发布时间 : 星期六 文章输气管道工艺设计论文毕业论文-输气管道工艺设计答辩更新完毕开始阅读
中国石化在山东市场的供气范围，其中济南站的投产，实现了安济线、济青线和中济线的大连通，为平衡山东管网的压力起到了重要作用。
2009年在将陕京二线和西气东输二线通过冀宁联络线和泰安支干线接入山东之后，中石油集团公司更进一步切入了山东省境内的天然气管网建设。该管网项目估算总投资约90.6亿元。分析人士指出，山东的油、气两个市场都呈现出巨头云集、硝烟弥漫的态势，中石油作为后来者扩张势头猛烈。
2009年9月28日，中石油集团与山东省政府签署合作文件，共同投资成立山东天然气管网合资公司。当日，泰安至威海段管道工程在泰安高新区开工。
此次开工建设的山东天然气管网工程由1条干线和6条支线组成，自西向东途经泰安、淄博、青岛、烟台、威海和日照等地区，全长1067公里，设计输气能力86亿立方米，最终年输气能力可达110亿立方米。预计泰安至青岛段、青岛至威海段管道分别于2010年6月和12月底前建成投产。工程建成后，山东天然气管网的气源将主要来自陕京二线管道和西气东输二线管道，这两条主管道分别通过冀宁联络线和泰安支干线与山东省管道相连，成为互联互通的全国性天然气管网的一部分。 2007年12月，中石油集团公司就与山东省政府签订了合作备忘录，在重大项目、油气销售网络等领域开展全面合作。此次山东天然气管网项目估算总投资约90.6亿元。到2020年，中石油计划在山东投资近500亿元建设天然气管网及配套设施。 中石油的高歌猛进无疑将给中石化带来巨大压力，因为山东历来是中石化的“传统领地”，中石化川气东送管道最初的设计方案就是将普光气田的天然气输往山东地区。除了去年投产的青岛大炼油外，中石化还将唯一一个规划中的LNG接收站落户在了青岛，足见山东市场的重要性。
分析人士指出，山东当地和周边并无大型天然气资源地，因此修建长输管道引入气源成为国内主要油气公司的策略。中石油正是使山东成为其陕京和西二线联络线之间的最大受益地区。更重要的是，中石化2003年就与山东国资背景的鲁信投资共同设立了两家合资公司山东省天然气管道公司和山东实华天然气公司，负责山东省内的天然气管网规划、建设与管理以及管道天然气的销售与下游利用项目开发。而中海油在成功收购山东海化集团之外，还在去年初与山东省政府签署战略合作框架协议，规划在建设LNG项目、天然气管网、城市燃气等领域展开合作。
多个气源供应巨头们在山东市场的争夺趋于白热化，当地发达的经济对能源需求的增长，已经使该区域“火药味”十足，未来各寡头在该地区的“势力范围”有望改写。
2010年9月10日上午，中国石化山东LNG（液化天然气）项目开工奠基仪式在山东青岛胶南市举行。该项目是中国石化正式实施的第一个LNG项目，同时也标志着中国石化与山东省共同实施的“气化山东”战略迈出了关键一步。
中国石化山东LNG项目位于山东省青岛胶南市董家口，由接收站、码头工程和外输管线工程三部分组成，分两期建设。一期工程总投资96.6亿元，年计划接转
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LNG300万吨，拟建设3座16万立方米储罐，1个靠泊8万—27万立方米LNG船的专用码头及接收站等配套设施，以及董家口—泊里—胶州—莱西、日照—临沂输气管道，外输管道共约400公里，设计年输气能力40亿立方米，项目预计2013年11月建成投产。二期工程建设规模和投产时间将根据资源落实和天然气市场开发情况确定。
近年来，中国石化致力于打造上游业务“长板”，制定并实施了“天然气大发展”战略，加快推进天然气勘探开发、管网建设和市场拓展，天然气储量规模快速扩大，产量快速增加。目前已初步形成了四川、鄂尔多斯、松辽南、塔里木、渤海湾等五大天然气生产基地，华北地区、长江中下游地区两大天然气管网系统以及川气东送沿线、榆济管道沿线、西北、东北、川西等“两线三区”市场。预计到2010年末，中国石化天然气管网里程将达到6500公里，天然气产量将超过100亿立方米，市场范围涉及全国20余个省、市、自治区。
自2005年开始，山东已成为我国能源消费第一大省，但主要以原煤和原油为主，天然气消费仅占一次能源消费总量的1％左右，对清洁能源的市场需求极为迫切。从2002年开始，中国石化与山东省合作实施?气化山东?战略，目前中国石化在山东的天然气管网已超过1500公里，每年供气20多亿立方米。山东液化天然气项目标志着我们双方的合作更加深入。据专家测算，中国石化LNG项目一期投产后每年可替代753.3万吨原煤，每年可减少排放二氧化碳1213.4万吨，将为山东省节能减排和环境安全作出重大贡献。
据悉，项目资源来自埃克森美孚公司建于巴布亚新几内亚的LNG项目，中国石化已与埃克森美孚公司签署了合同气量为200万吨/年LNG的长期购销协议。中国石化将与青岛市政府成立合资公司，负责山东LNG项目的具体运作。
天然气巨头逐鹿山东，演绎“三国”格局，最终受益者将是山东经济和百姓。一家企业独家供应山东市场，首先是供应能力不足，每到冬天用气高峰，极易导致“气荒”局面的发生，一些工业用户被迫停气，多家供气将使气源不足的问题迎刃而解。更为重要的是，多家竞争将会使天然气价格有所下降，并大大加快气化山东的进程，让老百姓用上清洁、高效的便宜天然气。
另外，国家投资负责的主干管网及门站全线胜利建成并成功运营，由地方投资负责的城市管网正在相继建设中。“西气东输”管道工程属长距离输气管道工程。在建设前，有必要对这种长距离输气管道工程进行经济评价，为工程项目的可行性提供决策依据；在建成后，也有必要进行经济评价，为工程项目的验收提供科学依据。长距离输气管道的输量受输送压力、管径及壁厚、沿途所设压缩机站数等工艺参数的制约，当输送压力、管径确定后，可通过增设管道压缩机站的方法，提高管道输量，而要增加的管输量越多，管道中间增设的压缩机站越多，工程项目的投资和营运成本越高。当超过一定界限后，管输量的增量效益就会低于相应的投入增量，导致整个管道工程
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的经济效益下降。因此，长距离输气管道存在一个使管道的经济效益最大的最优输量。长距离输气管道的经济效益，受工艺条件、经济参数等的约束。
长距离输气管道，尤其是大口径高压力的长输管道往往跨省区甚至跨国界输送巨量的天然气，是能源运输的大动脉。它的组成大致可分为：管道本身（包括干线和支线）、站场以及通信调度自控系统三部分。管道部分除管道本身以外还有通过特殊的段如：江河湖波、铁路、高速公路等穿（跨）越工程；管道截断阀室；阴极保护站及线路护坡、堡坎等构筑物。站场部分有首战、清管站、气体接收站、气体分输站、压气站、门站等。清管站通常与其它站合建，往往同时完成多种功能。中国天然气资源主要分布在塔里木、柴达木、鄂尔多斯、四川、松辽、渤海湾、东海和南海等八个盆地，其中塔里木、柴达木、鄂尔多斯、四川等四个盆地位于我国新疆、青海、宁夏、甘肃、内蒙古、陕西、四川和重庆等西部省区，其天然气资源量占总资源量的55%；东海和南海盆地位于东部和南部沿海地带，而我国天然气市场主要分布在东部经济比较发达的长江三角洲、环渤海和珠江三角洲等地区。从地域分布上看，资源和市场分别处于西部和东部地区，中间距离相隔数千公里，因此，为了满足市场的需求，需要建设更多的长距离输气管道[3]。
长久以来管道工程的水工保护方案基本上都是亿工程措施为主，大量的建筑材料（如石料、砂、白灰等）的应用和获取，不但给环境本身造成了一定的破坏，而且还造成了不少永久性的占地，增加了管线建和成本。“创造能源与环境的和谐统一”是管道建设的目标之一，采用新技术、新材料和新工艺，借鉴相关行业的成功经验，将种植草木的护坡成功地应用于本工程。管道内涂层是指将涂料喷涂在管道内表面，形成一层均匀薄层。天然气管道内涂层减阻技术的研究始于20世纪，大规模应用于长输天然气管道是在20世纪50年代。20世纪初期，人们已经认识到输水管道流动性能受管子内部表面状况的影响很大。为了改变流体的流动性能，在水管中应用了内涂层。在20世纪中期，内涂层开始应用在输油管道上，其目的是为了防止管壁结蜡而改善流动性能。此后，加拿大于1962年，意大利于1965年，英国于1966年，前苏联于1967年相继应用了大口径输气管道的内涂层技术。在过去的四十年中，内涂层已迅速的在世界范围内推广应用。目前在国外，管径在508mm及以上的输气管道基本上都应用了内涂层。
对于建设中的输气管道，压气站的投产总是落后于线路部分的投资。对于合理的在建输气管道设备投产计划的论证应该在这一客观限制条的范围内进行。在分析逐步建设中输气管道压气站的负荷时，要注意这样一个事实：在输气管道最初的发展阶段，投产的压气站的设计功率不可能全部被利用，因为系统的输量偏低、压气机的压缩比不高。由此可见，每座压气站的设备应该分阶段投产，而且，在每一阶段应该投入的工作机组数要视输气管道再改发展阶段的需要而定，需要多少台，就投入多少台，换句话说，如果建设中的压气机车间的部分设备已足以满足输气的要求，那么就应该将
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其投入运行，而不必等待该压气站所有的设备全部投产。分阶段投产增加了逐步建设中的输气管道的动力装备程度，并提高了其在起动运行阶段的输量[4]。输气管道系统是一个统一、密闭、连续的水力系统，其中一处工况的变化必然带来全线工况的变化。特别是随着天然气开发规模和使用规模的不断扩大，天然气管网系统也日趋庞大和复杂。一方面，使得人们更难于了解和掌握管道系统的运行规律，论证和提出合理的设计方案和运行方案的难度增大，难于分析和处理管道系统的事故工况；另一方面，由于管道系统的运行状况直接影响着天然气的产、供、销之间的关系。因此，必须对输气管道的运行进行优化管理，使输气管道将气体保质、保量、安全、经济的输送到终点，在满足气源和用户要求的前提下，带来巨大的经济效益和社会效益。
1.2 国内外研究现状
根据BP世界能源统计，到2013年底世界天然气剩余探明储量185.02万亿立方米，平均储采比60年左右，高于世界石油42年的平均储采比。
世界天然气资源的分布并不均衡，下图和表显示了2008年世界天然气剩余探明储量的分布情况和主要天然气资源国的储量情况，从中可以看出世界天然气资源主要集中在中东和前苏联地区。
工业国家从二十世纪初开始天然气利用研究，到二十世纪三、四十年代天然气工业利用己达相当水平。近20年来，天然气探明储量以年约5%的速度增长，年产量增长速度达到3-3.5%。据地质家预测，全球天然气可采储量约为1317亿吨石油当量，与石油基本相当。据国际天然气协会提供的数据，目前全球天然气己探明储量为148.1万亿立方米，其中，中东56.1万亿立方米，俄罗斯47.6万亿立方米。世界天然气资源丰富但分布不均衡，80%的天然气储量集中于俄罗斯、中东和中亚地区。
图1-1 2008年世界天然气剩余探明储量
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