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天然气管道输送 1 集输管道 1．1天然气的预处理及气质要求 从地层中开采出的天然气往往含有砂和混入的铁锈等固体杂质，以及水、硫化物和二氧化碳等有害物质。固体杂质容易造成设备仪表损坏；水容易与硫化氢和二氧化碳形成酸性水溶液，腐蚀管道。因此，天然气在进入干线之前，必须净化。分离和除尘一般采用重力式和旋风式分离器；脱水方法有低温分离、干燥剂吸附和液体吸收三种；脱硫一般采用醇胺法和环丁砜法。我国管输天然气的气质标准是：硫化氢含量不大于10mg/m3,气体的露点应比最低输气温度低5℃。 1．2天然气集输管道的功能和集输管网布局的原则 气田内部集输系统是天然气集输配总系统的子系统，是整个系统的源头部分，它的主要功能是将各气井的天然气集输至集气站，然后在处理厂进行脱水、脱油、脱硫等预处理，最后计量调压后外输。集输管网的布局主要是确定气田中各气井、处理厂和集气站等单元设施间的连接形式。连接形式一般有三种：树枝状、放射状和环状。管网布局是个复杂的系统工程，涉及很多因素：如气田地形地貌、地质构造、气体组成及特性和用户的不同需求等。因此必须用系统工程的方法选择最优方案，首先确定最优网络布局，然后确定费用最小的管径组合。 2、干线管道 2．1干线管道的系统构成和特点 天然气长输管道系统是由输气站库、线路工程、通讯工程和监控系统等四个基本部分构成。输气站库包括储气库、压气站、清管站、分输站、阴极保护站和调压计量站等。压气站多采用以天然气为燃料的燃气轮机直接拖动压缩机为输送天然气增压；线路工程包括管道、防腐涂层、截断阀室、穿跨越工程和管道标志等；通讯工程包括通讯线路和站内交换系统，以传输调度指令和监控管道运行参数，保证管道安全和正常运行；监控系统包括调度中心、远传通道和监控终端三大部分，实现对管道运行工况的监测、数据采集和过程控制，是保证管道安全、平稳和优化运行的重要手段。 2．2干线管道的水力、热力分布和 输气管沿线的压力是按抛物线规律变化的，靠近起点的管短压力降落比较缓慢，距离起点越远，压力降落越快，在前3/4的管段上，压力损失约占一半，另一半消耗在后面的1/4管段上。输气管的温度变化规律与热油管的区别是存在节流效应。由于节流效应，使输气管中气体的温度在流动过程中要比输油管中的油温降得更低。如果输气距离很长，管内气体的温度可能降到低于土壤埋深处的温度。 3、城市配气管道 3．1 配气管道的分类及系统构成 城市配气管道通常包括：①配气站，它既是干线输气管的末站，又是城市配气系统的首站；②各种类型的储气设施与储气库；③配气管网及用户支线；④气体调压所，它的任务是调节各级管网和用户的用气压力，满足用户需求。城市配气管网按形状分为树枝壮和环状管网，按压力分为低压管网、中压管网、次高压管网和高压管网。配气管道根据需要可采用不同压力等级的管网组成管网系统：一级系统，用低压管网供配气，适用于小城镇；两级系统，由低压至高压中的任意两组管网组成；三级系统，包括低压、中压（或次高压）和高压的三级管网；多级系统，由低压、中压、次高压和高压，甚至更高压力的管网组成，适用于特大城市。 4、压气站 4．1 压气站的设置及主要功能 压气站向管输天然气提供输送动能，按其沿线位置分为起点压气站、中间压气站和终点充气站。输气管道从气井到用户是一个密闭系统，确定压气站数和压气站间距要依据供需条件和工艺要求，并综合考虑沿线的地理、水源、电力、交通和社会条件。一条输气管道是否需要设置压气站或何时设置压气站要根据实际情况来定。压气站主要具有以下功能：启停原动机、调节原动机转速、改变压气机流量和压力工作特性；开关阀门，控制局部回流循环；防止喘振；消除噪声；控制压气机天然气出口温度过高；运行参数超限报警；原动机余热综合利用等。 4．2 压缩机 压缩机和动力设备组成的压缩机组是压气站的主要设备。输气管道的压缩机分为往复式和离心式两种。往复式有压缩比高，并可通过气缸顶部的余隙容积来改变排量的特点，适用于起点压气站和终点充气站。离心式压缩机压缩比低、排量大，可在固定排量和可变压力下运行，适用于中间压气站。两种压缩机均可串并联兼用。需要高压缩比、小排量时多用串联；需要低压缩比、大排量时多用并联；压力和输量有较大变化时可串并联兼用。选择压缩机组时，除满足输量、压缩比和较宽的调节范围外，还应满足可靠性高、便于调速和易于自控等要求。 5、管道输气调峰技术 5．1调峰的必要性 供气调峰问题是天然气管道输送系统区别于油品管道系统的主要特征之一，尤其对以民用气为主的供气系统，这个问题更为突出。因为民用气随时间的变化幅度较大，昼夜之间的耗量可能相差近10倍，冬夏之间的季节性差别以也比较大。这种天然气消费极大的不均衡性，导致管道供气困难。另外，从输气管道运行优化的角度考虑，输气量应尽可能接近