天然氣的儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)及發(fā)展趨勢分析

胡俊

摘 要：天然氣儲(chǔ)運(yùn)具有十分重要的意義，從開采集輸至凈化加工和銷售之間的過程就是天然氣儲(chǔ)運(yùn)。提高改性技術(shù)不能能減少運(yùn)行成本，有效促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益。現(xiàn)階段，為提高我國天然氣儲(chǔ)運(yùn)整體技術(shù)水平，從而達(dá)到降低投資成本的目的，因此，要對國內(nèi)外天然氣儲(chǔ)運(yùn)最新技術(shù)展開了解。

關(guān)鍵詞：天然氣；儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)；發(fā)展趨勢

1 前言

現(xiàn)代各國的經(jīng)濟(jì)進(jìn)的到快速發(fā)展，能源與環(huán)境成為了人們越來越關(guān)注問題之一。隨著我國可持續(xù)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，開源節(jié)流是我國能源發(fā)展的基本政策，盡量降低能源消費(fèi)對環(huán)境帶來的污染。目前，我國管道建設(shè)處于快速發(fā)展階段，管道技術(shù)得到有效利用，比如X80鋼級(jí)大口徑管道設(shè)計(jì)以及其施工技術(shù)已走在世界的前沿，滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。但目前管道技術(shù)對未來管道建設(shè)需求還需要作進(jìn)一步的提升，本文對天然氣的儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)及發(fā)展趨勢進(jìn)行分析。

2 天然氣的管輸技術(shù)

目前天然氣管道技術(shù)發(fā)展主要處于是長距離、大口徑以及高壓力輸送的狀態(tài)。不僅能有效提升管道輸送能力，還可節(jié)省投資成本和鋼材資源。近10年來。歐美各個(gè)國家將大量的資金投入到長距離運(yùn)輸、大口徑輸氣管線方面。如美國微為了更好的開發(fā)阿拉斯加天然氣資源，在1980至1986年建成橫跨阿拉斯加的輸氣管道路線，該路線總長接近4000km，直徑有1016mm。管道利用最高輸氣壓力，這有力證明了美國輸氣管道的整體水平。當(dāng)前歐洲以及北美國家的天然氣管道設(shè)計(jì)的壓力一般超過10MPa。而加拿大連接美國輸氣管道設(shè)計(jì)壓力為12MPa，是目前壓力最高也是陸上長距離的輸氣管道。我國西氣東輸運(yùn)用的輸管道使用輸氣壓力是10MPa。干線輸氣管道一般使用高強(qiáng)度合金鋼，有助于的減少鋼材損耗量，減少工程造價(jià)。如加拿大有統(tǒng)計(jì)分析，提升一個(gè)鋼級(jí)具有減少的7%的建設(shè)成本。國外輸氣管道一般使用X70管道鋼，很少使用X80級(jí)管材。我國X70級(jí)管線及鋼管技術(shù)已經(jīng)達(dá)到較為成熟的階段[1]。我國西氣東輸管道使用的就是X70級(jí)管材，結(jié)合國產(chǎn)鋼管，實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度大口徑鋼管國產(chǎn)化的目標(biāo)。內(nèi)涂減阻層技術(shù)是天然氣管道運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)效益顯著的技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)在國外已被廣泛應(yīng)用，使用內(nèi)涂層可提升6%至10%的輸氣量，同時(shí)還可以減少對設(shè)備的磨損，延長其使用壽命。我國西氣東輸工程首線使用的是非腐蝕性輸送管道內(nèi)壁減阻覆蓋技術(shù)，可減少大約3個(gè)壓氣站，節(jié)約大量運(yùn)行成本。

3 壓縮機(jī)增壓技術(shù)

國外輸氣增壓技術(shù)主要采取回?zé)嵫瓑暮吐?lián)合循壞系統(tǒng)工藝，有助于提高燃?xì)鉄嵝剩热纾雒娜細(xì)鈾C(jī)改造—阿意輸氣管道Messina壓氣站，使用回?zé)崧?lián)合循環(huán)系統(tǒng)，每一臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)熱效率由36%提升到47%。同時(shí)國外還通過離心式壓縮機(jī)機(jī)械干密封以及故障診斷技術(shù)，從而有效軸承使用年限，減少其運(yùn)行成本。從而有效提升機(jī)組完整性[2]。

4 天然氣管道泄漏檢測技術(shù)

天然氣管道泄漏技術(shù)主要分析管道泄漏檢測系統(tǒng)、分布式光纖傳感器以及紅外輻射探測器3方面。其一，管道泄漏檢測系統(tǒng)使用模式識(shí)別技術(shù)，并按照管道進(jìn)、出口流量以及壓力，采取優(yōu)化序列分析方式，將計(jì)算泄漏統(tǒng)計(jì)概率，檢測時(shí)發(fā)現(xiàn)泄漏，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)計(jì)算泄漏的位置等情況[3]。目前該系統(tǒng)主要應(yīng)用在原油、成品油等方面，是目前最先進(jìn)的 自動(dòng)檢測泄漏系統(tǒng)。其二，而分布式光纖傳感器系統(tǒng)建立在光纖干涉儀原理的基礎(chǔ)上，具有耐腐蝕、抗電磁干擾、便于安裝等優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)前我國新興技術(shù)，高壓天然氣管線泄漏檢測系統(tǒng)多用于城市中。其三，紅外輻射探測器，該探測器根據(jù)激光作為基礎(chǔ)的遙感檢漏技術(shù)，該技術(shù)一般使用紅外光譜對甲烷特性對天然氣泄漏進(jìn)行探測。遙感系統(tǒng)一般由氣體泄漏熱柱可開展大面積快速掃描，檢測效率高達(dá)50%，費(fèi)用成本少。減少縮短巡檢周期，擴(kuò)大檢測范圍。

5 高度智能化清管檢測器

美國天然氣研究使用超聲波傳感器清管器可以檢測到涂層剝離，對裂紋檢測同樣有。新的清管器監(jiān)測到的直徑在500至1220mm管道，清管器狹窄管道彎頭不會(huì)對氣體流動(dòng)速度有所阻礙，直徑比管道小的閥門，就會(huì)檢測到管道的凹坑。

6 天然氣計(jì)量技術(shù)

近幾年，天然氣質(zhì)量計(jì)量技術(shù)包括有氣體超聲波流量計(jì)以及氣體渦輪流量計(jì)。我國西氣東輸工程一般選取氣體超聲波流量計(jì)。世界上流量計(jì)量是美國天然氣研究所制造的儀器。使用U型探頭以及傳感器組成，使用探測震動(dòng)管上承受科式計(jì)算質(zhì)量流量。而天然氣能量計(jì)量技術(shù)方面，熱值計(jì)量技術(shù)在西歐以及北美 普遍得到使用，目前已經(jīng)成為天然氣計(jì)量技術(shù)發(fā)展趨勢。現(xiàn)階段，該項(xiàng)技術(shù)發(fā)展速度快，具有自動(dòng)化、連續(xù)性以及精確性方面有很大的提升。如，日本橫河電機(jī)公司制造的CM6G型燃?xì)鉄崃坑?jì)由密度計(jì)、運(yùn)算器等6大部分組成。自動(dòng)測試儀器熱工結(jié)構(gòu)簡單，全面提高測量精確度、自動(dòng)檢測以及相應(yīng)速度快等目標(biāo)。還有其他研究新型流量計(jì)，美國天然氣研究院研制出SWR1新型色譜儀，將之與超聲波流量計(jì)結(jié)合使用，檢測到能量值和常規(guī)氣體色譜。Ametek GEC天然氣能量計(jì)具有大流量用戶成本低以及保存大量數(shù)據(jù)的優(yōu)點(diǎn)，并結(jié)合通信系統(tǒng)和異地?cái)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)合起來，不需要經(jīng)過現(xiàn)場收集數(shù)據(jù)的步驟。

7 天然氣的儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)發(fā)展前景

隨著社會(huì)技術(shù)的進(jìn)步，天然儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)已經(jīng)得到有效發(fā)展。其一，天然氣長輸管道主要通過長距離運(yùn)輸、大徑口以及高壓力和全自動(dòng)方向發(fā)展。天然氣減阻涂層技術(shù)在大型長輸管線方面得到有效運(yùn)用。而天然氣計(jì)量必須由體積式計(jì)量慢慢的向著能量計(jì)量轉(zhuǎn)換，計(jì)量儀表型也從單一儀表向著多元化儀表發(fā)展，通過在線、只能以及實(shí)時(shí)方向突破，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程化通訊及控制，開展有序管理。

參考文獻(xiàn)

[1]張志宏，王麗娟，李可夫，等.我國油氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)發(fā)展趨勢分析[J].石油科技論壇，2012，12（1）：1-6，68.

[2]李建華.天然氣流量計(jì)量技術(shù)發(fā)展趨勢分析[J].科技與企業(yè)，2012，10（17）：146.

[3]蘇毅，駱科東.我國天然氣流量計(jì)量技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢分析[J].石油管材與儀器，2015，8（5）：8-12，17.

（作者單位：中國石油化工股份有限公司天然氣分公司中原儲(chǔ)氣庫有限責(zé)任公司）