天然氣管道運(yùn)行優(yōu)化及能耗控制

1、天然氣管道運(yùn)行優(yōu)化及能耗控制摘要：為了使天然氣管道經(jīng)濟(jì)合理、高效率的運(yùn)行，采用對其進(jìn)行數(shù)學(xué)模型仿 真，以及對天然氣壓縮機(jī)組進(jìn)行方式控制的辦法，可以有效提高天然氣管道的運(yùn) 行效率，提高能耗控制效果。關(guān)鍵詞：天然氣管道；運(yùn)行優(yōu)化；能耗控制1石油天然氣管道施工技術(shù)特點(diǎn)石油天然氣管道施工過程中，暗線較長，很多時候會跨越不同種類的氣候環(huán) 境和地形地質(zhì)，因此經(jīng)常會受到外界條件的制約，并且石油天然氣管道通常會在 底下鋪設(shè)，這樣就大大節(jié)省了占地面積。管道運(yùn)輸?shù)牧勘容^大，管道工程建設(shè)完 成后可以長時間的運(yùn)行，而且運(yùn)行中造成的損耗也小，并且還不會造成周邊環(huán)境 的污染。為了能夠?qū)崿F(xiàn)對石油天然氣管道的實(shí)時監(jiān)管和遙控，

2、會在施工時設(shè)置監(jiān) 控系統(tǒng)，現(xiàn)在越來越多的新型應(yīng)用技術(shù)在控制上都慢慢實(shí)現(xiàn)了自動化和數(shù)字化， 可及時發(fā)現(xiàn)問題并采取措施進(jìn)行改善。管道施工前要對當(dāng)?shù)剡M(jìn)行嚴(yán)密的檢測，了 解其氣候環(huán)境特點(diǎn)和地形地質(zhì)，并根據(jù)得到的資料來確定施工方案。做好管道外 邊的防腐蝕，選擇操作性高的施工技術(shù)來保證整個施工流程能依據(jù)之前確定好的 方案設(shè)計(jì)來進(jìn)行施工。其中施工流程為：測量放線、征地掃線、運(yùn)管布管、管槽 開挖、輕型軌道敷設(shè)、發(fā)送管道段、管道組裝焊接、管道探傷以及地面檢測，不 能隨便更改工藝施工流程。2能耗控制措耗2.1天然氣壓縮機(jī)組控制天然氣管道大多采用干式低排放壓縮機(jī)組，為了實(shí)現(xiàn)較低的燃燒溫度、保證 氮氧化物以及碳氧化物

3、達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，避免對自然環(huán)境污染，天然氣干式低排放 機(jī)組的燃燒室在實(shí)際的應(yīng)用中會，出現(xiàn)空氣泄漏的問題，因?yàn)橛幸徊糠挚諝鈺?來機(jī)組降溫，會對天然氣機(jī)組的運(yùn)行效率產(chǎn)生影響。該機(jī)組具有三種不同的燃燒 方式，由于機(jī)組負(fù)荷的不斷提升，燃燒方式會逐漸從BC方式向著AB方式、ABC 方式轉(zhuǎn)變。參照實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)資料進(jìn)行深入分析，如果燃燒室從AB方式支遷， 同時排氣泄漏閥開度不小于70%，可以適度地降低機(jī)組的運(yùn)行負(fù)荷。對燃燒室進(jìn) 行調(diào)控把運(yùn)行方式轉(zhuǎn)變?yōu)锽C方式，再逐漸提高負(fù)荷，可以在BC方式下運(yùn)行，同 時保證排氣泄放閥處于全關(guān)狀態(tài)，燃?xì)鈾C(jī)組輸出功率和AB運(yùn)行方式，在排氣泄 放閥開度不小于70%運(yùn)行情況輸出的效

4、果十分相似，可是耗氣量會顯著減少。2.2機(jī)組運(yùn)行性能測算由于天然氣管道和機(jī)組設(shè)備存在性能方面的問題，組建管道和設(shè)備的性能測 算數(shù)學(xué)模型，對全線范圍內(nèi)的壓縮機(jī)運(yùn)行效率、壓氣站能源利用率和燃機(jī)效率等 數(shù)據(jù)資料進(jìn)行定期的測量和計(jì)算，對每個數(shù)據(jù)之間進(jìn)行相互對比，及時地采集并 分析判每臺設(shè)施的運(yùn)行狀況，可以實(shí)現(xiàn)全線范圍內(nèi)的高效率運(yùn)行。從最近一年的 天然氣管道AB線天然氣壓縮機(jī)效率的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)查中可以發(fā)現(xiàn)，相比于前 2016年，2017年的AB線壓縮機(jī)組處于低效區(qū)間，特別6-8三個天然氣站場。AB 線的部分效率減小是由于應(yīng)用了 ABC細(xì)線優(yōu)化處理后的運(yùn)行模式，舍取了 AB線 部分站點(diǎn)天然氣壓縮機(jī)組的運(yùn)

5、行效率。處于低輸入量的條件下，AB線經(jīng)過跨接線 向C線段轉(zhuǎn)注氣體，使AB線段的輸氣量處于較低水平，AB線天然氣管道負(fù)荷率 不高。有一部分站點(diǎn)因?yàn)閺脑瓉淼碾p機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)變?yōu)閱螜C(jī)運(yùn)行方式，使天然氣壓縮 機(jī)組的工作點(diǎn)處于滯止線上下，偏離出高效運(yùn)行的工作區(qū)間。3天然氣管道應(yīng)急管理分析3.1風(fēng)險消除做好該環(huán)節(jié)工作主要是為了避免和降低管道風(fēng)險對人員安全造成威脅，并通 過持續(xù)性的采取措施達(dá)到減輕或消除風(fēng)險的目的。為達(dá)到這一效果也需要大量人 員共同參與到其中，通過天然氣管道運(yùn)營中潛在的危險因素進(jìn)行有效識別和分析， 并加強(qiáng)風(fēng)險有害因素控制，可以對危險度比較大和發(fā)生頻率比較高的風(fēng)險進(jìn)行有 效控制和排除。3.2應(yīng)急準(zhǔn)備

6、在應(yīng)急準(zhǔn)備階段，主要通過提供培訓(xùn)、技術(shù)和資金，提高后期減災(zāi)防災(zāi)和災(zāi) 后恢復(fù)能力。在該階段中又包含了評價、計(jì)劃、準(zhǔn)備和評估四項(xiàng)內(nèi)容，首先對天 然氣管道災(zāi)害類型進(jìn)行識別，并對風(fēng)險程度進(jìn)行評價，然后根據(jù)重大危險源辨 識、開展危險源監(jiān)督管理工作意見等規(guī)定確定存在的重大危險源，并構(gòu)建 相適應(yīng)的雁急預(yù)案，最后通過改進(jìn)和修訂，對應(yīng)急準(zhǔn)備計(jì)劃進(jìn)行完善4。3.3應(yīng)急反應(yīng)在救助過程中需要根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況對行動目標(biāo)進(jìn)行確定，在應(yīng)急救援資源 上也要確保在短時間內(nèi)完成，然后通過救援、轉(zhuǎn)移等措施，將風(fēng)險控制在一定范 圍內(nèi)，并將事故造成傷害降至最低。3.4恢復(fù)當(dāng)應(yīng)急反應(yīng)措施可以滿足現(xiàn)場救援、人員安置和財(cái)產(chǎn)保護(hù)以后，就表示已

7、經(jīng) 進(jìn)入到恢復(fù)階段中，在這過程中進(jìn)行恢復(fù)既可以時短時間完成，又可以是持續(xù)性 進(jìn)行，這需要根據(jù)實(shí)際災(zāi)害程度和影響范圍進(jìn)行決定，進(jìn)行恢復(fù)也需要按照不同 功能和實(shí)際情況進(jìn)行劃分，涉及到的內(nèi)容包含了人員安置、損害評估、設(shè)施重建 等。4石油天然氣工程管道的施工技術(shù)石油天然氣工程管道施工一定要確保安全，石油天然氣輸送管道一旦泄露而 引起的災(zāi)難就是重災(zāi)，如火災(zāi)、爆炸。所以石油天然氣工程管道的施工和安裝對 于安全要極高，施工人員必須專業(yè)。管道安裝對于施工精度要求也高，依照管道 施工設(shè)計(jì)的要求，施工技術(shù)包括如下：4.1鋼管使用對于管道鋼材種類的選擇，有各種因素，例如：石油天然氣輸送的壓力、輸 送管和管道的安全等

8、級等。舉個例子來說，管線的鋼材選用了 L450級，如果施 工地點(diǎn)有河流經(jīng)過，那就選擇直縫管，如果是在其他的地質(zhì)特點(diǎn)上就可以選用螺 旋焊管。另外，鋼管材料的壁厚的確定也要依據(jù)地質(zhì)地形條件來定，例如，在穿 越河流、地下水位這樣的地段根據(jù)其地理位置來說就要選擇比較厚點(diǎn)的鋼管材料， 最好是16, 2mm壁厚；如果是在高原山區(qū)的地段，就可以采用11.3mm壁厚的 鋼管材料。4.2焊接技術(shù)對于我國現(xiàn)在來說，大概有四種管道施工焊接的技術(shù)措施。一是因地制宜， 來實(shí)行管道焊接，在水路的地方，采用溝上施工的方式，高精度的操作內(nèi)對口器， 多個機(jī)組可以同時進(jìn)行作業(yè)，提高工作效率；在主要是山區(qū)的地方，可以使用溝 下的施

9、工方式，主要還是因?yàn)樯絽^(qū)地段空間較少，施工時可以使用外對口器。二 是進(jìn)行焊接的工作人員不僅要有資格從業(yè)證書，還要具備熟練高超的操作技能， 上崗之前要進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)培訓(xùn)。三是焊接的時候要熟悉兩種工藝流程：低溫焊 接和常溫焊接。四是根據(jù)相關(guān)的施工規(guī)定，焊接之前做好相應(yīng)的準(zhǔn)備，焊接之后 做好檢查工作。4.3管道防腐技術(shù)管道防腐材料的選用應(yīng)符合國家、行業(yè)現(xiàn)行產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，應(yīng)滿足設(shè) 計(jì)要求功效。所有進(jìn)場產(chǎn)品全部檢查，索取生產(chǎn)許可證和產(chǎn)品合格證書以及檢驗(yàn) 報告等資料。管道防腐的關(guān)鍵部位是防腐層補(bǔ)口、補(bǔ)傷的處理，補(bǔ)口材料采用輻 射交聯(lián)聚乙烯熱收縮套時，應(yīng)按管徑選用配套的規(guī)格，產(chǎn)品表面應(yīng)平整清潔、無 瑕點(diǎn)、無裂口及分界變色，基材邊緣應(yīng)平直；也可采用環(huán)氧樹脂/輻射交聯(lián)聚乙烯 熱收縮套三層結(jié)構(gòu)，并應(yīng)使用無溶劑環(huán)氧樹脂底漆。補(bǔ)口前應(yīng)對管端補(bǔ)口部位進(jìn) 行表面處理，清除表層鐵銹、污垢，保持補(bǔ)口干凈、干燥，搭接部位的聚乙烯防 腐層應(yīng)打磨出粗糙表面。采用火焰加熱器對補(bǔ)口部位進(jìn)行預(yù)熱處理，預(yù)熱溫度達(dá) 到要求后再進(jìn)行后續(xù)施工?？刂坪么罱娱L度和寬度，掌控好預(yù)加熱的溫度，應(yīng)滿 足設(shè)計(jì)要求。補(bǔ)口質(zhì)量檢查包括外觀、漏點(diǎn)和粘結(jié)力，每100個口至少抽檢一個 口，如不合格應(yīng)加倍抽查，若加倍檢查仍不合格，該管線補(bǔ)口全部返修。結(jié)語