天然氣輸氣壓力對管道的影響探究

英紅亭

摘要：近年來，我國天然氣管道工程不斷完善，加快了天然氣的推廣的與應(yīng)用。不過，在天然氣輸送過程中，所產(chǎn)生的壓力會對輸送管道產(chǎn)生一定的影響，為了保證輸送管道的安全運行，本文從正面與負(fù)面影響兩個角度進(jìn)行了分析，并提出了如何避免不良影響的有效措施，為相關(guān)人員提供借鑒。

關(guān)鍵詞：天然氣；壓力；管道

作為一種清潔能源，天然氣在現(xiàn)代國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中得到了快速推廣。但是由于天然氣具有易燃易爆的特性，其輸送環(huán)節(jié)尤為重要，在利用管道運輸天然氣時，其運行壓力會受到輸氣壓力的影響，而運行壓力會影響到管道工作狀態(tài)，因此天然氣輸氣壓力會影響到管道的運行質(zhì)量。

1、輸氣壓力與輸氣量

在天然氣輸送過程中，輸氣壓力是非常重要的控制指標(biāo)，會對輸氣量的大小產(chǎn)生重要影響，壓力越大，輸氣量也隨之增大，其公式如下：

Q²∝P1²-P2²

式中：P2²表示終點壓力，P1²表示起點壓力，Q²表示管道輸氣量。

在輸送天然氣的過程中，會產(chǎn)生一定的運行壓力，我們需要將這個壓力控制在一合理的范圍之內(nèi)，而管道材質(zhì)的不同對于壓力的控制也有著較大的影響。通常情況下，低壓管道壓力<0.01MPa，0.01MPa<中壓管道壓力<0.40MPa，0.40MPa<次高壓管道壓力<1.60MPa，1.60MPa<高壓管道壓力<4.0MPa。運行壓力與天然氣的輸送速度之間存在著正比的關(guān)系，運行壓力上升，輸送速度就會加快，運行壓力下降，輸送速度就會降低。

2、輸氣壓力對于管道的重要影響

2.1對管道的正面影響分析

在天然氣輸送過程中，輸氣壓力會對管道的運行壓力產(chǎn)生較大的影響，需要將運行壓力控制在一個合理的范圍之內(nèi)。通過上述分析可以了解到，提升輸氣壓力就能提高管道的運行壓力，也就是說如果有條件提升輸氣壓力和運行壓力，就能夠提高天然氣輸送的效率。還有，通過對輸氣壓力的有效控制，也可以起到控制天然氣流動、分配與計算的重要作用，這也是保證管道安全運行的重要基礎(chǔ)。通常，輸氣壓力符合天然氣管道的壓力要求，就可以保證氣體輸送過程的安全與穩(wěn)定，同時也可以保證管道內(nèi)氣體的流速處于平衡穩(wěn)定的狀態(tài)，這樣就能夠預(yù)防因流速過大對管道內(nèi)壁造成破壞，防止管道出現(xiàn)破裂。

2.2對管道的負(fù)面影響

在天然氣輸送過程中，在一定的情況下穩(wěn)定性會出現(xiàn)一些波動，同時管道內(nèi)部氣體在輸送過程中也會受到多種因素的影響穩(wěn)定性較差，流動緩沖較小及速度存在較大的差異性。所以輸氣壓力會嚴(yán)重影響到氣體的輸送。通過以往經(jīng)驗可知，輸氣壓力對管道的負(fù)面影響主要表現(xiàn)在以下幾個方面：當(dāng)輸氣壓力大于管道的極限壓力時，可能會造成管道破裂，這是因為在輸送天然氣的時候先要進(jìn)行壓縮，這時候如果輸氣壓力太大，天然氣在壓縮后會對管道形成較強的沖擊力，從而造成管道破裂，引起天然氣泄漏。假如增加輸氣壓力，管道內(nèi)的氣體流速也會增加，當(dāng)流速超過一定的限定范圍，也會損壞管道連接的部位，這時候也會引起管道泄漏，導(dǎo)致危險發(fā)生。在天然氣輸送過程中一旦發(fā)生管道破裂的現(xiàn)象，大量的高壓氣體得不到快速排空，都聚集在管道的破裂部位，極易引發(fā)爆炸。

2.3消除輸氣壓力對管道造成不良影響的措施

不管輸氣壓力過大還是過小，都會對管道造成不良影響，為消除不良影響，通?？梢岳孟旅鎯蓚€方法：

2.3.1采用防腐涂層的方法

可以在管道內(nèi)壁刷防腐層，起到防腐的作用，在刷之前先要了解管道的壓降系數(shù)和輸氣壓力的數(shù)值，然后確定摩阻系數(shù)與粗糙度。在確定摩阻系數(shù)與粗糙度的時候要注意下面幾個方面：

（1）假定流速變化與高程變化相同，那么摩阻系數(shù)的平方根越大，則裸管流量和內(nèi)涂管流量的比就越?。?/p>

（2）假若利用Colebrook— White公式來測定輸氣壓力，那么雷諾系數(shù)的最大值我們通常取1x106，不過在實際計算過程中需要按實際情況把管道的雷諾系數(shù)設(shè)定在1x106～1x108之間，以滿足計算需要。

（3）進(jìn)行管道粗糙度測算時，要確定適合的參數(shù)。例如某企業(yè)在使用無內(nèi)涂層鋼管時，所選擇的粗糙度值是19.2μm，使用有內(nèi)涂層的鋼管時所選擇的粗糙度值是6.5μm。這是因為在確定輸氣管道的粗糙度的時候要結(jié)合制管技術(shù)、涂層涂刷工藝和材料的質(zhì)量來進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。通過以往的經(jīng)驗可以確定，在涂刷防腐層以后能夠有效的降低管道的粗糙度，能夠有效的提高天然氣的輸送質(zhì)量，消除輸氣壓力過小時對管道造成的不良影響。并且在涂刷防腐層以后也能夠有效降低管道在輸送氣體過程中產(chǎn)生的壓力，可以防止因輸氣壓力過大而引起的管道破損，消除安全隱患。此外，將防腐材料刷涂于管道當(dāng)中還能夠使天然氣的流動性得以改善，避免管道內(nèi)部被腐蝕，且有助于提高清管效率以及延長管件、閥門以及管道本身的使用壽命。

2.3.2提高壓氣站的輸氣效率，加強對輸氣壓力的有效控制

比如在選擇壓縮機頭的時候要選擇性能優(yōu)良的產(chǎn)品，對高壓電機進(jìn)行變頻改造，使氣體的壓縮效率和輸氣壓力得到提升。此外，還可以改造壓氣站的壓氣工藝，對效用低的工藝路線進(jìn)行優(yōu)化，減少天然氣的加壓環(huán)節(jié)，以保證輸氣壓力。

3、結(jié)語

通過本文論述我們可以了解，輸氣壓力會對管道造成很大影響，我們要消除不良影響，保證管道的安全運行。需要提高管道的質(zhì)量，科學(xué)的確定運行參數(shù)，還要加強對輸氣壓力控制的研究，通過實踐不斷創(chuàng)新，消除輸氣壓力過大、過濾對管道的不良影響，保證天然氣的輸送安全。

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