1.长距离输气管道的组成
长距离输气管道又叫干线输气管道,它是连接天然气产地与消费低的运输通道,所输送的介质一般是经过处理的、符合管输气质要求的商品天然气。长距离干线输气管道径大、压力高,距离可达数千米,大口径干线的年输气量高达数百亿立方米。长距离输气管道,主要包括:输气管段、首站、压气站(也叫压缩机站)、中间气体接收站、中间气体分输站、末站、清管站、干线截断阀室等。实际上,一条输气管道的结构和流程取决于这条管道的具体情况,他不一定包括所有这些部分。
与输油管道相通,在管路连线每隔一定距离也要设中间截断阀,以便发生事故或检修的时候关断,沿线还有保护地下管道免受腐蚀的阴极保护站等辅助设施。通常需要与长距离输气管道同步建设的另外两个子系统是通信系统与仪表自动化系统,这两个系统是构成管道运行(Supervisory Control And Data Acquisition)系统的基础,其功能是对管道的运行过程进行实时监测、控制和远程操作,从而保证管道安全、可靠、高效、经济的运行。
2.压缩机组与压气站
压缩机和与之配套的原动机统称为压缩机组。压缩机组是干线输气管道的主要工艺设备,同时也是压气站的核心部分。压气站的基本功能是利用压缩机提高气体的压力,以克服管输阻力并满足管道沿线的供气量与压力要求
(1)压缩机
目前在干线输气管道上采用的输气压缩机有两种类型,即往复式压缩机和离心式压缩机。
往复式压缩机也叫活塞式压缩机,其基本工作原理是利用活塞在汽缸中的往复运动及于之协调配合的吸入阀与排除阀的开启与关闭来实现气体压缩的。干线输气管道上采用的许多往复式压缩机组都是一体化的,即压缩机与配套的原动机是连成一体的。往复式压缩机主要适用于中、小流量,而压比较高的场合,如气田集输管网、地下储气库的地面注气系统等。
离心式压缩机的基本工作原理是利用叶轮的高速旋转来提高气体的动能,然后通过扩压器将动能转化为压能,从而使排除压缩机的气体达到较高的压力。根据所要求的压比大小,离心式压缩机可以是单级的,也可以是多级的。离心式压缩机主要适用于大、中排量而压比较低的场合,如干线输气管道。
(2)原动机
干线输气管道上用于驱动输气压缩机的原动机有燃气轮机、蒸汽轮机、燃气发动机、柴油机和电动机。其中用得最多的是燃气轮机和燃气发动机,它们的主要优势是直接利用管道中输送的天然气作为燃料,因而不受能源供应的制约。电动机既可用于驱动往复式压缩机,也可用于驱动离心式压缩机,在有可靠的电力供应且电价便宜的地方,它仍然是一种值得考虑的选择。
(3)压气站
输气管道上配置了输气压缩机的站场称为压气站或压缩机站。压气站中的主要工艺设施是压缩机组,此外,通常还包括气体除尘器、气体冷却器、清管装置等工艺设施。如果压气站同时兼有气体接受或分输功能,则还要配置气体流量计量与调压装置。一个压气站一般都配置多台压缩机,其具体数目与联接方式压气站的流量、压比以及所选的压缩机的规格与性能。在一个压气站中,各台压缩机之间可以采用串联、并联及混联方式,但不宜同时采用离心式压缩机与往复式压缩机。(石油知识编辑部)