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天然气输气管道优化运行探讨

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  摘 要:天然气作为社会生产和居民生活的重要能源,其对促进社会发展和经济建設具有关键作用,近些年,我国天然气的输出量和产量持续上升,输气管道建设的规模和数量不断增加,其可以保证天然气输送效率,满足社会的使用需求。本文主要针对天然气输气管道优化运行进行分析和探究,希望给予我国相关行业以些许参考和借鉴。
  关键词:天然气;输气管道;优化运行
  根据相关数据统计显示,截至到2018年底,我国天然气消费数量已经突破了2643亿平方米,其中30%天然气依赖于进口。由此可见,我国社会生产和居民生活对天然气的依赖持续增加。天然气属于一种清洁能力,能够代替石油、煤炭等传统能源,缓解社会能源危机,减少对生态环境的破坏和污染,输气管道作为天然气供应的重要设施,其运行效率和运行质量与天然气安全使用具有密切关系,因此,相关部门需要给予输气管道以高度重视,通过各种途径优化运行,避免造成能源损失或者安全事件,推动天然气事业的稳定以及可持续发展。
  1 当前我国天然气输气管道运行现状
  随着我国经济的蓬勃发展,能源所扮演的角色更加重要,石油以及煤炭作为传统能源代表,随着开采量的增加,其储存量不断减少,社会发展与能源枯竭的矛盾日益严重。天然气作为一种清洁能源,其更具有环保性,在我国储存量较为丰富,主要集中在新疆、四川以及内蒙古等地区。但是由于天然气能源分布不均,如何有效利用输气管道合理分配天然气能源,成为我国现阶段面临的关键问题。当前,我国主要采用数学模型法进行输气管道设计,结合天然气流动情况设计输气管道各项参数,但是这种计算方法较为落后,无法有效精确的计算输气管道天然气流动参数,进而导致资源浪费,为国家带来一定的经济损失。
  2 天然气输气管道优化运行的必要性
  对输气管道运行进行优化能够降低能源运输成本,提升管道运输的经济性和安全性,实现能源节约和高效利用,防止造成天然气能源浪费。当前,我国主要采用压缩机装置进行能源运输,其作为天然气流动的动力装置,会导致管道内气体大量消耗,消耗率约为5%,通过运行优化可以有效预防能源运输消耗,保证资源得到充分以及高效的利用。
  3 优化天然气输气管道运行的相关措施分析
  当前,影响天然气运输的主要成本包括:输气管道维修成本、运行成本、压缩机使用成本、管道优化成本、施工成本以及能源消耗成本,随着我国社会对天然气能源越加依赖,其需求量持续增加,天然气的运输成本也必定增加,我国政府需要结合其成本组成结构,将输气管道运行优化作为重要研究课题,通过科学的优化措施,对天然气资源进行科学配置。
  首先,设计者需要结合我国天然气储备的地域特点,设计出输送量大、安全以及价格低廉的输气管道运行方案,以已知参数作为基础,对输气管道的尺寸、形状、管径、压缩机运行、输送压力以及进出站压力进行优化设计,保证各项参数科学合理;其次,要改变计算方法,摒弃以往的数学计算法,积极引入模型计算法,构建天然气流动状态数学模型,根据含水量、压力以及流量等参数,设计出合理的数学模式,进而保证输送量、降低消耗量;最后,为了提升输气管道的输送能力和使用期限,要结合管道参数,构建天然气流动规律与管道参数的函数关系,进而提升输气管道的输送能力,促使其能力实现最大;最后,为了降低输气管道运行成本,需要对其产生的各种成本进行叠加,将其作为数学模型的重要参数,在充分考虑输送经济性的基础上,不断优化和改进数学模型,提升模型的实用性以及科学性。
  4 优化天然气输气管道运行中需要注意的几点问题
  4.1 注重规划设计
  在天然气能源运输中,输气管道的整体设计规划与其高效率运行具有密切关系,但是当前,我国在管道优化运行中,经常将二者分开思考,导致大量能源消耗和浪费。因此,在运行优化中,设计者需要综合考虑管道整体规划设计,并且将其作为构建数学模型的重要参数,建立涉及管道运行、设计以及规划等多个方面的优化模式,实现对管道运行的全方位优化。
  4.2 考虑季节因素
  天然气市场具有一定的规律性,不同季节需要的天然气数量也存在差异,为了更好的应对市场波动、降低运输成本,可以兴建天然气储气库,其能够保证天然气运输的有效性,解决能源长途运输的消耗问题。
  4.3 应用智能算法
  随着信息技术和网络技术的蓬勃发展,社会逐渐趋于智能化,在输气管道运行优化中,要充分利用现代信息技术,应用各种智能算法,例如蚁群算法和粒子群优化算法等,其可以优化计算各个节点的流量和压力等数据,并且具有较强的记忆功能,能够对输气管道的实际运行情况开展动态监督,收集其中的缺陷和不足之处,进而将其记忆下来便于设计者进行局部优化。
  总而言之,随着我国社会与经济的蓬勃发展,天然气作为重要的能源,其所扮演的角色更加关键,只有对输气管道运行进行不断优化,才能更好的为我国经济发展提供能源服务。
  参考文献:
  [1]刘丽,刘圭群,朱博,韩億.试析天然气输气工艺的现状及发展[J].中国石油和化工标准与质量,2016,36(15): 109+111.
  作者简介:
  樊兴望(1964- )男,汉族,山东省济南市人,大专学历,研究方向:天然气储运。
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