天然气管线的输送与储存

2020-03-27 17:02:00

如果你对天然气如何从遥远的产地送至你家中感到好奇的话,那么其实它们很可能是通过管线送来的----这种输送方式的可能性可达95%,而且这是最常用的天然气输送方式。人们已经铺设了水下管线,如连接挪威天然气田与欧洲终端用户的管线,北非与意大利西西里岛或卡塔尔的RasLaffan之间的管线,卡塔尔到迪拜的管线DoIPhin项目,每天可以通过海上管线将20亿立方英尺的天然气输往阿拉伯联合酋长国)。当然,在陆地上也有这类管线,通过它们可以把产自俄罗斯的天然气输往欧洲。出于安全和保密的考虑,这些管线埋藏在地下,从地表是看不到的。在天然气管线内,压缩的天然气被高速输送,管线沿途有规律地安置了一些压力站,负责为管线内的天然气流加压。最大的国际天然气管网在西欧,天然气管线从意大利的南端通往挪威,从西西伯利亚跨越乌拉尔山脉抵达大西洋。

根据海洋条件、海水的深度和交易情况,海洋管线可以直接铺设在海底,也可以铺设在事先埋好的壕沟内。在陆地的遥远地区,管线偶而也会直接铺设在地表,但所有的主要设施都是埋藏在地下的。陆地管线的铺设路线需要经过仔细踏勘,并与土地所有者和当地政府部门反复谈判才能确定。在许多实例中,铺设管线还须考虑到环境的因素,不仅要考虑对环境的影响,还要考虑对野生动物和植物的影响。这包括确定任何潜在的危险,并确定将对环境的破坏降至最小。在管线的铺设过程中,会在地表挖出一条壕沟(一般宽10--30米),这种沟必须足够深,以确保管线铺设好以后不会受损。大口径的管线是用焊接的钢管制成以后(区域性低压管线目前可以用塑料制成)被送往铺设地。在从西伯利亚到欧洲的施工中,管线长度可达5000千米,直径达55英寸。在绝大多数情况下,管线的直径为24-47英寸。管线在高压状态下运行,压力范围为40-100巴。

在一年中,天然气的消耗量并不均等。如在法国,季节变化对天然气消耗的影响十分明显:冬季的耗气量是夏季的8倍之多。因此天然气就应储备起来,以保障供需平衡。最常用的方式是以液体形式储存在大型油管内。但是,还有比这更好的就是将天然气储存在地下储气库中―这种储气库可以是人造的,储存能力极大,往往可达10亿立方米,而且也不需要将它们冷冻成液体。合适的地质位置必须是性能良好的地下储集层,也需良好的盖层条件,且埋藏要浅(约500米左右),所以天然气的注入费用并不昂贵。当然,自然界中这种理想的场所并不多。

天然气储存的最重要类型就是地下储气库,有三种地下储气库:枯竭了的天然气藏、地下蓄水层和盐穴储层。每种类型都有自己独特的物理和经济特点,有着不同的用途。

在陆地施工中,安全设计包括甲烷检测器、紫外线或红外线(UV/IP)火焰监测器,以及闭路电视系统。其他安全设计有厂区外监测、人员的专业培训以及终端性能升级。此外,对液化天然气进口终端的严格设计要素还包括对施工地点进行精确测量,不允许出现任何微小裂隙或设备缺陷。

液化天然气不具爆炸性、毒害性或致癌性。蒸发了的液化天然气比空气轻。如果出现微小的裂隙,液化天然气的蒸气就会上升并扩散,在空气中消失得无影无踪。虽然,一定含量的液化天然气蒸气团可能易燃,但是仅有的蒸气云会因其运移速度慢而不会发生爆炸。相反,汽油和燃料油都极具可燃性,它们的液体状态是有毒的。如果这些烃类泄漏,会对环境造成破坏。液化天然气由于本身不含氧而不会燃烧。天然气可在5%一15%这样小的天然气一空气混合比例区间内发生燃烧。如果混合气体内燃料浓度低于5%,则会因缺乏足够燃料而不会发生燃烧。如果燃料浓度大于15%,会因缺乏足够的氧气也无法燃烧。LNG的燃烧条件是必须被释放、气化、与空气按可燃比例混合,以及有点燃源。

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