LNG長(zhǎng)距離輸送管道制約因素及建議

1、 lng長(zhǎng)距離輸送管道制約因素及建議 摘要：天然氣輸送管道為人們提供了便利的生活條件，是現(xiàn)代化社會(huì)城市建設(shè)的重要組成部分。天然氣輸送管道設(shè)施在建設(shè)中往往會(huì)花費(fèi)大量的時(shí)間、人力、物力，尤其是長(zhǎng)距離的天然氣輸送管道。因此，為了減少經(jīng)濟(jì)成本，提高建設(shè)效果，對(duì)其制約因素進(jìn)行分析探討很有必要。本文首先對(duì)lng長(zhǎng)距離輸送管道進(jìn)行基本概述，分析其主要輸送技術(shù)，最后結(jié)合 lng長(zhǎng)距離輸送管道的相關(guān)制約因素，提出建議，旨在為促進(jìn)我國天然氣行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展提供參考和借鑒意義。關(guān)鍵詞：lng；長(zhǎng)距離輸送管道；影響因素；措施分析1 、lng長(zhǎng)距離輸送管道基本介紹在常壓-162下，天然氣液化為液化天然氣(lng)，體積約

2、為氣體體積的1/600，體積能量密度是汽油的72%，便于經(jīng)濟(jì)可靠的運(yùn)輸，方便靈活，適應(yīng)性強(qiáng)。如果建設(shè)管道每年輸送天然氣，如采用氣體管道運(yùn)輸，需要建設(shè)多條低合金鋼管道，而采用液體lng管道，則可以明顯降低管道建設(shè)數(shù)量。在管道路由緊張的地區(qū)，無疑lng液態(tài)輸送管道具有獨(dú)特的吸引力。但是，目前l(fā)ng液態(tài)輸送管道多見于lng接收站天然氣液化裝置、城市調(diào)峰裝置和lng運(yùn)輸船上，對(duì)于長(zhǎng)距離管道輸送大量lng的相關(guān)研究還較為匱乏。2、常見的lng管道輸送技術(shù)由于lng為低溫液體，管道沿線漏熱將加熱管道內(nèi)的lng，使一部分lng氣化，將使管道內(nèi)形成氣液兩相流動(dòng)，不僅增大沿線阻力，而且還會(huì)產(chǎn)生氣體段塞流動(dòng)現(xiàn)象，

3、嚴(yán)重影響管道的輸送能力及運(yùn)行安全。因此在長(zhǎng)距離lng管道采用單相輸送工藝需要防止液體氣化，實(shí)現(xiàn)液體單相流動(dòng)，即將管道操作壓力控制在臨界冷凝壓力之上，管道內(nèi)流體溫度控制在臨界冷凝溫度之下，使得管道運(yùn)行工況位于液相區(qū)，保持液體單相流動(dòng)。管道沿線必須設(shè)置泵站提供壓力能，設(shè)置冷站降低lng的溫度，泵站和冷站合建站為冷泵站，因此沿線需設(shè)置首站、泵站、冷泵站、末站4種類型站場(chǎng)。3、 lng長(zhǎng)距離輸送管道的制約因素3.1 lng長(zhǎng)距離輸送管道建設(shè)選址在管道選址過程中需要設(shè)計(jì)多種綜合性的設(shè)計(jì)方案，選擇合理的、與實(shí)際情況匹配的lng長(zhǎng)距離輸送管道建設(shè)位置能夠提高管道建設(shè)的安全性，降低建設(shè)成本，減少建設(shè)時(shí)長(zhǎng)，同時(shí)

4、有利于后續(xù)管道維護(hù)和檢修工作的順利進(jìn)行。3.2 lng長(zhǎng)距離輸送管道材料選擇管道材料是lng長(zhǎng)距離輸送管道建設(shè)的核心因素，優(yōu)化lng長(zhǎng)距離輸送管道需要從管道材料的選擇入手。根據(jù)實(shí)際情況選擇性能優(yōu)異的管道材料能夠減少管道爆裂導(dǎo)致危險(xiǎn)事故的發(fā)生，為后續(xù)維修工作降低難度，節(jié)省經(jīng)濟(jì)支出。同時(shí)，性能優(yōu)異的管道材料也能提高其輸送天然氣能源的安全性能，保障人們生產(chǎn)生活的穩(wěn)定性。隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，管道材料的選擇也更加多樣，lng溫度較低，絕熱材料應(yīng)該耐低溫，采用保冷材料等。3.3lng長(zhǎng)距離輸送管道的安全性能耐壓性能。耐壓性能主要是指lng長(zhǎng)距離輸送管道外部承受壓力荷載的能力和內(nèi)部管道工作壓力。 耐壓能

5、力是lng長(zhǎng)距離輸送管道安全性能的重要體現(xiàn)。柔性特點(diǎn)。柔性特點(diǎn)主要是管道的彈性能力，受不同管材的結(jié)構(gòu)密度影響，lng長(zhǎng)距離輸送管道的柔性特點(diǎn)也各不相同。耐腐蝕性。為了提高管道安全性能，需要在優(yōu)化過程中著重選擇耐腐蝕性高的管道材料。除此之外，相關(guān)安全性能還有l(wèi)ng長(zhǎng)距離輸送管道接口形式、管材重量、施工難度、粗糙程度、工程造價(jià)等情況。一般管材采用非埋地敷設(shè)方式，整體實(shí)施過程更加困難，安全性較低。應(yīng)用不銹鋼材料在輸送lng時(shí)必須增設(shè)u型補(bǔ)償器，因而必須架空敷設(shè)。架空敷設(shè)必須永久征地，實(shí)施難度大。全線設(shè)置u型補(bǔ)償器增加永久占地面積，增加管道實(shí)際長(zhǎng)度。管道暴露在自然環(huán)境中，耐候性差，易遭受第三方破壞，安

6、全性較低。3.4lng長(zhǎng)距離輸送管道投產(chǎn)預(yù)冷短距離的lng管道使用低溫氮?dú)鈱⑿读瞎苈防鋮s至一定溫度后，再采用船上的lng冷卻或直接進(jìn)液，但對(duì)于長(zhǎng)距離管道，如何實(shí)現(xiàn)全線管道同時(shí)冷卻是一個(gè)難題。3.5管道停輸工況管理情況在lng長(zhǎng)距離輸送管道停輸后，一旦管道內(nèi)液體氣化，管道壓力不易控制，泄放量大，管道再次降溫也存在困難。如果采取保壓維溫的方式，可以停輸66h，但如何精確模擬并加以準(zhǔn)確控制，也需要開展大量研究工作。3.6管道維情況修lng長(zhǎng)距離輸送管道易遭到破壞，對(duì)周圍環(huán)境影響大。lng接收站的lng管道在維搶修需用n2置換管道內(nèi)的lng液體，因而lng長(zhǎng)距離輸送管道局部破裂、泄漏后，需及時(shí)在問題管

7、道上下游切斷管道，安全泄放管道內(nèi)的lng，更換或修復(fù)問題管道，重新預(yù)冷管道，重新啟動(dòng)管道。為了保證其余管道內(nèi)的lng處于液態(tài)，搶修時(shí)間有限，且局部管道預(yù)冷困難。4、提高lng長(zhǎng)距離輸送管道施工管理效果的建議4.1 優(yōu)化lng長(zhǎng)距離輸送管道選址通過查閱相關(guān)資料，結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，lng長(zhǎng)距離輸送管道在建設(shè)過程中需要遵循以下位置選址原則：與各種障礙物保持適當(dāng)距離，如河流、公路、鐵路等，并且在公路和鐵路的一側(cè)埋設(shè)，減少由于復(fù)雜地質(zhì)條件造成的施工限制，為后續(xù)維修工作創(chuàng)造便利。保護(hù)生態(tài)環(huán)境，盡可能地避免占用農(nóng)田，減少住戶拆遷的現(xiàn)象發(fā)生。避開導(dǎo)電率高的土壤腐蝕嚴(yán)重地區(qū)，降低管道的腐蝕破壞。選擇化工天然氣項(xiàng)

8、目建設(shè)條件好，管理設(shè)施齊全的地區(qū)，加大管道設(shè)施管理效果。4.2積極應(yīng)用高強(qiáng)度、低熱膨脹性的低溫管材304/304l不銹鋼低溫性能較為平庸造成一系列問題，宜盡快開展低熱收縮性低溫鋼材研制工作，力爭(zhēng)使新型低溫鋼材的性能參數(shù)達(dá)到x70的性能水平。經(jīng)初步測(cè)算，當(dāng)新型管材價(jià)格及性能與x70持平時(shí)，lng長(zhǎng)距離輸送管道費(fèi)用現(xiàn)值可達(dá)到氣態(tài)管道費(fèi)用現(xiàn)值1.88倍水平。4.3優(yōu)化lng長(zhǎng)距離輸送管道敷設(shè)方式架空敷設(shè)需永久占地，實(shí)施困難大，易遭受第三方破壞，因此有必要開展適用于lng長(zhǎng)距離輸送管道敷設(shè)方式的研究。4.4進(jìn)行投產(chǎn)預(yù)冷方案設(shè)計(jì)短距離的lng管道使用低溫氮?dú)鈱⑿读瞎苈防鋮s至一定溫度后，再采用船上的lng

9、冷卻或直接進(jìn)液，但對(duì)于長(zhǎng)距離管道，需開展投產(chǎn)預(yù)冷方案的設(shè)計(jì)工作。4.5提高維搶修工作重視程度lng接收站的lng管道在維搶修需用氮?dú)庵脫Q管道內(nèi)的lng液體，因而lng長(zhǎng)距離輸送管道維搶修需及時(shí)在問題管道上下游切斷管道，安全泄放管道內(nèi)的lng，更換或修復(fù)問題管道，為了保證其余管道內(nèi)的lng處于液態(tài)，搶修時(shí)間有限，且局部管道預(yù)冷困難，因而有必要開展維搶修方案的設(shè)計(jì)工作。5、結(jié)束語綜上所述，lng長(zhǎng)距離輸送管道的優(yōu)化管理可以從管道選址、管材選址和相關(guān)排管道敷設(shè)方式等各個(gè)環(huán)節(jié)來實(shí)現(xiàn)。為了提高lng長(zhǎng)距離輸送管道的綜合性能，相關(guān)建設(shè)企業(yè)需要不斷開發(fā)新型技術(shù)，因地制宜的開展施工，合理選址管道材料，增強(qiáng)管道與實(shí)際天然氣運(yùn)輸情況的匹配程度，為人們提供更加便利的使用條件。參考文獻(xiàn)：1. 杜旭, 陳煜, 巨永林. 液化天然氣(lng)的長(zhǎng)距離輸送及其冷能利用j. 化工學(xué)報(bào), 2018, 69(s2):452-459.2. 張康杰. 液化天然氣(l