天然气管道设计中需要注意问题及应对策略

兰江安(深圳天阳工程设计有限公司，广东 深圳 518020)

城市化的快速发展推动了城市天然气工程的发展，天然气公司摇身变成直接关系国计民生的重要管理服务行业。各天然气公司对于天然气管道设计给予了高度重视，但是目前在天然气管道设计方面依然存在着一些问题，本文将具体展开论述在天然气管道设计时应当着重注意的关键问题，并针对这些关键问题的优化设计提出相应的解决对策，以期提升天然气管道设计的水平，促进天然气行业的稳定健康发展。

1 天然气的管道工艺设计要点分析

1.1 压气站设计

压气站设计主要包括两个方面，一是站内工艺设计，二是环境设计和增输预留设计。

站内工艺设计的要点如下：一是要对输送管道进行分区设计，将压气站内分为干线进出站区、过滤分离区、压缩机区，这主要是为了保证在压气站出现意外事故的情况下不会影响干线的正常运输。除了要进行分区设计之外，各区域之间还要设置消防通道进行隔离，保证达到各分区域的安全要求，保证分区操作便利。二是压气站的工艺设计还需要满足最基本的器械操作如压缩机启动、停机、正常操作的空间要求及气体除尘、增压、越站等要求，保证各类器械的正常操作和安全要求。三是在压气站的厂房设计方面，还要满足紧急情况下的安全疏散、设备检修空间、起重吊梁、外运通道、防爆等特殊要求。

第二大方面是做好环境设计和增输预留设计。所谓环境设计是指要合理布置天然气管道和站场，尽量依托于当地周围环境，以方便日后的管道保养和维修。增输预留设计是指出于对管道下游用户未来增加幅度的考虑，可以适当考虑进行预留运输，预留出一部分空间，以便为将来可能的管道增输提供空间。

1.2 压缩机组设计

较大型的长距离输气工程一般会采用离心式压缩机组，压缩机组的设计与配置是整个设计的重点。压缩机组设计主要包括三个关键的方面：

首先，在机组备用方式的选择方面，要根据天然气管道的工程实况择优选择，若是长输天然气管道工程，可以选择安全可靠、投资较高的全线机组备用方式，若是短距离输气工程，可以选用投资较少、隔站备用的备用方式。也可以将这两种方式优化组合，可以先按照隔站备用的方式进行配置，再对配置方案进行压缩机组失效工况校核，以保证管道运行的可靠性。

其次，是压缩机组的配置，压缩机组的配置直接关系到实际输送量与设计输送量之间的达成情况，因此，压缩机组的配置不仅仅需要满足各输量台阶下的正常输送要求，保持较高的运行效率，而且还必须考虑到机组对低输量启输、管道输量连续递增的适应性。

最后，是驱动方式的选择，驱动方式选择的主要依据是压气站的现场条件和各项技术经济指标。目前离心式压缩机常用的驱动机主要有燃气轮机或者变频电机。两者相比，变频电机具有管道简单、运行可靠、维护工作量小、维护费用低等显著优点，不过耗电量大于燃气轮机。

2 天然气管道的保护问题及设计策略

2.1 灾害问题及保护设计

灾害保护设计主要针对的是长输天然气管道在岩溶、滑坡、泥石流等地质灾害威胁下的相应设计对策。由地质灾害引起的管道断裂不仅影响管线正常运行，而且危及附近环境和民众安全。所以在原则上采取尽力避让、岩土勘察与评测的原则，能不通过的尽量不通过，避免不了的就做好岩土勘察和评价工作，选择最佳的敷设方式。比如在岩溶区或者采空区，内部设置支撑架，并敷设在顶板稳定地段；遇到滑坡地段时，选择跨越或者沟埋方式通过，并设置锚杆加固、排水沟引流等方式来避免滑坡。

2.2 防腐问题及保护设计

防腐设计是为了应对复杂的内外部环境所发生的腐蚀反应。内部通常会因天然气中的水分而发生电化学腐蚀，外壁则因暴露在大气、土壤、细菌中而易受腐蚀，为此，要采取相应的防腐蚀措施。例如选用防腐钢材或者塑料、镀锌或者镀铝、架空敷设、进行防腐涂刷（如用油漆、沥青、水泥、石棉进行漆刷）等等。

3 结语

天然气以其环境污染小、供需便利、性价比较高而成为目前市场前景广阔的能源燃料。天然气管道建设关系到国计民生，管道设计水平与运行性能与民众息息相关。所以提升天然气管道的设计水平已经成为学界关注的焦点。通过上述本文的分析，笔者重点论述了两个方面的问题，以期能够在保证天然气管道设计水平的基础上探求管道设计的优化方案，实现经济效益和社会效益的同步提升。

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