探讨天然气输气管道的优化

张辉（长春输油气分公司，吉林 长春 130000）

目前，据国家统计数据显示：“2013年中国天然气表观消费量达到1676亿立方米，天然气对外依存度首次突破30%，达到31.6%。国家发改委稍早前更是提出，到2020年要力争实现4200亿立方米的天然气保供目标。2013年5月21日，俄罗斯GAZPROM和中国CNPC之间达成了十年协议，从2018年开始,每年向中国提供380亿立方米天然气。”[1]可见，我国对天然气能源的需求量逐步增多。天然气作为一种清洁的优质能源，能够替代煤炭石油等能源资源，有利于缓解我国目前出现的能源危机，使用天然气还可以减少对周边环境的污染，同时也是坚持可持续发展政策的体现。因此，我国政府要优化天然气输气管道，减少它在运输的过程中的泄露，避免造成不必要的经济损失，只用这样才能推动我国天然气事业的快速发展。

1 现阶段我国天然气输气管道的现状以及存在的问题

当前，我国社会水平不断提高经济快速发展，对能源的需求量也逐年攀升，由于我国对煤炭资源和石油资源的不断开采，直接导致了其存储量不足，因此寻找新型无污染的替代能源是我国经济建设的紧迫任务。天然气相比传统的煤炭和氮氧化物更加环保，其排放量分别占氮氧化物和煤炭的1/5和1/2，是一种清洁的优质能源。我国天然气存储量相对较大，但是地域分布不均匀，主要集中在西部地区如：内蒙古、四川、新疆等地。因此如何优化天然气输送管道才能实现资源的合理利用这一现状是当前管道设计师需要解决的关键问题。我国天然气输气管道设计大多还运用传统的数学模型计算法，根据天然气流动规律，确定天然气在输气管道中的参数，这种方法并不能精确有效的计算出天然气输气管道中的流动参数，会造成资源浪费、增加运输成本、给国家带来不必要的经济损失。

2 开展天然气输气管道优化工作的重要性和必要性

优化天然气输气管道不仅可以降低运输成本、提高天然气管道运输的安全性，还可以节约天然气资源，避免造成不必要的浪费。例如：我国传统天然气输气管道中使用最多的就是压缩机装置，它是为天然气流动提供动力的装置，与此同时，压缩机会大量消耗天然气输气管道中的气体，平均占所运输天然气的3%—5%左右。因此国家要优化天然气输气管道，降低压缩机的耗能指标，提高资源的利用率，有关数据显示，优化后的天然气输气管道会比优化前的管道少消耗20%的能量。[2]可见，大力开展天然气输气管道的优化工作是我国经济发展的首要任务，对我国能源的可持续发展具有十分重要的意义。

3 加快优化我国天然气输气管道的有效措施

我国天然气输气管道成本主要有：天然气输气管道的施工成本、天然气输气管道的维修和优化成本、天然气输气管道的压缩机的使用、运行和维修成本等。随着我国对天然气能源的需求量逐步增多，天然气输气管道运行的时间增长，必然会导致天然气输气管道运行成本的增加。因此，我国应该把优化天然气输气管道作为我国天然气事业的重中之重。合理的配置天然气资源，设计师应该设计一个价格低廉、安全且输送量大的新型方案，在过去已知的参数上，对天然气输气管道的管径、管道的形状、尺寸、输送的压力、压缩机的运行、进出站的压力等参数进行合理优化，与此同时我国还要转变传统的数学模型计算法，与时俱进采用新型模型，可以在天然气输气管中构建内流动状态，即“在天然气管道输送天然气的过程中，根据已知的流量、压力、含水量等参数，对天然气管线内部的流动状态进行动态模拟，通过模拟可以得到天然气在管道内流动规律，从而更好的为管道的优化设计提供基础。”[3]从而提高天然气输气管道的使用期限和输送能力。根据天然气管道参数建立函数关系，并且将内流动状态二者有机的结合起来，提高天然气输气管道参数的精确性，优化天然气输气管道，使天然气运输管道的输量达到最大，降低输气管道的内部消耗，促进我国天然气事业的稳步发展。

4 结语

综上所述，天然气作为一种清洁的绿色能源，它的广泛使用，可以减少对环境的污染。天然气输气管道的建设直接关系到我国的国家民生，影响人们的日常生活。优化天然气输气管道，不但可以节约我国天然气资源，还可以安全可靠的完成天然气的输送。因此我国天然气输气管道的建设任重而道远，还要很多的地方需要我们不断完善、不断借鉴，将新型科技和模型运用到天然气输气管道建设工作中，只有这样才能使我国天然气事业快速发展。总之，优化天然气输气管道对我国经济的发展和天然气事业的发展具有十分重要的意义。

[1]李长俊，天然气管道输送[M].北京：石油工业出版社：2010：1－342.

[2]李方圆.川气东送管道工程优化运行技术研究[D].中国石油大学,2009.

[3]姚麟昱，孟庆华，张刘樯.起伏地形天然气长输管道运行优化研究[J].石油天然气学报，2008，30（1）：357-359.