西非某深海天然气管道投产方案研究及应用

某深海天然气管道由内径为10 in柔性立管及12 in刚性管通过海底管汇终端连接组成,常规的海底天然气管道投产需要经历排水、干燥、惰化、天然气置换氮气、通气投产等步骤。为了节省费用和时间,该项目创新采用淡水置换海水、天然气置换淡水和变径球隔离乙二醇干燥的试运投产方案。对天然气串漏量、水合物生成、变径清管球、清管列车组合等进行了数值模拟研究。模拟研究及投产实践表明:通过合理设置清管列车组合可以避免形成爆炸混合物;只要清管列车组合和MEG剂量选择合适,高压、低温工况下局部夹水通气方案可以避免产生水合物;大变径清管球应用于海底管道系统切实可行。     

天然气管道干燥技术综述

天然气管道内若有水存在，不仅会引起管道内壁腐蚀而且还有可能形成水合物．造成管道堵塞甚至引发事故。因此，在管道投产运行之前，必须对管道进行干燥。综述了目前常用的干燥剂法、流动气体蒸发法和真空干燥法的原理和应用情况；重点介绍了现在常用的干空气干燥法，包括基本原理、典型的工艺流程、干空气的制取，分析了影响干空气干燥法的各种因素。     

加纳天然气海底外输管道试运和投产

海底天然气管道的试运投产按常规方案需对管道系统进行排水、干燥和氮气置换后方可导入天然气,但由于加纳天然气海底外输管道试运和投产项目是采用密相方式来输送富气,且进口压力高达14 MPa、水深超千米、系统内径不同,无法使用氮气以及陆上接收终端无段塞流捕集器和FPSO条件限制等,研究采用淡水置换海水、天然气置换淡水和用乙二醇干燥及隔离的试运投产工艺方案,并且应用OLGA软件计算及确定试运投产的各工艺条件,包括清管球的形式、数量及速度,投产输量、压力等。详述了排水方案和干燥方法,设计了乙二醇临时回收装置和清管球等,在实际操作时系统排水、干燥和进气投产同时进行。现场应用结果表明方案可行。     

中乌天然气管道工程投产临时工程的影响因素分析

中乌天然气管道B线由于首站未能及时交付使用,需在6~#、8~#阀室建设临时工程来实现天然气的置换。以中乌管线投产时的临时工程为例,分析水合物生成、节流温度变化、阀门耐低温性能、管线震动及流速控制等对投产置换的影响,结果表明:采取调节阀门组开度控制上下游压差、控制天然气流量,根据节流温度情况是否投入加热设备、阀门组予以固定等措施,对于提高投产置换的安全性,保障管线运行有着现实作用。     

中俄东线大口径输气管道的投产气体运移规律及注氮量优化

中俄东线天然气管道是外径1 422 mm超大口径天然气管道在国内的首次应用，投产采用氮气作隔离、后续天然气置换的方式。为了进一步明确中俄东线天然气管道在投产过程中各气体的运移规律以及确定合理的注氮量，采用计算数值模拟的方法，建立了基于外径1 422 mm管道的组分输运模型，进行了基于投产实测数据的模型可靠性验证，分析了不同管径、不同初始氮气封存管容比、不同置换速度条件下的气体运移规律，得到了理论最优注氮管容比值。研究结果表明：①天然气置换时，重力因素不可忽略，与小口径管道天然气沿着管道中心线“锥进”不同，中俄东线天然气沿着管段的顶部突进；②天然气置换速度是影响气体运移规律的主要因素，置换速度越快，纯氮气管容比值越大，最终将趋于一个极大值，投产时应适当提高天然气置换速度；③在氮气封存压力为0.02 MPa的条件下，5 m/s、7 m/s、9 m/s、15 m/s、30 m/s的天然气置换速度对应的理论最优注氮管容比值分别为7.60%、5.00%、4.50%、4.00%、4.00%。结论认为，该研究成果可为大口径天然气管道的安全、经济投产提供借鉴。     

长输天然气管道氮气置换技术

为了确保天然气管道试运投产过程中的安全,采用氮气置换的方式对天然气管道进行试运投产,即先将氮气注入管线,用氮气作为天然气与空气间的隔离介质,投产时天然气推动氮气、氮气推动空气进行管道线路置换,从而使天然气管道达到顺利投产条件。     

浅谈天然气管道投产中气推气置换法

针对天然气管道投产作业中置换方法,在分析国内外现状并对各种置换方法优劣比较的基础上,阐述了气推气置换方法置换顺序的选择、注氮量和天然气推进速度的确定方法、投产方案的编制、组织实施以及投产中应注意的事项,为其它天然气管道投产置换提供借鉴和参考.     

输气管线中水合物的形成及预防

天然气管道输送过程中因地貌、气象及各种管道条件而使少量天然气形成水合物，导致堵塞管线，影响管线的安全运行。分析了输气管线中形成水合物的热力学和动力学条件，其中在热力学条件中着重介绍了管道中含水量对形成水合物的影响，结合两方面条件简要介绍了预防水合物的常用措施。     

海底输气管道水合物冻堵的处置与防控

在输气管道内天然气和水接触可形成天然气水合物,从而导致管道冻堵,影响海上天然气管道输送安全。结合渤海某海底输气管道发生水合物冻堵事件,首先简要介绍了天然气水合物形成的主要影响因素,而后介绍了该海底天然气管道的运行参数、管道中天然气水合物形成条件和原因、管道冻堵情况及解堵过程,最后分析总结了管道在发生水合物堵塞后,初期压差升高阶段和完全冻堵阶段的解堵处置方法,并提出预防海底输气管道发生水合物冻堵的若干措施或建议。     

天然气脱水及抑制水合作用的近期进展

在对天然气进行处理使其能满足输送管道特性时，脱水是必不可少的一步。天然气需要进行脱水处理以防止液相凝析。因为液相凝析会引起的天然气处理系统中水合物的生成及腐蚀作用的发生。     

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海南东方1—1凝析气田位于南中国海的西南部,与海南省陆地之间的距离约为104 km,最大水深70 m。东方1-1海底天然气管道连接海上中心平台与陆地终端天然气处理厂,管道直径为533.4  mm,长度为105.859 km,海底输气管线内壁未做涂层处理。东方1—1海底输气管线干燥工程采用甘醇干燥技术,实现了对其的干燥处理。介绍了东方1—1海底输气管道排水/干燥工艺涉及的清管器设计、干燥剂选择、排水/干燥方案设计、排水/干燥标准等技术环节,设计了除水/干燥方案。研究指出：聚氨酯材料制作的直板型清管器具有较好的耐磨性和密封性;能满足长距离海底输气管道排水和干燥剂干燥的要求。根据质量守恒原理建立的海底输气管道干燥剂浓度分布模型,其预测结果与东方1-1海底输气管线的实际干燥结果能较好吻合,可应用于海底输气管线干燥方案设计与操作程序设计。     

2016—2017年以来我国焊管产业的运行情况及技术进步

回顾了2016—2017年我国焊管行业的产业形势,主要表现为:焊管产量停滞不前、产能过剩与市场需求的矛盾更加突出、焊管出口呈现低位持平和下降趋势。重点介绍了2016年以来我国管道行业的重大技术进步,包括焊管信息化和自动化的进展,管线钢DWTT剪切面积和屈强比控制技术的进展,以及输气管道断裂控制、输气管道设计系数提高、X80钢级Ф1 422 mm管道应用、X90超高强度管线钢管开发等第三代大输量天然气管道关键技术研究取得的进步。最后指出,我国焊管发展经过多年高速增长后已进入平台期,但油气输送管道仍有较大发展空间,随着中俄原油管线、陕京天然气四线、中俄天然气管道东线等长输管线建设逐步恢复,焊管市场形势将会逐步好转。     

土库曼斯坦某气田清管工艺优化

随着我国中缅管道,西气东输二、三线和液化天然气上岸等新一轮输气管道工程的建设,用于计量天然气流量的流量计日益增多。只有对这些流量计实施准确检定才能确保流量计精确工作,从而使得我国天然气交接贸易更加公平。以天然气流量计检定站三级检定为基础,考虑输气管道沿线动能的增加对流量的影响,建立天然气在检定管路中的流动压损模型,利用MATLAB软件计算不同口径天然气流量计在检定中的参数变化,求解检定过程的压差,并对检定过程中的不确定度进行计算,符合我国天然气调度的要求。     

国外输气管道技术的发展现状和几点建议

本语文是作者在“天然气管道输送技术及制管技术高级研讨会”上的发言。通过对国外天然气管道的设计技术、国外油气输送用钢管的制造技术、国外天然气管道的施工技术、国外高钢级管线钢技术发展等几方面情况的介绍与分析,蝗设计施工技术提高了输气管道的经济效益。通过对我国管线钢及钢管生产现状的分析,提出了“西气东输”工程在管理设计的总体思想、管道设计基本参数、螺旋焊管生产线的技术改造以及其它方面的多条建议。     

锦州20 2凝析气田海底管道投产工艺

锦州港是我国北部沿海的重要商港,其航道穿越锦州20-2凝析气田登陆管线,为满足锦州港扩建工程,对锦州20-2凝析气田登陆管线进行了改造。根据锦州20-2凝析气田海底管道改造工艺,完成了海底管道清管器的设计选型,设计并实现了锦州20-2海底管道的排水、惰化、干燥等投产工艺。锦州20-2海底管道排水工艺通过组合清管列车实现,脱盐除水和扫水合并进行,达到了较好的排水效果;干燥投产工艺采用乙二醇干燥技术,实现了锦州20-2凝析气田快速安全复产。     

基于频谱分析的地震带输气管道应力分析方法

地震是输气管道失效的重要原因之一,强烈的地壳运动带动土壤错动,载荷作用于输气管道上极易引起管道变形,而目前国内外对地震带输气管道的动态应力分析研究较少。为此,基于地震频谱分析方法,采用CAESAR II软件对XX地震带输气管道进行了动态应力分析,并校核了在强震作用下输气管道的位移、应力是否符合规范。结果表明:①轴向、横向、纵向及综合地震作用对输气管道的横向位移影响最大,且最大横向位移明显高于最大轴向及纵向位移;②地震作用下最大纵向位移和横向位移均产生在坡顶,设计时需重点对坡顶输气管道的位移量进行校核;③综合地震作用较任一单方向地震作用所产生的管道位移、应力更高,综合地震载荷对输气管道的破坏最大。据此提出建议:地震带输气管道设计过程中,可通过极限设计的方法提高输气管道的抗震能力且应重点对输气管道的横向位移进行监测,可通过改变管道敷设线路或减小土壤压实度的方法来控制输气管道的位移。     

天然气管道干空气干燥技术模拟

商品天然气输送中，输气管道入口处天然气中的水汽含量被控制到能使天然气在最高输送压力下的露点温度低于它在输送中可能达到的最低温度。但输气管道投产前存在于管道内壁和管道低洼处的液态水对天然气有增湿作用，导致天然气露点在输气管道投产初期不能满足管输要求。为此，投产前需要对天然气管道进行干燥处理。干空气干燥天然气管道是一个复杂的传热、传质过程。基于质量守恒定律、相平衡原理和费克定律，提出干燥过程以及随后封闭过程的机理模型。运用隐式差分法求干燥模型的数值解和分离变量法求封闭过程的解析解。在此基础上编制了反映干空气流动过程中的吸水和液态水平衡蒸发过程的应用程序。利用西气东输管线的干燥实例验证了模型的正确性，并提出了建议。     

X100试验管线钢管的规范和生产

介绍了位于英国诺林伯利亚,钢管直径1 219 mm(48 in),输气压力18 MPa(180 bar),由英国BP公司承建的X100试验管线的建设概况.根据X100试验管线的设计参数制定了相应的钢管规范,设计了X100管线钢管母材、焊缝金属和热影响区的合金成分.按设计的合金成分由住友金属鹿岛钢铁厂生产了钢材、钢板,并...     

煤层气地面集输管网的瞬态水力热力计算模型

煤层气特有的排水采气特性与煤层气区块复杂的地形条件,都极易导致凝析水在煤层气管网低洼处聚集,致使管网压力波动更加明显而频繁,给管网安全运行与维护带来了较大的隐患。为此,基于两相流水力热力相关计算公式,利用管网节点法与大型稀疏矩阵的求解方法,建立了煤层气集输管网的瞬态水力热力计算模型。综合考虑管网所在地区的地形起伏情况,对不同时间条件下的管网各节点参数进行了计算,从而明确了煤层气地面集输系统水力热力参数随时间与集输距离的变化规律。结果表明:(1)各管沿线的质量含气率逐渐下降,持液率不断上升,并受到地形起伏的影响而发生较大波动;(2)积液多存在于管路前端地势低洼处的初始上坡段,并且在管网清管后运行20 h时低点持液率超过高点持液率的1.5倍;(3)随着管路的延长,气相流速不断增大,沿线饱和含水率不断减小;(4)管路全线压力随时间的增加而逐渐下降,在地形起伏明显的地区,受持液率变化的影响,压力也发生了小范围的波动;(5)积液的产生是导致管网压力波动的主要原因。     

勐岗河大型悬索跨越管道成桥状态下非线性静力有限元分析

云南楚雄—四川攀枝花天然气管道工程勐岗河悬索跨越管道因采用了一跨过河的方式架设,其在清管时产生的变形和应力不可忽视,为了获取清管动力响应特性的初始条件,需要先进行成桥状态下的非线性静力有限元分析。为此,首先基于ANSYS Workbench软件建立了1∶1的仿真模型;然后分析了存在一定起拱高度时,跨越结构在自身重力作用下各部分的应力大小;最后通过对跨越管道施加不同的静载荷,计算了管道的应力和位移并进行了校核。研究结果表明:①所建存在一定起拱高度的跨越结构仿真模型在自身重力作用下的应力与位移均低于许用值,并且与现场测试数据偏差较小;②试压工况下,管道最大应力位置出现在南岸桥面管道开始起拱处而非跨中部;③随着施加载荷的增加,管道的最大应力和位移也不断增大,但整体位移变化较小而应力最先达到许用应力值;④受起拱高度的影响,跨越管道在外载荷作用下各部分的位移变化和极限应力出现的位置均存在着特殊性。结论认为,该研究成果为后续同类型的跨越结构清管动力响应研究奠定了基础。