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天然气与石油2014年2月50NATURAL GAS AND OIL天然气管道放空设置方式探讨蒲丽珠1 陈利琼1 杨文川21.西南石油大学石油工程学院，四川 成都 610500；2.中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司，四川 成都 610041摘 要：天然气管道放空是管道进行维抢修及改扩建工程中必不可少的环节，但将处理合格的天然气放空将造成资源的浪费，同时也会造成一定的环境污染，因此有必要在天然气管道工程设计时根据放空管设置方式配套相应的天然气回收装置。
通过研究国外天然气管道放空普遍的设置方式，对比国内天然气管道放空的设置情况，提出回收利用天然气的做法，供从事管道设计与管理的人员参考。
关键词：管道放空；天然气；设置方式DOI:10.3969/j.issn.1006-5539.2014.01.014收稿日期：2013-11-07基金项目：中国石油其础课题资助项目（JCF-2011-36-9）作者简介：蒲丽珠（1988-），女，四川南充人，硕士研究生，主要从事油气长输管道风险评价及油田联合站节能减排的研究。
0 前言 天然气管道放空是管道进行维抢修及改扩建工程中必不可少的环节。
但将处理合格的天然气放空将造成资源的浪费，同时也会造成一定的环境污染，所以回收放空天然气尤为重要。
国外普遍采用移动压气站或移动式放空装置对管道进行放空；而国内则普遍采用在站场、阀室设置放空设备的方式。
移动式放空设备能有效地减少征地面积，但在国内较难实施，如能选择性采纳国外放空技术，在保证放空安全性的同时缩小占地面积，将能有效地缓解征地难的现状。
1 国外管道放空设置方式 国外净化天然气输送管道线路截断阀室未设置放空竖管，仅留有排放接口并用法兰盖或类似管件封堵，站场设备区安全阀就地泄放，可见天然气放空操作是不经常进行的。
这种做法在北美具有普遍性。
1.1移动式压气站 基于节能环保、尽量减少放空的理念，国外公司开发了移动式压气站。
天然气输气管道放空立管的布置规范1.1防火规范要求“表4.0.4 放空立管距离人员聚集区、相邻厂矿企业、独立变电所60米，距铁路、高速路、架空电力线、一二级通信线40m，距其他公路、其他通信线30m。
”“4.0.8 放空管放空量等于或小于1.2×104m3/h时，距离站场不应小于10m；放空量大于1.2×104/h 且等于或小于4×104m3时，不应小于40m。
”“5.2.5天然气密闭隔氧水罐和天然气放空管排放口与明火或散发火花地点的防火间距不应小于25m，与非防爆厂房之间的防火间距不应小于12m。
”“6.1.1 进站场天然气管道上的截断阀前应设泄压放空阀。
”“6.8.6 放空管道必须保持畅通，并应符合下列要求：1）高压、低压放空管宜分别设置，并应直接与火炬或放空总管连接；（高压放空气量较小或高、低压放空的压差不大（例如其压差为 0.5～1.0MPa）时，可只设一个放空系统，以简化流程。
）2）不同排放压力的可燃气体放空管接入同一排放系统时，应确保不同压力的放空点能同时安全排放。
”注：放空管道不能设切断阀，对可能存在的积液，及由于高压气体放空时压力骤降或环境温度变化而形成冰堵，应采取消除措施。
高低压管道同时放空会对低压管道造成超压破坏。
当高低压放空管道压差在（0.5～1.0MP A）时可设一个放空系统，并计算同时泄放各放空点的背压。
在确定放空管系尺寸时，应使可能同时泄放的各安全阀后的累积回压限制在该安全阀定压的10%左右。
“6.8.7 火炬设置应符合下列要求：1 火炬的高度，应经辐射热计算确定，确保火炬下部及周围人员和设备的安全。
2 进入火炬的可燃气体应经凝液分离罐分离出气体中直径大于300μm的液滴；分离出的凝液应密闭回收或送至焚烧坑焚烧。
3 应有防止回火的措施。
4 火炬应有可靠的点火设施。
5 距火炬筒30m范围内，严禁可燃气体放空。
6 液体、低热值可燃气体、空气和惰性气体，不得排入火炬系统。
天然气长输管道输气量控制调节与分析一、引言天然气作为一种清洁、高效的能源，被广泛应用于工业、居民和交通等各个领域。
然而，为了满足各个领域的需求，需要将天然气通过长输管道输送到各地。
天然气长输管道输气量控制调节是保证天然气供应的关键环节，具有重要的意义。
二、天然气长输管道输气量控制调节的原则1.稳定性原则：天然气长输管道输气量的调节应保持稳定，避免出现过大波动或急剧变化，从而确保管道的安全运行。
2.弹性原则：输气量应具备一定的弹性，能够根据实际需求发生变化，以适应不同时间段和不同季节的需求变化。
3.高效性原则：为了提高管道的输气效率，应采用合适的控制调节方法，最大程度地减少能量的浪费，提高运行效率。
三、天然气长输管道输气量控制调节的方法1.压力控制法：通过调节管道的压力来控制输气量。
当管道所需输气量较小时，可以降低管道压力，从而减少输送的天然气量；当管道所需输气量较大时，可以增加管道压力，从而增加输送的天然气量。
这种方法适用于对输气量的要求不是很严格的情况。
2.流量控制法：通过控制管道的流量来控制输气量。
可以通过增加或减少流经管道的天然气体积，从而实现输气量的调节。
这种方法适用于对输气量要求较高的情况。
3.温度控制法：通过控制管道的温度来控制输气量。
当管道所需输气量较小时，可以提高管道温度，从而减少输送的天然气量；当管道所需输气量较大时，可以降低管道温度，从而增加输送的天然气量。
四、天然气长输管道输气量控制调节的分析管道输气量的控制调节需要根据管道的运行特点和实际需求进行分析。
首先需要确定管道的输气量范围和稳定性要求，以及管道所处的环境条件，如温度、压力等。
然后根据具体情况选择合适的控制方法，进行相应的调节。
对于管道输气量的控制调节，需要考虑以下几个因素：1.管道的压力损失：管道输气量与管道的压力损失有直接关系。
在控制输气量时，需要根据管道的输送能力和压力损失来确定合适的压力控制值或流量控制值。
同时，还需考虑管道输气量过大时可能造成的压力波动和安全隐患。
喇萨杏油田天然气放空现状及减少放空措施探讨毕珊珊(大庆油田天然气分公司工程技术大队)摘 要近年喇萨杏油田气油比呈不断上升趋势，伴生气产量逐年增加，区域天然气加工装置处理能力不足、下游用户能力不足等问题日益突出，造成每年约有1.5～2×108m3天然气放空。
本文在对采油一厂～六厂天然气资源量及放空现状进行实地调研的基础上，对放空原因进行了深入分析，并最终提出了通过实施技术措施，提高湿气处理率；优化装置运行和检修；积极协调外部因素，增加季节性用户、增大储气库调峰能力等三个方面的措施减少喇萨杏油田放空。
关键词 天然气放空 优化运行1喇萨杏油田湿气放空现状随着喇萨杏油田气油比升高，伴生气产量逐年增加，区域天然气加工装置处理能力不足的问题日益突出，加之部分装置老化、调气设施不完善等不利因素的影响，伴生气放空量也呈逐年增加的趋势，不仅造成资源浪费，而且不利于自然环境。
表1-1 喇萨杏油田天然气放空情况表 104m3年度2000200120022003 2004 2005 20062007湿气5300799294006793 6140 11407 9602149521.1 2008年湿气放空分布2008年预计放空天然气 1.75～2.84×108m3。
表1-2为喇萨杏油田采油一～六厂的湿气放空情况。
表1-2 喇萨杏油田2008年湿气放空预测序号 项目 一厂 二厂 三厂 四厂 五厂 六厂 小计1 产油量（104t） 1100 734 400 420 225 411 32902 气油比（m3/t） 80 69 58 63 47 82 703 产气量（108m3） 8.80 5.06 2.32 2.65 1.06 3.37 23.264 装置处理量（108m3） 7.05 3.78 1.68 2.28 0.79 2.93 18.515 自耗湿气量（108m3） 1.06 0.84 0.40 0.37 0.26 0.12 3.056 放空量（108m3） 0.69 0.44 0.24 0 0.06 0.32 1.751作者简介： 毕珊珊，女，1981年4月生，2003年毕业于大庆石油学院，工程师。
长输天然气管道场站放空系统设计的思考摘要：天然气是一种清洁、高效、低碳的能源，随着我国能源结构的调整，天然气的消费量逐年增加，长输天然气管道作为天然气运输的主要方式，也日益发展壮大。
长输天然气管道场站是管道系统中重要的组成部分，承担着调压、分输、计量、净化等功能，保证了管道系统的安全、稳定和高效运行。
场站放空系统是场站中必不可少的设施，在场站停产、检修、事故处理等情况下，可以将场站内的天然气排放到大气中，避免造成环境污染和安全隐患。
因此，优化长输天然气管道场站放空系统设计，对于提高场站的运行效率和安全性，具有重要的意义。
关键词：长输天然气；管道场站；放空系统设计1放空系统的概念和作用放空系统是指在长输天然气管道场站中，用于将管道内的天然气排出到大气中或回收利用的设备和管线的总称。
放空系统主要有以下几种作用：在管道系统发生故障或需要停止运行时，可以及时将管道内的压力降低，避免发生爆炸或泄漏等事故，保障人员和设备的安全。
在管道系统进行检修、更换或清洗等维护工作时，可以将管道内的天然气排出，消除火花或静电等引燃源，保证维护工作的顺利进行[1]。
在管道系统启动或停止运行时，可以调节管道内的压力和流量，保持管道系统的稳定运行。
在管道系统中设置阀门、仪表或其他设备时，可以将设备两端的天然气排出，减少设备更换或安装时的损耗。
2优化长输天然气管道场站放空系统设计的关键意义2.1减少天然气的损耗和浪费长输天然气管道场站在停产、检修、事故处理等情况下，需要将场站内的天然气排放到大气中，这不仅造成了能源的损耗和浪费，也影响了管道系统的经济效益。
因此，优化放空系统设计，可以有效地减少天然气的排放量，提高能源利用率。
优化放空系统设计的方法有以下几种：增加回收装置、增加旁路装置、增加调节装置。
2.2降低噪声和排放物对环境的影响长输天然气管道场站在排放天然气时，会产生较大的噪声和排放物，对周围环境和居民造成一定的影响。
因此，优化放空系统设计，可以有效地降低噪声和排放物的水平，保护环境和人体健康。
天然气放空管路水力计算一、天然气放空管路水力计算的重要性哎呀，宝子们，咱来唠唠这个天然气放空管路水力计算哈。
这可老重要了呢！就好比咱们人身上的血管一样，天然气在管路里跑，这个水力计算就是搞清楚它在管路里咋跑、跑得多快、压力咋样的关键。
要是算不好呀，就可能出大问题。
比如说，可能导致天然气在管路里堵着，或者压力太大把管路撑爆了，那可就危险得很啦。
这就像咱们给气球吹气，要是不知道吹多少气合适，吹猛了气球就炸了，是一个道理。
二、涉及的基本概念1. 流量流量呢，简单说就是天然气在管路里流过的量。
这就像水在水管里流，流得多还是少。
它的单位有好多，像立方米每秒啥的。
流量大小和很多因素有关，比如管路的粗细、两端的压力差。
就好比水管粗一点，水可能就流得快点、流得多点，天然气在放空管路里也是这个理儿。
2. 压力压力也很关键哦。
它就像推着天然气在管路里跑的力量。
要是压力大，天然气就跑得快，压力小就跑得慢。
而且压力在管路里不同地方可能还不一样呢，就像咱们爬山，山脚和山顶的气压就不同，天然气在放空管路里从这头到那头压力也会有变化。
3. 管径管径就是放空管路的粗细啦。
粗的管径能让天然气跑得更畅快，就像大的车道能让更多车同时走一样。
要是管径太细，天然气在里面挤来挤去的，就容易出问题。
三、水力计算的方法首先哈，咱得知道一些基本的公式。
比如说达西公式，这个公式就像一个魔法咒语一样，可以帮助我们计算天然气在管路里的压力损失。
不过这个公式有点复杂，里面有好多参数，像摩擦系数、管路长度、管径这些。
我们得一个一个把这些参数搞清楚才能用好这个公式。
在计算摩擦系数的时候，又要看管路的内壁粗糙度啦。
如果管路内壁很光滑，天然气跑起来就比较顺，摩擦系数就小；要是内壁粗糙得像砂纸一样，那天然气跑的时候就会被“绊住脚”，摩擦系数就大。
这就像咱们在不同的路面上跑步，在柏油马路上跑就比在坑坑洼洼的石子路上跑轻松多了。
管路长度也很重要呢。
越长的管路，天然气在里面跑的时候压力损失就越大。
气体管道自然放空规律数值模拟研究气体管道自然放空是指将管道内部的气体通过排气口等自然逸出的过程。
在工业领域中，气体管道自然放空是常见的工艺现象，如石化、化工、能源等领域均需要进行处理。
然而，气体管道自然放空过程中，由于气体流动、温度和压力的复杂相互作用，难以在工程实践中精确计算其规律，因此，数值模拟成为了一种有效的解决方案。
本文将结合现有研究，从气体流动和传热两个方面探讨气体管道自然放空规律数值模拟研究。
一、气体流动方面1. 模拟方法气体管道自然放空过程中，气体流动不仅受到重力和黏性力的影响，还受到气体内部的压力梯度和温度梯度的作用。
因此，在数值模拟中，需要考虑流体动力学和热力学两个方面的因素。
目前采用的模拟方法主要有CFD（Computational Fluid Dynamics）和LBM（Lattice Boltzmann Method）两种。
其中，CFD方法对气体流动和传热进行更加精细的数值模拟，但较为耗时；而LBM方法则由于较小的计算量，适用于模拟气体微观流动。
2. 模拟结果研究表明，气体管道自然放空规律主要取决于管道直径和气体的种类、温度、压力等因素。
其中，管道直径越小，自然放空时间越长。
而气体的种类、温度、压力等因素则影响气体的密度和粘度等参数，从而影响了气体放空速度。
此外，由于气体流动规律复杂，加之在真实的工业场景中可能存在多种复杂因素的影响，导致单一模拟结果通常难以准确反映实际情况。
二、气体传热方面1. 模拟方法气体管道自然放空过程中，由于气体流动，导致管道内部气体的温度分布不均，而且还受到管道内壁和排气口的传热影响。
因此，在数值模拟中，需要考虑气体的传热特性。
在现有的模拟方法中，较为常见的是耦合CFD和热传递方程进行数值模拟。
2. 模拟结果研究表明，气体管道自然放空过程中，气体流动和传热之间的相互作用十分复杂，且存在着多种不确定因素。
因此，在模拟结果中，通常会出现较大的误差。
为了减小误差，在数值模拟中需要对管道内部气体的传热系数、壁面温度等参数进行更加精细的计算，从而提高模拟结果的可靠性。
天然气管道站场分区延时放空的探讨作者：范振宁来源：《海峡科技与产业》2017年第02期摘要：伴随天然气管道的不断发展和管网的逐步完善，合建站、枢纽站、联络站日益增多，输气站场的规模越来越大，站场发生事故需泄放的天然气总量和放空强度随之增大，放空点火时对周边环境的影响范围也相应扩大，对站场选址、降低放空系统经济性提出了更高的要求。
本文以降低站场事故放空时的最大泄放量、优化站场放空系统的设计为目的，结合HYSYS软件DP动态模型计算分析结果，探讨站场分区延时放空设计的必要性和注意事项。
关键词：天然气；输气管道；站场放空；分区延时1 研究背景在天然气输气管道长距离、大口径、高压力发展趋势日益明显的背景下，管道沿线压气站、枢纽站等大型场站的事故放空因其瞬时泄放量大导致放空系统总管管径大、火炬立管尺寸大、辐射热影响范围大、噪声强度大等一系列问题，降低了站场放空系统设计的经济性，增加了站场选址的难度。
国外北美地区大型站场为降低对放空系统的要求多采用分散式分区放空的方式，即结合站场功能分区，每一分区内分别设置放空立管进行泄放；而国内受土地资源制约，多采用集中放空方式，即不同分区的放空集中至一处，由同一立管泄放。
目前国内新版《输气管道工程设计规范》首次引入分区延时放空的理念，为站场事故放空设计的优化提供了规范许可。
2 研究目的本文以降低站场事故放空时的最大泄放量、优化站场放空系统的设计为目的，结合HYSYS软件DP动态模型计算分析结果，探讨分区延时放空设计的必要性。
3 标准规范解读天然气管道站场发生火灾、大面积天然气泄漏等事故时，往往需要紧急切断进出站关断阀，同时放空站场管道及设备内的天然气。
事故工况下能否及时放空站内的天然气对事故的控制十分关键。
国内外标准规范推荐做法为：设置紧急放空系统，使其能在15min内将站内设备及管道压力从最初的压力降至设计压力的50%。
该准则是根据容器的壁温与对应破坏应力之间的关系而确定的。
