利用PIPEPHASE软件优化输气管道
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1 工艺设计基础数据
该天然气供气工程主要为沿线某综合产业园区 LNG 液化工程和某工业园区供气，主要工艺设计参数如下：
1）工程设计输气量为 21×108m3/a。
本管道沿线以 LNG 工业用户为主，商业及居民用气占比例较小，工业用户一般较为稳定，综合考虑月高峰系数取1.05。
2）首站供气压力 5.0MPa，分输点外输压力不低于3.5MPa，末站外输压力不低于2.5MPa。
3）气源来自某气田集输总站，气源压力2.2~2.5MPa，温度32℃。
气田水为CaCl2型。
最小压力2.2MPa时，密度16.05kg/m3，黏度0.746mm2/ s；最大压力2.5MPa时，密度18.34kg/m3，黏度0.656mm/s。
4）本工程全长约160km，管道自东向西敷设2 工艺模拟计算
由于在60km处有分输点。
前后输量有比较大的变化，因此分0~60km和60~160km进行设计，具体设计过程如下。
1）设计方案初选：以前60km最优方案确定为例，首战供气压力为5MPa，根据布站情况，取压力等级设定为6MPa、7MPa。
压比设定为1.3、1.4、1.5。
2）利用PIPEPHASE软件模拟计算：国内有关专家提出在大口径、高压力管道上，一、二级地区宜采用螺旋缝埋弧焊钢管，三、四级地区宜采用直缝埋弧焊钢管，根据沿线地区等级划分相应选择螺旋缝钢管和直缝钢管。
在首站进行脱水处理，将水露点降低到最低环境温度下5℃，保证输送过程中不会生成水合物。
利用PIPEPHASE 软件进行计算，选用气体模型，环境温度15℃，管线绝对粗糙度0.005mm，建立输气管道工艺模拟计算模型。
经布站、经济计算后，费用现值最小者即为最优方案。
通过经济计算，对总费用现值比较后得出在设计压力6MPa，压比1.4，管径457mm的情况下，总投资最为经济。
最优布站方案为在首站后30km 处设置增压站。
3）最优设计方案：分输点之后，输量减少，外输压力降低，故需要与分输点前分别进行方案设计，最后整合两段的最优方案，得出整条管线最优设计方案。
分输站出站压力设为4MPa，根据布站情况，当管径过小时，沿线压降增大，布站数过多，耗资显著增大，固直接舍弃设计压力为6MPa和7MPa的情况。
取设计压力为5MPa、压比设定为1.3、1.4、1.5，选取四个对比管径，由此得出12种设计方案，利用PIPEPHASE软件进行布站。
通过经济计算，对总费用现值比较后得出后半段管道在设计压力为5MPa，压比1.5，管径355.6mm的情况下，总投资最为经济。
布站方案为在160km处设置增压站。
3 计算分析与结论
1）选择输气管道管径方案时，应先进行初步
利用 PIPEPHASE软件优化输气管道
马鹏飞，孟世伟
（西安石油大学，陕西 西安 710065）
摘 要：天然气供气工程的设计通过对输气管道工艺设计计算、软件模拟以及经济比较等过程，从而确定输气的最优方案。
结合某工业园区天然气供气工程，利用 PIPEPHASE软件进行了模拟计算，对模拟结果进行整理和分析讨论，优化设计参数，提出了输气管道最经济的设计方案。
关键词：输气管道；工艺计算；优化
中图分类号：TE973 文献标识码：B 文章编号：1004-275X（2017）011-068-02
_________________________
收稿日期：2017-09-28
作者简介：马鹏飞，西安石油大学。
2017年第11期·69·
估算，初选出不同设计压力，压比，管径的多种方案，再利用模拟计算软件进一步计算研究，根据模拟计算结果，确定出符合要求的多种方案。
对于一定设计输量下的输气管道，随着管径增大，钢管及线路工程的投资增大，但随着压气站数减少，站场总投资减少，故需要进行经济比选，得出最优方案。
最优方案为前半段管线采用设计压力6MPa，压比1.4，管径457mm，后半段管线采用设计压力5MPa，压比1.5，管径355.6mm。
2）使用PIPEPHASE软件布站，前半段出站压力为5MPa，1.4压比下进站压力为3.76MPa，后半段出站压力为4MPa，1.5压比下进站压力为2.85MPa。
3）因为从地层中开采出来的天然气往往会含有砂和混入的铁锈等固体杂质，以及水、水蒸气、硫化物和二氧化碳等有害物质。
铁锈、砂等尘粒会随气流运动磨损压缩机、管道和仪表的部件，甚至造就破坏。
水集聚在管道低洼处，减少管道输气截面、增加输气阻力并且容易遇酸形成酸性水溶液对管壁造成腐蚀，甚至和某些组分生成冰雪状水合物造成冰堵。
CO2遇水生成碳酸，除腐蚀管壁外，还影响天然气热值。
因此，天然气进入输气干管之前必须净化、除去尘粒、凝析液、水及其他有害组分。
根据脱水方法的优缺点以及选择原则，保证在交接点压力下，水露点比输送条件下最低环境温度低5℃，最后选择溶剂吸收脱水法，采用三甘醇作为吸收剂；[5]选择醇胺吸收法来脱除CO2。
参考文献：
[1] GB50251-2015,输气管道工程设计规范[M].北京:中国计
划出版社,2015.
（上接第67页）
中，必须采用实验规定的试剂，其次，必须严格执行采购标准，确保试剂质量足够高，是实验顺利完成的基本要求。
做到正确选择试剂，首先要选择正规厂家生产的试剂，其次必须选取完整包装，并且包装表面标有生产规格以及生产日期的试剂，保证试剂的质量。
但是如果不慎选择了劣质试剂，那么应当在第一时间内进行退货换货，并且尽量缩短损耗时间，使实验尽快顺利完成，防止水质被进一步影响。
2.2 严格控制样品的质量
正确科学的选择实验所需的水质样品，最重要的是保证样品的规范性。
不仅要控制样品，还要培训相关人员的能力。
确保工作人员能够熟练进行抽样采集和验收成品等工作。
要时刻保证样品的唯一性与准确性，尽量降低因为样品质量不合格而带来的误差，从而确保水质分析工作的完成。
2.3 实验过程的监督和复验
要时刻对水质分析实验保持监督状态，同时随时准备对检查情况进行二次复检，在分析水质时，要确保检查人员的方法完全符合标准，同时观察检查人员对数据的检测方法是否正确。
保证每一次对水质的分析都记录在案，便于日后对实验数据的分析。
3 质量控制在水质分析化验中的方法
对水质进行分析化验的过程中，必须要进行质量的控制，方法如下：首先在对样品检查之前，要进行相应的编号，方便管理与二次复验。
在将样品输送至检查台之前，要保留样品的备份，做好样品损耗之后的恢复工作。
复检之后，认真对比两次检查后得出的数据，对两者的差别进行深度分析，找出误差所在的根本原因，便于进一步研究。
4 结语
根据以上的论述，可以看出在水质分析化验的过程中质量控制起着至关重要的作用。
由于各种因素的影响，水质分析工作难免会产生误差，而质量控制的作用就是减小误差，甚至是消除误差。
要做到这一点，首先要确保相关人员素质程度，其次要科学选择对试剂的使用，同时做好对实验设备的清洁和维护工作，最后要保证生态环境，防止其遭到破坏，良好的环境才是水质的保障。
参考文献：
[1] 张芳玲.质量分析在水质分析化验中的应用[J].城市建设
理论研究,2015(16).
[2]周小川.试论水质化验中质量控制的应用[J].大科
技,2016(15).。
