低温管道设计在液化天然气气站中的应用

刘忠芹

摘要：随着社会的发展，我国的现代化建设的发展也有了很大的进步。液化天然气的稳定传输是保證气站安全的关键，因此，在开展相关工作过程，要提高对于管道的设计能力，通过科学的设计传输管道，有利于提高工作效率。本文以低温管道设计为研究，总结了如何通过高效的设计以进一步提高设计应用能力，从而实现液化天然气的科学应用。

关键词：低温管道设计;液化天然气气站;应用

中图分类号：TE973 文献标识码：A 文章编号：1672-9129（2020）08-0137-01

引言：快速发展的城市化带动了城市天然气项目的发展，天然气公司已成为与国民经济和人民生活紧密相关的重要管理服务行业。各种天然气公司应该高度重视天然气管道设计，但目前天然气管道设计中仍有一些问题，本文对优化设计这些关键问题提出了相应的解决对策，以提高天然气管道设计的水平，推进天然气行业的稳定健康发展。

1 天然气的管道输送概况

应用管道输送是进行天然气输送的一个主要形式。天然气企业的管道输送能耗低，运费低，运量大，并且可以连续密闭输送，具有很高的安全性。天然气管道输送的工艺参数主要有输气量、输气压力、输送距离、管径、输气温度等。

（1）输气量。天然气的输气量一般都是根据年输气量和日输气量进行计算，在应用年输气量时，通常以365d作为工作天数进行计算。

（2）输气距离。输气距离通常是指输送管道的长度，进行设计输气管道时，通常先确定气源和用户，然后按照线路走向和距离设定方案，对应用的天然气管道的长度进行确定，具体长度是在天然气管道起点开始，到天然气使用客户的交气点应用的管道长度。

（3）输气压力。没有应用压缩机的输送管道是以管道起点的压力作为最高压力，应用了压缩机的输送管道，是压缩机的出口压力为管道输送压力。

（4）供气压力。供气压力是指利用输气管道沿线或者是末端向各使用用户进行供气，在供气合同当中根据要求确定的交气压力，进行管道输送天然气一定要满足这些压力的要求，同时这是进行管道设计的条件。

（5）输气温度。输送温度是在输送天然气的过程中，因土壤导热及压力降低导致温度降低。因管道沿程的各个点温度有一定的变化，会影响输气工艺计算，也会影响天然气水露点、烃露点温度。

2 低温管道设计在液化天然气气站中的应用

2.1钢管的低温脆性。

①对需要检修的管道区域提前完成天然气的停输工作，确保管道内部和设备之间产生的组合应力降到最低，此时在温度急剧下降的条件下，产生脆性断裂的可能将会明显降低。

②检修完毕以后进行输气前，需要提前进行管道温度调节，促使管道温度满足必要的温差变化要求后进行输气。保温措施延迟了管道产生脆性断裂的时间，为检修预留了更多的时间，如果这样仍然无法在规定时间内完成检修，还需要完成上一步的操作。

2.2天然气管道设计中注意事项分析。

（1）因为天然气的不均匀分布，给一些地区的使用带来了不便，为了可以有效地解决这个发展问题，国家继续采取措施，用以促进资源发展和平衡利用，西气东输工程就是解决的天然气使用问题的关键方法，该项目是一个极其复杂的过程，有必要分析和处理不同地区的地理状况的，其中管道的腐蚀问题一直都是设计中需要重点关注的问题。长时间埋藏，腐蚀外管道会变得越来越严重，长期输送燃气，也会不断的腐蚀管道的内壁。

（2）闪电是自然界中最具破坏力的一种自然力量，在每年出现闪电的时候都会造成人员伤亡和财产损失。雷电袭击会对天然气管道造成十分巨大的破坏，甚至是还会导致天然气管道的泄漏出现。

（3）管道内具有很大的压力值，无论是埋在地面还是地面上的管道，管道内的压力太大就会引起管道的破裂，所以控制管线压力平衡是天然气管道运输中必须解决的最大问题。

（4）因为高层建筑的管道大多都是直立设置的，所以就会增加管道的重力，由于管道的重力太大将会引起管道的压力发生很大的变化，不利于天然气的输送。

2.3绝热材料的选择。不同的工程对于绝热材料都有特定的需求，要按照场景的不同进行绝热材料的筛选，绝热材料的挑选过程满足以下条件：本身具有较强的绝热性能，导热系数低;较高的防火能力;对水的吸附能力以及渗透系数更低;在特定的场合使用时，可能需要承受外部较强的压力，所以材料本身要具有足够的抗压性能，并且不易被损坏;较低的热膨胀系数也保证了材料在超低温和常温环境中具有稳定的性质;运输液化天然气的管路为保证安全，选择奥氏体不锈钢，此时绝热材料本身的氯化物含量要足够低;绝热材料的化学性质要稳定，才能在更多场合中使用;绝热材料容易加工、裁剪，本身的再利用能力也值得考虑。

2.4管道保冷设计。分析LNG低温管道保冷方式后，可大致分为以下三种：真空管道、三聚酯泡沫（PIR）和泡沫玻璃（CG）。PIR本身具有较低的密度和导热系数，可以在超低温环境下使用，按照要求也可以进行特定的韧性变化，可是其本身的防火性能较低，同时吸水性能有限;泡沫玻璃材料具备防水、耐高温、不易燃、收缩性低等优点，但受制造工艺限制，该种材料的整体造价会更高。

结语：天然气作为一种新型的能源，影响着人们的生活方式，人们越来越多地依靠天然气带来便利和舒适，不过在天然气管道设计中，仍有一些问题存在设计中，我们需要积极、客观地去解决，增加针对天然气管道的改革和发展，研究和借鉴国外先进技术，制造质量最佳的管道，减少输气管道中可能发生的问题，在进行天然气管道设计时必须考虑消防以及建筑的结构特点，探求管道设计的优化方案，以实现经济效益和社会效益的同步提升。

参考文献：

[1]池鑫.天然气输气管道设计中的常见难点分析[J].工程技术：引文版，2016（12）：00264.

[2]赵伟.对天然气输送管道的设计及营运控制的探讨[J].民营科技，2017（3）：55.