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摘要：随着社会经济的迅速发展，不仅长距离输送管道建设有了很大的发展，并且长输管道的施工技术也得到了快速的提高。本文主要对天然气长输管道节能降耗相关问题进行了简要分析。
1.天然气长输管道
天然气是一种清洁廉价的优质能源，在世界各国的应用都在大幅度上涨。但是，天然气的分布地区大部分是在环境恶劣、交通不发达的地区，而它的使用地区主要是在城市和工业区，所以，天然气的运输成了一个棘手的问题。而长输管道的运用恰好保证了天然气从生产到运输这个环节的实现。
虽然，长输管道能够有效的运输天然气，但是，在运输过程中，也存在一些能源的消耗，经济性不好。长输管道对天然气的能耗体现在两个方面，分别是直接能耗和间接能耗。直接能耗是由压缩机组、管道阻力、设备阻力等引起的能源损耗。间接能耗是由天然气放空、泄露等引起的能量损耗。其中，直接能耗是不能避免的，它只能通过改进工艺，采用新设备、新技术等来降低。而间接能耗是能够避免的。由于降低天然气长输管道的能耗能有效的提高运输运输效率，降低运输成本，所以，在长输管道方面采用一些节能降耗措施是十分必要的。
2.设计节能
2.1系统工艺设计的优化
在目前管道大发展阶段及以后的管道建设和运行中，很难有单一输气管道独立运行，基本形成区域管網系统。在新管线设计时，必须既满足新老管线系统安全可靠供气，又能达到新建系统投资最省，运营费用最低的效果。
要实现上述功能，使系统构成最优化，必须将新老系统有机结合，构成一个完整的可以实现灵活调配的管网系统，进行工况模拟计算、分析，对管网系统构成方案进行优化，才能实现在充分利用己建设施的基础上，新建系统投资省、安全、环保和节能的目的。
2.2管道内涂层设计节能分析
天然气在输送过程中，要克服管道摩阻。影响摩阻的主要因素是管内壁粗糙度。在输送量和出口压力一定时，内壁粗糙度越大，输送压降越大。管道内涂层技术在可以有效防止管道内腐蚀发生的同时，也是提高输量的有效手段，尤其是对长输输气管道更显著。实际检测表明，内涂层能够使管道的输气量提高4%～8%。输气管道采用内涂层，可以使管道内表面光滑、降低粗糙度、减小水力摩阻系数，从而达到提高管道输气量；在相同输气量条件下，可以降低压缩机需用功率，既能减少机组建设的投资费用，又能减少投运后压缩机的能耗费用和维护费用。
如果从经济性方面考虑，是否采取内涂层需要将管道全生命周期发生的费用合并计算。如果从节能减排方面考虑，采用内涂层后将扩大压气站的间距，减少压气站的数量和总装机功率，从而降低燃料动力消耗。
2.3合理选择压缩机组类型
压缩机组是压气站乃至长输管道的心脏。压缩机组的原动机比较常用的是电动机和燃气轮机。因电动机和燃气轮机在机组效率和燃料排放折标煤系数上差别很大。因此，在充分考虑压气站当地能源供应的情况下，如何选择原动机的类型达到节能减
3.天然气长输管道运行节能
3.1管道运行优化
天然气管道的优化运行就是在管道系统物理参数已经确定的条件下，根据气源的供气情况和各用户的用气情况，对管道系统的运行参数进行优化，既能满足安全平稳输气和供气，也能使管道总的燃料动力费用最低。由于优化的目标函数是以管道总能耗或者总功率最低，所以对于长输管道来说，管道的优化运行是管道企业最大的节能技措。管道优化运行的影响因素较多。目前国内常用离线模拟软件TGNET、SPS进行优化运行分析。通过SCADA系统将实际能耗数据在线采集上来，与方案进行对比分析，及时调整运行方案。
3.2采用先进的输送工艺
当前，最先进的输气工艺是指高压输气和富气输送。高压输气使天然气的密度得到保证，高密度降低了天然气的流速，从而减小了天然气与管壁之间的摩擦力，降低了能耗，并且高密度也增大了天然气的可压缩性和压缩效率，从而使得压缩能耗和压气站功率都得到降低；富气输送是指通过在输送的天然气中加入密度较大的气体来提高输送气体的密度，从而降低气体流速，降低摩擦，提高输送效率，它的原理同高压输气相似，都是通过增大密度来达到降低能耗的目的，在富气输送中，常常加入的气体为乙烷、丙烷等重组分。
3.3提高压缩机的运行效率
压气站的运行费用占管道总运营费用的50%左右，压缩机及其配套的原动机的能耗占压气站运营费用的70%以上，占长输管道能耗费用的96%左右。因此，提高压缩机组的效率将是降低输气能耗的重要措施。各类型机组在满负荷时，电驱机组的效率为70%～85%，燃驱机组的效率为25%～40%。虽然机组的效率均在正常范围内，但是效率相对低的压缩机组就有节能的空间。压缩机组在非满负荷的情况下，通过提高入口压力和调整压缩机余隙达到提高运行效率降低能耗的目的。
3.4减少天然气放空
天然气长输管道在运行过程中，由于各种原因需要进行天然气放空，如压缩机的启停放空、管线施工放空、站场设备的维检修放空以及紧急情况的应急放空等。在生产运行过程中，通过合理安排管道施工作业方案和优化压缩机的启停，减少放空的次数并尽可能降低放空压力，使放空量减少。
3.5防止天然气泄露
（1）加强对管道的防腐工作；
（2）对管道定期进行检测，整改或者更换有缺陷的管段；
（3）对工作人员进行专业施工培训和设备操作培训，提高员工的技术水平，降低人为损先
（4）完善相关制度，对破坏管道的不法分子进行严惩；
（5）设立灵敏的检测系统，快速准确的找出泄漏点。
4.结束语
天然气长输管道的节能降耗是我们所面临的一个长期而重要的任务，节能降耗的技术也在不断地发展与进步。因此，管道企业一方面要积极采用国内外先进的输气工艺和节能降耗的技术、设备，如使用管道内涂技术；引进先进的管理检测系统，防止天然气泄漏，调整工艺设备使其在合理的工况下运行；选用新的增压效率高、节能性能好的压缩机组和密封性能好的阀件。另一方面则要提高员工的节能意识，增强其工作责任心，提高其技术素质，防止出现人为误操作。
参考文献
[1]陈绍凯.高压天然气管道压力能的回收与利用技术[J].油气储运，2009.
[2]王菁，王瑶.关于天然气长距离运输管道的施工技术[J].科技与企业，2012.
[3]冯成功，张平.埋地长输管道防腐方法及质量控制[J].焊管，2011.
1.天然气长输管道
天然气是一种清洁廉价的优质能源，在世界各国的应用都在大幅度上涨。但是，天然气的分布地区大部分是在环境恶劣、交通不发达的地区，而它的使用地区主要是在城市和工业区，所以，天然气的运输成了一个棘手的问题。而长输管道的运用恰好保证了天然气从生产到运输这个环节的实现。
虽然，长输管道能够有效的运输天然气，但是，在运输过程中，也存在一些能源的消耗，经济性不好。长输管道对天然气的能耗体现在两个方面，分别是直接能耗和间接能耗。直接能耗是由压缩机组、管道阻力、设备阻力等引起的能源损耗。间接能耗是由天然气放空、泄露等引起的能量损耗。其中，直接能耗是不能避免的，它只能通过改进工艺，采用新设备、新技术等来降低。而间接能耗是能够避免的。由于降低天然气长输管道的能耗能有效的提高运输运输效率，降低运输成本，所以，在长输管道方面采用一些节能降耗措施是十分必要的。
2.设计节能
2.1系统工艺设计的优化
在目前管道大发展阶段及以后的管道建设和运行中，很难有单一输气管道独立运行，基本形成区域管網系统。在新管线设计时，必须既满足新老管线系统安全可靠供气，又能达到新建系统投资最省，运营费用最低的效果。
要实现上述功能，使系统构成最优化，必须将新老系统有机结合，构成一个完整的可以实现灵活调配的管网系统，进行工况模拟计算、分析，对管网系统构成方案进行优化，才能实现在充分利用己建设施的基础上，新建系统投资省、安全、环保和节能的目的。
2.2管道内涂层设计节能分析
天然气在输送过程中，要克服管道摩阻。影响摩阻的主要因素是管内壁粗糙度。在输送量和出口压力一定时，内壁粗糙度越大，输送压降越大。管道内涂层技术在可以有效防止管道内腐蚀发生的同时，也是提高输量的有效手段，尤其是对长输输气管道更显著。实际检测表明，内涂层能够使管道的输气量提高4%～8%。输气管道采用内涂层，可以使管道内表面光滑、降低粗糙度、减小水力摩阻系数，从而达到提高管道输气量；在相同输气量条件下，可以降低压缩机需用功率，既能减少机组建设的投资费用，又能减少投运后压缩机的能耗费用和维护费用。
如果从经济性方面考虑，是否采取内涂层需要将管道全生命周期发生的费用合并计算。如果从节能减排方面考虑，采用内涂层后将扩大压气站的间距，减少压气站的数量和总装机功率，从而降低燃料动力消耗。
2.3合理选择压缩机组类型
压缩机组是压气站乃至长输管道的心脏。压缩机组的原动机比较常用的是电动机和燃气轮机。因电动机和燃气轮机在机组效率和燃料排放折标煤系数上差别很大。因此，在充分考虑压气站当地能源供应的情况下，如何选择原动机的类型达到节能减
3.天然气长输管道运行节能
3.1管道运行优化
天然气管道的优化运行就是在管道系统物理参数已经确定的条件下，根据气源的供气情况和各用户的用气情况，对管道系统的运行参数进行优化，既能满足安全平稳输气和供气，也能使管道总的燃料动力费用最低。由于优化的目标函数是以管道总能耗或者总功率最低，所以对于长输管道来说，管道的优化运行是管道企业最大的节能技措。管道优化运行的影响因素较多。目前国内常用离线模拟软件TGNET、SPS进行优化运行分析。通过SCADA系统将实际能耗数据在线采集上来，与方案进行对比分析，及时调整运行方案。
3.2采用先进的输送工艺
当前，最先进的输气工艺是指高压输气和富气输送。高压输气使天然气的密度得到保证，高密度降低了天然气的流速，从而减小了天然气与管壁之间的摩擦力，降低了能耗，并且高密度也增大了天然气的可压缩性和压缩效率，从而使得压缩能耗和压气站功率都得到降低；富气输送是指通过在输送的天然气中加入密度较大的气体来提高输送气体的密度，从而降低气体流速，降低摩擦，提高输送效率，它的原理同高压输气相似，都是通过增大密度来达到降低能耗的目的，在富气输送中，常常加入的气体为乙烷、丙烷等重组分。
3.3提高压缩机的运行效率
压气站的运行费用占管道总运营费用的50%左右，压缩机及其配套的原动机的能耗占压气站运营费用的70%以上，占长输管道能耗费用的96%左右。因此，提高压缩机组的效率将是降低输气能耗的重要措施。各类型机组在满负荷时，电驱机组的效率为70%～85%，燃驱机组的效率为25%～40%。虽然机组的效率均在正常范围内，但是效率相对低的压缩机组就有节能的空间。压缩机组在非满负荷的情况下，通过提高入口压力和调整压缩机余隙达到提高运行效率降低能耗的目的。
3.4减少天然气放空
天然气长输管道在运行过程中，由于各种原因需要进行天然气放空，如压缩机的启停放空、管线施工放空、站场设备的维检修放空以及紧急情况的应急放空等。在生产运行过程中，通过合理安排管道施工作业方案和优化压缩机的启停，减少放空的次数并尽可能降低放空压力，使放空量减少。
3.5防止天然气泄露
（1）加强对管道的防腐工作；
（2）对管道定期进行检测，整改或者更换有缺陷的管段；
（3）对工作人员进行专业施工培训和设备操作培训，提高员工的技术水平，降低人为损先
（4）完善相关制度，对破坏管道的不法分子进行严惩；
（5）设立灵敏的检测系统，快速准确的找出泄漏点。
4.结束语
天然气长输管道的节能降耗是我们所面临的一个长期而重要的任务，节能降耗的技术也在不断地发展与进步。因此，管道企业一方面要积极采用国内外先进的输气工艺和节能降耗的技术、设备，如使用管道内涂技术；引进先进的管理检测系统，防止天然气泄漏，调整工艺设备使其在合理的工况下运行；选用新的增压效率高、节能性能好的压缩机组和密封性能好的阀件。另一方面则要提高员工的节能意识，增强其工作责任心，提高其技术素质，防止出现人为误操作。
参考文献
[1]陈绍凯.高压天然气管道压力能的回收与利用技术[J].油气储运，2009.
[2]王菁，王瑶.关于天然气长距离运输管道的施工技术[J].科技与企业，2012.
[3]冯成功，张平.埋地长输管道防腐方法及质量控制[J].焊管，2011.