天然气管道输送技术的发展.docVIP

天然气管道输送技术的发展 1、天然气长输管道的发展动态(1)加大管径和提高压力加大管径和提高压力既可以提高管道的输送能力，又可以节约投资和降低钢材消耗。输气管道的直径在1000mm及其以上的管道属于大口径管道。目前国际上长输管道最大直径为苏联至欧洲的1420mm输气干线，著名的阿意输气管道直径为1220mm，我国的西气东输一线管道直径为1016mm、钢级X70、设计压力10MPa，西二线管道干线：管径1219mm、钢级X80、设计压力12MPa,也进入了近年来世界性的大口径输气管道行列。高压输送是当前输气管道技术发展趋势。管道采用的最高输气压力，在一定程度上反映了一家输气管道的整体技术水平。目前欧洲和北美天然气管道的设计压力普遍在10MPa以上。加拿大至美国的ALLAINCE输气管道设计压力为12MPa，是目前压力最高的陆上长距离输气管道。我国的西气东输一线管道采用10MPa的输气压力，西二线采用12MPa，达到了当代世界先进水平。(2)增大输送距离采用超长管道输送天然气被认为是最为经济的方法。20多年来，欧美各国投入大量资金建设了一大批长距离、大口径的输气管道。美国为了开发阿拉斯加的天然气资源，于1980~1986年建成了美国横贯阿拉斯加输气管道系统，该系统贯穿阿拉斯加和加拿大境内，向美国本土的48个州输气，管道总长为7763km。我国最长的西气东输一线天然气管道(已投产，二线在建干线全长4859km，加上若干条支线，管道总长度超过7000km。)总长近4000km，是目前世界上最长的输气管道之一。(3)采用高钢级管道钢目前，世界上干线输气管道均采用高强度合金钢，以达到减少钢材耗量，降低工程造价的目的。加拿大的统计分析表明，每提高一个钢级可减少建设成本7%。国外输气管道普遍采用X70管道钢，少数采用了X80管道钢。某些公司正在研制X100及更高等级的管道钢。国内X70级管道钢和钢管生产技术已趋成熟。西气东输管道一线完全采用国产X70级管道钢二线采用X80(干线)及X70管道钢，不仅填补了我国高强度大口径螺旋埋弧焊钢管和大口径埋弧焊钢管制造技术的空白，而且也标志着西气东输管道工程的高强度、大口径钢管国产化目标的实现。(4)内涂减阻技术的应用天然气管道的内涂减阻技术是一项经济效益显著的高新技术，国外已经广泛应用。输气管道采用内涂技术后一般能提高输气量6%~10%，同时还可以有效地减少设备磨损和清管次数，延长管道的使用寿命。我国西气东输管道工程则是首次全线采用这项技术，降低了工程投资。西气东输管道工程采用内涂技术后，减少了3座压气站，增加输气量近20×108m3/a，减少投资近10×108元，而且每年可以节约大量的运行费用。(5)完善的调峰技术。为保证可靠、安全、连续地向用户供气，发达国家都采用金属储气罐和地下储气库进行调峰供气。目前，西方国家季节性调峰主要采用孔隙型和盐穴型地下储气库，而日调峰和周调峰等短期调峰则多利用管道末端储气及地下管束储气来实现。天然气储罐以高压球罐为主，国外球罐最大几何容积已达5.55万m3。2、压缩机增压技术近年来，国外在输气增压方面广泛采用了回热循环及联合循环系统工艺，提高了燃气透平的热效率。例如，阿意输气管道Messina压气站的燃气机组，采用回热联合循环系统后，每台燃气轮机的综合热效率由原来的36.5%上升到47.5%。此外，国外还广泛采用离心式压缩机的机械干密封与磁性轴承技术和故障诊断技术，有效地延长了轴承的使用寿命，降低了压缩机的运行成本，提高了机组的可靠性和完整性。3、自动化控制技术现代输气管道自动化管理多采用SCADA系统(数据采集与监控系统)。这是一种技术先进的自动化系统，也是国外长距离油气管道普遍采用的自控技术。ALLANCE管道采用SCADA系统，通过设在总部的计算机系统，由主控室对约2988km的干线、698km的支线压气站及其它64座站场和90座干线截断阀室等进行实时监控和管理，全线只需很少的操作管理人员。西气东输管道采用先进的SCADA系统进行全线数据采集、实时监控和系统运行参数优化，实现管道泄漏检测与定位和全线运行调度管理。沿线各站场可无人操作或无人值守，实现控制中心远控，站控自动和手动控制、设备和子系统就地控制等三级控制，并独立设置有各站场紧急停车系统、可燃气体检测及火灾火焰报警系统。这套系统将使西气东输管道的运行管理达到当今世界先进水平。4、天然气管道的泄漏检测技术(1)分布式光纤传感器技术国内外很多油气管道的泄漏检测一般采用人工检测方法。一些先进的油气长输管道安装了在线泄漏检测系统(多数基于瞬变流模型法、压力点分析法而建立)，但由于受多种因素的限制，不能同时满足检测泄漏灵敏度、定位准确度和即时报警等多项技术要求。分布式光纤传感器系统是基于Sagnac光纤干涉仪的原理研制