中缅天然气管道放空实践及思考

天然气放空对气源和用户均会造成显著影响,同时在工程实践中存在较大安全风险,因此放空是输气管道维修施工及应急处置中的重要环节之一。基于天然气管道实际情况及相关标准规范的要求,采用科学工具确定放空关键参数是确保放空安全经济性的关键。通过对中缅天然气管道进行深入分析,确定其放空初始压力、选择可行的放空方式、计算放空时间、评估其对环境的影响;并对中缅干线管道放空实践等进行论述,为合理组织输气管道维修施工、提高输气生产调度决策水平提供了实践依据与技术支持。     

川气东送管道放空参数的计算

利用SPS软件建立了川气东送管道放空计算模型,模拟计算了不同条件下的放空时间和放空过程中的压力变化,进行了放空阀出口管径的比选。模拟结果可为合理组织天然气管道事故抢险提供技术支持。     

国内外输气管道放空系统设计标准分析

详细分析了国内外输气管道放空系统设计标准.国内外对放空管、火炬与站场和阀室的安全间距均参考API 521根据辐射热计算确定,国内针对可能携带可燃性液体的火炬,还规定了最小防火间距;站场放空火炬的设计计算,国内外均参考API 521提供的两种方法进行.相关建议:针对放空量的计算,修订国内现行标准,对放空时间、放空压力做出相应规定,统一放空系统设计理念,明确放空量的计算方法与控制措施;在满足国家和地方法律、法规的前提下,尽量采用放空立管,减少放空火炬;建议跟踪API/ANSI 521-2007(ISO 23257∶2008 (IDT))和API/ANSI 537-2008 (ISO24257∶2008＜IDT＞),同步更新国内标准.     

输气干线管输损耗率指标

管输损耗率是天然气运销企业的重要经济指标,也是天然气交接双方非常关注的经济参数。分析了计量系统计量精度、管存及放空量计算偏差对损耗率的影响,明确提出计量系统的计量误差是导致输气干线管输损耗的主要原因。建立了输气干线复杂流量计量系统不确定度分析模型,基于误差合成与传递理论,得到了管道系统进气端和出气端总的计量不确定度,提出了管输损耗率指标计算方法。应用表明,通过实际损耗率和损耗率指标的对比,可以进行管输损耗预警,为流量计检修更换提供依据。     

关于长距离输气干管经济管径的研究

文章扼要阐述了“折合费用、经济管径”的概念依据气体流量、管道强度,压缩机功率和经济计算式建立了经济数学模型、并用BASIC语言编制了电算程序;探讨了不同的变量对经济管径的影响。文章最后指出了输气量、输气压力和气价三个因素与经济管径的辩证关系。     

干线输气管压气站的布置和功率计算

本文介绍输气干线压气站的布置和功率等参数的计算方法,并编制了TI—59计算器的计算程序,可供进行输气干线可行性研究时参考。     

某LNG站管网与管径的优化计算

天然气管道在实际运行时,由于用户种类不同,对气量和压力的要求相去甚远.通过对福建LNG站输气干线工程设计进行合理的优化设计计算,采用动态模拟方法对管网系统进行了分析和计算,研究了影响管网系统主要因素,提出了在天然气管网的设计中对管网系统进行优化的方法.     

川内输气干线水力摩阻系数探讨

川内输气干线的工艺计算一直沿用威莫斯公式。实践证明,威莫斯公式的计算值与实测值相差较大,误差在30～40％范围内,有时超过50％。为此,作者选择川内输气干线永兴—德阳新、曹家坝—越溪、留宾—邓关三条输气干线的基本参数及实测数据,通过作图求解,导出了水力光滑区、混合摩擦区水力摩阻系数的经验公式,对用于阻力平方区的威莫斯公式进行修正。上述经验公式、修正式及威莫斯公式分别用三条线的实测数据代入,结果表明经验公式的计算值与实测值比较吻合,而威莫斯公式的计算值相差较大,说明经验公式反映了川内输气干线的实况。     

长输天然气管道干线放空方法选择

长输天然气管道在生产运行过程中由于改造或检修作业的需求,对干线管道进行放空是其服役期间的重要环节。通过对比国内外输气管道的3种放空降压方式,并经过西气东输二线、三线管网集中动火工艺处置实践的验证,总结了一种利用输气管道压缩机进行多管段连续降压后放空的阶梯式降压方法。实践证明:与传统直接放空方法或外接压缩机降压放空方法相比,阶梯式降压法能够大幅减少天然气放空损耗量和缩短放空时间,降低放空噪音对周边生产、经济活动的影响,具有高效、经济、安全、环保的特点,特别适用于长距离输气管道多管段连续集中检修作业时的降压放空操作。     

沼气池输气管路安装方法的改进

农村家用水压式沼气池采用的是常规发酵工艺,产气率较低。加上只偏重于建池质量和发酵产气两个方面,往往忽略了沼气输配系统的设计和安装。据调查,输气管路普遍存在着过长过细现象且呈波浪状,积水严重;管路中附件较多,安装时大、小管径颠倒,拐角处管道折扁,增加了输气阻力;管道猪拱鼠咬,造成沼气漏损。经多次测试表明,压力损失均在120—280毫米水柱,严重地影响着沼气的经济效益和社会效益,因而给沼气推广工作带来一定的困难。为解决农村家用水压式沼气池输气管路漏气和压力损失过大的问题,发挥其应有的经济效益,我们在不增加用户负担的情况下,对输气管路安装方法进行了改进,经过使用,取得较为显著的效果,较好地解决了这一问题。该方法施工简单,安装方便,适于安     

多泵管路系统的水力计算

根据泵管路系统的能量平衡方程及多泵管路系统节点流量方程,建立了多砂管路系统水力计算的非线性方程组,采用解非线性方程组的Ｎｅｗｔｏｎ计算法在计算机上编程计算,具有计算精度高,速度快及编程简单的优点,介绍了Ｎｅｗｔｏｎ计算法对非线性方程的解法,关例说明,该方法是泵管路系统水力计算的一种实用可靠,快捷的方法。     

输气管道清管周期的影响因素及确定方法

对输气管道清管周期影响因素进行了分析,确定将最小允许输送效率、最大允许积液量和最大允许压降作为清管的参考标准,以水力摩阻因数、管输流量、输送效率为基础,提出了沿途有、无支管并入的情况下,是否需要清管作业的理论判断流程。介绍了通过软件模拟静态积液量并结合气体携液能力综合确定清管周期的软件模拟法。结合苏里格北二干线实例,详细阐述了两种方法的具体应用步骤,分析了该理论判断流程的局限之处,最后得出：应针对不同的应用场合选取合理的清管参考标准,并使用合适的计算方法确定清管周期;应针对不同的管输介质和管输工况,选取合理的积液量和两相压降预测相关式,以确定合理的清管方案。（表4,图4,参13）     

树枝状管网无量纲水力瞬变分析

以流体水力瞬变理论为基础,研究了树枝状管网中的水力瞬变问题。应用特征线法,建立了无量纲形式的水力瞬变数学模型。摩阻项按Q2-m考虑,采用有限差分法构造出差分方程,并进行了数值求解。利用计算实例对无量纲流量、波速、管径及管长等影响因素进行了分析,结果表明,任何微小变化都可能引起计算点压力的剧烈变化。     

枝状管网与环状管网的技术经济评价

介绍了城市配气枝状和环状管网的特点，通过对枝状管网和环状管网的技术评价和经济评价，指出枝状管网相对于环状管网较为经济，提出了枝状管风与环状管网相结合的城市配气方案，即在城市配气中将主要干管或高中原管道设计为环状管网，次要管道及楼房街区内设计为枝状管网，这种方案既能保障配气管网的水力可靠性，安全平稳供气，又能节约管材投资，提高经济效益。     

复杂湿气集输管网清管时机的确定

在复杂湿气集输管网中,当管道实际运行压力、输量高于或低于管道设计运行压力、设计输量时,计算出的管道输气效率会出现大于100％或偏低的情况,使得管道清管周期的合理制定非常困难。为了确定管网的清管时机,制定合理的清管周期,减少清管作业频次,提出利用相对输气效率、管道始末端压差梯度、预测积液量与管容体积百分比、管道气体流速等参数综合分析判断管道清管时机的新方法。通过对苏里格气田集输骨架管网历次清管作业的分析计算,认为该方法符合现场作业的实际情况,可以准确判断出复杂湿气集输管道的清管时机,为现场清管周期的确定和清管方案的编制提供科学有效的依据。（表1,参6）     

长输天然气管道在地形起伏山区地段的清管

长输天然气管道在地形起伏山区地段清管时,必须考虑高程差引起的重力位能变化对水力计算的影响,以及管道中积水注静压阻力对清管器运行速度的影响。依据长输天然气管道清管作业规程SY/T6383-1999,结合榆济管道汾阳-武乡段清管作业实际,针对5次清管作业清管器的运行速度和运行区间的压差进行统计分析,总结了管道积水静压阻力、地形起伏山区诱发段塞流和强烈段塞流对清管作业的影响。通过建立数学模型,简化了积水静压阻力计算公式,建立了分段积水注长度和高程差与积水静压阻力的函数关系式。指出了长输天然气管道在不停输状态下利用清管器对大口径、高压力的北方山区管道进行清管作业的注意事项。     

管道压力瞬变中的汽化模拟

在长输管道中,管内气相的存在给管道工况分析和控制增加了困难,而且也是引起事故的原因,在建立负压汽化管段数学模型的基础上,对管道在负压汽化后压力波动时的汽化量、其随压力变化的规律、气体吸收,气泡消失等问题进行了试验和理论探讨。模拟结果分析表明,数学模型和解决问题的方法较之于集中空穴模型（液柱分离）更符合原油管道负压汽化时所产生的压力流量波动,将平衡汽化曲线用于描述管道的负压汽化过程。     

长输管道增压输送工艺计算的若干问题

长输管道增压输送工艺计算中需对不同方案进行技术和经济比选,分析计算过程涉及的参数众多且相互影响,是个费时费力的系统工程。通过管道气体最佳流速初选管径的方法可以展开管道的其他工艺计算,如两个中间压气站之间进行不同管径管道的增压压比和站间距的比选、压缩机功率计算、压缩机出口气体温度计算等。同时,在压缩机轴功率计算中,提出了压气站离心式压缩机轴功率计算的简化公式,对压缩机出口气体温度的计算公式进行了修正。工程实践证明,该计算方法简便实用,计算结果具有较高的准确度。     

油气水混输技术在石南油田的应用

针对石南油田基东集输管道起点压力高,部分计量配水站的气液无法进入集输系统这一问题进行了分析,发现采用三相混输公式求出的管道各段压降预测值与实测值较接近,误差在5%～30%之间,且较安全.根据压力预测结果选择油气水混输泵,在基东集输管道起点区域增建了混输泵站及配套控制系统,有效解决了其混输难题,提高了经济效益.     

大落差成品油管道顺序输送的特点

由于大落差成品油管道存在的翻越点等原因,顺序输送时随着混油段位置的变化,管输量,各站进出口压力及节流量等情况均在变化。以格拉管道为例,对大落差成品油管道顺序输送的运行工况进行了分析,介绍了分析方法和水力计算程序以及水力计算所依据的数学模型构成,提出了计算步骤并分析了计算结果,提出应加强管道自动调节和自动控制能力,以满足运行参数的要求,保证管道正常运行。