浅谈天然气管道输送管线的工艺设计

浅谈天然气管道输送管线的工艺设计

毕仁军

421081199310145490

新疆

摘要：为了改善环境污染问题，我国也针对能源结构进行了相应的调整，煤炭在一次性能源应用中的占比不断减少，其中天然气等清洁能源得到了广泛应用。不过，天然气的分布范围比较广，若想实现对天然气的充分利用，我国就需要投入大量的资源，对天然气管道输送管线进行科学构建，对天然气进行长距离的安全稳定的运输。若想达到这一目的，则需要对具体情况进行深入了解，并且要从多个角度对天然气管道的输送管线的设计建设进行全方位的分析，对于设计建设的技术工艺标准予以明确，确保输送管线设计的科学性及合理性，为天然气的安全输送提供保障。

关键词：天然气管道；输送管线；工艺设计

引言

随着能源结构的不断调整，我国逐步减少了煤炭在一次能源生产与消费中的占比，大力提倡使用天然气等清洁能源。由于我国天然气分布特性，政府投入大量资源进行天然气管道系统的建设，实现天然气的长距离运输，基于这种实际，该文从多个角度分析天然气管道输送管线的建设要求，明确工艺设计的基本标准，从技术层面出发，切实做好天然气管道的构建与完善工作。

1天然气管道输送工艺参数概述

对于管道输送而言，其本身是输送天然气的一种主要方式，通过管道进行天然气的输送，能够降低能耗以及运费，还可以提高运量，实现连续性的密闭输送，安全性相对较高，因此，在输送天然气时，大多数单位都选用管道输送这一方式。而在开展天然气管道输送线路工艺设计工作时，则需要加强对天然气管道输送工艺的重视，实际情况来看，天然气管道输送工艺参数主要涉及输气量、压力、距离、管径以及温度诸多方面。

1）输气量。对天然气输气量进行计算时，通常都是参考年输气量以及日输气量，在参考年输气量开展计算工作时，一般会以365d作为年周期计算天然气的输气量。

2）输气距离。输气距离是指输送管道本身的长度，而在对天然气输送管道进行设计时，则需要对气源、用户这两方面的信息予以明确，接着则要按照相应的线路走向、距离远近情况，对天然气管道的输送管线进行科学设计，同时还要对天然气管道的应用长度予以确定，其实际长度需要从管道起点开始进行计算，一直到用户的交气点才结束。

3）输气压力。输气压力主要是指天然气管道的最高输气压力，在对其进行计算时，需要使用MPa这个单位。若是天然气的输送管道没有使用压缩机，通常是将管道起点的压力作为其最高压力；对于使用了压缩机的输送管道，则需要将压缩机出口压力作为该管道的输送压力。

4）供气压力。就实际情况来看，供气压力就是指通过输气管道沿线或末端，向相关用户提供足量的天然气，在这一过程中，需要按照供气合同设定好相应的交气压力，这也是管道输送管线设计所需要遵循的条件。

2天然气管道输送管线技术发展现状

天然气管道输气管线技术发展现状的梳理，有助于引导技术人员在思维层面形成正确的认知，明确天然气管道输送管线的技术水平，对于输送管线工艺设计方案的制定以及完善有着极大的裨益，确保了输送管线工艺设计的合理性。

2.1天然气输送管材制造技术

从实际情况来看，当管道直径超过DN400mm之后，现有的无缝钢管就无法满足实际的使用需求，为了确保输送管材的稳定性，在制造环节，采取螺旋焊缝或者直缝焊接钢管的方式，以确保输送管线符合使用需求。例如目前我国对于天然气输送管材的制造与使用，普遍采取美国API5L标准，不断提升管材制造水平以及加工能力，为天然气的长距离运输提供技术支持。

2.2天然气管线工艺制备技术

在天然气输送过程中，为了确保长距离运输的安全性以及有效性，普遍使用增压、调压以及计量设备。随着天然气输送距离的不断增加，原有的天然气管线制备技术越来越难以满足实际的使用需求，这就要求天然气企业在管线规划以及施工环节，应当结合实际，在科学性原则以及实用性原则的引导下，进行天然气管线工艺制备技术的合理选择。例如对于输送管线使用的调压阀应当采用自力式调压阀，依托其技术优势，扩大天然气输送管线的调压范围，实现精准调压，为后续天然气输送工作的开展提供了保障。天然气管道输送管线所使用的的计量设备，可以使用孔板阀，以此实现天然气流量的准确计算，促进了天然气管线的自动化运行。借助于孔板阀，能够将计量误差控制在合理的范围，为后续相关天然气管理工作的开展提供了极大的便利。

2.3管线安装技术

从天然气管道输送管线整体投入来看，管道投入约占整体项目投入的50%，因此为了控制整体费用支出，相关企业应当做好管线安装技术的应用工作。由于天然气管道输送管线往往要穿越河流、铁路等环境，管线施工难度较大，施工质量难以得到保障，为了应对这一问题，我国引进定向钻技术，实现了施工区域的快速挖掘，在确保管线安装质量的同时，缩短了安装时间，例如我国西气东输项目，施工环节，使用定向钻技术，实现了管线的快速安装。

3天然气管道输送管线的工艺设计措施

3.1管道工艺设计要点

天然气管道工艺的设计核心，主要是压缩机组的设计。通常来说，大型的长途输气工程都会应用离心式的压缩机组，因此，在对天然气管道进行设计时，若想提高其设计的合理性及科学性，需要对压缩机组予以科学设计，而且要对天然气管道工程的实际建设要求及具体建设需求，对压缩机组进行合理选择。通常情况下，在设计天然气长输管道时，基本会采用机组备用这一方式，其本身的安全性高，不过投资力度也比较大。若是进行短距离的天然气管道设计，就可以应用投资力度相对较小，且隔站备用的机组方式。这两种方式各有优缺点，需要结合实际情况对其进行有效选择。在天然气管道工艺设计工作中，还需要重视天然气门站的设计，在对其进行设计时，应该尽可能选择处在安全防火范围内的位置，而且还要靠近城市居民点，更要使其位于常年下风向处，降低其安全风险。与此同时，在确定天然气门站的选址时，还需要对准确避开一些不良土质或者低洼地形，保持面积的广阔性，这样也能够为后期扩建预留足够大的空间。

选址还要注意交通的便利性，确保水电资源的充足性，使得排水、污水等能得到有效的处理。调压站也是天然气管道工艺设计中的一部分，在对调压装置进行设计时，应该做到以下几点。（1）在设计过程中，要在地面上一些单独的建筑物内部或箱子里，设置相应的调压站，同时还要保证调压箱内部所具备的压力不会高于0.4MPa；（2）如果在设计中发现地上的条件受到较大的限制，那么在对调压装置进行设计时，应该确保其进口压力在0.4MPa及以下，还要将其位置设置在地下单独的建筑物内部。若是该区域周边的自然环境条件允许，也可以将调压站设计成露天形式，不过，也要注意在调压站周围设置相应的围墙；（3）要保证调压站的设置，与其他建筑物、构筑物在水平距离上保持一定的标准。

3.2天然气管道的保护设计

3.2.1防腐设计

这一设计主要是为了应对天然气管道在应用过程中所受到的腐蚀影响。在具体的设计中，相关设计者可以应用镀锌、镀铜、防腐材料等，对天然气管道进行科学设计。在管道外层，可以涂抹防腐材料，这样则能够降低管道的腐蚀概率。也可以在管道内部涂抹相应的防腐材料，以此提高其自身的防腐蚀性能，进一步延长管道的使用寿命，这样也能够提高天然气运输的安全性。

3.2.2灾害设计

天然气管道在开展输送工作时，大都处在条件相对比较复杂的环境中，很容易受到泥石流、山体滑坡等自然灾害的影响，导致管道受损甚至破裂，从而增加了事故的发生概率，并且还会对周围的自然生态环境及居民的生命安全产生不良影响。因此，在针对天然气管道输送管线开展相应的灾害保护设计工作时，需要做好实地勘察工作，对于管道建设环境情况进行全面的了解，结合具体的数据信息，选择最佳的铺设方式，减少地质环境的不良影响。

结语

为了确保天然气长距离运输的有效性与安全性，减少天然气运输损耗，避免安全事故的发生，相关企业以及工作人员应当调整思路，转变工作方法，做好天然气管道输送管线工艺设计。通过优化输送管线工艺参数、掌握现有输送管线设计方案，在相关国家技术规范下，制定合理的输送管线工艺设计方案，切实满足现阶段天然气管道输送关心工艺设计的相关要求。

参考文献

[1]洪雪.天然气管道系统工艺参数分析与优化设计[J].中国化工贸易，2017（10）：99-101.

[2]纪臣，王旭.天然气管道设计中需要注意问题及对应策略[J].建筑工程技术与设计，2017（4）：47-48.

[3]赵伟.对天然气输送管道的设计及营运控制的探讨[J]民营科技，2017（5）：31-33