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5干线首站;
干线首站;
6输配气站;
输配气站;
7城填配气站;
城填配气站;
8用户用户三、输气管道特点与类型输气管道特点:
天然气生产、储运、销售系统一体化。
具有调峰功能。
距离长、压力高、输量大。
密闭安全。
能耗与运费随管长、输量、压力变化。
便于管理,易实现自动化。
灵活性差。
天然气输送管线分类:
矿场集气支线:
气田各井口装置到集气站的管线。
矿场集气干线:
由集气站到天然气净化厂或输气干线首站的管线。
输气干线:
由天然气净化厂或输气首站到城市、工矿企业一级用户的管线。
配气管线:
干线一级输气站到城市配气站以及到各用户的管线。
1.矿场集输管道
(1)气田集气从井口开始,经分离、计量、调压、净化和集中等一系列过程,到用户或长输首站为止。
包括井场、集气管网、集气站、天然气处理厂、增压站和外输总站等。
(2)气田集气有两种流程:
单井集气:
井场除采气树外,还有一套独立完整的气体处理计量设施。
多井集气:
井场只有采气树,气体集中处理计量。
2.长输管道系统从矿场附近的输气首站或LNG终端开始,到终点配气站或城市门站为止。
长输管道的特点:
长距离干线输气管管径大,压力高,距离长,年输气量高达数百亿立方米,是一个复杂的工程系统,也是一个独立经营的企业。
长输管道系统的组成:
线路输气站:
首站、中间站、末站集气点、分输点、中间阀室、截断阀、除尘设施、阴极保护设施、清管设施、通信与自控设施、储气设施3.配气管道从配气站开始,除尘、计量、调压、添味,然后通过各级配气管网和气体调压所,根据用户要求直接向用户供气。
四、输气管道的发展概况1.国外输气管道发展长运距、大口径和高压力是世界天然气长运距、大口径和高压力是世界天然气管道发展的主流。
目前陆上输气压力达管道发展的主流。
目前陆上输气压力达到到12MPa,海底输气最高压力为,海底输气最高压力为25MPa,最大口径为,最大口径为1420mm。
采用内涂层减阻技术,提高输送能力,采用内涂层减阻技术,提高输送能力,减少了设备的磨损和清管次数,延长了减少了设备的磨损和清管次数,延长了管道的使用寿命。
管道的使用寿命。
采用高钢级钢管。
近采用高钢级钢管。
近5年来,年来,X7O级油级油气输送钢管的生产和销售量占总量的气输送钢管的生产和销售量占总量的8085%。
目前世界上有。
目前世界上有10条输气管道采条输气管道采用了用了X80。
完善的调峰技术。
为了保证可靠、安全、完善的调峰技术。
为了保证可靠、安全、连续地向用户供气,发达国家都采用金连续地向用户供气,发达国家都采用金属储气罐和地下储气库进行调峰供气。
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。
气及地下管束储气来实现。
管道压缩机组采用回热循环燃气轮机提管道压缩机组采用回热循环燃气轮机提供动力,提高了压缩机组功率、可靠性供动力,提高了压缩机组功率、可靠性和完整性。
和完整性。
普遍采用计算机为基础的普遍采用计算机为基础的SCADA系统,系统,对管道运行的全过程进行动态监视、控对管道运行的全过程进行动态监视、控制、模拟、分析、预测、计划调度和优制、模拟、分析、预测、计划调度和优化。
化。
2.国内发展世界最早管道输送的国家三个发展阶段主要管道序序号号管道名称管道名称建成时间建成时间年年输送能力输送能力特特点点1川北输气管网川北输气管网(若干线若干线组成组成)19873307204.0计算机程控计量计算机程控计量密闭正反输流程、不停输程控清管密闭正反输流程、不停输程控清管大型电动球阀或气液联动操作、事故自动截断大型电动球阀或气液联动操作、事故自动截断数字微波通信数字微波通信计量站、清管站、阴极保护站、截断阀室共计量站、清管站、阴极保护站、截断阀室共18座座2鄯乌线鄯乌线(鄯善鄯善乌鲁木乌鲁木齐齐)1997.3301.64573.4国内自动化程度较高的输气管道。
国内自动化程度较高的输气管道。
国内首次采用环氧粉末喷涂防腐国内首次采用环氧粉末喷涂防腐国内首次采用同沟敷设有通信光缆国内首次采用同沟敷设有通信光缆S360螺旋焊缝钢管螺旋焊缝钢管阴极保护站阴极保护站9座座,通信站点通信站点10座座,快速截断阀室快速截断阀室6座座3涩宁兰线涩宁兰线(青海省涩北青海省涩北气田气田西宁西宁甘肃甘肃)2001.99536606.460螺旋焊缝钢管螺旋焊缝钢管煤焦油瓷漆防腐和三层煤焦油瓷漆防腐和三层PE防腐防腐自动化控制自动化控制4崖城崖城131汽田汽田香港香港77877815.534亿方亿方/年年655陕京线(长庆油田靖陕京线(长庆油田靖边边北京)北京)200011918.46606.433亿方亿方/年年60螺旋焊缝钢管和部分直缝焊钢管螺旋焊缝钢管和部分直缝焊钢管6陕京二线陕京二线2004年年851101610120亿方亿方/年年7重庆忠武线(忠县重庆忠武线(忠县武汉)武汉)2004干线干线718.9711.26.3730亿方亿方/年年国内天然气管道首次采用全线高强度抗硫管道钢国内天然气管道首次采用全线高强度抗硫管道钢全线采用国际先进的超声波流量计、涡轮流量计全线采用国际先进的超声波流量计、涡轮流量计全线采用全线采用SCADA系统系统,实行自动控制管理实行自动控制管理8西气东输西气东输(库尔勒库尔勒上上海海)2004.12385626.210120亿方亿方/年年主干线是迄今为止国内距离最长、管径最大、管材等主干线是迄今为止国内距离最长、管径最大、管材等级最强和设计压力、输气能力、自动化控制程度最高级最强和设计压力、输气能力、自动化控制程度最高辐射地域最广、中下游支线最多的辐射地域最广、中下游支线最多的系统构成从优化和施工工艺等各面方都达到了当今国系统构成从优化和施工工艺等各面方都达到了当今国际上天然气管道设计、建设的先进水平际上天然气管道设计、建设的先进水平9川气东送(达州川气东送(达州上海)上海)20092203101610120亿方亿方/年年穿越鄂西渝东山区,横贯江南水网穿越鄂西渝东山区,横贯江南水网地带,全线要建设地带,全线要建设72条山条山体隧道、体隧道、5条长江穿越隧道条长江穿越隧道10西气东输二线(西起西气东输二线(西起新疆霍尔果斯口岸,南新疆霍尔果斯口岸,南至广州,东达上海)至广州,东达上海)2011年底年底全线贯通全线贯通8794121912300亿方亿方/年年西气东输二线是中国第一条引进境外陆上天然气的大型管道工西气东输二线是中国第一条引进境外陆上天然气的大型管道工程,其线路长度、输气规模、设计压力、管径、材质、投资规程,其线路长度、输气规模、设计压力、管径、材质、投资规模和建设时间都创下中国管道建设之最。
配套建设模和建设时间都创下中国管道建设之最。
配套建设3座地下储座地下储气库,分别为湖北云应盐穴储气库、河南平顶山含水层储气库气库,分别为湖北云应盐穴储气库、河南平顶山含水层储气库和南昌麻丘含水层储气库。
工程总投资约和南昌麻丘含水层储气库。
工程总投资约1422亿元。
亿元。
3.我国输气管道技术现状分析采用国际上通用的采用国际上通用的TGNET、SPS、hutoChD等软件进等软件进行工艺计算和特殊工况模拟分析行工艺计算和特殊工况模拟分析;
新建天然气管道设计压力高,并广泛采用了内涂层;
主要工艺阀门大都采用气动、气液联动球阀,增压机主要工艺阀门大都采用气动、气液联动球阀,增压机组有离心式和往复式压缩机,驱动方式有气驱和电驱组有离心式和往复式压缩机,驱动方式有气驱和电驱两种;
两种;
管道用钢多为高强度、高韧性钢,新建管道普遍选用管道用钢多为高强度、高韧性钢,新建管道普遍选用X70等级管材;
等级管材;
生产管理采用生产管理采用SCADA系统进行数据采集、在线检测、系统进行数据采集、在线检测、监控,通过在线或离线等不同工况模拟进行优化运行。
监控,通过在线或离线等不同工况模拟进行优化运行。
天然气管网化程度较低,调度不够灵活;
油气管道主要设备的技术水平落后;
1997年以后建设的管道在输送工艺和装备年以后建设的管道在输送工艺和装备上与国外水平相当,但管道生产管理水平上与国外水平相当,但管道生产管理水平较低;
较低;
对于建设年代较早的老管道,技术诊断、对于建设年代较早的老管道,技术诊断、剩余寿命再评价技术还有待提高;
剩余寿命再评价技术还有待提高;
管道计量标准需国际化、计量精度的影响管道计量标准需国际化、计量精度的影响因素还需要进一步研究。
因素还需要进一步研究。
4.发展趋势大口径、高压力、网络化采用高强度、高韧性管材地下储气库储气和调峰数字化技术应用完整性管理技术富气输送第二节天然气管道线路工程一、线路选择1.影响因素2.选择原则二、线路勘察与测量1.踏勘2.初步勘察3.详细勘察第三节管材选择与强度计算一、管材选择要求1.机械性能2.冲击韧性3.可焊性4.环境要求目前使用的管线钢相关标准主要有国家标准和美国石油学会制定的标准。
二、管道强度计算壁厚:
强度校核标准:
环向应力和轴向应力组合的当量应力不大于管道最低屈服强度的90.三、天然气气质指标主要从环境保护、安全卫生和经济利益方面考虑。
商品天然气的气质标准一般至少应包括5项技术指标,即发热量、硫化氢含量、总硫含量、二氧化碳含量和水露点。
天然气管道运行规范(SY/T)5922-2005天然气的特征天然气的特征天然气是指蕴藏在地层中的可燃性气体。
主要是低分子量烷烃天然气是指蕴藏在地层中的可燃性气体。
主要是低分子量烷烃类混合物,还有少量含有类混合物,还有少量含有N2,CO2,H2S,H2和和He等惰性气体。
等惰性气体。
天天然然气气纯气田天然气:
主要成分是甲烷,占纯气田天然气:
主要成分是甲烷,占90%。
经过钻探从地。
经过钻探从地层中开采出来,经过净化后送到居民生活,商业和工业企业层中开采出来,经过净化后送到居民生活,商业和工业企业作原料或燃料用的公用性质燃气。
作原料或燃料用的公用性质燃气。
石油伴生气:
开采石油的副产品,开采过程中,随着压力的降石油伴生气:
开采石油的副产品,开采过程中,随着压力的降低,从液相中释放出的可燃气体,经过净化和生压后输送给城低,从液相中释放出的可燃气体,经过净化和生压后输送给城镇居民和工业企业作燃料或原料用。
甲烷占镇居民和工业企业作燃料或原料用。
甲烷占80%,丙烷和丁烷,丙烷和丁烷等碳氢化合物占等碳氢化合物占15%。
凝析气田气:
从气井开采出来以甲烷,乙烷为主凝析气田气:
从气井开采出来以甲烷,乙烷为主人人可燃气体,可燃气体,甲烷占甲烷占70%,戊烷,戊烷及及以上碳氢化合物占以上碳氢化合物占20%以上。
以上。
煤层煤层气:
从井下煤层抽出,可燃成分以甲烷为主的可燃气体。
气:
页岩气:
赋存于泥页岩中,以吸附及游离状态存在的非常规天然气页岩气:
赋存于泥页岩中,以吸附及游离状态存在的非常规天然气第二章天然气管输基础天然气具很多优点:
安全,易燃
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