摘要:随着我国工业化的快速发展及居民生活水平的提高,对于能源的需求量越来越大,我国的能源产业也取得了较为快速的发展,天然气作为清洁、高效以及环保的能源,在社会发展中的地位越来越来越重要。本文探析了天然气储运技术现阶段存在的问题及及技术发展和。
关键词:天然气;储运;储运技术
前言:当前,我国正处于低碳经济快速地发展的时代背景下,天然气是目前所有能源中最受欢迎的洁净能源之一,如今天然气已广泛应用在人们生活的各行各业中,由此天然气的储运行业也得到迅猛发展。由于天然气使用量比较大的工业企业以及中心城市和天然气源头距离比较远,所以就需要将天然气源地的天然气进行连续、稳定以及安全地向用户进行运输。基于天然气储运行业高速发展的过程中各类问题越发凸显,因此结合现阶段的实际状况对天然气储运遇到的问题及技术的发展进行探讨分析。
一、天然气储运简述
通常情况下天然气储运指的是天然气生产、加工、分配以及销售等诸多环节之间相互连接的纽带,可简单分为天然气田集输、长距离输送管道、储存与装卸、城市输配系统等。天然气储运技术随着我国天然气开发的不断成长和发展而逐渐进步。其中天然气西气东输长距离管道,我国各条天然气长输管道以西气东输管道为典型代表,对我国原油、成品油以及天然气管道输送技术等方面的研究及应用水平进行了集中反映。
二、天然气储运方式
2.1天然气水合物储运
在标准状态下,饱和的1m3天然气水合物能够释放出甲烷气体164m3,其他非传统能源的能量密度也只是占有天然气水合物的能量密度的1/10,天然气水合物这种笼形结晶化合物,存储天然气水合物的技术具有高密度性和安全性[1]。
2.2压缩天然气储运
压缩储运天然气的技术是将天然气压缩至20MPa至25MPa,之后借助高压气瓶组槽车运输在公路上,或者是在一个高级钢管制成管束容器中充入天然气,在运输船上将容器固装海运,还能够通过铁路运输将管束容器制成铁路运输槽车的形式,在减压站的使用过程中还能够将高压天然气通过1级至2级减压,再在储罐中泵入储罐,或进入城市管网进一步调压[2]。
2.3液化天然气储运
在低温冷却液化天然气后,储运形式主要是液化天然气,这样的输送方式占有1/4的天然气总产量[3]。液化后的液化天然气具有体积小的特点,远小于空气的体积,给运输带来了很大的优势。可以将荒漠地区以及海洋地区开采的天然运输到城市内地,有效提高开发利用率,节省运输成本,还可以将运输的风险降低。
2.4天然气的管道输送方式
在运输天然气的过程中,最常使用的一种方式就是管道运输,在我国科技迅速发展的同时,我国天然气管道运输技术也逐渐地变得越来越成熟[4]。然而,管道运输会受到投资、距离以及气源等因素的限制,并且其具有非常大的维护费用、运行费用以及非常高的输送压力。主要的不足就是需要非常高的成本以及非常大的投资。在加长运输距离的过程中,管道运输有着非常好的经济优势,更加适用于长距离运输。在压力比较大的状况下,借助管道应急天然气储存,能够利用技术将小时调峰以及城市用户日等问题解决好,相比于高压球罐储气具有操作简便以及投资小等特点。在利用管道储气的过程中,能够最大简化城市门站内的流程,这样更加方便进行运行管理,也会更加安全,减少占地面积。
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三、当前阶段我国天然气储运存在问题分析
3.1.天然气储运的风险因素
当前阶段天然气存储及输送工作面临较大的风险因素。可简单整理为以下两个方面,第一,天然气的成分及特征导致,天然气的主要成为为甲烷,具有易燃烧和爆炸的基本特性,而且一旦发生大规模的严重扩散会引发中度情况,这就使得天然气储运工作中的各类风险增加,如工作失误极易引发火灾或者爆炸等安全事故,不仅威胁到人类的生命安全,还给社会造成严重的经济损失。此外,如不能对天然气能源进行科学合理的存储,极易使其扩散至大气中,不仅造成环境污染,而且会导致资源浪费,成本增多;第二,能源储运独特性导致[4]。通常情况下进行能源输送需要对管道进行加压和加热操作,如管道无法承受相应的压力和温度,会使得火灾及爆炸问题发生的几率随之增加。
天然气蒸发损耗是天然气储运过程中的一大难题,因为天然气蒸发十分缓慢,不容易被察觉,但持续不断的损耗不仅使得储存风险一定程度提升,而且造成能源浪费的同时对环境造成严重污染。尤其是我国早期建设的部分项目,拱顶储罐相对较多,天然气挥发情况非常严重,因此需要对早期建成的储油设施进行相应的节能环保改造。
3.2天然气储运管道存在的问题
如今随着国民经济的不断发展,天然气管道运输已经得到了人们的高度认可,其储运系统的腐蚀问题也受到越来越多的关注。我国现在所使用的管道主要有碳素钢无缝钢管、直缝电阻焊钢管和螺旋焊缝钢管三种,一般采用架空和埋入地下两种形式设置油气运输管道。不过无论是运用那种方式设置天然气运输管道,都无法规避油气管道的腐蚀问题,因为和外界接触一段时间后金属管道会产生化学作用或电化学作用形成表面锈蚀,这是油气储运系统常见的现象。当输送天然气的金属管道产生锈蚀以后,其管道的颜色、外观及机械性能等都会受到影响,严重的时候还会影响到所输送的天然气的品质,缩短输管道的使用寿命,长时间的不进行处理还会造成油气管道泄漏污染环境,甚至失去使用价值。可见,管道被锈蚀以后所产生的后果是十分严重的,所以,查清产生管道腐蚀的原因,运用适当的方式维护油气管道,对于天然气储运系统的长期发展来说是很重要的。
四、天然气储运技术发展探究
近些年来,天然气存储行业积极引进各类新技术、新材料、新工艺以及新装备,并且在实际存储中进行应用。以西气东输为典型代表的管道建设将我国天然气管网的建设推向全新的高度,管线钢应用、管道设计、防腐和阴极保护及自动焊技术等被广泛推广应用。比如第一批石油储备库为代表,我国油品存储迈入全新阶段,大型储罐结构设计、地基处理、安装功法以及焊接工艺的发展都趋于成熟[5]。此外,HSE管理体系,管道完整性管理、数字化管道等一批新型技术及管理理念于天然气储运行业内得到了积极应用,并取得较好的发展,将我国天然气储运技术的发展推进了一大步。
五、结束语
综合上述所言,天然气能源是我国最为主要的能源种类之一,随着我国社会和科学技术的不断发展,高新技术、高效管理、低成本以及安全环保是天然气储运技术的必然发展趋势,从而逐步提升我国天然气储运的水平,推动我国整体经济的发展。
参考文献:
[1]崔朝阳,沈建东,刘芙蓉.天然气水合物(天然气水合物)储运天然气技术与常规储运技术的对比分析[J].科学技术与工程,2014,129(22)
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[3]于树青,刘广文,钱成文.《管道科学技术论文选集》文摘(二十五)天然气管道内涂层减阻技术经济分析方法和判据[J].油气储运,2014,213(06)
[4]郭岩.天然气储运技术面临的挑战与发展方向分析[J].当代化工研究,2016(12):72-73.
[5]张劲军,何利民,宫敬,李玉星,宇波,刘刚.天然气储运理论与技术进展[J].中国石油大学学报(自然科学版),2013,37(05):151-162.
论文作者:王志军
论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期
论文发表时间:2020/4/2
标签:天然气论文; 管道论文; 技术论文; 水合物论文; 我国论文; 能源论文; 油气论文; 《基层建设》2019年第31期论文;