天然氣長輸管道節(jié)能設(shè)計探討

文昊昱 朱曦

摘要：近年來，我們的天然氣管道發(fā)展非常迅速，但在設(shè)計、建造、運輸?shù)确矫嬉伯a(chǎn)生了不同的可靠性問題。關(guān)于管道行業(yè)，通過長輸管道輸送天然氣是問題的核心，隨著我們節(jié)能減排理念的深化，長輸管道設(shè)計中越來越重視節(jié)能問題。在此基礎(chǔ)上，本文研究了大型管道的節(jié)能設(shè)計作為參考。

關(guān)鍵詞：天然氣;長輸管道;節(jié)能設(shè)計

引言：

如今，對能源的需求越來越大，為了滿足經(jīng)濟、社會的高速發(fā)展，以天然氣為代表的重要清潔能源，正受到越來越多人的關(guān)注。天然氣適用范圍大，應(yīng)用領(lǐng)域廣，其通常采用長輸管道的輸送方式，天然氣的傳輸過程伴隨著能量的消耗與損耗，對天然氣損耗的“放任”和“妥協(xié)”，會大大降低天然氣在傳輸過程中的傳輸效率，甚至極有可能在能源浪費方面產(chǎn)生其他問題。為了解決上述問題，需要更加關(guān)注在天然氣長輸管道設(shè)計過程中的節(jié)能相關(guān)設(shè)計，改善和改良設(shè)計的方案和方式，保證在實際運行過程中長輸管道能夠產(chǎn)生和發(fā)揮良好的節(jié)能效果。

1天然運輸過程中的能耗

天然氣運輸?shù)姆绞街饕獮楣艿肋\輸和液化運輸兩種，由于天然氣是一種不穩(wěn)定氣體，不易進行儲存，因此管道運輸是最佳的運輸方式。天然氣輸送任務(wù)不同，所構(gòu)建的天然氣管線也會有所不同，我國的天然氣管道運輸已經(jīng)形成了完善的供氣系統(tǒng)，并且運輸規(guī)模龐大。天然氣管道在進行鋪設(shè)的過程中要確保安全性和穩(wěn)定性，同時還要注意天然氣運輸過程中的能耗，減少天然氣運輸成本。天然氣運輸過程中所產(chǎn)生的能耗與運輸過程有著直接關(guān)系，天然氣是一種清潔性能源，我國天然氣儲量豐富的地區(qū)大多是在經(jīng)濟比較落后，交通不便利的地區(qū)，而天然氣的應(yīng)用主要集中在城鎮(zhèn)地區(qū)和工業(yè)較發(fā)達地區(qū)，因此兩者需要依靠管道來進行輸送。長輸管道的利用可以滿足天然氣的輸送要求，但是在進行輸送過程中會產(chǎn)生大量的能源消耗。天然氣運輸過程中所產(chǎn)生的損耗主要包括直接損耗和間接損耗。直接損耗是指由于各種設(shè)備的原因?qū)е绿烊粴獬霈F(xiàn)損耗，其中主要包括設(shè)備阻力，管道阻力以及控制設(shè)備所產(chǎn)生的阻力等，都會造成天然氣浪費現(xiàn)象;間接損耗是指天然氣運輸過程中，管道出現(xiàn)泄漏或者破裂所帶來的天然氣損耗。直接損耗是天然氣運輸過程中常見的能量損耗，并不能通過任何措施而完全消除，但是可以通過?高天然氣生產(chǎn)工藝，以及加強設(shè)備維護來降低直接損耗，而間接能耗是完全可以消除的，加強天然氣管道的日常檢查工作，防止管道破裂，因此在天然氣運輸過程中加強對間接耗損的控制，可以有效降低運輸成本。

2輸氣管道的運行優(yōu)化

2.1優(yōu)化關(guān)鍵裝置和設(shè)備

在長輸管道上設(shè)置截止閥，并控制好截止閥間的距離，尤其是維護期間，需要關(guān)閉管道來加以檢修，應(yīng)該將截止閥安裝在管道斷開位置的上下游等部位，從而防止天然氣被放空。除此之外，移動式壓縮機的使用必不可少，因為其具有良好的輸氣調(diào)節(jié)功能，可以將放空段的氣體輸送到管線上下游等位置，進而避免天然氣在傳輸過程中會產(chǎn)生的漏氣問題，降低和減少天然氣在運輸過程中不必要的損失。與此同時，通過對運輸管道進行的整體性、綜合性整治，保證運輸管道的良好氣密性。實際操作中，對運輸管道的檢維修、清洗時，要在保證管道氣密性的要求上進行正常的輸氣，科學且有效地規(guī)劃放空段的長度。在實際建設(shè)施工過程中可知，為了預(yù)防和避免管道在防空過沉重的問題，對長期管道進行合理設(shè)計，科學布局管道放空段的長度，可以減少天然氣在運輸過程中的損耗，提高輸氣的效率。

2.2選擇合理的壓縮機類型

壓縮機在天然氣運輸過程中屬于非常重要的機械設(shè)備，將天然氣壓縮以后裝入天然氣管道內(nèi)，因此科學合理地選擇天然氣類型可以有效降低天然氣運輸過程中的能耗。在選擇壓縮機類型時需要考慮壓縮機是否滿足天然氣的供氣量和壓力要求，同時還應(yīng)當?高天然氣壓縮機的使用壽命。通常情況下，當壓縮功率要求在3MW以下時，可以采用往復式壓縮機，壓縮功力要求在3～15MW時，可以選擇離心式壓縮機。往復式壓縮機適用于排量低、壓強較高的情況，而離心式壓縮機的使用情況正好相反。通過對不同機械設(shè)備的功能進行比較，壓縮機的性價比較高，主要是因為壓縮機可以減少由于工程情況對電機運行效率的影響，并且還能?高壓縮機組的運行效率。壓縮機運行所需要的功率較大，因此在進行選擇壓縮機的過程中，需要根據(jù)實際地理位置來進行選擇。在天然氣運輸過程中不斷?高壓縮機組的運行效率，改善壓縮機組的自控性能，降低能源消耗，才能夠在最大程度上?高天然氣行企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益。

2.3應(yīng)用余熱方式開展節(jié)能工作

aznphos-甲基基發(fā)電技術(shù)通常是指在生產(chǎn)過程中將熱能轉(zhuǎn)換為可用的電能。通過對相關(guān)數(shù)據(jù)的調(diào)查不難看出，中國各行業(yè)現(xiàn)在在開采過程中產(chǎn)生了大量的熱量和燃料。在這種情況下，有關(guān)人員可以使用熱回收法，通過使用就業(yè)、使用不必要的能源轉(zhuǎn)換為電力來發(fā)電，從而實現(xiàn)節(jié)約在設(shè)計大型天然氣管道的節(jié)能時，上述所有方法都必須以可靠性為基礎(chǔ)，并在更好地了解當?shù)貙嶋H情況和對不確定性進行定量分析之后，對最終設(shè)計作進一步的修改，將目標的可靠性與更高的效率和安全性進行比較。

結(jié)束語：

天然氣的傳輸離不開長輸管道的節(jié)能設(shè)計，做好管道的節(jié)能設(shè)計對提高天然氣傳輸效率、減少和降低管道使用中不必要的能源損失具有重要意義。正確認識長輸管道的技能設(shè)計的重要性，采用先進的設(shè)計工藝，以控制不合理的管道運行，可以真正達到節(jié)能環(huán)保的目標。

參考文獻：

[1]陳華.天然氣長輸管道設(shè)計節(jié)能有效措施[J].化工管理，2019（34）：142.

[2]劉力升，毛學彬，羅佳，張肇軍，王銳.天然氣長輸管道的節(jié)能環(huán)保設(shè)計[J].石化技術(shù)，2019，26（11）：258-259.

[3]孫曉沆.天然氣長輸管道的節(jié)能降耗技術(shù)研究[A].中國土木工程學會燃氣分會.中國燃氣運營與安全研討會（第十屆）暨中國土木工程學會燃氣分會2019年學術(shù)年會論文集（上冊）[C].中國土木工程學會燃氣分會：《煤氣與熱力》雜志社有限公司，2019：3.