天然气管道输送管线的工艺设计分析

陈溪澳

摘  要：天然气被广泛使用，不仅可以用作燃料，而且可以用作化学物质和液化石油气等。它在生产和生活、化工、医药卫生等方面有很好的应用效果此外，天然气能源消费基础具有明显的优势，例如建筑成本较低、运输规模较大、土地使用面积消耗、建筑速度较快和安全因素较高。有鉴于此，有必要进一步研究天然气运输问题，推动中国继续推进天然气利用。

关键词：天然气;输送管线;工艺设计;

引言  天然气是当今家庭生活中使用的主要能源类型之一。天然气具有质量高、效率高和清洁能源的特点。它在人们日常生活中的运用可以减少对环境的影响，提高人们的生活质量在生产、生活、工业和制造业中大量使用天然气，要求以稳定和有效的方式运输天然气，以确保稳定和安全的使用。主要研究与天然气管道输送线路设计有关的工作。

一、天然气管道运输概述

1.气体输送。天然气输送能力的计算主要依据两个标准：一是天然气年输送能力;第二，天然气日产量。以年输气量为标准时，一般以368d为运输工作日进行后续计算。

2.输气距离。管道长度是指天然气输送的距离。输气管道设计主要考虑天然气的来源、数量和需求，然后根据输气距离和路由面积进行详细设计，并计算确定管道长度，如下所示：天然气输送管道的确定是从用户使用点的起点到终点的总长度。

3.气体输送压力。输气压力是输气管道在输气过程中的最大压力。在输送过程中，无压缩机管道的最大启动压力作为管道输送压力，压缩机的出口压力作为压缩机使用后的管道输送压力。

4.供气压力。供气压力是指供气合同中规定的城市用户在输气管道末端或沿输气管道测得的供气压力。天然气输送阶段的不同位置必须满足不同的压力等级，这也是天然气输送设计的重要指标。

5.气體输送温度。在天然气输送过程中，由于热传导和地压的作用，一些地区的自然和气候条件会降低温度，管道沿线的温度水平会发生一定程度的变化。影响水和天然气烃的露点温度。这会影响天然气输送的质量。

二、天然气管道输送管线技术的发展现状

1.管道制造技术。实际上，当管道直径超过DN400mm时，现有无缝钢管不能满足实际使用要求。为了保证输送管道的稳定性，钢管的螺旋或直缝焊接在制造过程中采用，保证管道能满足使用要求。例如，目前中国天然气管道的制造和使用普遍采用美国API5L标准，目的是不断提高管道的制造水平和加工能力，并为天然气长距离运输提供技术支持。

2.天然气管道工艺准备技术。在天然气输送过程中，为了确保长距离输送的安全性和效率，压力、压力调节和测量设备得到广泛应用。随着天然气输送距离的不断扩大，原有的管道制备技术越来越难以满足实际使用需求， 这就要求天然气公司在科学原则和实际原则指导下，结合实际情况，在管道规划和建设中合理选择管道制造技术。

3.管道安装技术。从总的管道投资来看，管道投资约占项目总投资的50 %，因此，为了控制总支出，有关企业应做好管道安装技术的应用。由于管道往往需要穿越河流、铁路和其他环境，管道建设很困难，建筑质量也很难保证。为解决这一问题，中国引进了定向钻井技术，对施工区进行了快速开挖，缩短了安装时间，同时保证了管道的安装质量。

三、天然气长输管线的工艺设计

1.长输管道功能。（1）管道输送应设计专用流量控制器，以控制流量。（2）由于中国幅员辽阔，不同地区的海拔和大气压力将发生变化。在长距离管道运输中，有必要全面审查管道布局的区域特点，调整管道压力。（3）在天然气长途运输过程中，必须穿越许多不同的天然气田、城市和地区。在天然气管道的设计中，需要建立接收和分配功能，以确保各城市天然气的稳定和平衡使用。（4）管道设计应具有截断功能。管道延伸很远，在使用过程中将有受损和修理过的管道。当管道的某一部分需要暂时停运时，可暂时切断该区域，可通过截止阀关闭管道以切断输送源。（5）输送管道应有调节压力的功能。在设计过程中，将对连接长距离管道的上游和下游管道进行适当的降级，需要调整天然气出口压力调节装置，以确保天然气的稳定性。（6）在管道输送天然气的过程中，管道废物、固体物质和液体残留物在长期使用后往往会积累。在长管道运输中，需要定期定期清洗，以确保管道运输的质量。

2.长距离管道的具体设计要求。（1）需要确定长距离管道运输的科学合理设计过程。在天然气运输中，有必要详细计算管道末端的天然气储存能力，同时考虑到该区域和城市沿运输路线使用和发展天然气的情况，以及运输过程中天然气的质量水平、应急处理能力和维护能力，以便运输方式调整应结合管道输送容量、用户消耗、管道与压缩站之间的距离，并根据水力计算设置输送管道的口径。应当指出，天然气管道直径与天然气输送压力之间存在反比关系。当管道直径增大时，天然气运输的平方差减小。 （2）需协调管道直径、压缩站与压力之间的距离。确定管道直径和厚度后，可以选择用于制造管道的原材料。当天然气在压力下运输时，必须选择压缩站和压力坡度之间的适当距离。离心压缩机通常用于长距离管道。（3）有必要确定车站的布置和车站内的运输过程。在天然气运输过程中，有压缩站、取样站、加油站、加油站等。其中，取样站和气体输入站的设计必须缩短与用户和气体源的距离，并缩短间隔的施工长度。  还必须改进和简化每个站的工艺流程，以确保天然气运输的安全。（4）需要制定合理的运输路线。在运输路线设计过程中，需要对运输路线的自然环境、地理位置和交通特征进行深入研究。分析运输线是否穿越水利设施、农田、采矿、铁路和高速公路，并防止天然气运输与城市建设、农业发展和采矿之间的矛盾。在制定路线时，还必须避免军事基地、文物保护区、机场、码头和港口的位置。当路线必须经过上述地区时，必须及时与有关部门沟通，双方必须合作研究和选择最佳的放置方式。发展天然气运输线的最重要的一点是安全，确保设计、绿化、建筑和运输的安全，并避免在地质条件恶劣的地区铺设，如滑坡和泥石流。在确定路线之后，必须为不同的地质条件选择不同的建筑技术。

四、结语

总之，天然气是人类生产和生活不可缺少的资源之一。在天然气输送过程中实施管道输送时，应确保工艺设计满足天然气特性和用户需求，并确保总输送距离。安全系数和运输质量符合国家相关标准。输气管道的设计以安全、优质为基础，确保天然气的稳定、科学使用。

参考文献：

[1]赵婷.浅谈天然气管道输送管线的工艺设计分析.2019.

[2]刘宏升，关于天然气管道输送管线的工艺设计分析.2020.