大口径与高压力长输天然气管道的投产技术的研究
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天然气长输管道输差分析探讨摘要:目前,国内公众环保意识不断增强,对于环保问题的重视程度持续加大,相较于石油、煤炭等资源,天然气资源具有更高的清洁度,因此在建立环保型社会的背景下,具有更加广阔的发展前景。
鉴于此,必须加强对天然气长输管道的分析与控制。
文章将简单介绍天然气长输管道输差的概念以及输差公式,分析了天然气长输管道运行期间产生输差问题的原因,针对实际问题提出了一些控制方案,以期缓解天然气长输管道输差问题。
关键词:天然气;长输管道;输差;分析与控制引言天然气的运输多是通过管道进行,通过在管道沿线布设大量的流量计量装置,对管道内的天然气运行情况进行计量。
但是由于天然气具有一定的压缩性能,一旦输差问题过于严重,将会导致出现计量争端问题,为天然气公司以及用户方面带来经济损失。
鉴于此,必须重视对天然气长输管道的输差控制。
1天然气长输管道工程项目特点分析线路长、自然地形地貌差异大、地区跨度大、单项工程多、安全要求高、安装工艺独特、管径大、压力高是天然气长输管道工程项目主要特点。
天然气长输管道工程项目是一项线性工程,施工线路较长、工期较长,对作业过程速度要求较高,野外环境作业内容多,安装工艺独特且安全要求高,需要承担繁重的后勤保障任务。
同时,在天然气长输管道工程项目中,需要严格根据天然气长输管道相关设计要求与施工规范进行操作,确保防腐下沟、焊接施工一次性达到标准。
除此之外,天然气长输管道工程项目沿线地形复杂多样,自然地形地貌差异较大,在一定程度上给天然气长输管道工程项目各个单项工程建设造成了风险隐患。
2天然气长输管道产生输差的原因第一,计量系统偏差。
现代社会,天然气计量主要有体积、质量与能量三种计量方式,工业发展水平较高的国家通常以能量计量为主,辅以体积计量的方式,而国内对于天然气的计量主要使用质量计量或是提计计量的方式,是最常用体积计量方式。
体积计量指的是在一定时间内,经过封闭管道横截面的天然气体积,常用的体积计量有差压式流量计、速度式流量计以及容积式流量计等。
浅谈天然气长输管道施工技术长输油气管道被称为现代社会的绿色运输方式。
我国油气管道业务的快速发展,不但极大程度的缓解了铁路、公路、海路等其他运输方式的压力。
而且,为保护生态环境、实现可持续性发展做出了重要、积极的贡献。
随着我国经济的迅猛发展,石油化工工业以及石油天然气的发展水平也得以迅速提高,尤为显著的就是西气东输工程。
这也就要求长距离的运输油气管道需要向高压力、大口径的输送方向发展。
因此,探讨关于天然气长输管道的施工技术具有一定的现实意义。
1、天然气长输管道有以下的特点:运输量大;占地面积小,可使输送距离缩短,这是因为其管道的绝大部分处于地下而且对地形的影响小;密封性好,安全可靠,对污染环境、损耗油气都较小且不会造成噪音污染,可以在长时间内稳定且连续的运行,恶劣气候在其运输时对其产生的影响较小;现代化的管道输送系统对管道的自动化管理很方便,可进行远程集中监管与控制;“三低一高”即耗能低、损耗低,运费低劳动生产效率高。
因此,管道输送的花费成本是天然气运输中最低的一种。
2、天然气长输管道选择管道的路由,最为注意的就是:合理的规划管道的走向,尽量设计顺直的线路,缩短线路长度;能恰当处理与当前管线的关系;能降低钢材和投资的费用。
尽量绕避施工难点、不良工程地质段和地震活动断裂带。
其次在符合线路总体走向的条件下,合理选择大中型河流穿跨越位置。
还有线路走向要注重环境保护和水土保持,当绕避不开时,应尽量减少通过长度,并征得主管部门同意。
在铺设裸敷管线时,应注意避免管线的照晒并加强防护措施,设置防护栏以及警示牌以避免人员攀越而出现威胁到人员安全以及管线完好的情况。
当对线路做出选择的时候,摸清地形地貌的情况以及线路的整体走向是首要考虑的问题,最重要的就是全面掌握施工难度,同时做好水土保护工作,这样才能全面的保障管线的顺畅以及施工的安全进行。
控制管道的干燥度天然气管道投运之前,要严格遵守国家标准,对天然气管道进行干燥、脱水处理,确保管道里的空气露点达到国家的标准。
LNG长输管道输送技术探讨[摘要]随着人们生活水平的不断提高,对于液化天然气(LNG)的消费逐年增长,LNG的输送范围在不断扩大,输送距离也在不断延长,因而考虑LNG长距离输送的经济性以及技术可行性,建立LNG长输管道实属必要。
本文主要对LNG 长输管道的设备作出分析,包括输送管道、输送泵以及制冷机的选择;就管道工艺、绝热选择、输送工艺及管道预冷、冷收缩等技术分析LNG长输管道输送技术的可行性,以期对LNG行业的发展有所裨益。
【关键词】液化天然气;LNG长输管道;输送技术1.前言在当今能源日益短缺的时代,世界范围内的液化天然气(LNG)的生产以及贸易也日益活跃,正在成为世界油气工业新的增长点。
液化天然气输送管道解决了气态天然气无法长途运输的难题,天然气液化后运往全球各地,实现了能源供应的多元化,保障了能源安全。
随着能源开发的实现以及输送技术的进步,我国的液化天然气产业逐步成熟,然而在长输管道输送技术方面还有待提高。
2.LNG长输管道输送设备2.1长输管道LNG长输管道一般选用含9%镍钢管或者是304L/316材质的奥氏体不锈钢管。
奥氏体不锈钢虽然具有较好的低温性能,但是其线的膨胀系数也很大,在常温情况下冷却到-160℃时的收缩量仅为2.7mm/m,基于此,在输送管道中考虑使用膨胀节、波纹管或者是铜弯管等对温度变化引发的热胀冷缩进行补偿。
同时,在进行LNG长输管道的规划时,应将低温液体的绝热需求考虑进去,采取相应的绝热保护措施。
低温液体的输送管道一般分为真空绝热管、普通绝热管以及非绝热管(裸管)。
非绝热管的结构较为简单、造价低、热容量小,但是在使用得过程中跑冷损失较大,主要使用在短距离、间断性的输送管道中。
真空绝热管根据绝热方法的不同可以分为真空多层绝热管、真空粉末绝热管以及高真空绝热管,主要由外管、内管以及相关的支撑件组成,造价及施工管理的费用较高。
2.2输送泵输送泵是LNG长输管道的动力中心,目前管道的输送泵包括非潜液泵及潜液泵。
天然气区域管网的结构功能与规划研究一、天然气区域管网的结构1. 主干管道天然气主干管道是连接各个输气站点的重要管道,承担着长距离输送天然气的任务。
主干管道通常采用大口径、高压力的钢管,以保证输送效率和安全。
主干管道的设计应考虑地质、气候等因素,并避免与人口密集区、重要水源区等敏感区域相交叉。
2. 支线管道为了满足各个地区的天然气需求,支线管道被设计用来连接主干管道与各个输气终端。
支线管道通常采用中小口径的管道,能够适应地方性的天然气需求。
支线管道的设计要考虑到地形、管网密度、气体特性等因素,保证输送的稳定性和可靠性。
3. 输气站点输气站点是管网的重要组成部分,为天然气的调压、储存、分流等功能提供支持。
输气站点的布局应考虑到天然气需求的分布、输气管道的路径、地形地貌等因素,以便于实现天然气的高效输送和利用。
1. 供应功能天然气区域管网的首要功能是实现天然气的供应。
通过管网的输送,天然气可以从产地输送到各个需求点,满足人们的生活、工业和商业需求。
2. 调峰功能天然气管网可以通过储气设施实现调峰功能,将高峰期的需求与低谷期的供应进行平衡,确保天然气供应的稳定性。
3. 转运功能天然气区域管网不仅可以输送天然气,还可以进行转输。
当某个地区的需求有所减少时,管网可以将多余的天然气转移到其他地方,实现资源的合理利用。
4. 安全功能天然气是一种易燃易爆的气体,管网的设计要考虑到安全因素。
管网应具备抗震、抗风、抗冻等能力,以保证输送的安全。
1. 布局规划2. 技术研究天然气区域管网的规划研究还需要进行相关的技术研究,包括管道材料、输气站点设计、安全管理等方面的技术改进和创新,提高管网的输送效率和安全性。
3. 环境评估建设天然气区域管网必然会对环境造成一定影响,因此规划研究需要进行相关的环境评估,确保管网建设不会对当地的环境造成严重影响,并采取相应的环境保护措施。
4. 经济评估天然气区域管网的规划研究还需要进行经济评估,包括管网建设的投资、运营成本和收益等方面的评估,以确定管网建设的经济可行性。
大壁厚、大口径、高压力输气管道的不停输开孔封堵兰州输气分公司韩忠晨任增珺王成明孙华摘要介绍了大壁厚、大口径、高压力输气管道的不停输开孔封堵的操作及注意事项,通过输气管道开孔封堵实例,掌握在高压力情况下焊接、开孔、封堵的经验,为今后管道施工、改造提供依据。
无论输送何种介质的管道,在运行中除了进行有计划的维修和改造外,更避免不了突发性事故的抢修(如带压抢修、更换腐蚀管段、加装装置、分输改造等作业)。
对管道进行维修的一般情况有:一是根据外界环境等因素的需要对管道进行改线;二是经智能检测后发现问题隐患,评估确认必须及时采取修补、或者更换管段等措施,以便消除事故隐患;三是管道发生突发事故,必须尽快进行抢修,以便最大限度减少事故造成的损失特别是给环境造成的严重危害。
这些都要求在管道运行过程中对其进行维修。
过去传统的做法必须停输,清空管线后才能进行,或只能采取一些临时性补救措施,给管线的安全运行带来了极大的隐患,经济上也造成很大的损失,而且会给管道业主的商业声誉造成不良的影响。
因此选用国外适用于各种管径的带压开孔、封堵设备,可完成管道在不停输状态下的开孔、封堵、换管、修补等特殊作业,解决了管道在线维修存在的上述问题,使维修既迅速又经济可靠。
管道不停输机械封堵的一般原理是首先在运行管线上焊接 (或机械连接)四个对开三通(其中两侧的为旁通三通,中间两个为封堵三通),三通上加装夹板阀(专用阀) ,夹板阀上安装开孔机,这样开孔机、夹板阀、三通形成一个密闭腔体,然后利用动力源(液压或气动、手动)进行全密闭开孔,随机带出切割下的鞍型板,从而完成带压开孔过程。
关闭夹板阀后,拆除开孔机。
其次在旁通三通夹板阀上连接旁通线,并导通输送介质,从而实现干线旁通线同时输送介质,此时安装封堵器到封堵三通夹板阀上,并以机械手段按规程下封堵,从而实现被改造抢修段管道输送介质停止流动,全部介质走旁通线,然后达到安全改造抢修的目的。
典型的不停输封堵改造流程见图1。
天然气管道技术现状及发展趋势1世界天然气管道技术现状(1)长运距、大管径和高压力管道是当今世界天然气管道发展主流自20 世纪70 年代以来,世界上新开发的大型气田多远离消费中心。
同时,国际天然气贸易量的增加,促使全球输气管道的建设向长运距、大管径和高压力方向发展。
1990 年,前苏联的天然气管道的平均运距达到2 698 km。
从20 世纪至今,世界大型输气管道的直径大都在1 000 mm 以上。
到1993 年,俄罗斯直径1 000 mm以上的管道约占63%,其中最大直径为1 420 mm 的管道占34。
7%.西欧国家管道最大直径为1 219 mm,如著名的阿—意管道等.干线输气管道的压力等级20 世纪70 年代为6~8 MPa;80 年代为8~10 MPa;90 年代为10~12MPa。
2000 年建成的Alliance 管道压力为12 MPa、管径为914 mm、长度为3 000 km,采用富气输送工艺,是一条公认的代表当代水平的输气管道。
(2)输气系统网络化随着天然气产量和贸易量的增长以及消费市场的扩大,目前全世界形成了洲际的、多国的、全国性的和许多地区性的大型供气系统。
这些系统通常由若干条输气干线、多个集气管网、配气管网和地下储气库构成,可将多个气田和成千上万的用户连接起来。
这样的大型供气系统具有多气源、多通道供气的特点,保证供气的可靠性和灵活性。
前苏联的统一供气系统是世界最庞大的输气系统,连接了数百个气田、数十座地下储气库及约1 500 个城市,管道总长度超过20×104km。
目前欧洲的输气管网已从北海延伸到地中海,从东欧边境的中转站延伸到大西洋,阿—意输气管道的建成实际上已将欧洲的管网和北非连接起来。
阿尔及利亚—西班牙的输气管道最终将延伸到葡萄牙、法国和德国,并与欧洲输气管网连成一体.(3)建设地下储气库是安全稳定供气的主要手段无论是天然气出口国家,还是主要依赖进口天然气的一些西欧国家,对建造地下储气库都十分重视,将地下储气库作为调峰、平衡天然气供需、确保安全稳定供气的必要手段.截止到1998 年,全世界建成储气库605 座,总库容575.5亿立方米、工作气量307.7立方米.工作气量相当于世界天然气消费量的11%,相当于民用及商业领域消费量的44%。
天然气长输管道的施工工艺研究关键词:天然气长输管道施工焊接干燥随着我国经济的发展,天然气行业的发展相当迅速,以西气东输工程、泰青威天然气输送管网为标志,我国的长输管道建设高峰期已经到来。
天然气长输管道越来越向大口径、高压力输送方向发展。
那么研究天然气长输管道施工工艺具有很强的实际意义。
一、天然气长输管道概述1.天然气长输管道的定义天然气从地层开采出来,经过矿场集输管道集中输送到净化厂处理后,由长输管道输送至城市管网供给工业用户或民用。
由气井至用户,天然气都在密闭状态下输送,形成一个输送系统,这个系统被称作天然气长输管道。
2.天然气长输管道输气站选址原则2.1站址的地貌应该稳定,具有较好的工程地质和水文地质条件;2.2站址选择还必须考虑到当地周边环境;2.3站址的选择要保证该站具有较好的技术经济效果。
二、输气管道施工准备1.技术准备在施工前要注意本次施工是否报告有关单位进行审批,有关的施工资料必须齐全。
对于相关操作人员要进行严格的上岗培训,确保其合格,当他的认知水平达到一定的标准,才能上岗。
2.设备和材料验收在该施工之前要准备的相关设备有挖土机、焊机、吊车、下管机。
在这些设备当中对焊接设备的要求最高,它的质量保证着施工的质量。
它应该具有较强的移动性。
在进行施工之前,要查看长输管道用的材料是否质量合格,是否有出厂证明书,个性技能指标是否符合现在相关行业的规定。
对相关材料进行反复验收后,可以使用。
3.对技术人员的要求设备人员要求每台设备的同时值班者最好为2名或者2名以上,比如说焊接设备,内对口器和吊管。
注意每个施工点技术人员不得少于1人,具体的情况可以根据施工的实际情况和人员分配定。
三、管道焊接1.焊接工艺焊接的相干技术人员必须有《锅炉压力容器焊工考试规则》的相关证书。
在焊条存放要注意它的环境,要做到防潮防雨。
如果焊条出现了脱皮的现象,将不能再用于管道的焊接。
焊条的烘干温度要在350~400℃之间,恒温最短为1小时。
我国长输天然气管道现状及发展趋势分析1. 引言1.1 背景介绍我国长输天然气管道是指用于将天然气从产地输送到市场的管道系统。
随着我国天然气需求的不断增长,长输天然气管道的建设和发展变得愈发重要。
背景介绍一方面可以从我国近年来天然气消费量的增长趋势说起,另一方面可以介绍我国长输天然气管道建设的历史和发展现状。
我国长输天然气管道的建设始于上世纪八十年代,经过多年的发展,我国已经建成了庞大的长输天然气管道网络,其中包括西气东输、中石油管道等重要管道。
随着我国对清洁能源的需求增加和天然气的地位不断提升,长输天然气管道的建设和发展面临着巨大机遇和挑战。
通过对我国长输天然气管道的背景介绍,可以更好地理解研究的目的和意义,为后续的分析和讨论奠定基础。
1.2 研究目的研究目的主要是为了深入了解我国长输天然气管道的现状和发展趋势,为政府决策和企业发展提供参考依据。
具体包括以下几个方面:通过对我国长输天然气管道现状的概述,掌握我国长输天然气管道的基本情况,为后续深入分析提供基础资料。
通过分析我国长输天然气管道的发展趋势,预测未来发展方向,为相关产业的规划和布局提供指导和建议。
还将重点关注我国长输天然气管道的技术发展趋势和市场前景展望,以期为我国长输天然气管道的健康发展提供理论支持和实践指导。
本研究旨在全面分析我国长输天然气管道的现状和未来发展趋势,为我国长输天然气管道行业的发展提供参考和借鉴。
1.3 研究意义研究长输天然气管道在我国的现状及发展趋势具有重要的意义。
随着经济的持续发展和人民生活水平的提高,我国对能源的需求不断增长,天然气作为清洁能源的地位日益凸显。
长输天然气管道是实现天然气资源从生产地到消费地输送的重要工具,是保障国家能源安全的重要基础设施。
深入研究我国长输天然气管道的现状及发展趋势,可以帮助我们更好地把握我国能源发展的方向和战略,保障国家能源供应的稳定性和可持续性。
我国长输天然气管道建设过程中存在一系列问题和挑战,包括技术难题、环保问题、安全风险等。
大口径与高压力长输天然气管道的投产技术的研究
摘要:我国的天然气与管道业务进入了大发展的黄金期,如何确保这些在役管道的安全平稳运营,成为社会各界关心的课题,目前公认的高压力长输天然气管道投产工艺主要有四种,其中比较可靠,应用较多的是无清管器有氮气天然气推氮气推空气投产工艺,在输气管道投产过程中的关键技术包括投产前检查、管道系统设计压力与安全阀定压、最后是管道后期升压与试供气投产。
关键词:大口径;高压力;天然气管道;投产技术
近年来,随着天然气与管道业务进入了大发展的黄金期,中国石油目前已在境内外建成油气管道超过8万公里,例如中石油迄今为止最大的海外天然气项目-土库曼斯坦阿姆河项目等。
如何确保这些在役管道的安全平稳运营,成为社会各界关心的课题。
为此,笔者总结了近几年来大口径与高压力长输天然气管道的投产技术和工艺,现将总结结果报道如下:
1 高压力长输天然气管道投产工艺
根据已经的天然气管道实际情况,目前可将投产工艺分为四种:一是有清管器无氮气天然气推空气、二是无清管器有氮气天然气推氮气推空气、三是无清管器氮气天然气推空气、四是有清管器有氮气天然气推氮气推空气,其中第二种输气管道工艺成本最低,但是由于利用空气推动,可能会达到天然气的爆炸极限,增加操作危险系数;而有清管器无氮气天然气推空气能够降低爆炸风险,但这种工艺条件不易操作,并且遇到地形复杂的位置安装成本会大幅度增加,适用于地势平坦路段的管道铺设;无清管器有氮气天然气推氮气推空气投产工艺充分利用对了氮气的动力和隔离功能,具有操作简便和阻力小等优点,而且受到地形的影响较低,比较适合长输管道和城市燃气网的铺设。
2 高压力长输天然气管道投产关键技术
2.1 投产前检查
在具有高压力和大口径天然气管道进行投产之前必须严格审核各项数据条件,审核内容主要涉及、物资调配、投产组织和营销准备等,另外应该对工程建设的质量进行评价并办理安全手续,其中,管道质量评价中的关键性内容包括输气管道的强度和严密性试验检查,阀室强度的检查和管道内的清洁与干燥工作,最后对输气管道相关设备进行系统联调和调试工作,另外,所有与输气管道相连的阀门(包括分支阀门)至少进行一次闭合的调试工作,与管道工程无关的设备和人员及时隔离。
2.2 管道系统设计压力与安全阀定压关系探讨
天然气长输管道设计应遵循《输气管道工程设计规范》(GB50251-2003)中
的标准和规定。
其中3.4条3.4.4项明确提出了“安全阀的定压应小于或等于受压设备和容器的设计压力。
安全阀的定压(P0)应根据管道最大允许操作压力(P)确定,并应符合下列要求:当P≤1.8MPa时,P0=P+0.18MPa;当1.8MPa7.5MPa 时,P0=1.05P。
”根据《输气管道工程设计规范》的规定,可以推断出以下两点,一是管道安全阀的定压设置不能超过容器的标准压力;二是大口径、高压力长输气管道的最大允许操作压力与安全阀的定压有关,而关于管道的最大允许操作压力则在《输气管道工程设计规范》中有明确的规定,即“管线系统遵循本规范规定,所能联系操作的最大压力,等于或小于设计压力。
”
当长输气管道的最大允许操作压力与管道的设计压力相同时,可以确定一下关系:当1.8MPa7.5MPa时,P0=1.05 PN;而当P≤1.8MPa时,P0= PN +0.18MPa,由公式推导可以得出管道的最大设计压力应该比安全阀定压小,这与《输气管道工程设计规范》中规定的“安全阀的定压应小于或等于受压设备和容器的设计压力”相互矛盾。
当大口径、高压力长输气管道的最大允许操作压力比管道的设计压力小时,此时的输气管道压力与安全阀定压之间的关系如下:当 1.8MPa7.5MPa时,P0=1.05 P<1.05 PN;而当P≤1.8MPa时,P0= P+0.18MPa< PN +0.18MPa,由此也可以推断出安全阀的定压与输气管道压力之间的关系是不确定,总之,根据《输气管道工程设计规范》中的规定能够推断出“安全阀定压可以超过管道设计压力”和“安全阀的定压应小于或等于受压设备和容器的设计压力”。
两个相互矛盾的结论,有的文献研究指出了当管道设计压力低于安全阀压力时,安全阀就失去原有的作用,“安全阀设计压力与管道的设计压力究竟谁大谁小”也是目前管道设计存在争议的焦点问题。
2.3 管道后期升压与试供气投产
按照高压力长输天然气管道投产工艺要求进行天然气置换后,应该分阶段进行升压,注意在对管道的升压过程中一定不能太快,最好控制在升压速度在每小时1兆帕以下,尤其对于具有高压力和大口径特点的长输气管道来说,压力的增加过程更应该分阶段进行,在每个阶段升压、稳压后进行压力检验,确保管道不会出现异常情况。
升压后的工作是对管道的附属设备进行调试并按照供气计划向管道下游输气,当高压力长输天然气管道连续平稳供气72小时后视为管道投产成功。
3 总结
结合高压力长输天然气管道的投产成功经验,笔者总结了这类管道投产技术的关键是“先站场,后线路”的无清管器有氮气天然气推氮气推空气投产工艺,在输气管道的实际投产工作中,应采用现场应用和理论分析相结合的方式,确定输气管道实际所需的注氮量、注氮温度和置换速度等关键技术参数,合理控制天然气的注入速度并结合分阶段升压操作,安全平稳的进行供气作业。
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