天然氣管道設計中需要注意的問題及應對策略

吳團國（中國石油西部管道公司新疆分公司， 新疆 烏魯木齊 830011）

天然氣管道設計中需要注意的問題及應對策略

吳團國（中國石油西部管道公司新疆分公司， 新疆 烏魯木齊 830011）

隨著人們對天然氣的需求量越來越大，在保證提高開發效率的同時，我們也不能忽視在天然氣管道設計上存在的問題，畢竟目前來說管道輸送是天然氣運輸的唯一途徑。本文就天然氣管道設計中需要注意的問題及應對策略展開討論，重點論述對各種問題的應對策略，以期能對保障輸送天然氣的安全提出一些有用的建議，并改善天然氣管道現存的一些設計缺陷，避免發生重大安全事故。

天然氣管道；設計；問題及應對策略

現階段，天然氣大部分靠管道輸送，顯而易見，如果管道在設計上存在一些問題，那么將直接影響天然氣的輸送效率及安全。因此，在管道設計上我們應該十分謹慎，針對存在的問題，仔細研究，找到解決它們的方案。

1　我國天然氣管道設計中存在的問題

（1）我國天然氣資源分布不均，為了解決這一問題，國家實行西氣東輸政策，旨在實現資源的利用平衡。但在輸送過程中，最讓設計師頭疼的就是管道的腐蝕問題。管道內部會因為天然氣長期輸送而腐蝕，外部則受到土壤、空氣、細菌的污染而腐蝕。

（2）天然氣管道極易因為暴雨、泥石流、地震、熔巖等自然災害而遭到毀壞，當管道因自然災害而毀壞時，不僅會影響天然氣的正常輸送，導致重大損失，甚至還會發生天然氣泄露的情況，破壞周圍的環境甚至危害周邊的民眾。

（3）雷電可以算得上是自然界中破壞力屈指可數的力量，當管道暴露在空氣中尤其是向高層輸送時，雷電對管道安全的威脅是最大的。

（4）天然氣的正常輸送對管道內的壓強有一定要求，但管道內的壓強并不容易控制，當壓強過大時，很容易造成管道破裂，導致天然氣泄露。不論管道是埋在土壤中還是暴露在空氣里，這個隱患始終存在。

（5）天然氣的輸送尾端基本都是居民樓，現在有很多居民樓都是高層設計，這就意味著天然氣輸送管道垂直到達高層時管道內有巨大的壓強，這不僅容易使管道破裂，更為天然氣正常輸送到居民家中造成了一定困難。

（6）無論天然氣管道埋在土壤中還是暴露在空氣中，管道及天然氣都會受到溫度的影響。就算我們忽略天然氣熱脹冷縮對管道帶來的損壞，單單管道自身的熱脹冷縮就極易縮短管道的使用時間，管道的過度變形還會導致天然氣流通不暢，影響輸送的效率。

2　應對策略

（1）防腐設計可以分為三部分：管道可以選用一些類似于反腐鋼材、鍍鋅等防腐材料制作；管道外壁可以采用防腐涂刷油漆等方式防腐；除了這些常規的方法，防腐的重點應置于管道內壁的防腐措施，我認為可以在管內進行內涂層處理，內涂層是比較新穎的針對天然氣管道內壁腐蝕問題的解決方法，它不僅可以減小氣體運輸過程中生成的摩擦力，使天然氣運輸更流暢，還可以借此帶走一些運輸過程中沉淀下來的雜物，利用天然氣達到清理管道的目的。

（2）為盡量避免自然災害對天然氣管道造成損壞，在鋪設管道之前應當進行仔細的勘測與評估，盡量避免將管道鋪設在自然災害多發地段。如果確實無法避讓，比如泥石流多發地段，應當將管道埋于地下并加強排水溝的設置，或者溶巖地段，應當采取增設支架等措施，保護輸送管道。

（3）室外輸氣管道極易在雷擊的情況下發生破裂，為解決這一問題，管道鋪設時應避免屋脊、屋檐這類地方，這些地方相對來說更容易遭到雷擊。另外，就管道本身來說可以增加管壁厚度，防止管道輕易破裂。

（4）天然氣的輸送管道內部壓強一般都比外界大很多且不容易控制，一旦壓強過大，必將損壞管道。因此可以每隔一定距離就在管道上設置一個安全閥，定期打開排放里面的空氣，減小管內壓強。

（5）為更好地解決管道垂直輸送導致管內壓強大的問題，可以在高層居民樓的每一層都設置一個活動架，用來降低管道底部的壓強，避免管道底部因壓強過大而破裂，造成天然氣泄露危害居民。

（6）在管道上設置波紋管理補償器和分段閥門可以有效緩解管道因溫度變化而發生的變形。

另外，當天然氣輸送到居民區時也不是一點隱患沒有的，居民區內的管道應設置安全警示標識與天然氣泄露報警器，警示居民不隨意觸碰以及發生泄漏能及時發出警報；管道應該架設在合適高度，過高導致管內壓強大、成本高，過低又會被人為損壞。

3　解決天然氣管道設計中存在問題的意義

（1）在我國現階段，天然氣在下游市場主要用于做飯、供暖、交通等方面，隨著天然氣應用的越來越廣泛，天然氣的輸送量也越來越大，對管道的設計要求也越來越高，如果能解決管道設計上存在的問題，那么就能避免天然氣泄露的事故發生，提高輸送效率，減少財產損失。

（2）天然氣作為新能源被使用，與原來的能源相比具有無污染、性價比高的優點，如果能解決管道設計上存在的問題，那么天然氣的成本可能還會降低，大眾對它的接受度也會提高，對我國環境保護有著重大意義。

4　結語

在西氣東輸的過程中，由于管道設計上存在的一些問題，導致天然氣泄露等安全事故時有發生，不僅造成財產損失，更容易危及民眾。為了更安全更有效地將天然氣輸送到下游市場，我們應當花更多的功夫研究天然氣管道設計工作，對將來可能出現的問題進行預估與預防，加速管道方面的優化與改革。

［1］宋殿友.天然氣輸氣管道設計中的常見難點解析［J］.科技與創新，2015，07：139+141.

［2］蘭江安.天然氣管道設計中需要注意問題及應對策略［J］.化工管理，2015，21：175.