陕西省天然气供需平衡分析及对策

为了促进陕西省天然气市场协调发展,应对天然气供需矛盾,基于陕西省天然气供应量的组成、天然气消费量的增长情况以及逐年增大的供需缺口,分析了天然气长输管网的负荷分布、运行特点以及燃气用户的用气特征,总结出影响陕西省天然气供需平衡的3个主要因素:供应量与需求量不均衡,天然气管网负荷不均衡,现有用户需求变化不均衡。建立了陕西省天然气年需求量数学模型,预测了近3年陕西省天然气的消费量和调峰量,并基于预测结果,结合供需平衡影响因素,提出了解决措施:争取多种类、多方向的供气来源,扩大天然气市场,多级共担调峰,合理化用户结构。     

利用SPS软件分析城市高压燃气管网工况

城市高压燃气管网已逐步成为解决各级城市燃气市场供需矛盾的主要手段,它可以由1个长输管道气源站或1个LNG气源站供气,也可以由多个气源同时供气。对于多气源管网,可首先通过管径优选确定最优管网设计方案,其次考虑单气源或多气源的调峰运行方案。某城市规划建设运行压力低于6.4MPa的高压城市燃气管网,具有1个长输管道气源站和1个LNG气源站,3座调峰电厂和3座城市用户用气门站,利用SPS仿真模拟软件,分析了管网在规定运行压力下的合理管径,以及气源站和其中某电厂用户的压力和流量要求。     

多气源混输管网的供气方案

为了提高天然气管网供气的可靠性和安全性,多气源同时接入跨区域大型管网的混输格局逐步形成.由于不同气源的气质以及供应形式存在差异,而且下游用户对热值波动的敏感度不同,对下游用户的计价原则也不同,因此提出合理的混输管网供气方案,实现城市管网公司及下游终端用户的利益均衡是急需解决的技术难题.基于中山大学BP液化天然气中心研发的燃气混输管网动态仿真平台,对某市高压混输管网进行仿真模拟,主要针对管网分开输送方案和多气源相互调配方案两种混输供气方案进行对比分析模拟,通过模拟两种方案中下游终端用户的热值动态响应情况,分析热值/华白指数波动对下游终端用户的影响,以及不同热值气源与各类下游用户的对应匹配情况.     

城市天然气管道不停输施工技术

城市燃气化建设速度的加快带动了天然气配套管网建设工作的展开,城市地下天然气管网的安装和不停输改造工作也越来越频繁.考虑到城市人口稠密、各类企事业单位分布相对集中的特点,正确应用施工技术并切实抓好安全工作则是这项工作的重中之重.介绍了城市天然气管网不停输改造施工技术,叙述了一次成功的天然气管网不停输改造施工实例.     

陕京天然气管网系统的节能措施

为降低天然气物流能耗,以陕京天然气管网系统为例,针对天然气储运体系展开分析,根据天然气运输管道、压气站、分输站和储气库运行特征和能耗情况,运用能源流动热平衡、能量梯阶利用和热力学值等分析方法,结合生产中电力和天然气能耗情况,进行不同角度的节能措施研究。指出可通过余热利用,差压发电和储气库改造等进行节能,并分析了各种节能措施的可行性：天然气管网中燃气压缩机组尾气温度较高,该部分余热具有较强的回收利用潜力和价值;以管网分输站差压能为基础,进行压差、焓值和内能计算,并通过炯值分析原理进行换算,所得结果表明其具有较高的能源利用价值;结合相关地质条件,指出可采用燃气机组尾气,惰性气体或CO2替代天然气作为储气库垫底气,该措施可削减50％以上生产用能。该研究结果可为天然气物流企业改进生产工艺,降低能耗提供参考。     

城市燃气管网风险评价方法

介绍了油气管道风险评价的三种方法,指出了城市燃气管网系统风险评价和长输管道的异同,分析了燃气管网系统风险评价的基本原则和一般步骤,同时还介绍了故障树分析、事件树分析、专家调查法、模糊综合评价、不确定性分析等方法.     

城市燃气管网带压堵漏技术现状分析

管道带压堵漏技术是在带压、带温或不停输的情况下,采用调整、堵塞或重建密封等方法,止住泄漏的过程,主要包括不动火作业和动火作业2种形式。随着城镇燃气管网规模的快速扩大,管道带压堵漏技术在燃气管网运行安全方面发挥的作用也越来越大,它可通过不停输堵漏将对下游用户的影响降到最低的程度。结合堵漏技术的应用情况,分类介绍各种管道带压堵漏技术的特点和操作适用条件(包括压力、温度及泄漏位置等),综合分析不同堵漏技术的特点和适用范围,通过技术对比和分析展望了新型带压堵漏技术的发展趋势,认为焊接法将在未来带压堵漏技术发展中扮演重要角色。     

天然气管网互联互通用户侧供需平衡仿真分析

中国油气体制改革进程中,石油公司下辖天然气管道与国家管网集团、省级管网公司下辖管道互联互通构成大型天然气管网,其具有气源/资源类型多样、不同管段设计/运行压力不同、下游用户类型复杂、用气规律多样等特点。为研究该类管网运行供需平衡问题,借助SPS软件对双气源、多用户管网进行仿真建模,在对现有管网运行参数进行可靠性验证的基础上,结合用户2025年用气需求对管网供需平衡问题进行仿真分析,并提出优化运行方案。结果表明：通过分输站对两路气源进行压力平衡的优化方案不仅能够满足下游用户双气源保供需求,同时资源分配更加平衡,尤其在冬季保供期,极大地分担了国家管网冬季保供压力,提升管网整体保供能力,可为管网现场运营调度提供指导。（图6,表5,参24）     

成品油管网批次计划编制方法

为了研究成品油管网顺序输送批次计划的制定方法,并利用此方法得到批次计划的一个可行解,针对由西部成品油管道、兰郑长成品油管道和兰成渝成品油管道组成的管网进行了批次计划的研究。基于单条成品油管道的批次调度算法,分析了成品油管网批次计划的模型假设、约束条件和编制原则,结合管道连接处油库的库存、炼厂的产量及下游管道的油品需求,按照"先满先输"的原则,提出了制定批次计划的算法,得到了成品油管网的输入计划和分输计划。根据模型及算法,采用C语言编制出整个管网的批次计划报表。利用该程序,可以得到每个分输站的分输开始时间、结束时间、分输体积等信息,极大地提高了编制批次计划的工作效率,并为管网的调度工作提供依据。     

基于气温累积效应的冬季燃气日负荷预测——以西安市为例

为了确保民生用气平稳有序,降低燃气管道运行风险,对城市用气短期负荷作出准确预测尤为重要。通过对西安冬季气温与燃气日负荷之间的关系分析,发现在不同的气温条件下,气温累积效应的强度不同,对燃气日负荷影响程度也不同。因此,提出基于累积系数k的气温修正公式,在新公式中引入了预测日平均气温、低温持续天数及预测日前3天温差等因素的影响,从而使燃气日负荷与气温之间的相关程度得到较大提高。实例预测结果表明:通过累积效应系数对预测日气温进行修正后,得到了较高精度的燃气负荷预测结果,修正后预测值与实际燃气负荷的平均相对误差由修正前的7.78%降至4.63%。     

基于BP神经网络的城市燃气月度负荷预测研究

应用MATLAB科学计算软件编制了对浙江省某城市燃气月度负荷的预测程序,建立了燃气月度负荷预测的BP神经网络模型,对模型进行训练后,利用它对该市燃气月度负荷进行了预测,预测结果的相对误差最在±6．34％以内,由预测结果可知该模型预测精度较高,完全可以达到工程实际应用的目标。     

天然气管道分输站场调压系统调节方法的改进

针对现有天然气分输站场对用户分输调节方法的不足,改进了天然气分输站场单路调压系统和多路调压系统的调节方法。单路调压系统改进调节方法为先进行阀位调节,使阀后的流量或压力接近所需要的设定值后,再进行流量或压力微调整。多路调压系统改进调节方法为一路调压装置设定为自动调节流量控制,其他路调压装置设定为手动调节。改进后的方法可有效提高分输效率,保护现场调压设备。针对改进后的多路调压系统方法存在的缺陷,提出了一种解决措施,即先根据站场上下游用户的用气规律,合理预测站场入口和出口压力的变化趋势,而后对阀位控制的工作调节阀设定一个合适的阀门开度,以避免流量超过设定值或供气量不足。研究结果对高效调节用户分输操作具有重要的工程指导意义。     

电动阀传动机构漏油的原因分析及改进措施

一、问题的提出 涩宁兰(涩北-宁夏-兰州)输气管道全长900km,设计输气量为20×108m3/a,目前实际输气量为8×108m3/a.沿途设有涩北首站、德令哈分输站、西宁分输站、民和分输站和兰州末站5个站场,担负着为德令哈市城市燃气、西宁市城市燃气、青海民和镁厂、兰州炭素集团、刘家峡化工厂、兰州炼化集团的供气任务.该管道投运两年以来,各分输站场电动球阀传动机构的齿轮箱普遍存在润滑油渗漏现象,尽管采取了将原来的钙基润滑脂更换为锂基润滑脂等措施,但效果不明显,仍然存在渗漏油现象,若不彻底解决这一问题,将会直接影响各输气站场的安全生产.     

未来东北管网输量下降后的结蜡预测及分析

根据东北管网原油输量下降后管网的结蜡情况,制定未来东北管网安全经济运行方案,利用东北管网大庆原油结蜡规律的研究成果,对东北管网未来的结蜡情况进行了预测和分析,得到了有价值的结论.     

考虑需求侧影响的天然气管网事故工况流量分配方法

天然气管网失效事件会严重影响天然气供应安全，降低天然气管网供气可靠性和用户满意度。为了最大限度保障用户的用气需求，将失效事件对管网供气可靠性和用户满意度的影响降至最低，提出耦合单元失效和需求侧影响的天然气管网事故工况流量分配方法。该方法首先建立适用于不同类型天然气用户的需求预测模型和用户分级机制；其次，天然气管网水-热力计算模拟，量化失效事件对管输能力的影响；最后，基于混合整数线性规划建立天然气管网流量分配优化模型，考虑用户需求侧和失效事件影响以及气源进气量、管网流量、压力和水力等约束，确定事故工况下管网最优流量分配方案。将所提方法应用于某实际天然气管网中，对管网关键供气节点和环节进行识别，并确定不同失效事件下的管网流量分配方案。结果表明，采用该管网流量分配方法，能够最大程度保障重要度更大的天然气用户，从而降低事故对下游用户的影响，为管网精准调控提供技术支撑。（图4，表6，参24）     

天然气分输站分输管道冻胀力学分析

负温天然气分输管道周围土壤冻结可能引起冻胀效应,使管道在冻胀荷载作用下发生变形。通过分析土壤冻胀对管道产生的力和位移分布规律,判断管道抬起时最大弯矩、应力的出现点以及管道的安全性。分析了由于土壤冻胀作用而引起的管道上抬力的控制因素,利用管道冻胀上抬力计算模型和管-梁方程建立了管道受土壤冻胀作用的管道内力、位移计算模型。利用Nixon的实验数据对计算模型进行了验证,证明了该模型的合理性。利用该模型对西气东输郑州分输压气站分输用户燃气管道的数据进行分析计算,结果表明:当抬起量为30mm,即相邻土壤的不均匀冻胀量达到60mm时,管道处于安全状态。     

城市燃气管网的完整性管理

不同地区城市燃气管道的建设和运营管理水平存在很大差距,在保障燃气管网安全运行方面存在诸多问题,亟需针对燃气输配管网开展完整性管理。简述了国内外燃气管道失效事故和主要诱因,梳理了相关标准和规范。提出了燃气管网完整性管理理念:综合考虑影响管网完整性的所有因素,采取一体化管理模式,达到经济合理地保证管网安全有效运行的目的。建立了燃气管网完整性管理体系框架,包括管理体系和技术体系两个层面,贯穿应用于组织完整性、数据完整性和管理过程完整性之中,并保持一定的灵活性。完整性管理技术是实施燃气管网完整性管理的核心,通过有机结合形成了6步循环管理流程,持续完善各种完整性管理技术,可以提升燃气管网的本质安全和运营效益。     

顺北油气田集输管网气液混输特性模拟

顺北油气田集输管网集输半径大、气油比高、地形起伏大、流态复杂,时常引起管道低洼处积液量大、段塞流等多种复杂工艺问题。为此,建立气液混输管网水力仿真计算模型,并利用顺北油气田现场数据对模型进行修正,进而开发油气混输管网仿真计算程序,对顺北1区集输管网气液混输特性进行仿真及参数预测。结果表明：建立的水力计算模型仿真结果与实测数据的误差基本在±6%以内,满足运行需求;管网各管道的持液率均较低,流型以分层流和环状流为主;针对管网中压降与温降较大、管输效率较低、积液量较大的管道分别提出了优化及保护建议。研究成果可为气液混输管网设计及安全运行提供技术依据。（图3,表7,参30）     

城市LNG小包装储运调查及经济分析

简述了输气管网系统的优化运行方式和陕京输气管网概况.针对目前唐山、秦皇岛地区用户用气量大幅度增加,使陕京输气管道的运行变得更加复杂等问题,为此对唐山、秦皇岛地区用户用气量进行了详细的调查并对结果进行了分析,提出了利用LNG小包装储运作为气源的补充,达到本地区燃气市场平衡的目的.     

北京市燃气管网危险因素的事故树分析

对北京市近六年来发生的燃气管网事故进行了统计,结果表明,管道泄漏是北京市燃气管网事故的主要原因.利用事故树分析法对管网泄漏的危险因素进行了分析,分析结果认为,管网泄漏事故多由外力破坏、腐蚀老化和安装缺陷所致.提出了燃气管网的安全防范措施,以增加管网系统运行的安全性和可靠性.