天然氣的儲運技術及發展趨勢分析

胡俊

摘 要：天然氣儲運具有十分重要的意義，從開采集輸至凈化加工和銷售之間的過程就是天然氣儲運。提高改性技術不能能減少運行成本，有效促進經濟效益。現階段，為提高我國天然氣儲運整體技術水平，從而達到降低投資成本的目的，因此，要對國內外天然氣儲運最新技術展開了解。

關鍵詞：天然氣；儲運技術；發展趨勢

1 前言

現代各國的經濟進的到快速發展，能源與環境成為了人們越來越關注問題之一。隨著我國可持續經濟的發展，開源節流是我國能源發展的基本政策，盡量降低能源消費對環境帶來的污染。目前，我國管道建設處于快速發展階段，管道技術得到有效利用，比如X80鋼級大口徑管道設計以及其施工技術已走在世界的前沿，滿足經濟發展的需求。但目前管道技術對未來管道建設需求還需要作進一步的提升，本文對天然氣的儲運技術及發展趨勢進行分析。

2 天然氣的管輸技術

目前天然氣管道技術發展主要處于是長距離、大口徑以及高壓力輸送的狀態。不僅能有效提升管道輸送能力，還可節省投資成本和鋼材資源。近10年來。歐美各個國家將大量的資金投入到長距離運輸、大口徑輸氣管線方面。如美國微為了更好的開發阿拉斯加天然氣資源，在1980至1986年建成橫跨阿拉斯加的輸氣管道路線，該路線總長接近4000km，直徑有1016mm。管道利用最高輸氣壓力，這有力證明了美國輸氣管道的整體水平。當前歐洲以及北美國家的天然氣管道設計的壓力一般超過10MPa。而加拿大連接美國輸氣管道設計壓力為12MPa，是目前壓力最高也是陸上長距離的輸氣管道。我國西氣東輸運用的輸管道使用輸氣壓力是10MPa。干線輸氣管道一般使用高強度合金鋼，有助于的減少鋼材損耗量，減少工程造價。如加拿大有統計分析，提升一個鋼級具有減少的7%的建設成本。國外輸氣管道一般使用X70管道鋼，很少使用X80級管材。我國X70級管線及鋼管技術已經達到較為成熟的階段[1]。我國西氣東輸管道使用的就是X70級管材，結合國產鋼管，實現高強度大口徑鋼管國產化的目標。內涂減阻層技術是天然氣管道運輸經濟效益顯著的技術，該項技術在國外已被廣泛應用，使用內涂層可提升6%至10%的輸氣量，同時還可以減少對設備的磨損，延長其使用壽命。我國西氣東輸工程首線使用的是非腐蝕性輸送管道內壁減阻覆蓋技術，可減少大約3個壓氣站，節約大量運行成本。

3 壓縮機增壓技術

國外輸氣增壓技術主要采取回熱循壞和聯合循壞系統工藝，有助于提高燃氣熱效率，比如，出名的燃氣機改造—阿意輸氣管道Messina壓氣站，使用回熱聯合循環系統，每一臺燃氣輪機熱效率由36%提升到47%。同時國外還通過離心式壓縮機機械干密封以及故障診斷技術，從而有效軸承使用年限，減少其運行成本。從而有效提升機組完整性[2]。

4 天然氣管道泄漏檢測技術

天然氣管道泄漏技術主要分析管道泄漏檢測系統、分布式光纖傳感器以及紅外輻射探測器3方面。其一，管道泄漏檢測系統使用模式識別技術，并按照管道進、出口流量以及壓力，采取優化序列分析方式，將計算泄漏統計概率，檢測時發現泄漏，系統就會自動計算泄漏的位置等情況[3]。目前該系統主要應用在原油、成品油等方面，是目前最先進的 自動檢測泄漏系統。其二，而分布式光纖傳感器系統建立在光纖干涉儀原理的基礎上，具有耐腐蝕、抗電磁干擾、便于安裝等優點，是當前我國新興技術，高壓天然氣管線泄漏檢測系統多用于城市中。其三，紅外輻射探測器，該探測器根據激光作為基礎的遙感檢漏技術，該技術一般使用紅外光譜對甲烷特性對天然氣泄漏進行探測。遙感系統一般由氣體泄漏熱柱可開展大面積快速掃描，檢測效率高達50%，費用成本少。減少縮短巡檢周期，擴大檢測范圍。

5 高度智能化清管檢測器

美國天然氣研究使用超聲波傳感器清管器可以檢測到涂層剝離，對裂紋檢測同樣有。新的清管器監測到的直徑在500至1220mm管道，清管器狹窄管道彎頭不會對氣體流動速度有所阻礙，直徑比管道小的閥門，就會檢測到管道的凹坑。

6 天然氣計量技術

近幾年，天然氣質量計量技術包括有氣體超聲波流量計以及氣體渦輪流量計。我國西氣東輸工程一般選取氣體超聲波流量計。世界上流量計量是美國天然氣研究所制造的儀器。使用U型探頭以及傳感器組成，使用探測震動管上承受科式計算質量流量。而天然氣能量計量技術方面，熱值計量技術在西歐以及北美 普遍得到使用，目前已經成為天然氣計量技術發展趨勢。現階段，該項技術發展速度快，具有自動化、連續性以及精確性方面有很大的提升。如，日本橫河電機公司制造的CM6G型燃氣熱量計由密度計、運算器等6大部分組成。自動測試儀器熱工結構簡單，全面提高測量精確度、自動檢測以及相應速度快等目標。還有其他研究新型流量計，美國天然氣研究院研制出SWR1新型色譜儀，將之與超聲波流量計結合使用，檢測到能量值和常規氣體色譜。Ametek GEC天然氣能量計具有大流量用戶成本低以及保存大量數據的優點，并結合通信系統和異地數據采集系統結合起來，不需要經過現場收集數據的步驟。

7 天然氣的儲運技術發展前景

隨著社會技術的進步，天然儲運技術已經得到有效發展。其一，天然氣長輸管道主要通過長距離運輸、大徑口以及高壓力和全自動方向發展。天然氣減阻涂層技術在大型長輸管線方面得到有效運用。而天然氣計量必須由體積式計量慢慢的向著能量計量轉換，計量儀表型也從單一儀表向著多元化儀表發展，通過在線、只能以及實時方向突破，運用網絡技術實現遠程化通訊及控制，開展有序管理。

參考文獻

[1]張志宏，王麗娟，李可夫，等.我國油氣儲運技術發展趨勢分析[J].石油科技論壇，2012，12（1）：1-6，68.

[2]李建華.天然氣流量計量技術發展趨勢分析[J].科技與企業，2012，10（17）：146.

[3]蘇毅，駱科東.我國天然氣流量計量技術現狀及發展趨勢分析[J].石油管材與儀器，2015，8（5）：8-12，17.

（作者單位：中國石油化工股份有限公司天然氣分公司中原儲氣庫有限責任公司）