输气管网运行能耗分析优化措施研究

杨家碧

摘要：文章在对目前我国天然气输气管道现状以及天然气输气管道降耗的重要性进行分析的同时，研究影响天然气输气管道能耗的因素以及相关的能耗统计分析体系，并基于此提出了降低天然气输气管道能耗的有效措施，以供参考。

关键词：输气管网;运行能耗;优化

1引言

在我国经济快速发展的同时，我国社会对天然气的需求量也在与日俱增，这主要是由于天然气属于一种清洁型能源，在目前能源紧缺和环境恶化的形势下，成为受到世界各国追捧的重点发展和应用的能源类型。但是由于天然气开采位置与实际应用地区通常具有较远的距离，因此目前比较常用的就是通过长输管道进行天然气输送的方式。但是在利用较大口径的长输天然气管道进行天然气输送时不可避免会造成大量能源消耗的问题。为了实现对天然气能源的节约以及对能源的有效利用，就需要研究天然气输气管道运行能耗的影响因素并采取相应的降耗措施来实现输气管道运输效率的提升。

2天然气输气管道现状分析

随着我国对能源需求量的大幅度增加，我国针对天然气开采和输送也提高了重视并加大了投资，正在建设横跨东西、纵贯南北以及连通海外的全国性输气管网，使得目前我国的天然气市场也在进一步扩大。而由于天然气本身屬于易燃易爆的气体，在对其管道输送中还具有较高的压力，因此增加了输气管道运行中的安全风险。为了在确保天然气输气管道运行安全的前提下实现运输成本的降低，这就需要对输气管道运行过程中不必要的浪费进行减少以实现利用效率的提高。尤其是在我国的天然气输气管道中应用着数量庞大的压缩机装置，其在运行中也需要消耗大量的电能。而且在长距离的天然气输气管道运行中，还需要天然气对管道沿程的摩擦阻力进行克服，因此在此过程中也会损失一部分势能和热能，也就是增加了的压缩机运行中电能的消耗。因此，为了实现输气管网运行能耗的降低，就需要对压缩机装置的电能消耗进行减少和控制，实现天然气输送与管壁之间摩擦的降低来提高输气管道的输气效率，促进我国天然气行业以及经济的可持续发展。

3天然气输气管道运行能耗

3.1造成管网能耗的影响因素

天然气输气管道中的运行能耗主要包括直接生产能耗、辅助生产能耗以及生活能耗等几部分，如图3.1所示。对于直接生产能耗来说，其主要是输气管道运行中所应用的空冷器、压缩机组等系统在运行中所直接消耗的电能。其中的辅助生产能耗就是天然气输气管道中的分输计量站、清管站等辅助设备和站场运行中所消耗的电能。而其中的生活能耗则主要就是工作人员日常办公中所消耗的电能等。除了在天然气输气管道中运行时所消耗的上述三种类型的电能之外，还有在运行中所产生的损耗问题。而此损耗则主要与管道的直径、管道长度、管道的材质、管材保温情况、管道介质的物理性质、天然气输送量、输送地区的气候以及土壤传热系数等因素有关系。

3.2天然气管道运行能耗统计分析

正是由于对天然气输气管道的运行能耗造成影响的因素比较多，这就需要在对其能耗进行分析时要将管道看为不同的设备组合来进行输气管道能耗统计分析体系的构建。通常要将其分为站场和管段两个部分来对上述运行中的电能消耗以及损耗来进行统计分析。所使用的方法也主要有以下几种。

该评价指标能结合管道用能分项计量和实时监测使用，通过采集、监测管道用能情况，随时掌握管道系统中各个设备、各个站间管段的能耗情况，从而判断是否存在高能耗设备或者管段。

4降低输气管道能耗的措施

为了对天然气输气管网的经济效益进行整体提升，就需要在对目前的市场需求进行满足的同时，对天然气输气管道的运行能耗以及天然气输气管道的运行成本进行降低，并且确保天然气输气管道运行的安全、稳定、经济以及高效。因此在对上述影响天然气输气管道运行能耗的因素进行分析之后，就需要从以下几个方面来实现输气管道能耗的降低。

4.1对运输压降进行减少

在天然气输气管道运行中，在站场的计量装置、阀门、三通管材以及弯头等位置会存在局部压降的现象，此外还有沿程压降，这都是导致天然气输气管道中出现能耗损失的主要原因。因此为了降低输气管道能耗就需要对运输压降进行减少。通常是通过超声波流量计来对大的孔板流量计进行代替，以及通过全开型阀门来对阀门的阻力进行降低等技术措施来对局部压降进行降低。而针对沿程压降来说，则通常需要通过内涂技术来进行降低。而且在对天然气进行运输以及对天然气输气管道进行建设完成投运之前，都要对管道进行清洁来减少管段非常规压力的损失，实现输气管道能耗的降低。

4.2对管道输送工艺进行改进

从管道输送工艺方面，为了实现输气管道能耗的降低，可以采用高压输送技术来对管道的利用率进行提高。这主要是由于高压输送技术可以对天然气的密度进行保证来实现天然气与管道壁之间摩擦的降低。从而可以实现天然气输送效率的提升以及输气管道能耗的降低。此外，此技术还可以在确保天然气正常输送的同时，对增压站的数量进行减少来实现能源消耗的减少。

4.3对输气管道泄露问题的预防和控制

天然气输送管道运行中的另一个能耗因素就是泄露问题，此问题不仅会增加输气管道运行中的能耗，而且会增加出现火灾或爆炸事故的概率。而且在对事故进行抢修的同时也会造成放空量的增加，这都会造成输气管道运行中能耗的增加。还会导致巨大的经济损失、环境的污染，甚至是人员伤亡等事故。因此就需要做好输气管道运行中的防泄漏工作。不仅要做好对输气管道的定期全面检查工作，针对检查中出现的管道腐蚀、设备缺陷等问题进行及时检修。还要通过培训与学习来实现操作人员技术水平以及综合素质的提高，实现人为操作失误概率的降低以及输气管道输气效率的提升。

5结语

鉴于目前我国在大力开发和利用天然气能源的形势下，以及天然气输气管道中存在较为严重的电能消耗以及损耗等问题而急需进行改进优化的情况，在对影响天然气输气管道运行能耗的因素进行分析并提出了相应的能耗统计分析体系之后，提出了减少运输压降、改进管道输送工艺、减少天然气泄漏等措施来降低输气管道能耗，实现天然气输气管道输气效率的提升。

参考文献

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