中亚天然气双线管道瞬态工况分析.pdfVIP

第 34卷第 l1期 (2015．11) (集输处理) 中亚天然气双线管道瞬态工况分析 李传宪 王迪’ 张树文’ 左栋 唐道林’ 1中国石油大学 (华东)储运与建筑工程学院 2中国石油中亚天然气管道有限公司 摘要：中亚天然气管道为双管并行管线 ，其瞬态工况特征有别于单线管道 。基于建立的中 亚A／B双线仿真模型，分析 了管道泄漏、干线截断阀关闭等事故发生时的A／B双线的压力、流 量变化特征及其差异。分析认为 ，A／B两线的相互影响主要是通过连接两线的站场进行的。B线 某处发 生泄漏时A线对应点的压力和流量 变化幅度 小于B线 ，B线截断阀意外关断时，A线流量 和压力在管线连接处开始发生变化 ，其上游的流量变化幅度和波及范围小于B线 ；B线截断阀关 闭对A线站场下游压力和流量没有影响。研究成果对双线管道的事故诊断和抢修具有重要指导 意义 。 关键词：天然气；双线管道 ；仿真模型 ；瞬态工况 doi：10．3969／i．issn．1006-6896．2015．11．O17 天然气管网在运行过程中受到沿线环境、 自然 1833km，管道直径 1067mm，设计压力9．81MPa， 灾害 、人为因素等的影 响，可能发生泄漏 、堵塞、 沿线设8座压气站 。A／B线分别于2009年和2010年 停机等事故，使全线的压力、流量等发生变化 ，严重 建成通气 ，2012年 12月达到设计输气能力 300× 时影响全线压缩机的正常运行 ，最终导致全线停运 10。m。／a。 或安全事故 。通过建立模型进行工况分析 ，可以得 中亚天然气A／B双线管道采用变壁厚设计 ，乌 到不同工况条件下全线参数变化特征 ，总结各参数 兹别克斯坦境 内壁厚 16．2mm，哈萨克斯坦境 内壁 变化规律 ，对于事故前的预防和事故后的抢修具有 厚 15．9mm，管道 内壁粗糙度均为 1O m。管道途 十分重要的意义。 经地域属于温带大陆性气候 ，冬寒夏热。其沿线地 目前国内外学者对于常规单线管道的工况分析 温和总传热系数见表 1。 研究较多，部分学者通过建立天然气在管道 中的质 表 1 沿线地温和传热系数 量守恒方程、动量守恒方程 、能量守恒方程 ，采用 数值方法求解并编制软件进行研究 ，也有部分学 _ 鬻 鬲 者直接利用商业化的软件 (如SPS)进行研究 。 部分学者利用仿真模型对天然气管 网运行优化技术 进行研究 “，部分建立 了天然气管网运行优化 问题 的算法 。 目前研究主要是针对单线管道进行 的， 对于双管并行管线的非稳态运行状况研究较少。双 管并行管线运行过程中其 中一线发生泄漏或者截断 阀意外关断时 ，对另一线 的影响是通过连接两线 的 站场进行的，并存在滞后时间，而且两线的压力 、 2 仿真模型建立 流量变化特征不 同，有别于单线管道的瞬态工况 。 根据 中亚天然气A／B双线管道的基础资料 ，利 本文基于建立的中亚A／B双线仿真模型 ，重点分析 用管道分析软件建立了A／B双线的仿真模型。通过 管道泄漏 、干线截断阀关闭等事故发生时对应的A／ 对管壁粗糙度 、压缩机参数等数据的调整，使得模 B双线流量及压力变化的差异状况。 拟计算出的压力及流量与现场实际数据基本一致。 1 双线管道概述 表2为模拟计算出的各站场压力和2015年 1月 19日 中亚天然气全线采用双管并行敷设方式 ，全长