特殊时期某天然气长输管道压缩机运行方式优化分析

高一淇 罗云怀 聂堃

关键词：天然气;长输管道;压缩机;优化分析

2020年1月底，新冠肺炎突然来袭，各大企业、化工厂、餐饮行业等响应国家防疫要求，纷纷停产停工。受新冠疫情和春节假期的双重影响，某天然气长输管道1月底至2月用气需求量骤减，管道短时间内出现进销失衡现象，管存量急剧上涨，管道存在超压风险[1]。

1 某天然气管道下游用户用气量需求调研情况

某管道现有3座在运行压缩机站场，分别为A站（首站）、B站和C站，该管道气源均分布于B站上游，气源及压缩机站场分布如图1。根据2020年2月份该长输管道输气计划表，2月份下游用户平均用气量仅3537万方/天（含串换气量），合计10.2576亿方，比2020年1月份降低1232万方/天，其中A站以东输气量2283万方/天（不含串换气量），比1月份降低1083万方/天。各省市用气2月较1月计划变化情况见表1。

2 应急响应期间管道压缩机运行方式优化分析

面对疫情对管道的不利影响，该管道公司调控中心采取应急响应。根据应急响应期间输气计划，结合管道实际运行情况，对管道干线在运的3座压缩机站的压缩机运行方式进行了优化分析。

根据该管道2020年2月份川气输气计划表，2月下游用户用气量平均为3463-3576万方/天（含串换气量），B站下游1-10日为2059万方/天（不含串换气量），11-29日春节期间为2401万方/天。依据该长输管道冬季生产运行方案中对于压缩机不同启运方式下最大输气量的预测，综合考虑管存、压力控制、能耗等因素，初步选择以下四种压缩机组组合方式：“B站1台+C站1台”“A站1台+B站1台”“A站1台+B站1台+C站1台”“A站1台+B站2台+C站2台”。具体数据对比如表2所示：

根据表2，应急响应期间整体压缩机运行模式安排如下：①1月30日，B站下游气量降至2700万方/天以下，通过仿真分析，改变原先的方案四，停运B站、C站各1台机组，将干线压缩机运行模式调整为方案三;②2月1日开始，受疫情影响，B站下游输气量锐减至2300万方/天以下，故停运C站压缩机，将干线压缩机组运行模式由方案三切换为方案一;③由于方案一输气能力低且能耗偏高，正常情况下不建议采用，如果气源超计划用气比较严重，可按照方案一停运A站压缩机，以便对气源进气量进行有效管控;④若在方案二基础上停运A站压缩机，即全线仅开B站1台机组，B站下游输气能力为2030万方/天。预计2月8日B站下游输气量降至1910万方/天左右，具备停运A站压缩机的条件，但根据模拟结果，B站单台机组运行总能耗约6000-6300kW，略高于方案二，且不利于管存调节，故建议继续维持方案二运行;⑤按照输气计划，11日开始B站下游输气量增至2401万方/天，通过分析建议继续采用方案二，适当提高A站和B站压缩机转速即可;⑥2月下旬视疫情控制情况和气量增长情况，可根据实际逐步启用方案三、方案四。

3 管道整体工况分析预测

利用SPS油气长输管道离线模拟软件对应急响应期间管道整体运行情况进行模拟分析，设置1月管線用气量为初始模拟状态，并导入2月管线用气量作为应急工况，根据方案二组合模式进行压缩机组调整。由此得出方案二组合模式下工况曲线如图2，压缩机工况图如图3。管道整体运行压力及趋势变化情况如表3。

按照以上应急响应期间压缩机运行方案运行，该管道1月底至2月的输气能力满足了下游用户要求，并将能耗控制在较低范围，压缩机运行工况良好，管存量及管道压力较为平稳，且保持在安全范围内，实现了疫情及春节期间安全平稳输气。

参考文献：

[1]浅析天然气长输管道安全防范及安全生产运行的对策[J].当代化工研究，2020（11）：29-30.