提高天然气管道输送效率方法的探讨

李秀清

(云南巨星安全技术有限公司，云南 昆明 650106)

天然气是一种气体混合物，是当前利用率极高的能源之一。天然气的存在，使人们在很大程度上减少对煤炭以及石油等不可再生能源的使用量，并且其自身具有极高的环保性质。天然气的输送通常采用管道输送方式，从而使得运输成本得到了有效的减少和控制，同时也能够有效的提高天然气在运输过程中的安全性。但管道输送方式，在很大程度上降低了天然气的运输效率。因此，需要进行深入的分析和研究，使运输效率得到改善。对输送管道进行优化设计，大力应用先进的设备，创新出科学合理的管理方式，从而使天然气能够更好的为社会服务。

1 天然气长输管道概述

通常情况下，天然气由油气田生产，并且以气态的形式存在，从而使得人们采用大罐存储的方式来进行天然气的集中储存。但是，这种方式会在很大程度上造成蒸发消耗，不仅造成了严重的能源浪费，同时也会在很大程度上增加安全隐患。因此，相关行业采用管道输送的方式将天然气输送给用户。管道输送天然气，主要是指将油气田生产的天然气输送到用户的整个工程。输送系统主要由输气线路、站场、压气站及辅助设备等设施组成。输气线路包括:输气干线、输气支线这两种形式。输气干线主要功能在于将天然气由输气首站输送到末站，而输气支线则是将天然气输入干线或者将干线中的天然气输出。输气站场是天然气各个工艺场站的总称，主要有压气站、分输站、输气首站以及输气末站等。根据输气站场功能、性质不同，各站场承担的任务既有区别又有共性，共性是保证输气管道始终处于安全、稳定的运行状态。一般情况下，输气管道的距离较长，因此，对防腐、封闭等性能提出了极高的要求，目的在于最大程度的减少和控制资源的浪费，同时避免安全事故或者污染环境。

天然气输送管道通常采用自动控制系统，可以实现对整个管道输送过程进行有效的管理和监控[1]。从目前情况来看，这种自动控制系统，在天然气输送管道工程中，得到了十分广泛的应用。在正常运行的情况下，技术人员可以凭借自动控制系统，对整个管线进行自动控制和调度机制，同时也能够实现对运行数据的收集和整理，以帮助技术人员对整个管线的运行状态进行判断和相应的处理。

采用自动控制和管理的方式，以调度中心为核心，对输送管道在运行过程中的相关数据进行实时收集，并对其进行分析，使控制系统能够始终保持正常的运行状态，从根本上满足天然气用户的实际需求[1]。同时，也能够有效的保障整个输气管道的运行安全，将安全隐患控制在最低。

2 影响天然气输气系统效率的因素

输气管道通常处于露天环境之下，所以对管道输送天然气的影响因素较多。从总体的角度来讲，可以将其分为以下几个方面:

2.1 天然气的储存

从实际角度来讲，天然气的储存工作难度较大，如果采用高压储罐来完成存储，势必会增加高额的成本[2]。同时，也会给相关的管理工作增加难度，不仅如此，这种方式还存在着很大的安全隐患。主要原因在于:天然气具有易燃、易爆性。如果储罐受到的压力超过承受状态，很容易引发火灾、爆炸等事故，对人身安全和设备安全造成严重的威胁。

2.2 气体输送的高差

输送管道的几何位置有所不同，不同位置的高差也存在着极大的差异，从而对实际的天然气输送效果和质量造成严重的影响。在位置上存有能量损失，输气管道的实际位置之间存在着很大的差异，使天然气在输送的过程当中会采取不同的走向，进而影响了天然气的输送效率[3]。

2.3 输气管道的摩擦损失

气体在管道内流动时，因为受到管道内部的摩擦力影响，造成了一定的能量消耗。天然气压力的降低，对输送效率产生影响。从实际角度来讲，摩擦阻力的损失程度，会随着管道的粗糙程度增大而增大，天然气的能量消耗也随之增加。总结来讲，摩擦阻力会对整个输气过程产生一定的阻碍作用，需要技术人员采取科学、合理、有效的措施来降低摩擦力的消耗，有效的提高和保障天然气管道的输送效率和能力。

2.4 天然气的可压缩性

天然气受到不同压力作用，它的体积和形态有所不同，故其无法保持正常的输送状态。压力因素对天然气输送能力产生直接的影响，在输送距离较长的管道中，技术人员需要对管道内的压力进行合理的分布和调节，最大程度的保障和提高天然气的输送效率，有效的减少天然气在输送过程中的能量损耗。

3 提高天然气长输管道的效率

就天然气输送企业而言，要想有效的保障和提高天然气管道运行的安全性和稳定性，应对从业人员开展系统性的培训和考核。内容主要包括:安全生产知识、工艺流程以及生产管理等方面。必须保证所有的技术人员都能够对相关的工艺技术有全面、系统的了解，从而避免由于人为原因引发故障，对输送效率造成不必要的影响。

3.1 降低输气管道的摩擦损失

首先，采取适当的措施降低输气管道内壁的粗糙程度。这既可以延长输气管道的使用寿命，同时也可以降低管道内沉积物堆积，以便达到有效提高输送气体的纯度，还使管道清理效果得到切实的保障和提高。在此基础上，可以提高气体输送的质量，对环境的污染也起到一定的控制作用，也为后期的维护效果提供了便利。其次，采用管道涂层技术，可以降低输气管道内壁的摩擦阻力，从而提高输送效率[4]。另外，技术人员要对天然气流动过程中的雷诺数进行严格把控，从而使天然气的流动形态有所改变，进而降低阻力的损失，从而有效提高天然气的输送量。

3.2 对输气管道进行防腐处理

对天然气输送管道进行防腐处理，可进一步提高输气管道的工作效率和工作质量。通常情况下，采用外防腐+阴极保护措施对输气管道进行防腐处理[5]。根据设计标准、规范及输气管道本身的、周边的条件，对输气管道采取全方位的、可靠的防腐保护措施，达到提高管道内壁、外壁的防腐效果。

4 提高压气站的效率

压气站是为天然气管道输送提供动力的，油气田生产出来的天然气经压气站加压处理后输送至下游。应该采取有效的方式来保证出气口的压力充足，对出口的温度进行降温处理，防止高温造成对天然气正常输送的影响。

除此之外，还需要全方位考虑管道输送过程中能量的损耗，压气站运行过程中本身的能量和输气过程中损耗能量之比。其中，管道输送气体过程中增加的能量是有效提高输气效率的主要因素之一，并且对管道输气过程当中所产生的能量消耗进行最大程度的控制。

5 天然气长输管道的参数优化

技术人员可以采用优化输气管道工艺参数的方法，提高输气管道的输送效率。对管道输气量的控制来说，应严格按照管道当前运行的实际工况，安全输气的相关标准、规范、规程以及经济运行的要求进行有效控制。输气管道在实际运行中，首先应在第一时间核实输气量，从根本上保证天然气的输送量能够满足要求。

对天然气长输管道压力的控制，一定要将实际运行的压力控制在设计压力之内，以保证天然气输送的安全性和稳定性。在输气管道的实际运行过程中，应该以输气管道的实际运行情况作为基础，将可能出现的能量损失降到最低。

在输气管道运行过程中，需要定期对其进行维护和保养，加强巡检的工作力度。一定要及时发现问题，避免由于人为因素所造成的重大损失。如发现漏气，应该在第一时间进行抢修，避免泄漏事故进一步扩大。

6 结语

为了能够保证天然气生产企业的经济效益和社会效益，应该采取科学、合理、有效的措施来保证天然气长输管道运行过程中的安全性和稳定性，最大程度的避免能源的消耗。天然气是当前人类社会发展和进步的重要能源，技术人员应该对天然气的输送进行深入的分析和研究，从而保障天然气企业的经济效益和社会效益，进而为社会做出更大的贡献。