天然气输气压力对管道的影响探究

英红亭

摘要：近年来，我国天然气管道工程不断完善，加快了天然气的推广的与应用。不过，在天然气输送过程中，所产生的压力会对输送管道产生一定的影响，为了保证输送管道的安全运行，本文从正面与负面影响两个角度进行了分析，并提出了如何避免不良影响的有效措施，为相关人员提供借鉴。

关键词：天然气；压力；管道

作为一种清洁能源，天然气在现代国民经济发展中得到了快速推广。但是由于天然气具有易燃易爆的特性，其输送环节尤为重要，在利用管道运输天然气时，其运行压力会受到输气压力的影响，而运行压力会影响到管道工作状态，因此天然气输气压力会影响到管道的运行质量。

1、输气压力与输气量

在天然气输送过程中，输气压力是非常重要的控制指标，会对输气量的大小产生重要影响，压力越大，输气量也随之增大，其公式如下：

Q²∝P1²-P2²

式中：P2²表示终点压力，P1²表示起点压力，Q²表示管道输气量。

在输送天然气的过程中，会产生一定的运行压力，我们需要将这个压力控制在一合理的范围之内，而管道材质的不同对于压力的控制也有着较大的影响。通常情况下，低压管道压力<0.01MPa，0.01MPa<中压管道压力<0.40MPa，0.40MPa<次高压管道压力<1.60MPa，1.60MPa<高压管道压力<4.0MPa。运行压力与天然气的输送速度之间存在着正比的关系，运行压力上升，输送速度就会加快，运行压力下降，输送速度就会降低。

2、输气压力对于管道的重要影响

2.1对管道的正面影响分析

在天然气输送过程中，输气压力会对管道的运行压力产生较大的影响，需要将运行压力控制在一个合理的范围之内。通过上述分析可以了解到，提升输气压力就能提高管道的运行压力，也就是说如果有条件提升输气压力和运行压力，就能够提高天然气输送的效率。还有，通过对输气压力的有效控制，也可以起到控制天然气流动、分配与计算的重要作用，这也是保证管道安全运行的重要基础。通常，输气压力符合天然气管道的压力要求，就可以保证气体输送过程的安全与稳定，同时也可以保证管道内气体的流速处于平衡稳定的状态，这样就能够预防因流速过大对管道内壁造成破坏，防止管道出现破裂。

2.2对管道的负面影响

在天然气输送过程中，在一定的情况下稳定性会出现一些波动，同时管道内部气体在输送过程中也会受到多种因素的影响稳定性较差，流动缓冲较小及速度存在较大的差异性。所以输气压力会严重影响到气体的输送。通过以往经验可知，输气压力对管道的负面影响主要表现在以下几个方面：当输气压力大于管道的极限压力时，可能会造成管道破裂，这是因为在输送天然气的时候先要进行压缩，这时候如果输气压力太大，天然气在压缩后会对管道形成较强的冲击力，从而造成管道破裂，引起天然气泄漏。假如增加输气压力，管道内的气体流速也会增加，当流速超过一定的限定范围，也会损坏管道连接的部位，这时候也会引起管道泄漏，导致危险发生。在天然气输送过程中一旦发生管道破裂的现象，大量的高压气体得不到快速排空，都聚集在管道的破裂部位，極易引发爆炸。

2.3消除输气压力对管道造成不良影响的措施

不管输气压力过大还是过小，都会对管道造成不良影响，为消除不良影响，通常可以利用下面两个方法：

2.3.1采用防腐涂层的方法

可以在管道内壁刷防腐层，起到防腐的作用，在刷之前先要了解管道的压降系数和输气压力的数值，然后确定摩阻系数与粗糙度。在确定摩阻系数与粗糙度的时候要注意下面几个方面：

（1）假定流速变化与高程变化相同，那么摩阻系数的平方根越大，则裸管流量和内涂管流量的比就越小；

（2）假若利用Colebrook— White公式来测定输气压力，那么雷诺系数的最大值我们通常取1x106，不过在实际计算过程中需要按实际情况把管道的雷诺系数设定在1x106～1x108之间，以满足计算需要。

（3）进行管道粗糙度测算时，要确定适合的参数。例如某企业在使用无内涂层钢管时，所选择的粗糙度值是19.2μm，使用有内涂层的钢管时所选择的粗糙度值是6.5μm。这是因为在确定输气管道的粗糙度的时候要结合制管技术、涂层涂刷工艺和材料的质量来进行适当的调整。通过以往的经验可以确定，在涂刷防腐层以后能够有效的降低管道的粗糙度，能够有效的提高天然气的输送质量，消除输气压力过小时对管道造成的不良影响。并且在涂刷防腐层以后也能够有效降低管道在输送气体过程中产生的压力，可以防止因输气压力过大而引起的管道破损，消除安全隐患。此外，将防腐材料刷涂于管道当中还能够使天然气的流动性得以改善，避免管道内部被腐蚀，且有助于提高清管效率以及延长管件、阀门以及管道本身的使用寿命。

2.3.2提高压气站的输气效率，加强对输气压力的有效控制

比如在选择压缩机头的时候要选择性能优良的产品，对高压电机进行变频改造，使气体的压缩效率和输气压力得到提升。此外，还可以改造压气站的压气工艺，对效用低的工艺路线进行优化，减少天然气的加压环节，以保证输气压力。

3、结语

通过本文论述我们可以了解，输气压力会对管道造成很大影响，我们要消除不良影响，保证管道的安全运行。需要提高管道的质量，科学的确定运行参数，还要加强对输气压力控制的研究，通过实践不断创新，消除输气压力过大、过滤对管道的不良影响，保证天然气的输送安全。

参考文献：

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[2]王智，宫敬，尹铁男，吴长春.天然气凝析液长距离管道稳态水力热力计算[J].东北石油大学学报，2013，37（4）：60一63