天然氣管道設(shè)計中需要注意的問題及應(yīng)對策略

吳團(tuán)國（中國石油西部管道公司新疆分公司， 新疆 烏魯木齊 830011）

天然氣管道設(shè)計中需要注意的問題及應(yīng)對策略

吳團(tuán)國（中國石油西部管道公司新疆分公司， 新疆 烏魯木齊 830011）

隨著人們對天然氣的需求量越來越大，在保證提高開發(fā)效率的同時，我們也不能忽視在天然氣管道設(shè)計上存在的問題，畢竟目前來說管道輸送是天然氣運(yùn)輸?shù)奈ㄒ煌緩健１疚木吞烊粴夤艿涝O(shè)計中需要注意的問題及應(yīng)對策略展開討論，重點(diǎn)論述對各種問題的應(yīng)對策略，以期能對保障輸送天然氣的安全提出一些有用的建議，并改善天然氣管道現(xiàn)存的一些設(shè)計缺陷，避免發(fā)生重大安全事故。

天然氣管道；設(shè)計；問題及應(yīng)對策略

現(xiàn)階段，天然氣大部分靠管道輸送，顯而易見，如果管道在設(shè)計上存在一些問題，那么將直接影響天然氣的輸送效率及安全。因此，在管道設(shè)計上我們應(yīng)該十分謹(jǐn)慎，針對存在的問題，仔細(xì)研究，找到解決它們的方案。

1　我國天然氣管道設(shè)計中存在的問題

（1）我國天然氣資源分布不均，為了解決這一問題，國家實行西氣東輸政策，旨在實現(xiàn)資源的利用平衡。但在輸送過程中，最讓設(shè)計師頭疼的就是管道的腐蝕問題。管道內(nèi)部會因為天然氣長期輸送而腐蝕，外部則受到土壤、空氣、細(xì)菌的污染而腐蝕。

（2）天然氣管道極易因為暴雨、泥石流、地震、熔巖等自然災(zāi)害而遭到毀壞，當(dāng)管道因自然災(zāi)害而毀壞時，不僅會影響天然氣的正常輸送，導(dǎo)致重大損失，甚至還會發(fā)生天然氣泄露的情況，破壞周圍的環(huán)境甚至危害周邊的民眾。

（3）雷電可以算得上是自然界中破壞力屈指可數(shù)的力量，當(dāng)管道暴露在空氣中尤其是向高層輸送時，雷電對管道安全的威脅是最大的。

（4）天然氣的正常輸送對管道內(nèi)的壓強(qiáng)有一定要求，但管道內(nèi)的壓強(qiáng)并不容易控制，當(dāng)壓強(qiáng)過大時，很容易造成管道破裂，導(dǎo)致天然氣泄露。不論管道是埋在土壤中還是暴露在空氣里，這個隱患始終存在。

（5）天然氣的輸送尾端基本都是居民樓，現(xiàn)在有很多居民樓都是高層設(shè)計，這就意味著天然氣輸送管道垂直到達(dá)高層時管道內(nèi)有巨大的壓強(qiáng)，這不僅容易使管道破裂，更為天然氣正常輸送到居民家中造成了一定困難。

（6）無論天然氣管道埋在土壤中還是暴露在空氣中，管道及天然氣都會受到溫度的影響。就算我們忽略天然氣熱脹冷縮對管道帶來的損壞，單單管道自身的熱脹冷縮就極易縮短管道的使用時間，管道的過度變形還會導(dǎo)致天然氣流通不暢，影響輸送的效率。

2　應(yīng)對策略

（1）防腐設(shè)計可以分為三部分：管道可以選用一些類似于反腐鋼材、鍍鋅等防腐材料制作；管道外壁可以采用防腐涂刷油漆等方式防腐；除了這些常規(guī)的方法，防腐的重點(diǎn)應(yīng)置于管道內(nèi)壁的防腐措施，我認(rèn)為可以在管內(nèi)進(jìn)行內(nèi)涂層處理，內(nèi)涂層是比較新穎的針對天然氣管道內(nèi)壁腐蝕問題的解決方法，它不僅可以減小氣體運(yùn)輸過程中生成的摩擦力，使天然氣運(yùn)輸更流暢，還可以借此帶走一些運(yùn)輸過程中沉淀下來的雜物，利用天然氣達(dá)到清理管道的目的。

（2）為盡量避免自然災(zāi)害對天然氣管道造成損壞，在鋪設(shè)管道之前應(yīng)當(dāng)進(jìn)行仔細(xì)的勘測與評估，盡量避免將管道鋪設(shè)在自然災(zāi)害多發(fā)地段。如果確實無法避讓，比如泥石流多發(fā)地段，應(yīng)當(dāng)將管道埋于地下并加強(qiáng)排水溝的設(shè)置，或者溶巖地段，應(yīng)當(dāng)采取增設(shè)支架等措施，保護(hù)輸送管道。

（3）室外輸氣管道極易在雷擊的情況下發(fā)生破裂，為解決這一問題，管道鋪設(shè)時應(yīng)避免屋脊、屋檐這類地方，這些地方相對來說更容易遭到雷擊。另外，就管道本身來說可以增加管壁厚度，防止管道輕易破裂。

（4）天然氣的輸送管道內(nèi)部壓強(qiáng)一般都比外界大很多且不容易控制，一旦壓強(qiáng)過大，必將損壞管道。因此可以每隔一定距離就在管道上設(shè)置一個安全閥，定期打開排放里面的空氣，減小管內(nèi)壓強(qiáng)。

（5）為更好地解決管道垂直輸送導(dǎo)致管內(nèi)壓強(qiáng)大的問題，可以在高層居民樓的每一層都設(shè)置一個活動架，用來降低管道底部的壓強(qiáng)，避免管道底部因壓強(qiáng)過大而破裂，造成天然氣泄露危害居民。

（6）在管道上設(shè)置波紋管理補(bǔ)償器和分段閥門可以有效緩解管道因溫度變化而發(fā)生的變形。

另外，當(dāng)天然氣輸送到居民區(qū)時也不是一點(diǎn)隱患沒有的，居民區(qū)內(nèi)的管道應(yīng)設(shè)置安全警示標(biāo)識與天然氣泄露報警器，警示居民不隨意觸碰以及發(fā)生泄漏能及時發(fā)出警報；管道應(yīng)該架設(shè)在合適高度，過高導(dǎo)致管內(nèi)壓強(qiáng)大、成本高，過低又會被人為損壞。

3　解決天然氣管道設(shè)計中存在問題的意義

（1）在我國現(xiàn)階段，天然氣在下游市場主要用于做飯、供暖、交通等方面，隨著天然氣應(yīng)用的越來越廣泛，天然氣的輸送量也越來越大，對管道的設(shè)計要求也越來越高，如果能解決管道設(shè)計上存在的問題，那么就能避免天然氣泄露的事故發(fā)生，提高輸送效率，減少財產(chǎn)損失。

（2）天然氣作為新能源被使用，與原來的能源相比具有無污染、性價比高的優(yōu)點(diǎn)，如果能解決管道設(shè)計上存在的問題，那么天然氣的成本可能還會降低，大眾對它的接受度也會提高，對我國環(huán)境保護(hù)有著重大意義。

4　結(jié)語

在西氣東輸?shù)倪^程中，由于管道設(shè)計上存在的一些問題，導(dǎo)致天然氣泄露等安全事故時有發(fā)生，不僅造成財產(chǎn)損失，更容易危及民眾。為了更安全更有效地將天然氣輸送到下游市場，我們應(yīng)當(dāng)花更多的功夫研究天然氣管道設(shè)計工作，對將來可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行預(yù)估與預(yù)防，加速管道方面的優(yōu)化與改革。

［1］宋殿友.天然氣輸氣管道設(shè)計中的常見難點(diǎn)解析［J］.科技與創(chuàng)新，2015，07：139+141.

［2］蘭江安.天然氣管道設(shè)計中需要注意問題及應(yīng)對策略［J］.化工管理，2015，21：175.