天然气长输管道设计中的节能分析

长输管道在输送天然气过程中需消耗大量能源,输气管道节能问题一直是我国管道行业发展中需要重点解决的问题。通过分析长输管道系统和选用设备的能耗情况,为项目后续的节能评估提供明确的依据。从分析管道输送能耗入手,提出了天然气长输管道节能降耗的着力点应放在降低管道直接损耗。设计过程中根据能耗分析来确定工艺方案和设备选型等,指出采用内涂层技术和高压输送;适宜的输送温度;在外部条件适宜情况下合理选用压气站压缩机组的驱动方案;在未达到设计输量下减少运行压气站数量等,以优化输送工艺和设备选型来降低管道的直接能耗。     

西气东输管道天然气贸易交接计量系统的设计与应用

贸易交接计量系统是天然气输气管道中最重要的测量系统之一。以分析西气东输管道计量系统的设计与应用背景为出发点，通过对西气东输管道计量系统的创新设计和应用情况介绍，说明该系统的设计理念、设计思路以及技术方案，以期为今后输气管道类似设计或水平提升提供借鉴和参考。     

输气管道设计方案优化评价的区间数学模型

在天然气长输管道设计方案优选评价中,由于各评价指标的相对重要程度不同,必须考虑指标权重对方案评价结果的影响。而在实际计算中,人们均根据各指标体系的重要程度给出一个确切的权重值来进行方案评价,没有考虑权重信息的不确定性。为提高方案评价的准确性和可靠性,将具有不确定性的指标权重以区间数的形式表示,并在区间数学的理论基础上,建立了输气管道设计方案优化的区间数学模型,并通过实例对该模型进行了验证分析。     

天然气分输站场的设计研究

随着环保力度的不断加大和能源结构的变革,天然气在人们的生活和生产中逐渐取代了部分传统能源,而在天然气的输送环节中,分输站场是最关键的设施,发挥着过渡性的作用,尤其是在天然气长距离的输送过程中,向管道沿线地区分输供气的任务就是由分输站场完成,发挥着极其重要的“枢纽”作用。所以,在天然气长输管道工程的设计之初,就要充分考虑如何健全分输站场的各项功能。本文介绍了天然气长输管道传统分输站场的现状,指出了设计中需要注意的问题,阐述了整体设计原则,最后对具体的设计方案进行深度研究。     

关于LNG输气干线的调峰浅谈

随着天然气输送工艺的多元化，液化天然气(LNG)在国内的发展迅猛增长。特别是随着广东LNG输气管道工程、浙江LNG输气管道工程等一批新建项目的筹建，LNG长输管道工程作为一种新型的管道输送工艺，有其独特性。文章从LNG的特点出发，重点论述LNG长输管道在解决工业、民用气的调峰问题土所具有的一些特征。     

黑龙江省首条数字化输气管道建成

近日，由大庆油田天然气分公司组织施工的黑龙江省首条数字化长输管道——大庆至哈尔滨（简称庆哈）天然气长输管道完成系统建设和数据服务工作。另一条数字化长输管道大庆至齐齐哈尔输气管道正在建设中，这是目前黑龙江省仅有的两条数字化管道。     

基于层次分析法的输气管道综合腐蚀行为研究

为研究长输天然气管道沿线综合腐蚀情况,以西气东输天然气管道沿线穿越不同土壤环境为实例,利用层次分析方法探讨沿线土壤对管道的腐蚀情况,运用数学建模理论进行层次分析建模,分析了沿线不同土壤环境对输气管道的腐蚀影响。研究结果表明:腐蚀程度大小排序依次为酸性土壤环境、碱性土壤环境、中性土壤环境,腐蚀行为影响因素权重大小排序依次为含水率、氯离子、交流电、硫酸盐还原菌作用;现场腐蚀表现为管道外腐蚀,腐蚀的发生需要多重因素的共同促进,且真实土壤环境下的腐蚀情况更为复杂。     

天然气长输管线设计方案优选方法研究

长输管线设计方案的优选是根据工程设计原则 ,从所提供的预选方案中 ,遴选出最佳设计方案。由于方案涉及到的设计参数和技术经济指标具有典型的层次特征 ,因而可以用层次分析方法来定量确定各种指标相对目标层的权重 ,结合密切值法对各个方案与理想方案逼近程度的计算 ,实现方案优劣排序。实例计算结果表明 ,在天然气长输管线设计方案优选指标体系及结构模型之中 ,AHP -MCZ能从多因素、定量与定性相结合的角度来确定出最优设计方案。为设计者选择技术上可行、经济上合理的设计方案提供了一种新方法     

气价变化对长输管道压比取值的影响分析

针对目前我国天然气市场化改革不断深化这一形势,重点研究了天然气价格变化与输气管道压比取值的关系对长输管道经济性的影响,为天然气管道设计阶段压比的取值提供参考。运用气体管道瞬态和稳态模拟计算软件TGNET,以西二线西段管道工程设计参数建立管道模型,模拟输气管道不同压比的工况,分析各工况下压缩机功率损耗及燃气损耗,评价其在不同气价下的经济性,比选得到经济性较优的压比方案。结果表明:在未来气价走低的情况下,采用原压比为1.4~1.5的方案建设天然气长输管道,其经济性最佳;若气价持续上升,压比为1.4~1.5的方案将不再适用,建议在设计天然气长输管道时,将压气站压比降低至1.25~1.35。对于燃驱压气站比例较高的管道,在设计使用年限内,低压比方案最高可节约总费用69.6亿元。     

天然气管网输差计算方法研究与应用

在天然气管道输送过程中,不可避免地会出现输送差异,导致输送成本和经济损失的增加,研究天然气管网输差计算的准确性,可为后续输差分析和控制提供依据。从输差的构成角度,分析了影响输差计算准确度的因素,定量计算了压力、温度和气体成分对输差计算的影响程度,其排序为：压力>温度>气体组分。将本文输差计算结果中石油PPS系统的计算值进行比较,验证了本计算方法的准确性和适用性。该计算方法适用于TY天然气管网。与本项目采用的等温流动模型推导计算方法相比,两种方法计算的月输差最大偏差为568 638 m³,输差率最大偏差为0.097 1%,日输差率最大偏差为0.846 3%。本文提出的管网输差计算方法考虑了管道输送过程中管道沿线温度变化和管道高差的影响,更符合现场实际情况。     

日本新日铁X80级管线钢管研究概述

简要介绍了世界上已建的X80级管线工程。重点介绍了日本新日铁X80级UOE钢管的生产工艺和力学性能,并根据中国西气东输二线工程备选设计方案采用日本HLP提供的模拟方法对X80级输气管道延性断裂扩展行为进行了模拟计算。计算结果表明,中国西气东输二线工程备选方案对延性断裂的止裂韧性要求较高。     

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在研究燃气管网系统网络结构的多目标函数优化设计数学模型的基础上，结合VC++强大的图形开发功能，开发出了具有高效交互功能和较高计算精度的“城镇燃气管网优化设计”系统。该软件系统适用于城镇各种压力等级、各种管材、枝状、环状及混合型各种工况的燃气管网优化设计计算，并可绘制出相应的水力计算图及12类工艺计算报表。经与现场实际计算结果对比,验证了系统的可行性和可靠性，从而为从事城市高、中、低压燃气管网设计的规划设计单位,以及从事燃气管网维护、运营的企事业单位提供了设计方案及运行操作方案。     

长输天然气管道工艺设计及调峰探讨

本文结合陕甘宁气田至北京输气管道工程的设计，针对我国目前长输天然气管道供气主要对象转变过程中在管道工艺设计方面所遇到的一些较新的问题，就工艺管道系统的优化构成、系统边界条件的合理确定、系统优化设计手段，特别是城市的季节性调峰进行了一些分析和探讨。     

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向中国东部经济发达地区提供天然气的“西气东输”工程的输气管道，是目前中国距离最长、管径最大、压力最高、输量最大、投资最高的输气干线。在对工程概况进行说明后，详细介绍了该管道工程的干线设计，其中包括：设计压力与管径优化选比，压气站增压系统优化，内涂层减阻技术使用，调峰，以及长江、黄河的穿越等。同时，还介绍了包括流量计计量、标定，自动化控制和信息、通讯等技术在内的整个输气工程的调度管理系统。从而全面地展现了“西气东输”工程的整体面貌和技术水平，在工程中使用的技术有很多在国内尚属首次应用。最后，还对今后的工作提出了建议。     

川西天然气集输管网系统最优规划研究

川西天然气集输管网系统庞大而复杂，而管网最优规划是在气田开发地面工程建设中必须首先解决的问题，它不仅涉及到从井口到一级集气站，从一级集气站到二级集气站等的管网布置，还涉及到各级和各个集气站的布局。文章针对效益和费用两个目标，建立了川西集输管网系统最优规划的数学模型，并应用资源优化ReO软件进行了仿真计算，得出了川西管网的最优规划方案。该管网系统最优规划研究成果，不仅适用于新建天然气管网系统，还适用于已建管网系统的评价和改造。     

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向中国东部经济发达地区提供天然气的“西气东输”工程的输气管道，是目前中国距离最长、管径最大、压力最高、输量最大、投资最高的输气干线。文章在对工程概况进行说明后，详细介绍了该管道工程的干线设计，其中包括：设计压力与管径优化选比，压气站增压系统优化，内涂层减阻技术使用，调蜂，以及长江、黄河的穿越等。同时，还介绍了包括流量计计量、标定，自动化控制和信患、通讯等技术在内的整个输气工程的调度管理系统。从而全面地展现了“西气东输”工程的整体面貌和技术水平，在工程中使用的技术有很多在国内尚属首次应用。最后。还对今后的工作提出了建议。     

长输管线远控阀室的供电设计

阀室在油气长输管线中起着重要的节点作用,近年来随着管线整体自动化水平的提高,管线全程数据的自动采集和控制使得手动阀室已逐步被远控阀室所取代。长输管线沿途阀室地理位置各不相同,多数处于偏僻地区,无人值守,环境条件恶劣,实现阀室远程控制、数据的远程传输首先必须解决阀室的供电问题。结合长输管线阀室所处地域的供电条件、气象、地理环境以及燃料供应等特点,介绍了远控阀室可采用的几种不同的供电方式及每种供电方式适用的具体场合。最后根据实际工程设计经验,结合输油、输气管道工程设计规范对电源负荷的设计要求,给出了两种常见的长输管线远控阀室的典型供电系统接线原理图。     

基于改进的遗传算法的天然气管网系统运行优化

在天然气管网系统安全稳定运行的基础上,为了实现节能减排,充分合理地利用管道的输配能力,将目标函数定义为天然气的最大流量,同时考虑管道内天然气稳定流动、各节点流量平衡、节点及管段压力等约束条件,建立了天然气管网系统优化数学模型。采用整数编码来进行管径编码,用模拟退火罚函数转化约束条件,并合理地将遗传算法的全局寻优能力和模拟退火的局部搜索能力互补融合起来,实现算法的改进和优化。将改进的遗传算法应用到某大型天然气管网优化设计的实例中,计算结果表明,改进的遗传算法在解的质量上和收敛的速度上都优于基本遗传算法,验证了所建立的优化模型是高效可行的。     

输气管道优化运行技术

输气管道的输送效益取决于购气价格、售气价格以及购气量和售气量。由于生产气量、气压和用户用气量、气压是可以在一定范围内变化的，这就决定了管道运行调度方案具有多样性。因此针对生产条件和用户条件，合理地确定管道系统的输压、分配用户的用气量，从而科学地确定其经营策略是十分必要的。文章以管道运输部门的最大收益为目标，综合考虑上游生产条件、下游用气条件以及管道系统的工况条件，建立了管道系统优化运行数学模型，并采用线性化法和单纯形法讨论了模型的求解。该模型和算法既考虑了管道元件和非管元件，又考虑了管网的任意结构形式，因而可适用输气干线、集输管网和配气管网的优化运行分析。最后通过算例验证了模型和算法的可行性。     

X80级管线钢在高压大流量输气管道上的应用与发展前景

简单介绍了X80级管线钢在国外输气管道上的应用情况。介绍了澳大利亚业界对X80级管线钢应用方面的分析和观点，国外在应用X80级管线钢方面的标志性工程以及基于应变的管道极限状态设计方法。总结了《2004北京X80级管线钢及钢管国际研讨会》的主要结论，并对国内应用X80级管线钢的发展前景作了分析与建议：①将X80级管线钢应用于高压大流量输气管道已经是一项成熟的技术，可以带来可观的经济效益；②高压、大流量输气管道使用的管线钢新一轮的升级正在到来；③及时了解X80级管线钢的性能和管道设计、钢管制造、现场施工等特点，对长距离、高压、大流量输气管道钢级的选择，能做出正确决策。