发布时间 : 星期一 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
③《全苏输气管道工艺设计标准》 ④《输气管道工程设计规范》
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2 天然气管线
2.1 天然气长输管线的基本定义及输气站组成
天然气长输管线就是连接脱硫净化厂或LNG终端站与城市门站之间的管线，在我国压力管道分类中属国标A类，其设计应遵循规范《输气管道设计规范GB50251》。输气站是输气管道工程中各类工艺站场的总称。按它们在输气管道中的位置分为：输气首站、输气末站和中间站（中间站又分为压气站、气体接收站、气体分输站、清管站等）三大类型。按功能可分为：调压计量站、清管分离站、配气站和压气站等。
2.2 天然气长输管线的发展前景
20世纪后期，世界科学技术突飞猛进，电子计算机的迅速发展和推广使用，新材料、新设备、新工艺的开发与更新换代，把世界油气管道工业推进到了人们喻之为“新的技术革命”的时代。由于天然气产地越来越远离主要消费中心，为了获得最佳输气效益，天然气长输管道呈现出了以下几种主要的发展趋势：
(1) 高压输送
高压输送是当前国际天然气管道输送技术的发展趋势。目前天然气的高压输送的压力已达10至15MPa。
高压输送是天然气的密度增加，流速减小，降低了管道的沿程摩阻，提高了输送效率；此外，天然气的密度增加，将提高气体可压缩性，降低压能损耗，提高了压缩效率；管道输送能量消耗下降，可减少压缩站装机功率，加大站距，降低投资；高压输送要求使用强度更高韧性更好的管线钢。高级钢减少了钢材消耗，降低了材料费用。
(2) 长运距
天然气产量和贸易量的不断增加，采用超长管线输送天然气已被认为是最为经济的方法。近20几年来，欧美各国投入了大量资金建设一大批长距离、大口径输气管线。
美国为了开发利用阿拉斯加的天然气资源，于1980~1986年建成了美国横贯阿拉斯加输气管线系统，该系统贯穿阿拉斯加和加拿大境内，向美国本土48个州输气，总长达7763km。
苏联至1987年，输气管道的平均长度已近2000km，天然气的平均运距猛增：1990年是10年前的1.4倍，20年前的3倍，30年前的4.6倍。
(3) 大口径
高压力建设大口径管道的经济性是十分明显的，增加管道直径可提高输送压力。第一，可以提高管道的输送能力。在其他如输送压力（7.5MPa）、温度（+40℃）相同条件下，管径越大，输气能力越高；在其它如管径（720mm）、温度（+40℃）等相同条件下，输送压力越高，输气能力越大。第二，可以大量节约投资和钢材消耗。
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一般来说，在输气量可以较准确预测的情况下，建一条高压大口径管线比平行建几条低压小管线更为经济。有人计算，一条914mm管道的输送量是304mm管道的17倍；一条输送压力为7.5MPa、管径为1420mm的输气管道可代替3条压力为5.5MPa、直径为1000mm的管道，但前者可节省投资35%，节省钢材19%。前苏联采用大口径多层壁管线输送秋明油田天然气，钢材耗量降低了23%~25%，净投资节省了15%~16%，全部费用节省了14%~15%。
前苏联是大口径天然气长输管道最多的国家。俄罗斯天然气股份公司拥有的直径超过1m的长输管道占输气管道总长度的60%以上[10]。
管道采用的最高输气压力，在一定程度上反应了一个国家输气管道的整体水平。目前世界陆上输气管道的最高设计压力为：美国10MPa，前苏联7.5MPa，美国7MPa，德国和意大利8MPa。海底输气管道的设计压力一般较高，如阿—意输气管道横穿西西里海峡段的设计压力为15MPa，而发生事故时压气站的出口压力可高达20.5MPa。我国四川气田万—卧输气管线的设计压力达到8.0MPa。
(4) 高压大口径输送管道采用内涂层减阻
加拿大和德国所修建的大口径输气管道均在管道内壁喷涂环氧基涂层，以降低气体的输送摩阻。由于该内涂层的作用主要不是为了防腐，因此涂层厚度仅为几十微米。内涂层费用仅为FBE涂层的1/6~1/3。喷涂内涂层后可降低气体输送摩阻的7%~14%。
(5) 高度的自动化遥控
当代输气管道的自动化管理和遥控水平相当高，并不断朝着更高的层次发展。自动化与通信系统发展速度之快，已使该系统设计水平的高低，常常被作为评价某一天然气储运工程现代化水平的依据。
现代输气管道自动化管理多采用SCADA系统。在国内外输气管道设计中，SCADA系统已成为必不可少的选择，已成为管道系统管理和控制的标准化设施，压气站、计量站、调压站、清管站、阴极保护站等均由SCADA系统实行遥控。SCADA系统的主要发展趋势有：①采用容量更大、存取速度更高的外存储器，以激光技术为基础的光盘将取代现有的磁盘和磁带；②采用更逼真的三维彩色图形显示器，操作人员可以从显示器上观察到压气机组、控制网等工艺设备三维图像；③开发功能更强大的SCADA系统软件和应用软件；④采用人工智能和专家系统技术使SCADA系统智能化。
(6) 采用富气输送
富气输送使压缩站所需功率下降；富气输送还省去进入管道前分离乙烷、丙烷、丁烷的花费和输送液化石油气到最终用户的费用。
(7) 提高钢级
随着冶金技术，特别是铁水预处理、炉外精炼、控轧控冷等技术的发展，降低成本、高强度、高韧性管线钢技术已经成熟。
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一般情况下，钢管费用占整个管道投资的25%~30%。据欧洲钢管公司介绍，同样输气量下，材料由X70改为X80，可因壁厚减小降低材料成本7%左右。
(8) 输气干线网络化
人们从长期的天然气开发和利用的经验教训中认识到，单条输气管道具有很大的局限性，在条件允许的情况下，将若干单条输气管道相互连通，形成管线网，则具有许多优越性，主要表现为：多气源供气，可提高供气的可靠性；有利于拓展天然气市场；有利于充分利用输气管道的能力，不会因某一气源的衰竭而出现无气可输的管道或管段；有利于提高输气调度的灵活性等。
当今世界上已先后形成了一些洲际的、国际的、全国性的和地区性的大型输气管网。
①前苏联统一供气系统
前苏联统一供气系统是当今世界上规模最大的天然气输送管网。至1990年末，该系统有干线输气管道22.5万千米，连接着500多个气田，907座压气站（共3850台压气机组、总安装功率5000×104kW）、46座地下储气库（总储气能力为2832×108m3）、4500座配气站、6座天然气加工处理厂和约15000个城市和居民区。系统总输气能力（包括支线）超过10000×108m3/a；固定资产总值（不包括城市供气管网）约650亿卢布，占整个燃料部门固定资产总值的68%。
②欧洲输气管网
整个欧洲是当今世界上输气管道密度最大的地区。输气管道纵横交错，组成了一个从东（欧亚边境）到西（大西洋）、从南（西西里岛、直布罗陀海峡）到北（挪威北海）的输气管网群。如今，天然气可从欧洲任何一个角落输送到每一个消费区。
③北美输气管网
在北美洲，从加拿大到美国到墨西哥形成了庞大的输气管网系统。1993年，北美商品气产量为6796.8×108m3，天然气干线管道达到50多万千米，这些管网将北美的主要产气区（如加拿大西部、墨西哥湾的海上部分、陆地上的得克萨斯、路易斯安那及俄克拉何马州）与美国、加拿大和墨西哥的约8500万个天然气用户连接起来，并向这些用户供气。
④北非—欧洲输气系统
北非—欧洲输气系统包括阿尔及利亚至意大利和阿尔及利亚至西班牙两大输气管道工程。阿—意输气管道从阿尔及利亚通过突尼斯、穿越地中海而进入意大利的西西里岛，全长2500km，管径1220mm，设8座压气站。阿—西输气管道从阿尔及利亚穿越直布罗陀海峡后进入西班牙的塞维利亚，全长1434km，管径1220mm；该管道从塞维利亚一直延伸到葡萄牙、法国和德国[11]。
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