式分类1).地下燃气管道2).架空燃气管道1.1.3. 根据输气压力分类《压力容器压力管道设计单位资格许可与管理规则》对长输管道GA类级别划分为;1)符合下列条件之一的长输管道为GA1级(1)输送有毒、可燃、易爆气体介质,设计压力P>1.6MPa的管道;(2)输送有毒、可燃、易爆液体,输送距离(指产地、储存库、用户间的用于输送商品介质管道的直接距离)≥200km且管道公称直径D≥300mm的管道;(3)输送浆体介质,输送距离≥50km且管道公称直径D≥150mm的管道。
2)符合下列条件之一的长输管道为GA2级(1)输送有毒、可燃、易燃气体介质,设计压力p≤1.6MPa的管道;(2)GA1(2)范围以外的管道;(3)GA1(3)范围以外的管道;《压力容器压力管道设计单位资格许可与管理规则》对公管道GB类级别划分为1、燃气管道GB1;2、热力管道GB2。
城镇燃气管线压力分级:.低压燃气管道:P≤0.01MPa;.中压B燃气管道:0.01MPa<P≤0.2MPa;.中压A燃气管道:0.2MPa<P≤0.4MPa;.次高压B燃气管道:0.4MPa<P≤0.8MPa:.次高压A燃气管道:0.8MPa<P≤1.6MPa... 高压B燃气管道:1.6MPa<P≤2.5MPa:高压A燃气管道:2.5MPa<P≤4.0MPa.1.1.4城市燃气管网及其选择.A. 城市燃气输配系统的构成1).低压、中压以及高压等不同压力等级的燃气管网。
2).城市燃气分配站或压气站、各种类型的调压站或调压装置。
3).储配站。
4).监控与调度中心。
5).维护管理中心。
B. 城市管网系统城市输配系统的主要部分是燃气管网,根据所采用的管网压力级制不同可分为:1.一级系统:2.两级系统:3.三级系统:4.多级系统:1.2瓶装供应液化石油气和二甲醚的典型供应形式,对管道所不能辐射到的地区的有利补充。
液化石油气的主要成分的闪点和爆炸极限液化石油气的闪点和爆炸极限远低于《建筑设计防火规范》GBJ16-1987第3.1.1条甲类生产厂房和第4.1.1甲类物品仓库火灾危险性特性指标中的液体闪点低于280C,气体爆炸下限小于10%的规定,故液化石油气厂房属甲类生产站房,液化石油气仓库属甲类物品仓库,液化石油气站属甲类危险性企业。
液化石油气常温下液态液化石油气的密度为500-600kg/m3,比水轻,故用水不能扑灭液化石油气火灾,而只能对储罐和容器等进行喷水冷却。
在标准状态下气态液化石油气的密度为2.20--2.50kg/m3,约比空气重0。
7-0.9倍,当发生泄漏时,易积存在低洼地带。
常规液化石油气储瓶规格:5kg/瓶、15kg/瓶、50kg/瓶. 1.3压缩天然气供应1.3.1 CNG简介采用高压(200-250公斤/平方厘米)使天然气压缩,体积压缩比达300:1,用车辆把压缩天然气输送到各用气点:可以向汽车加气,也可以减压后管网输送供城市使用.1.3.2 CNG储运目前国内CNG运输有高压管束瓶组和长管气瓶形式,多采用长管气瓶半挂车加牵引头的方式,最大的CNG集装箱(简称撬装车)运载能力是水容积18m3,折合标准状态约4540m3/车,全车满载吨位达18吨。
撬装车和高压管束储运压力:20-25MPa,高压储气罐储气压力0.8-1.0MPa,居民用户供应压力3000KPa.,高压管束采用的气瓶材质为35CrMo钢。
1.3.3 CNG加气站形式分为一般(标准)加气站、加气母站、加气子站。
标准加气站每个站内均有进气、脱硫、压缩、脱水、储气、售气系统及相关的设备,各站从城市燃气管道或城市调压站上接气。
标准站只能在有天然气管网的城市才能建设。
母站建设特点与标准站相反。
将母站建设到有天然气的城市或城市中压力较高的城郊,再将生产的压缩天然气通过拖车运到无天然气的城市或城区的子站,彻底摆脱城市无天然气和天然气管道敷设难、压力低的缺点。
但拖车行走路线受城市道路管理及其它因素影响也较大。
子母站的服务半径可达500Km。
1.4液化天然气供应天然气的主要成分是甲烷,其临介温度为190.58K (-82℃),故在常温下无法采用加压的方法将其液化。
通常的液化天然气多储存在温度为112K(-161℃)、压力为0.1MPa左右的低温罐内,其液态密度为标准状态下甲烷的625倍,体积能量为汽油的72%,十分有利于输送和储存。
大量天然气的主要运输方式:管道运输(陆上)、液化气船运(海运)。
如:西气东输新疆库尔勒至上海全长4400多公里,管径D1016mm, 最高输送压力10MPa, 设计输送量120亿立方/年,约占我国目前天然气总产量的40%;陕京二号线:全长850多公里,管径D1016mm, 最高输送压力10MPa, 设计输送量120亿立方/年。
2.天然气长输管道的功能天然气的采集、运输、配气过程:矿场集输管道、长输管道和城市输配管道。
2.1 天然气长输管道:连接脱硫净化厂和城市门站之间的管道,根据用户的需求把经过净化处理的符合标准的天然气送到城市。
执行国标《输气管道设计规范》GB50251 压力管道GA 类。
2.2 长输管道的7大功能:计量功能:交接过程中必须设置专门的计量装置;增压功能:输送过程中需设压缩机进行增压;接收和分输功能:截断功能:分段设置截断阀,并在发生意外爆破事故时能自动关闭阀门,使管道在某一地进行检修或发生爆破时不至于造成更大范围的断气和放空损失;调压功能:为与下游城市管网接口,将干管压力调到一个相对稳定的出口压力;清管功能:定期清管,清除施工过程的杂质和长期运行后产生的铁锈,避免杂质进入压缩机、流量计、调压器等设备;储气调峰功能:利用长输管道末端压力的变化平衡天然气日均衡供应和城市峰值间的矛盾。
2.3 长输管道的系统构成1. 输气首站 2。
输气干线 3。
气体分输站4。
城市门站(末站) 5。
气体处理厂 6。
气体接收站7。
加压站 8。
截断法井 9。
清管站10。
穿跨越河流 11。
输气支线 12。
进气支线长输管道包括:管道本身(干线和支线),场站,通行调度自控系统。
管线: 主干管,特殊地段(如江河湖泊、铁路、高速公路等)穿跨越工程;管道截断阀室;阴极保护站;线路护坡堡坎等构筑物。
站场:首站、清管站、气体接收站、气体分输站、加压站、门站等。
通信系统:承担全线的通信联络、行政和生产调度及提供自控检测系统的数据传输,对重要的输气干线设固定和移动两套系统。
2.4天然气管道的比较3.长输管道工艺设计3.1 设计内容3.1.1 决定管道的输送能力和总工艺流程根据输送能力和气源压力、用户要求压力来解决输送方式,考虑是否加压;如有调峰要求则要按调峰量要求决定末端的储气能力。
3.1.2 设计管径和压缩机站的站间距和压比输送方案确定后,确定管径、壁厚及管材1)稳定流水力计算与非稳定流水力计算稳定流:某一时间段内流入管道(起点)的流量和流出管道(终点)的流量是相等的、不随时间变化,起点和终点的压力是稳定的,且是等温过程(管内气体与外界没有热交换)。
如:长输管道各压缩机站间的流动,因各站的进出口参数是稳定的,管内气体的温度和低温也基本一致,近似为稳定流;而长输管道末端(最后一座加压站到门站之间),由于城市用气的不均匀性使得出口的流量和压力都在不断地变化,考虑为非稳定流稳定流理论公式:G=π4式中:(P —P )D5λZR g TL21220.5P1——燃气管道起点压力(绝压Pa);P2——燃气管道终点压力(绝压Pa);Z——压缩因子;L——燃气管道计算长度(m);G——燃气管道质量流量(kg/s);D——管道内径(m);T----管内气体绝对温度 K;R g-------管内气体常数 J/(kg.K);ג----水力摩阻系数.对于长输管道其流态都处在阻力平方区,则ג =1/68.1Re0.0308当输气管线沿线的相对高差小于等于200米且不考虑高差影响时,工程计算公式:q v=11522Ed2.53[P12-P22/ZTLΔ0.961]0.51式中:q v-----气体(P0=0.101325MPa,T=293k)的流量(m3/d)P1——燃气管道起点压力(绝压MPa);P2——燃气管道终点压力(绝压MPa);Z——压缩因子;L——燃气管道计算长度(m);d——管道内径(cm);T----管内气体平均绝对温度 K;Δ---气体的相对密度;E----输气管道的效率系数(当管道公称直径为DN300~800mm时,E为0.8~0.9;当管道公称直径大于DN800mm时,E为0.91~0.94);当考虑输气管线沿线的相对高差时,工程计算公式:q v=11522Ed2.53{P12-P22(1+αΔh)/ZTLΔ0.961[1+α/2L(Σ(h i+h i-1) L i]{0.51式中:α----系数(m-1), α=2gΔ/R a ZT;R a---空气的气体常数,在标准状况下,R a=287.1m2/(s2.K);Δh----输气管线计算管段的终点对起点的标高差(m);h i h i-1----各管段终点和对该管段起点的标高差(m);L I------各计算管段长度(km).3.1.3 设计各种站场的布局、选址及站内流程3.1.4 选择工艺设备3.1.5 储气能力计算1.长输管线应解决季节调峰和参与日、时调峰城市天然气输配供应系统中的各类用户的用气量,会随气候条件、生产装置和规模、人们的日常生活习惯等因素发生变化。
这种用气波动以城市民用、供热锅炉和燃气电厂用气最为明显。
因此,在燃气输配系统的设计中应充分考虑各类用户用气波动这一因素,合理配置储气调峰设施,以保证连续、稳定向各类用户供气,满足变化的天然气用户用气的需求,更好地服务于用户。
目前已用气城市的时调峰均要求下游自行解决,上游(长输管线)不参与解决城市供气时调峰问题。
即使是我国目前陆上距离最长、管径最大、自动化程度最高的天然气输送管线——陕京线,也仅是参与了季节调峰,没有担负所供城市的日、时调峰气量。
京津地区为了解决城市供气的季节性平衡问题,在天津大港油田利用油田的油气层结构,建设地下储气库。
进行天然气加压反注采油储气,用于解决城市供气的季节调峰。
因此,目前实现天然气供应的城市只能通过建设大量的高压球罐来解决城市用气的日、时调峰。
季节调节只能依靠长输管线和利用缓冲用户来调节。
以城市最大供气月平均日用气100万米3为例,一般而言所需的日、时调峰气量为计算月平均日供气量的25~40%,即所需的调峰气量为25~40万米3,如来气压力小于等于1.6MPa时,城市可选择的较经济的调峰方式只能是高压球罐储气,投资(不含征地费)费用为1.2~2.0亿元,综合投资费用估计在1.8~3.2亿元左右。