西气东输工程压号站工艺凉程设计

介绍了西气东输天然气管道大型压气站的设计工艺过程，给出了压力站逻辑控制具体工作过程和压气站设计参数。在具体流程设计中提出的对站场布局、安全保护以及辅助设施的设计思路，可为其它大型压气站设计提供参考。     

西气东输管道压气站设置

压气站的设置在大型输气管道中是非常关键的技术.介绍了压气站的机组备用形式、不同压比的输送方案比选、影响压气站设置的因素等.通过四种压气站输送方案的经济对比,确定了压气站的数量设置和机组的选择范围.对压气站适应"照付不议"补提量和干线管道施加内涂层的经济效果进行了分析.     

西气东输管道压气站的机组选型

在大型输气管道的设计中,压气站的机组选型是一项关键技术.根据西气东输管道的设计实践,阐述了压气站驱动方式的比选和压缩机组配置中考虑的问题.经济技术比较结果表明,西气东输管道工程使用一用一备的机组配置型式符合长输管道的建设原则.     

输气管道压气站能耗的(火用)分析

利用分析的方法,建立了输气管道压气站能量损耗计算的数学模型。结合压气站机组实例,分析了影响压气站能量损失的各种因素。分析结果表明,燃烧过程和排气过程的损失最大,认为分析结果可以作为输气管道压气站节能改造的基础。     

输气管道压气站能耗的炯分析

利用炯分析的方法,建立了输气管道压气站能量损耗计算的数学模型。结合压气站机组实例,分析了影响压气站能量损失的各种因素。分析结果表明,燃烧过程和排气过程的火用损失最大,认为分析结果可以作为输气管道压气站节能改造的基础。     

带储气库的干线输气管道的调峰分析

对带地下储气库及气压站的干线输气管道的调峰进行了动态模拟，以确定满足冬季调峰所需的储气库最大日抽气强度，为储气库的设计提供依据。分析了用气波动时输气管道的运行工况，总结了压气站、管路、储气库配合的一些规律，对压气站的功率配置、调节范围提出了具体建议和要求。     

天然气管道压气站的技术现状及发展

概述了我国陆上长输天然气管道压气站的技术现状。从压缩机组备用方式、机组选型、压气站相关设计及前沿技术的应用等方面,指出了在优化设计管道压气站时应注意的问题。对压缩机组运行技术中的优化、在线监测与诊断进行了分析。介绍了目前我国压缩机组保养检修技术服务状况,提出了压气站运行管理方式、环境保护与职业健康以及压气站完整性管理等方面的相关建议。     

中亚与国内天然气管道站场设计差异分析

为了进一步提升中亚和国内天然气管道站场设计水平,从设计规范和通用做法着手,基于中亚与国内天然气管道站场3个比较具有代表性的设计案例,对压气站进出站ESD阀门、越站管道和清管设施的设置,压气站放空立管的设置以及清管站(区)清管污物收集系统进行了设计差异分析,并指出了各自的优势和不足。结果表明:中亚压气站进出站ESD阀门、越站管道和清管设施的布置相对国内安全性更高,进出站ESD阀门的设置位置较国内合理,但不便于统一管理;国内放空立管的高度和结构设计优于中亚压气站放空立管设计;中亚清管污物收集系统相对国内具有更强的纳污能力,操作更灵活,但清管污物收集程序比较复杂,操作风险高。     

大型压气站工艺设备安装质量控制

结合西气东输工程实际,从工艺设备区的质量控制入手,分析了大型压气站建设的重点和难点,包括汇管组对和焊接安装、分离器区域质量控制及30°弯头组对质量控制。重点介绍了汇管直管段切割、汇管焊缝预热和收缩、汇管清洁以及分离器找正与找平的要求和方法,为大型压气站的施工提供了宝贵的经验。     

多气源条件下离心压缩机的防喘振控制

针对压气站多气源进站工艺复杂的问题,研究了压气站设置集中空冷的前提下,压缩机能兼顾输送低压气(3.8～4 MPa)和中压气(5～6.5 MPa)工况下防喘振控制系统的设计问题.设计方案包括分别设置中压、低压防喘回路和回流回路,并由防喘振控制器统一控制机组的启停、正常运行、防喘振和紧急停车(ESD).实际运行表明,机组防喘振控制系统能有效保证机组的安全可靠运行.     

天然气管道压缩机站投产试运应注意的问题

分析了目前我国长距离天然气管道压缩机站机组的配置情况及技术现状,预测了长距离输气管道压缩机站压缩机组的发展趋势,从设计、施工和现场操作三方面总结了压气站在技术细节方面应注意的问题,对天然气管道压气站的顺利投产有一定的借鉴作用。     

中亚天然气管道压气站运行能耗优化模拟计算

在长输天然气管道运行费用构成中,压气站自耗气费用成本占比50%以上,基于能耗最优的压气站运行优化具有重要意义。以中亚天然气管道加兹里压气站为例,针对该站场存在的高温天然气输送及不同输量与压缩机组匹配的特殊运行工况,借助SPS 仿真软件及历史运行数据,模拟计算了不同工况下自耗气量的变化规律,量化分析了不同工况所导致的额外自耗气量。模拟结果表明:压气站进站天然气温度每上升5 ℃,压缩机组自耗气量增幅6%;在一定的输量范围内,采用低效率的双机组运行模式,每天将增加1×10^4~3×10^4 m^3 自耗气量。由此制定了基于月度输气计划压气站能耗优化的压缩机组匹配工艺方案,可为长输天然气管道压气站开展能耗优化提供参考。     

复杂天然气管网系统运行期可靠性评价体系

中国天然气管道行业正朝着规模化、网络化方向发展,整个管网系统运行期的输气保障能力受到广泛关注,对其完成输送任务的可靠性进行评价显得尤为重要。为了保障大型天然气管网系统安全、高效运行与管理,对管网系统可靠性指标、系统可靠度计算、单元可靠度计算、可靠性数据及可靠性管理开展了研究。提出了包括可靠性类、维修性类以及健壮性类的3层系统可靠性评价指标体系,建立了基于管道工艺仿真的物理管网系统可靠度分布式阶梯计算模型,能够实现管网/管道/站场系统可靠度的简化、快速计算。将该计算模型在某压气站进行案例试算,按照站场系统→典型结构→基本回路→设备单元的顺序,将管网拓扑结构由上至下拆分为不同层级的可靠性框图,再利用单体设备可靠度由下至上依次计算各层级可靠度,获得该压气站在不同压缩机启停方案下的可靠度。该研究成果为今后持续开展大型天然气管网系统可靠性评价及管理奠定了基础。     

有分支天然气管道的优化设计

管道系统的优化设计,即注管径、壁厚、压缩机参数等主要工艺参数的最佳组合,使系统在技术上可行,经济上合理。考虑到沿线有分支天然气管道,进分气会导致各段管径,壁厚等参数的变化,同时根据技术经济学原理,引入终值费用作为管道的经济指标,建立了优化数学模型。利用混合离开变量优化方法进行求解,结果结果证明了该设计方法具有可行性。     

储气井回收输气站放空气工艺的可行性

随着输气管道的不断建设，输气站的放空气量不断增加，造成较严重的资源浪费和环境污染。结合输气站工艺流程，根据计划性放空气量大、次数多、时间约束小等特点，提出了以地下储气井储气技术为核心的输气站放空气回收工艺，在输气站中选取合适位置建造储气井，利用气体自身的压力将高压放空气体引至低压储气井中储存回收。储气井回收输气站放空气的主要设施包括2口储气井以及相关管道和阀门。在中国石化某输气站进行实例应用，结果表明：该方式具有安全性高、占地面积小、设备布局美观、经济性良好等优点，能够避免资源浪费，达到节能减排的目的，值得进一步研究和推广。（图2，表2，参12）。     

西气东输站场放空天然气回收需求与工艺

天然气长输管道增压站和分输站放空主要包括紧急抢修放空和计划性放空,前者具有随机性,单次放空量大,不具备回收的技术条件,后者主要指分离器排污放空和压缩机定期检修放空,具有较强的计划性和一定的规律性,具有良好的回收基础条件和回收价值。西气东输管道站场压缩机检修和分离器排污两项放空量之和占总放空量的50%以上,对放空天然气进行回收是可行和必要的。为此,设计了一套以CNG压缩机为核心的站场放空天然气回收工艺系统,可对站场因设备维修、排污等产生的放空天然气进行回收并重新注入上游管道、下游管道或分输管道,达到节能减排的目的。