中貴聯(lián)絡(luò)線運(yùn)行靈活度探討

楊道廣 楊大珂

摘 要：為了評判中貴聯(lián)絡(luò)線運(yùn)行的靈活性并給出初步改造意見，本文利用SPS軟件建立該管線模型并進(jìn)行了中間站注入正輸與全線反輸兩種工況模擬，通過模擬可以得出：當(dāng)前中貴聯(lián)絡(luò)線運(yùn)行靈活度不足；中間站注入正輸時中貴聯(lián)絡(luò)線需要啟動哪個壓氣站、輸氣量區(qū)間及與中緬線聯(lián)合運(yùn)行工況；該聯(lián)絡(luò)線全線反輸時，需要改造增加具有反輸增壓功能的壓氣站。通過該研究，即可對目前聯(lián)絡(luò)線的靈活性不足給出參考評判意見，也對往后該聯(lián)絡(luò)線運(yùn)行靈活度改進(jìn)的具體實施給予參考意見。

關(guān)鍵詞：中貴聯(lián)絡(luò)線；運(yùn)行；靈活度；SPS軟件

1 前言

中貴聯(lián)絡(luò)線工程干線全長1613km，年設(shè)計輸氣量150億方，該線北起寧夏中衛(wèi)市，途徑寧夏、甘肅、陜西、四川、重慶和貴州6省區(qū)市，南止貴州貴陽市[1]。該線設(shè)有壓氣站6座，輸氣站場14座，閥室73座，該管段線路條件差，沿線地形錯綜復(fù)雜，并存在多處大落差[2]。

中貴聯(lián)絡(luò)線的運(yùn)行情況是：天然氣主要由中衛(wèi)正輸送往貴陽，在四川南部-銅梁一帶有較大量的分輸，分輸氣主要注入相國寺儲氣庫[3-4]。同理，當(dāng)中衛(wèi)來氣不足時，為了保證對貴陽的供氣，相國寺儲氣庫的天然氣也可注入中貴聯(lián)絡(luò)線輸往貴陽，但其注入壓力與管段內(nèi)上游來氣壓力不一致，故需要截斷上游來氣，以相國寺儲氣庫為氣源進(jìn)行注氣，因此需要分析該工況下沿線壓氣站的啟運(yùn)情況及輸送氣量區(qū)間。

中衛(wèi)站的運(yùn)行情況是[5]：當(dāng)前設(shè)計情況下，中衛(wèi)站進(jìn)氣主要包括西一線西段、西二線西段和西三線西段，總計設(shè)計輸氣量約21000萬方/天；中衛(wèi)站出氣主要包括西一線東段、西二線東段、西三線中段、中貴聯(lián)絡(luò)線、西二線中靖聯(lián)絡(luò)線，總計設(shè)計輸量約29000萬方/天。因此，中衛(wèi)站進(jìn)氣明顯不足，如若中貴聯(lián)絡(luò)線反輸，中衛(wèi)站的進(jìn)出量將基本平衡，故很有必要研究中貴聯(lián)絡(luò)線反輸?shù)那闆r。但目前中貴聯(lián)絡(luò)線僅南部-貴陽段具有反輸功能，全線壓氣站均不具備反輸增壓功能，研究反輸情況下全線壓氣站的改造必要性，將為往后中貴聯(lián)絡(luò)線靈活運(yùn)行提供數(shù)據(jù)參考。

2 研究方法

針對上述問題，通過SPS仿真軟件建立中貴聯(lián)絡(luò)線的模型，并在不同設(shè)定條件下仿真分析數(shù)據(jù)?；A(chǔ)參數(shù)如下：

①天然氣氣質(zhì)，假設(shè)甲烷為99.5%，乙烷為0.5%；②標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)為：壓力1.01325×105Pa（絕對壓力），溫度20℃；③管道的管內(nèi)壁絕對當(dāng)量粗糙度取10μm。

3 分析與討論

該研究分兩種工況，一是以相國寺儲氣庫為氣源，關(guān)閉注入點上游閥門，將注入氣輸送到貴陽站，聯(lián)合中緬線運(yùn)行；二是以中緬氣為氣源，全線反輸。

3.1 相國寺儲氣庫為氣源[6]

川渝地區(qū)注入中貴線的壓力區(qū)間是4.5-5MPa[7]，注入點是中貴聯(lián)絡(luò)線南部站或者江津站，注入最大量為1500萬方/天，該段有南部與遵義兩個壓氣站，到達(dá)貴陽站的壓力設(shè)為6MPa。

在低輸量（300-400萬方/天）下，仿真結(jié)果顯示貴陽壓力在無增壓下總是小于南部壓力，故需要增壓。而遵義站離注入點較遠(yuǎn)，經(jīng)濟(jì)性不大，故僅南充站增壓可行。

下面分析僅南充站啟機(jī)的方案。

3.1.1 當(dāng)注入壓力為4.5MPa時

注入量在800萬方/天和1200萬方相關(guān)運(yùn)行參數(shù)，見表1。注入量1200萬方/天時南充站打回流（約有20萬方/天的回流）?？紤]壓縮機(jī)安全運(yùn)行，在900萬方/天以上方可開啟南充站壓縮機(jī)。注入量在1200萬方/天以上時，單臺壓縮機(jī)由于壓比太大，無法使得到貴陽壓力保證6MPa。故注入壓力為4.5MPa時，需要在南充啟機(jī)的流量區(qū)間是900萬方/天-1200萬方/天。

3.1.2 當(dāng)注入壓力為5MPa時

注入量在700萬方/天和1500萬方/天運(yùn)行參數(shù)如表2?？紤]壓縮機(jī)安全運(yùn)行，在800萬方/天以上方可開啟南充站壓縮機(jī)。注入壓力為5MPa時，需要在南充啟機(jī)的流量區(qū)間是800萬方/天-1500萬方/天。

3.1.3 中緬中貴聯(lián)合運(yùn)行[8]

設(shè)定中緬來氣1000萬方/天，壓力是8MPa；中貴注入流量是1000萬方/天；南寧分輸250萬方/天，玉溪分輸萬方/天，河池分輸100萬方/天，剩余分輸廣州（不低于5MPa），見表3。

綜上可得結(jié)論：①考慮中貴聯(lián)絡(luò)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性與可靠性，建議注入氣介于900萬方/天-1300萬方/天，需運(yùn)行南充壓氣站；②中緬與中貴聯(lián)合運(yùn)行，需運(yùn)行貴陽站。

3.2以中緬氣為氣源反輸[9]

貴陽站為反輸首站，貴陽站出站壓力設(shè)為9.8MPa，而相國寺儲氣庫在銅梁站的分輸壓力為上限7.5MPa，保證到中衛(wèi)的壓力6MPa。銅梁分輸量為1000萬方/天，剩余反輸?shù)街行l(wèi)。根據(jù)上述條件模擬出輸送到中衛(wèi)的輸量區(qū)間和所需改造的壓氣站。

經(jīng)過模擬，貴陽-銅梁段不增壓條件下使得銅梁壓力小于7.5MPa，該段輸量應(yīng)不低于2700萬方/天。

①銅梁分輸量為1000萬方/天，中衛(wèi)為2000萬方/天，見表4。

綜上可得結(jié)論：①如要使得中貴聯(lián)絡(luò)線具備全線反輸功能，需至少對南充站進(jìn)行反輸增壓改造；②若對遵義、江津、南充、廣元及天水壓氣站進(jìn)行反輸增壓改造，可保證反輸氣量3000萬方/天，基本保證中衛(wèi)站進(jìn)出氣量平衡。

4 結(jié)語

①當(dāng)前中貴聯(lián)絡(luò)線的運(yùn)行靈活性不足，有待改善；②當(dāng)以相國寺儲氣庫為氣源時，考慮中貴聯(lián)絡(luò)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性與可靠性，建議注入氣介于900萬方/天-1300萬方/天，需運(yùn)行南充壓氣站和貴陽壓氣站；③當(dāng)以中緬氣為氣源反輸時，如要使得中貴聯(lián)絡(luò)線具備全線反輸功能，需至少對南充站進(jìn)行反輸增壓改造；④若對遵義、江津、南充、廣元及天水壓氣站進(jìn)行反輸增壓改造，可保證反輸氣量3000萬方/天，基本保證中衛(wèi)站進(jìn)出氣量平衡。

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