壓縮天然氣管道輸送應用分析

趙 輝 金 星 胡曉露

（中國石油西氣東輸管道公司，上海 200120）

我國天然氣管道又稱為輸氣管道，起點是天然氣開采地或者天然氣加工場，終點是石油所需地，其里程較長，輸氣管道是當前在陸地上大量運輸天然氣的唯一方式，因此，加強天然氣管道運輸管理是發展天然氣事業的重要組成部分。

1 天然氣管道輸送的應用現狀

國外發展天然氣事業較早，對天然氣管道運輸自動化程度較高。我國當前自動化管理天然氣運輸管道，運用到的技術有：全球定位系統，地理信息系統以及遙感技術。

從我國西氣東輸來看，我國天然氣管道輸送自動化管理技術發展較快。但在長輸管道工程方面，我國的天然氣工程技術和計算機網絡技術水平和西方發達國家還有一定差距。再加上我國幅員遼闊，地理環境比較復雜，天熱氣這種資源的分布也很不均勻。所以，天熱氣管道建設的困難非常多，造成我國建設的天熱氣管道遠遠不能滿足需求。我國在建立全國范圍內的天熱氣管道網絡還有著相當大的困難，在管道網絡的協同管理上與災難恢復方面，還要進一步的進行研究，使我國天熱氣管道的自動化管理技術得到可持續的發展。

2 分析我國當前天然氣管道輸送自動化應用技術

2.1 全球定位系統（Global Positioning System，簡稱GPS）在全球范圍廣泛應用。

由于，GPS 衛星較多，分布均勻，因此該系統可以全球全天進行定位。此外，GPS 系統相對定位的精度保持50km之內，如果在測試300m—1500m工程的精密定位，1個小時中，該系統產生的位置誤差在1mm之內。因此，當前全球導航系統和定位系統都采用GPS，是一項高精度衛星導航系統，能夠提供高精度的三維地理位置，這為鋪設天然氣管道選擇確定地理位置提供了精確儀器，也能檢測天然氣管道工作狀況。此外，GPS有呼叫指揮功能，監控人員和施工人員通過該系統及時溝通交流，提高了管理效率。

2.2 地理信息系統（Geographic Information System簡稱GIS）

地理信息系統又稱地學信息系統，是一個能夠提供準確的空間信息的系統。該系統是主要運用計算機操作，對地球表層中地理分布數據進行收集、儲存、管理、計算、分析、顯示、表述的信息系統。該系統可以深入分析地質結構、環境信息，能夠做出地下巖石層分布圖，并能探明地下微生物。全自動采集分析數據并得出結論，體現出天然氣管道輸送自動化。

2.3 遙感技術

遙感技術采用遠距離探測，根據物體的電磁波輻射或者反射性質，做出遙感影像。遙感技術具有以下特點。

2.3.1 觀測面積廣。遙感系統能夠在短時間內，對大氣甚至宇宙空間進行大范圍的觀測，獲得需要的信息。

2.3.2 時效性較強。遙感觀測時間較短，因此其周期性短。遙感技術與陸地普通衛星相比，前者一天之中能夠獲取兩次圖像，后者每30min獲取一次圖像。

2.3.3 數據較為綜合。遙感可以對同一地區的多項內容進行檢測，例如：檢測同一地區的天氣狀況、自然災害、環境污染等將所得數據綜合分析。

由此可見，遙感涉及GPS、GIS相關技術，但是在天然氣管道運輸中將三項技術相結合，減少了人力、物力等使用，實現了全方位管理控制天然氣管道，這也是天然氣管道運輸自動化管理的重要體現。

3 如何提高我國管道運輸自動化應用技術

天然氣運輸管道技術應用當前先進的數據采集與控制系統，該項技術以計算機作為基礎分布式控制系統和電力自動化監控系統，是遠動系統的重要組成部分。此技術能夠對工作狀態的設備進行檢測，現時現地收集數據，用于控制設備、進行測量、調節參數、提高警示。SCADA能夠為計算機提供工業隔離安全網關，以此保證工業信息網絡安全，信息不會被泄漏。該技術的應用可以實現“無人值崗”的狀態，實現完全自動化管理。

4 壓縮天然氣是對管道輸送的一種有效的補充手段

壓縮天然氣（Compressed Natural Gas，簡稱CNG）指壓縮到壓力大于或等于10MPa且不大于25MPa的氣態天然氣，以氣態儲存在容器中。壓縮天然氣是我國現代一種理想的替代能源，這個應用技術經過幾十年的發展已經日趨成熟。它的主要特點有成本低、效益高、無污染、使用安全、綠色便捷等，現如今，日益顯示出強大的發展潛力。

壓縮天然氣的輸送方法主要選用汽車和船舶為運輸工具，其主要的特點為供應便利靈活。對于那些分散的用戶和遠距離的長輸管線以及用氣量不大的用戶提供用氣服務，是天熱氣管道輸送的一種有效的補充手段，一般來說其具有以下特點。

4.1 壓縮天熱氣的建設成本比較低。

我們從工程的建設成本來分析，如果供氣的規模小（日用氣量不高于10000m3），那么壓縮天然氣建設成本要遠遠低于管道輸送建設成本。如果供氣規模不變的情況下，隨著運輸的距離越來越大，管道輸送和壓縮天然氣輸送兩者的投資和建設成本會越來越高，然而管道輸送增幅要比壓縮天然氣的增幅要大，也就是說，條件相同的時候，壓縮天然氣的建設成本會比較低，其收益會較高。

4.2 壓縮天然氣的技術設備比較成熟。

在我國，所開發的各種規模的壓縮天然氣供氣工藝都達到了設計標準，其運行都比較穩定，使用也安全可靠。其設備國產化使用率比較高，設計規范、操作規程以及國家標準都相應出臺。由于其技術比較完備，制度比較健全，工藝也比較成熟，因此，該項技術被廣泛地研發利用，并且大力的推廣。

5 結束語

綜上所述，我國天然氣產業處于新階段，在發展過程中應用先進技術。天然氣管道運輸一般而言由產油地直接運輸到目的地，里程較長，采用自動化管理，可以節約大量的人力、物力、財力，提高工作準確度，及時發現并解決工作中存在的問題。因此，加強天然氣管道運輸自動化能夠有效提高企業工作效率。壓縮天然氣是我國大力發展的一種新型綠色替代能源，壓縮天然氣的使用為廣大人民的生活提供了便捷。

［1］鄭志，王樹，武玉憲，等. 改善油氣管道輸送性能的相關技術［J］. 油氣儲運，2014（2）：100-106，112，74.

［2］許景偉，孟振虎，張時良.熱油管道運行優化技術研究進展［J］.油氣儲運，2014（3）：161-164，153.

［3］張漪，任斌.不停輸搶修技術在長輸管道中的應用［J］.江漢石油職工大學學報，2014（6）：41-44.

［4］饒軍.管道內壁減阻結構加工機器人關鍵技術研究［D］.哈爾濱工程大學，2012.