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Journal of Oil and Gas Technology 石油天然气学报, 2023, 45(1), 21-28 Published Online March 2023 in Hans. https:///journal/jogt https:///10.12677/jogt.2023.451004输气管线末端管存量影响因素分析付 林1*，康 瑄1，徐高峰21贵州天然气管网有限责任公司，贵州 贵阳 2浙江中控技术股份有限公司，浙江 杭州收稿日期：2023年1月3日；录用日期：2023年3月1日；发布日期：2023年3月8日摘要天然气长输管线下游市场用气具有不均匀性，使得调峰的要求越来越高，目前我国天然气长输管线调峰主要还是依靠长输管线末端管存量调节，故很有必要对不同压力、管径管存量的影响因素进行定性的研究并总结规律。
本文中基于陕京一线西气东输一线的设计参数用SPS 仿真软件建立一管段，并仿真出不同管段长度、起点压力、管径、输气量以及高程差计五个因素的管存量并总结规律。
规律显示：起点压力、管段长度和管径对管存量影响较大，而管输量与高程差对管存量影响较小；管线设计参数等级不同时，相同影响因素下管存量变化速率不一样。
这些规律将会有助于判断不同设计参数天然气末端管段的管存量，继而对天然气长输管线下游用气调峰提供有效的帮助。
关键词输气管线末端，管存量，影响因素，SPS 软件，调峰The Analysis for Gas Inventory Influence Factors in Terminal PipeLin Fu 1*, Xuan Kang 1, Gaofeng Xu 21Guizhou Natural Gas Pipeline Network Co., Ltd., Guiyang Guizhou 2Zhejiang Zhongkong Technology Co., Ltd., Hangzhou ZhejiangReceived: Jan. 3rd , 2023; accepted: Mar. 1st , 2023; published: Mar. 8th, 2023AbstractThe inhomogeneity of the long-distance gas pipeline downstream gas market makes the demand of the downstream gas peaking more and more increasing, China mainly use gas inventory in ter-*通讯作者。
输气管道站场故障工况分析刘文泉2013年10月工况分析1：某管线有连续三个中间压气站，分别为1#、2#、3#，2#站值班人员发现（并确认）进站压力降低较快，请分析工况。
1.压力表或变送器引压管漏气，引起的误信号；2.1#压气站压缩机组停机；3.1#、2#压气站之间线路截断阀关闭；4.1#、2#压气站之间管线泄漏；5.1#、2#压气站之间管线堵塞，因管线中水合物或清管作业清管器发卡形成堵塞工况分析2：某管线有连续三个中间压气站，分别为1#、2#、3#，2#站值班人员发现（并确认）出站压力上升较快，请分析工况。
1.3#压气站压缩机组停机；2.2#、3#压气站之间线路截断阀关闭；3.2#、3#压气站之间管线堵塞，因管线中水合物或清管作业清管器发卡形成堵塞。
工况分析3：压缩机站停运或压缩机组停机对输气干线工况有何影响，请分析工况。
1.工作点流量：中间某站部分机组或全部机组停运，全线由于压缩比减小，流量减小。
2.中间站停运（部分机组或全部），停运后流量减小，停运站越靠近首站，流量减少越多；3.停运站前各站停运后进出口压力均上升，停运站越靠近首站，各站进出口压力上升越多；4.停运站后各站停运后进出口压力均下降，停运站越靠近首站，各站进出口压力下降越多。
工况分析4：输气干线分气或集气对干线工况有何影响，请分析工况。
1. 分集气对流量的影响当分气时，分气点以前管内流量要增大，分气点以后管内流量要减小；当分气量越大，上述变化趋势越明显；当集气时，集气点以前管内流量要减小，集气点以后管内流量要增大；当集气量越大，变化趋势越明显。
2.分气对沿线压力的影响分气点以前管内压力均将下降；越靠近分气点，压力变化越明显；分气后各管段压力均下降。
3.进气对沿线压力的影响进气点以前，流量将比进气前的流量减小，进气点之后流量将要增加；进气之后，全线压力将要上升，越接近进气点，压力上升得越多，距进气点越远，压力上升得越少。
工况分析5：某输气站场值班人员发现过滤器上下游压差过大，请分析可能原因。
2018年10月浅谈天然气集输干线运行中存在的主要问题和对策探讨张志鹏（长庆油田公司第六采气厂，陕西西安710000）摘要：近年来伴随着油气田的高速发展和社会用气需求的增加，各类型管网在各个地区中密集分布。
天然气管道的安全稳定运行关系着人民生活和生产活动乃至国家和社会的稳定。
天然气集输管道系统的每一次故障都有可能给社会造成无法估量的损失。
所以，保证天然气管道系统安全运行是天然气集输管理部门的首要任务之一。
对此，为了更好的提高天然气集输管网的运行安全性，本文分析了天然气集输干线运行存在的主要问题和对策。
关键词：天然气集输干线；主要问题；对策伴随着节能环保理念的普及，清洁能源显得越发重要，天然气是安全、高效的的清洁能源，加大天然气的开发和使用，能够改善能源消费结构，缓解环境污染的压力，而要保障天然气资源充足供应就必须要建设更多高效的天然气集输管道。
随着天然气集输管道建设工作的不断推进，集输管道覆盖面积也随之扩大，集输管道系统也越加复杂化。
集输管道呈现点多、面广、沿线地形地貌复杂多变等特征。
同时，天然气集输干线由于具有高压高能、易燃易爆、有毒有害、连续作业、点多线长、环境复杂等特点，同时具备较强的扩散性能，危害性较大，所以在天然气集输干线的安全问题显得非常重要，加强对天然气集输干线存在的问题及危险性分析，并采取相应的安全对策，对天然气集输干线安全运行具有重要的意义。
1天然气集输干线运行中的常见问题（1）管线管理缺乏规范性、违章占压、第三方施工损伤问题突出近些年，伴随着集输管线规模不断扩大，县镇、乡村地区的管线不断增多，尽管石油天然气管道保护法对管道占压有明确的规定。
但是，一些单位和个人为了自己的利益，常常忽视管线的安全生产和管理，在管道上方和管道附近修建公路、房屋及其它建筑物等，违章占压现象的大量存在，导致压管、安全距离不够等，而且一旦发生管线天然气泄露，极易造成爆炸伤亡事故，造成经济损失和人员伤亡，使管线运行存在巨大的安全隐患；同时，在管线管理方面缺乏规范性，导致许多第三方部门或者相关油气企业为了谋取便利或利润，在已有管线附近或者上方进行铺设油气水管道、打井、建筑施工等方面不根据规范进行，经常会出现损坏甚至铲破天然气集输管道的现象，再加上安全意识的薄弱，给天然气集输管道的安全运行造成很大的风险和隐患[1]。
干线输气的名词解释干线输气是指将天然气从产地输送到需要的地方的过程。
它是天然气行业中最重要的环节之一，对于能源的供应起到至关重要的作用。
下面将对干线输气的定义、基本原理、技术与运营进行详细解释。
干线输气的定义：干线输气是指把天然气从产地输送到市场、工业用气点以及生活用气点的管道运输系统。
干线输气通常包括主干管道、支线管道和配气站等组成部分。
它是天然气从生产地经过处理、压缩、净化等工艺后，通过管道进行长距离输送的过程。
干线输气的基本原理：干线输气的基本原理是利用压缩机将天然气压缩成高压气体，然后通过管道输送。
在干线输气中，天然气首先经过初步处理，除去杂质和含水量，并通过压缩机增加压力。
随后，天然气进入管道系统，以高速流动的方式进行输送。
在输送过程中，管道必须经过一系列的调压站和调节阀，以确保气体的压力和流量在合适的范围内。
干线输气的技术：干线输气的技术主要涉及管道的设计、施工、检测和维护等方面。
管道的设计需要考虑到输送量、压力、温度等因素，以确保管道的安全性和运行效率。
施工阶段需要注重管道的材料选择、焊接质量、管道的固定和防腐等工作。
而管道的检测和维护则包括定期巡检、修复漏损、更换老化设备等工作，以保证管道的稳定运行。
干线输气的运营：干线输气的运营涉及到管道运输系统的调度、管理和监控等方面。
调度员必须根据市场需求、天气变化等因素，合理安排天然气的输送量和压力，确保管道的正常运行和气源的供应。
同时，运营人员还需要进行管道的实时监控，及时发现和处理故障和泄漏等安全隐患。
他们还需要协调相关部门进行紧急维修和事故处理。
总结：干线输气是将天然气从产地输送到市场、工业用气点以及生活用气点的重要环节。
它通过压缩、净化和管道输送等技术手段，确保天然气的稳定供应。
干线输气涉及到管道的设计、施工、检测和维护等技术，以及调度、管理和监控等运营工作。
只有通过科学的技术和有效的运营，才能保证干线输气系统的安全运行和可靠供应，满足人们对能源的需求。
燃气长输管线分析与末段储气计算作者：尤烁林来源：《科学导报·学术》2020年第20期摘 ;要：本文对燃气长输管线末段储气问题根据流体动力学规律建立长输管线的不稳定流动的数学模型，进行数值求解，可用于有变管径和有分输气的燃气长输管线的水力I况计算以及末段储气量的计算。
实例计算结果表明按不稳定流动方法计算的末段储气量比按稳定方法计算的值高出13.39%。
关键词：长输管线;末端储气;不稳定流动;数值求解目前，世界能源结构已经完成二次变革，正处于以石油为主向以天然气或可再生能源为主的时期过渡，这一时期天然气在一次能源中的地位越来越重要它作为城市燃气的最佳气源已形成全球性共识，而天然气气源大部分远离市区，为了充分利用气源，必须建立长距离输气管线。
而长输管线的运行由于采气生产的均衡性和用户用气的波动性，使其长期处于上游压力相对稳定而下游压力不断变化的矛盾之中这种燃气供需不平衡的唯一可行解决方法是考虑燃气储存。
城市用气有季节、日、时的不均衡性，而气源生产一般是均衡的。
这种在燃气系统中的供需不平衡使长输管线末段具有一定的储气功能。
用气低谷时，多余的燃气储存在管道内，用气高峰时储存的燃气供向用户。
若长输管道末段储气量不足以平衡用气的不平衡性，则需另设调峰气源或建储气设施以保证可靠供气。
1 长输管线不稳定流数学模型燃气在长输管线中的流动属于不稳定流动，长输管线末段储气的能力正是由于不稳定流动而形成。
计算机技术的发展，使复杂的长输管线的不稳定流动计算成为可能。
长输管线工程开发、建设较早的国家对长输管线用不稳定流动方法研究起步较早。
我国长输管线工程较少，时间也不长。
在以往的设计中均采用稳定流动的计算方法。
在哈依煤气工程中采用了不稳定流动方法计算，但没有考虑压缩因子的影响.而且使用的是美国“黑箱”软件。
国内对石油长输和水输送不稳定流动问题的研究较多，对燃气的长输研究则进行得较少。
上海煤气公司采用手算和电算方法对天然气长输管道不稳定流动方程的计算方法进行了定的探讨，西南石油学院采用有限傅立叶变换法，以三角插值函数作为边界情况，以分段抛物线表示初始条件，讨论了输气干线不稳定工况定解问题的解析解，后来又采用贝塞尔方程对天然气在管道内不稳定流动的解析解进行了一定的探讨。
第25卷第5期 油 气 储 运干线输气管道优化设计王国付3 吴 明 王书淼 陈福权 王力勇 (辽宁石油化工大学机械工程学院) (山东省天然气管道有限责任公司)王国付 吴 明等:干线输气管道优化设计,油气储运,2006,25(5)23～25。
摘 要 通过分析输气管道设计参数与管道建设中的经济技术指标之间的关系,根据技术经济学原理,引入现值费用作为管道的经济指标,结合工程实际,提出了含末端储气的输气管道优化数学模型,并采用混合离散变量法进行模型求解。
结合我国的天然气管道工程,给出了一个优化算例,计算结果表明,采用该方法可得到一个合理的优化方案,具有实际应用价值。
主题词 输气管道 末端储气 工艺参数 优化设计 输气管道建设投资巨大,建设周期长,运营费用高,能否确定优化的方案直接关系到管道的经济性,通过优化设计可获得最佳的经济效益。
管道优化设计是在指定线路、输量Q和压缩比ε已知的条件下,求解变量输气管道的直径D、管道壁厚δ、管道全线的压气站数量N、输气站间距L、压气站起点压力p q和终点压力p z,确定在管道寿命期内现值费用最低。
对于输气管道的优化设计问题,已有很多学者从不同的角度建立了输气管道设计模型〔1～4〕。
由于长距离输气管道的设计输气量一般是按其供气对象的年平均用气量确定的,在输气管道末段,由于季、日、时不均匀的用气规律,造成下游用户的用气量随季节变化波动较大,而气源的供应量却不能完全随用气量变化而变化,为了保证不间断、稳定地向用户供气,必须在供气与用气之间增加一个环节———储气。
目前常见的储气方法有管道末段储气、储气罐储气以及地下储气库储气等。
在考虑末端的储气量满足储气调峰要求的基础上,综合考虑各设计变量,使管道在寿命期内总费用最低作为优化设计的最优准则。
一、优化模型的建立1、 基本假设(1)输气管道为水平管道,不考虑沿程高差变化,所输气体沿程流量不变,即气体在管道内作稳定流动。
(2)各压气站间气体的平均压缩系数均相同。
输气管道站场故障工况分析刘文泉2013年10月工况分析1：某管线有连续三个中间压气站，分别为1#、2#、3#，2#站值班人员发现（并确认）进站压力降低较快，请分析工况。
1.压力表或变送器引压管漏气，引起的误信号；2.1#压气站压缩机组停机；3.1#、2#压气站之间线路截断阀关闭；4.1#、2#压气站之间管线泄漏；5.1#、2#压气站之间管线堵塞，因管线中水合物或清管作业清管器发卡形成堵塞工况分析2：某管线有连续三个中间压气站，分别为1#、2#、3#，2#站值班人员发现（并确认）出站压力上升较快，请分析工况。
1.3#压气站压缩机组停机；2.2#、3#压气站之间线路截断阀关闭；3.2#、3#压气站之间管线堵塞，因管线中水合物或清管作业清管器发卡形成堵塞。
工况分析3：压缩机站停运或压缩机组停机对输气干线工况有何影响，请分析工况。
1.工作点流量：中间某站部分机组或全部机组停运，全线由于压缩比减小，流量减小。
2.中间站停运（部分机组或全部），停运后流量减小，停运站越靠近首站，流量减少越多；3.停运站前各站停运后进出口压力均上升，停运站越靠近首站，各站进出口压力上升越多；4.停运站后各站停运后进出口压力均下降，停运站越靠近首站，各站进出口压力下降越多。
工况分析4：输气干线分气或集气对干线工况有何影响，请分析工况。
1. 分集气对流量的影响当分气时，分气点以前管内流量要增大，分气点以后管内流量要减小；当分气量越大，上述变化趋势越明显；当集气时，集气点以前管内流量要减小，集气点以后管内流量要增大；当集气量越大，变化趋势越明显。
2.分气对沿线压力的影响分气点以前管内压力均将下降；越靠近分气点，压力变化越明显；分气后各管段压力均下降。
3.进气对沿线压力的影响进气点以前，流量将比进气前的流量减小，进气点之后流量将要增加；进气之后，全线压力将要上升，越接近进气点，压力上升得越多，距进气点越远，压力上升得越少。
工况分析5：某输气站场值班人员发现过滤器上下游压差过大，请分析可能原因。
第一章天然气管道输送概述1、什么是天然气虚拟临界常数，在实际中有何应用？2、根据热力学稳定判据，推导RK、SRK和PR状态方程的2个参数a、b的表达式。
3、按压缩系数方程RK、SRK、PR和BWRS，编程计算不同压力和温度下的压缩系数，并说明它们的大致使用范围。
4、什么是气体的对比态原理，在实际中有何应用？5、根据气体焓和熵的热力学关系，利用RK、SRK、PR状态方程分别推导实际气体焓和熵的计算公式。
6、根据表1-1和表1-2所提供的不同气田天然气组分，分别按式1-95和1-102计算不同压力和温度下的气体焓和熵，并与按查图法得到的结果进行比较。
7、根据热力学关系，证明气体质量定压热容和质量定容热容满足式1-108。
8、根据气体热力学关系，证明气体焦耳—汤姆逊系数满足式1-119。
9、如何用RK、SRK、PR状态方程来计算气体的质量定压热容、质量定容热容和焦耳—汤姆逊系数？10、什么是燃气的燃烧值？在实际生产中为什么采用低热值而不是高热值？11、什么是燃气的爆炸极限？惰性气体含量对爆炸极限有何影响？12、定性说明温度对液体和气体粘度的不同影响。
13、根据粘度计算方法，编程计算天然气在不同压力和温度下的粘度。
14、什么是气体导热系数？给出计算实际气体导热系数的步骤并编程。
15、什么是天然气的水露点和烃露点？说明确定水露点和烃露点的几种方法。
16、如何根据平衡常数列线图计算天然气的烃露点？17、试说明气体流动连续性方程1-159、运动方程1-161和能量方程1-163的物理意义和适用条件。
第二章输气管水力计算1、在什么情况下，输气管的流量计算公式中可以忽略速度变化对流量的影响？2、为什么管路沿线地形起伏、高差超过200m以上，要考虑地形对工艺参数Q或P的影响？3、公式2-53~2-62适用于何种流态？若管内实际流动偏离该流态，应如何处理？4、为什么干线输气管道采用高压输气较为经济？5、对于已建成的一条输气管道，若要增大输量，其扩建工程可以采用哪些措施？6、流量系数法能解决哪些复杂输气管道的设计计算？7、用公式2-112、2-115、2-120、2-124计算的流量是整个输气管的通过能力，这一说法是否正确？试说明用上述任意一个公式计算沿线既有分气工况又有进气工况的流量时的步骤，并编写计算机程序。
