楊毅 四川宏達石油天然氣工程有限公司
進行輸配系統設計時,應在保證用戶正常供氣的同時,充分考慮節省工程和運行費用。水富至昭通天然氣輸送管道項目選擇中石油西南油氣田分公司氣源作為第一氣源,中緬管線氣源作為第二氣源,頁巖氣、煤層氣等非常規天然氣則根據勘探開采的進展情況作為可能的后備補充氣源。根據目前誠實燃氣安邊站壓力和輸氣量情況,分別形成常規輸送方案和增壓輸送方案。
(1)方案A。方案A建設管線一次性滿足昭通市一區十縣遠期用氣需求,管線由誠實燃氣安邊配氣站接出,出站壓力為1.8MPa,管線途經樓壩、普洱、柿子、青崗、三寨、昭陽,最后到達魯甸,魯甸站的進站壓力為0.46MPa,并能滿足沿途城鎮用氣需求。
(2)方案B。方案B在方案A的基礎上進行優化,考慮到樓壩地區用氣量較大,因此本方案在方案A的基礎上去除樓壩用氣,樓壩用氣考慮另建復線供給。
(1)方案C(前期增壓方案)。方案C在工程建成后就開始增壓,遠期將壓力提高至管道最高設計壓力(4.0MPa)以滿足遠期需求,近期根據市場拓展情況進行逐步增壓,采用本方案輸氣管徑最小。
(2)方案D(中期首站增壓方案)。方案D設計管線滿足近期100×104m3/d的用氣需求,遠期用氣量達到142×104m3/d時,在樓壩站增壓以滿足用氣需求。
(3)方案E(去除樓壩中期首站增壓方案)。方案E在方案D的基礎上進行優化,考慮到樓壩地區用氣量較大,因此在方案D的基礎上去除樓壩用氣,樓壩用氣考慮另建復線供給。
(4)方案F(中期中站增壓方案)。方案F設計管線滿足近期100×104m3/d的用氣需求,遠期用氣量達到142×104m3/d時,在柿子站(中站)增壓以滿足用氣需求。然而若選擇中站(柿子站)增壓,則支線的威信站與鎮雄站進站壓力均不能滿足要求,如需滿足支線的進站壓力要求,必須對支線也進行增壓。在此情況下,增壓氣量僅比首站方案減少9.59×104m3/d,而壓比增加2.5倍,此方案相比已無任何優勢,故此方案不可行。
對于輸配系統而言,主要工程量、投資、運行維護費用等對于輸送方案極為重要。常規輸送方案(方案A和方案B)和增壓輸送方案(方案C、方案D和方案E)上述參數對比結果見表1。由表1中數據對比可知:①方案A優點是一次性滿足沿線用戶遠期用氣需求;遠期氣源壓力提升(或增壓)后,輸氣能力還有較大的上升空間。缺點是管徑最大;一次性投資費用較大。②方案B優點是一次性滿足沿線用戶遠期用氣需求;樓壩用氣由專線供給,用氣平穩可靠;遠期氣源壓力提升(或增壓)后,輸氣能力還有較大的上升空間。缺點是管徑相對較大;需另建復線,缺少復線敷設管位;相比方案A運行、維護、管理費用高;一次性投資費用最大。③方案C優點是管徑最??;可結合市場拓展情況,逐年增設壓縮機,前期投資較小,可分期投資,減小投資壓力;投資最少。缺點是壓縮機臺數最多;運行、管理、人員、維護成本最高;管道型號多,采購、施工、運行中存在一定的困難;后期已無輸氣能力提升的空間;輸送能力無余量,后期氣量調配能力差。④方案D優點是分別滿足近、遠期用氣需求,管徑選用合理;分期投資經濟、合理、可行;遠期氣源壓力提升后能滿足市場遠期需求,不需再上二期增壓工程;如繼續提高氣源增壓壓力,后期尚有輸氣能力擴大的空間;投資較省。缺點是安邊—樓壩段管徑較大。⑤方案E優點是分別滿足近、遠期用氣需求,管徑選用合理;分期投資經濟、合理、可行;遠期氣源壓力提升后能滿足市場遠期需求,不需再上二期增壓工程;如繼續提高氣源增壓壓力,后期尚有輸氣能力擴大的空間;樓壩用氣由專線供給,用氣平穩可靠。缺點是需另建復線,缺少復線敷設管位;投資較方案D高;相比方案D運行、維護、管理費用高。

表1 各輸配系統方案對比結果
為在近期實現昭通地區的氣化布局目標,綜合考慮主要工程量、投資、運行維護費用等主要因素,對誠實燃氣安邊站壓力和輸氣量情況形成的常規輸送方案和增壓輸送方案進行比選,并總結了各輸送方案優、缺點,從而完成了水富至昭通天然氣輸送管道項目輸配系統設計。
鑒于方案D投資少、供氣穩定、后期具備提升空間,系統適應性及市場抗風險能力強,推薦選用方案D。該方案的管線近期運行壓力為1.8MPa,滿足近期100×104m3/d的用氣需求;遠期用氣量達到142×104m3/d時,在樓壩站增壓至2.4MPa可滿足用氣需求。這一推薦獲得業主單位云南中城燃氣有限公司的認同,得以實施。