探討天然氣輸氣管道的優化

張輝（長春輸油氣分公司，吉林 長春 130000）

目前，據國家統計數據顯示：“2013年中國天然氣表觀消費量達到1676億立方米，天然氣對外依存度首次突破30%，達到31.6%。國家發改委稍早前更是提出，到2020年要力爭實現4200億立方米的天然氣保供目標。2013年5月21日，俄羅斯GAZPROM和中國CNPC之間達成了十年協議，從2018年開始,每年向中國提供380億立方米天然氣。”[1]可見，我國對天然氣能源的需求量逐步增多。天然氣作為一種清潔的優質能源，能夠替代煤炭石油等能源資源，有利于緩解我國目前出現的能源危機，使用天然氣還可以減少對周邊環境的污染，同時也是堅持可持續發展政策的體現。因此，我國政府要優化天然氣輸氣管道，減少它在運輸的過程中的泄露，避免造成不必要的經濟損失，只用這樣才能推動我國天然氣事業的快速發展。

1 現階段我國天然氣輸氣管道的現狀以及存在的問題

當前，我國社會水平不斷提高經濟快速發展，對能源的需求量也逐年攀升，由于我國對煤炭資源和石油資源的不斷開采，直接導致了其存儲量不足，因此尋找新型無污染的替代能源是我國經濟建設的緊迫任務。天然氣相比傳統的煤炭和氮氧化物更加環保，其排放量分別占氮氧化物和煤炭的1/5和1/2，是一種清潔的優質能源。我國天然氣存儲量相對較大，但是地域分布不均勻，主要集中在西部地區如：內蒙古、四川、新疆等地。因此如何優化天然氣輸送管道才能實現資源的合理利用這一現狀是當前管道設計師需要解決的關鍵問題。我國天然氣輸氣管道設計大多還運用傳統的數學模型計算法，根據天然氣流動規律，確定天然氣在輸氣管道中的參數，這種方法并不能精確有效的計算出天然氣輸氣管道中的流動參數，會造成資源浪費、增加運輸成本、給國家帶來不必要的經濟損失。

2 開展天然氣輸氣管道優化工作的重要性和必要性

優化天然氣輸氣管道不僅可以降低運輸成本、提高天然氣管道運輸的安全性，還可以節約天然氣資源，避免造成不必要的浪費。例如：我國傳統天然氣輸氣管道中使用最多的就是壓縮機裝置，它是為天然氣流動提供動力的裝置，與此同時，壓縮機會大量消耗天然氣輸氣管道中的氣體，平均占所運輸天然氣的3%—5%左右。因此國家要優化天然氣輸氣管道，降低壓縮機的耗能指標，提高資源的利用率，有關數據顯示，優化后的天然氣輸氣管道會比優化前的管道少消耗20%的能量。[2]可見，大力開展天然氣輸氣管道的優化工作是我國經濟發展的首要任務，對我國能源的可持續發展具有十分重要的意義。

3 加快優化我國天然氣輸氣管道的有效措施

我國天然氣輸氣管道成本主要有：天然氣輸氣管道的施工成本、天然氣輸氣管道的維修和優化成本、天然氣輸氣管道的壓縮機的使用、運行和維修成本等。隨著我國對天然氣能源的需求量逐步增多，天然氣輸氣管道運行的時間增長，必然會導致天然氣輸氣管道運行成本的增加。因此，我國應該把優化天然氣輸氣管道作為我國天然氣事業的重中之重。合理的配置天然氣資源，設計師應該設計一個價格低廉、安全且輸送量大的新型方案，在過去已知的參數上，對天然氣輸氣管道的管徑、管道的形狀、尺寸、輸送的壓力、壓縮機的運行、進出站的壓力等參數進行合理優化，與此同時我國還要轉變傳統的數學模型計算法，與時俱進采用新型模型，可以在天然氣輸氣管中構建內流動狀態，即“在天然氣管道輸送天然氣的過程中，根據已知的流量、壓力、含水量等參數，對天然氣管線內部的流動狀態進行動態模擬，通過模擬可以得到天然氣在管道內流動規律，從而更好的為管道的優化設計提供基礎。”[3]從而提高天然氣輸氣管道的使用期限和輸送能力。根據天然氣管道參數建立函數關系，并且將內流動狀態二者有機的結合起來，提高天然氣輸氣管道參數的精確性，優化天然氣輸氣管道，使天然氣運輸管道的輸量達到最大，降低輸氣管道的內部消耗，促進我國天然氣事業的穩步發展。

4 結語

綜上所述，天然氣作為一種清潔的綠色能源，它的廣泛使用，可以減少對環境的污染。天然氣輸氣管道的建設直接關系到我國的國家民生，影響人們的日常生活。優化天然氣輸氣管道，不但可以節約我國天然氣資源，還可以安全可靠的完成天然氣的輸送。因此我國天然氣輸氣管道的建設任重而道遠，還要很多的地方需要我們不斷完善、不斷借鑒，將新型科技和模型運用到天然氣輸氣管道建設工作中，只有這樣才能使我國天然氣事業快速發展。總之，優化天然氣輸氣管道對我國經濟的發展和天然氣事業的發展具有十分重要的意義。

[1]李長俊，天然氣管道輸送[M].北京：石油工業出版社：2010：1－342.

[2]李方圓.川氣東送管道工程優化運行技術研究[D].中國石油大學,2009.

[3]姚麟昱，孟慶華，張劉檣.起伏地形天然氣長輸管道運行優化研究[J].石油天然氣學報，2008，30（1）：357-359.