摘 要：为了满足天然气长输管道输气量和适应能力的要求，以某天然气管道设计为例，利用TGNET仿真模拟软件进行管道最大输气量模拟计算，地温对输气量的影响的模拟计算和自救时间模拟计算，得出该管道的最大输气量是140×108m3/a；地温对输气量成反比影响，管道的末端储气量越大，自救时间越长。通过合理控制压力和温度等参数，能够增强管道的适应能力，同时也能减少项目投资。
关键词：天然气；压力；地温；自救；管道
引言
随着我国石油天然气工业的迅速发展，天然气作为一种清洁能源，在目前的能源结构中，占据着举足轻重的地位。天然气长输管道的建设是国内发展的必然趋势，将天然气通过长输管道从原产地输送到各地用户，由于距离远、地形起伏大[1]、压力波动大、输气量变化范围大等特点，这就使得天然气长输管道在各种输气工况下所面临的适应性的问题，文章以某输气管线为例进行对其适应能力进行了分析。
1 基础参数
1.1 天然气组分
四川境内某长输管道输送的商品天然气组分包括：甲烷体积含量97.018%，乙烷体积含量0.152%，丙烷体积含量0.04%，氮气体积含量0.756%，氦气体积含量0.017%，氢气体积含量0.027%，二氧化碳体积含量1.99%；硫化氢含量小于6mg/m3，总含硫量小于200mg/m3。
1.2 管线基础参数
天然气长输管道示意图见图1。
长输管道沿线各站场的距离和管径见表1。
2 长输管道适应性分析
输气工艺计算采用ENERGY SOLUTIONS INTERNATIONAL 公司开发的TGNET[2]、[3]软件，该软件主要用于气体管网进行稳态和瞬态水力分析，包括管径计算、最大输气量计算、管道自救时间计算、用户用量的波动对整个管道系统的影响等方面，曾应用于西气东输、川气东送管道工程等大型项目[3]。
2.1 最大输气量计算
该管道系统设计输气量为110×108m3/a，有2个气源（输气首站1和输气首站2）和2个用户（末站）。在计算管道系统最大输气量的限制条件有末站1的天然气的进站压力不小于8.0MPa，末站2天然气的进站压力不小于6.3MPa。输气首站1和输气首站2的最大外输压力是9.5MPa。
计算长输管道系统最大输气量时，将末站（用户）最小压力需要和气源最大供气压力设定后，由TGNET软件算出末站流量，即为管道系统的最大输气量。通过计算，末站1最小压力需要8.0MPa，下载气量95×108m3/a，末站2最小压力需要6.3PMa，下载气量45×108m3/a，两个末站合计下载气量140×108m3/a，因此，模拟计算该管道的最大外输气量140×108m3/a。
2.2 地温对管道最大输气量的影响
管道埋深为管顶距地面1m左右，所处地温变化范围在11℃～24℃之间。为了比较地温对管道最大输气量的影响，在11℃、15℃、20℃、24℃不同地温下，计算管道的最大输气量，计算结果见表2。
从表2中能够看出，地温对管道最大输气量有一定的影响。以11℃地温的管道最大输气量142.1×108m3/a作比较：地温为15℃时，管道最大输气量为141.2×108m3/a，降低了0.63%；地温为20℃时，管道最大输气量为138.3×108m3/a，降低了2.7%；地温为24℃时，管道最大输气量为137.1×108m3/a，降低了3.5%[4]，由此可以得出结论，输气管道的最大输气量随着温度上升而降低。
2.3 管道自救能力模拟计算
自救时间是指当上游气田出现事故或者压气站发生事故停输，气源被切断时，利用该管道自身的储气能力，保证下游用户的最低需求量下的供气时间。本文管道自救能力分析只考虑气源中断一种情况。由于管道是两个气源进气，两个输气站外输天然气，所以气源中断存在几个方面。本文考虑气源1和气源2同时中断。
使用TEGNET软件建立动态模拟计算，末站1保证外输天然气10×108m3/a（正常外输气量是80×108m3/a），末站2保证外输天然气5×108m3/a（正常外输气量是30×108m3/a）。输气首站1正常供气量为30×108m3/a，输气首站2正常供气量为80×108m3/a，末站1要求正常供气压力为8.2MPa，末站2要求正常供气压力为6.3MPa，当两个气源中断时，由于管道是贯通的，为满足外输要求，两个末站的压力最低要求为8.0MPa。通过反复模拟试算，当两个末站压力低于8.0MPa时，两个气源开始正常供气。两个末站的流量和压力曲线图见图2～5。
从图3中可以看出，气源中断后，压力由正常压力的8.2MPa逐渐升高，30分钟后，压力升到最大值8.67MPa，原因是此时外输气量变小，管道中存在“憋压”，随时间变化压力逐渐变小，第3小时后气源正常输气，此时压力稍有升高，在3.3小时末站1由原来外输气量2857km3/d（10×108m3/a）变为正常输气量22857km3/d（80×108m3/a），压力继续下降，直到降到8.0MPa，然后压力升高到正常输气量时的压力8.2MPa，此时末站1达到稳定输气状态。由此可得出自救时间为3.0小时。
从图5中可以看出，气源中断后，压力由正常压力的7.77MPa逐渐增加，1.2小时达到最大值8.38MPa，此后压力逐渐降低，在7.5小时压力最低7.68MPa。此时气源一直在供气，压力逐渐向正常压力接近，因此末站2能满足天然气输送要求。
4 结束语
通过对天然气长输管道的最大输气能力、末端储气、地温对输气量的影响、管道自救时间的模拟计算和分析，可以得出结论，设定合理的设计参数，可以提高管道的多种工况下的适应能力，以便于满足用户的需求。
参考文献
[1]田云祥，吕莉，王志宏.靖西输气管道主要环境影响因素分析[J].油气储运，2007，26（11）：59-61.
[2]姚麟昱，骆彬，孟庆华.TGNET仿真软件敏感参数研究[J].管道技术与设备，2011（2）：10-12.
[3]杜培恩，刘建武.SPS与TGNET软件在输气工艺计算应用中的差异[J].石油工程建设，2009，35（3）：19-21.
[4]江国业，吴先策.温度参数对输气管道工艺设计的影响[J].油气储运，2010，29（9）：669-672.
作者简介：蔡志刚（1978-），男，辽宁阜新人，工程师，硕士，研究方向：天然气储运与设计工作。
摘 要：为了满足天然气长输管道输气量和适应能力的要求，以某天然气管道设计为例，利用TGNET仿真模拟软件进行管道最大输气量模拟计算，地温对输气量的影响的模拟计算和自救时间模拟计算，得出该管道的最大输气量是140×108m3/a；地温对输气量成反比影响，管道的末端储气量越大，自救时间越长。通过合理控制压力和温度等参数，能够增强管道的适应能力，同时也能减少项目投资。
关键词：天然气；压力；地温；自救；管道
引言
随着我国石油天然气工业的迅速发展，天然气作为一种清洁能源，在目前的能源结构中，占据着举足轻重的地位。天然气长输管道的建设是国内发展的必然趋势，将天然气通过长输管道从原产地输送到各地用户，由于距离远、地形起伏大[1]、压力波动大、输气量变化范围大等特点，这就使得天然气长输管道在各种输气工况下所面临的适应性的问题，文章以某输气管线为例进行对其适应能力进行了分析。
1 基础参数
1.1 天然气组分
四川境内某长输管道输送的商品天然气组分包括：甲烷体积含量97.018%，乙烷体积含量0.152%，丙烷体积含量0.04%，氮气体积含量0.756%，氦气体积含量0.017%，氢气体积含量0.027%，二氧化碳体积含量1.99%；硫化氢含量小于6mg/m3，总含硫量小于200mg/m3。
1.2 管线基础参数
天然气长输管道示意图见图1。
长输管道沿线各站场的距离和管径见表1。
2 长输管道适应性分析
输气工艺计算采用ENERGY SOLUTIONS INTERNATIONAL 公司开发的TGNET[2]、[3]软件，该软件主要用于气体管网进行稳态和瞬态水力分析，包括管径计算、最大输气量计算、管道自救时间计算、用户用量的波动对整个管道系统的影响等方面，曾应用于西气东输、川气东送管道工程等大型项目[3]。
2.1 最大输气量计算
该管道系统设计输气量为110×108m3/a，有2个气源（输气首站1和输气首站2）和2个用户（末站）。在计算管道系统最大输气量的限制条件有末站1的天然气的进站压力不小于8.0MPa，末站2天然气的进站压力不小于6.3MPa。输气首站1和输气首站2的最大外输压力是9.5MPa。
计算长输管道系统最大输气量时，将末站（用户）最小压力需要和气源最大供气压力设定后，由TGNET软件算出末站流量，即为管道系统的最大输气量。通过计算，末站1最小压力需要8.0MPa，下载气量95×108m3/a，末站2最小压力需要6.3PMa，下载气量45×108m3/a，两个末站合计下载气量140×108m3/a，因此，模拟计算该管道的最大外输气量140×108m3/a。
2.2 地温对管道最大输气量的影响
管道埋深为管顶距地面1m左右，所处地温变化范围在11℃～24℃之间。为了比较地温对管道最大输气量的影响，在11℃、15℃、20℃、24℃不同地温下，计算管道的最大输气量，计算结果见表2。
从表2中能够看出，地温对管道最大输气量有一定的影响。以11℃地温的管道最大输气量142.1×108m3/a作比较：地温为15℃时，管道最大输气量为141.2×108m3/a，降低了0.63%；地温为20℃时，管道最大输气量为138.3×108m3/a，降低了2.7%；地温为24℃时，管道最大输气量为137.1×108m3/a，降低了3.5%[4]，由此可以得出结论，输气管道的最大输气量随着温度上升而降低。
2.3 管道自救能力模拟计算
自救时间是指当上游气田出现事故或者压气站发生事故停输，气源被切断时，利用该管道自身的储气能力，保证下游用户的最低需求量下的供气时间。本文管道自救能力分析只考虑气源中断一种情况。由于管道是两个气源进气，两个输气站外输天然气，所以气源中断存在几个方面。本文考虑气源1和气源2同时中断。
使用TEGNET软件建立动态模拟计算，末站1保证外输天然气10×108m3/a（正常外输气量是80×108m3/a），末站2保证外输天然气5×108m3/a（正常外输气量是30×108m3/a）。输气首站1正常供气量为30×108m3/a，输气首站2正常供气量为80×108m3/a，末站1要求正常供气压力为8.2MPa，末站2要求正常供气压力为6.3MPa，当两个气源中断时，由于管道是贯通的，为满足外输要求，两个末站的压力最低要求为8.0MPa。通过反复模拟试算，当两个末站压力低于8.0MPa时，两个气源开始正常供气。两个末站的流量和压力曲线图见图2～5。
从图3中可以看出，气源中断后，压力由正常压力的8.2MPa逐渐升高，30分钟后，压力升到最大值8.67MPa，原因是此时外输气量变小，管道中存在“憋压”，随时间变化压力逐渐变小，第3小时后气源正常输气，此时压力稍有升高，在3.3小时末站1由原来外输气量2857km3/d（10×108m3/a）变为正常输气量22857km3/d（80×108m3/a），压力继续下降，直到降到8.0MPa，然后压力升高到正常输气量时的压力8.2MPa，此时末站1达到稳定输气状态。由此可得出自救时间为3.0小时。
从图5中可以看出，气源中断后，压力由正常压力的7.77MPa逐渐增加，1.2小时达到最大值8.38MPa，此后压力逐渐降低，在7.5小时压力最低7.68MPa。此时气源一直在供气，压力逐渐向正常压力接近，因此末站2能满足天然气输送要求。
4 结束语
通过对天然气长输管道的最大输气能力、末端储气、地温对输气量的影响、管道自救时间的模拟计算和分析，可以得出结论，设定合理的设计参数，可以提高管道的多种工况下的适应能力，以便于满足用户的需求。
参考文献
[1]田云祥，吕莉，王志宏.靖西输气管道主要环境影响因素分析[J].油气储运，2007，26（11）：59-61.
[2]姚麟昱，骆彬，孟庆华.TGNET仿真软件敏感参数研究[J].管道技术与设备，2011（2）：10-12.
[3]杜培恩，刘建武.SPS与TGNET软件在输气工艺计算应用中的差异[J].石油工程建设，2009，35（3）：19-21.
[4]江国业，吴先策.温度参数对输气管道工艺设计的影响[J].油气储运，2010，29（9）：669-672.
作者简介：蔡志刚（1978-），男，辽宁阜新人，工程师，硕士，研究方向：天然气储运与设计工作。
摘 要：为了满足天然气长输管道输气量和适应能力的要求，以某天然气管道设计为例，利用TGNET仿真模拟软件进行管道最大输气量模拟计算，地温对输气量的影响的模拟计算和自救时间模拟计算，得出该管道的最大输气量是140×108m3/a；地温对输气量成反比影响，管道的末端储气量越大，自救时间越长。通过合理控制压力和温度等参数，能够增强管道的适应能力，同时也能减少项目投资。
关键词：天然气；压力；地温；自救；管道
引言
随着我国石油天然气工业的迅速发展，天然气作为一种清洁能源，在目前的能源结构中，占据着举足轻重的地位。天然气长输管道的建设是国内发展的必然趋势，将天然气通过长输管道从原产地输送到各地用户，由于距离远、地形起伏大[1]、压力波动大、输气量变化范围大等特点，这就使得天然气长输管道在各种输气工况下所面临的适应性的问题，文章以某输气管线为例进行对其适应能力进行了分析。
1 基础参数
1.1 天然气组分
四川境内某长输管道输送的商品天然气组分包括：甲烷体积含量97.018%，乙烷体积含量0.152%，丙烷体积含量0.04%，氮气体积含量0.756%，氦气体积含量0.017%，氢气体积含量0.027%，二氧化碳体积含量1.99%；硫化氢含量小于6mg/m3，总含硫量小于200mg/m3。
1.2 管线基础参数
天然气长输管道示意图见图1。
长输管道沿线各站场的距离和管径见表1。
2 长输管道适应性分析
输气工艺计算采用ENERGY SOLUTIONS INTERNATIONAL 公司开发的TGNET[2]、[3]软件，该软件主要用于气体管网进行稳态和瞬态水力分析，包括管径计算、最大输气量计算、管道自救时间计算、用户用量的波动对整个管道系统的影响等方面，曾应用于西气东输、川气东送管道工程等大型项目[3]。
2.1 最大输气量计算
该管道系统设计输气量为110×108m3/a，有2个气源（输气首站1和输气首站2）和2个用户（末站）。在计算管道系统最大输气量的限制条件有末站1的天然气的进站压力不小于8.0MPa，末站2天然气的进站压力不小于6.3MPa。输气首站1和输气首站2的最大外输压力是9.5MPa。
计算长输管道系统最大输气量时，将末站（用户）最小压力需要和气源最大供气压力设定后，由TGNET软件算出末站流量，即为管道系统的最大输气量。通过计算，末站1最小压力需要8.0MPa，下载气量95×108m3/a，末站2最小压力需要6.3PMa，下载气量45×108m3/a，两个末站合计下载气量140×108m3/a，因此，模拟计算该管道的最大外输气量140×108m3/a。
2.2 地温对管道最大输气量的影响
管道埋深为管顶距地面1m左右，所处地温变化范围在11℃～24℃之间。为了比较地温对管道最大输气量的影响，在11℃、15℃、20℃、24℃不同地温下，计算管道的最大输气量，计算结果见表2。
从表2中能够看出，地温对管道最大输气量有一定的影响。以11℃地温的管道最大输气量142.1×108m3/a作比较：地温为15℃时，管道最大输气量为141.2×108m3/a，降低了0.63%；地温为20℃时，管道最大输气量为138.3×108m3/a，降低了2.7%；地温为24℃时，管道最大输气量为137.1×108m3/a，降低了3.5%[4]，由此可以得出结论，输气管道的最大输气量随着温度上升而降低。
2.3 管道自救能力模拟计算
自救时间是指当上游气田出现事故或者压气站发生事故停输，气源被切断时，利用该管道自身的储气能力，保证下游用户的最低需求量下的供气时间。本文管道自救能力分析只考虑气源中断一种情况。由于管道是两个气源进气，两个输气站外输天然气，所以气源中断存在几个方面。本文考虑气源1和气源2同时中断。
使用TEGNET软件建立动态模拟计算，末站1保证外输天然气10×108m3/a（正常外输气量是80×108m3/a），末站2保证外输天然气5×108m3/a（正常外输气量是30×108m3/a）。输气首站1正常供气量为30×108m3/a，输气首站2正常供气量为80×108m3/a，末站1要求正常供气压力为8.2MPa，末站2要求正常供气压力为6.3MPa，当两个气源中断时，由于管道是贯通的，为满足外输要求，两个末站的压力最低要求为8.0MPa。通过反复模拟试算，当两个末站压力低于8.0MPa时，两个气源开始正常供气。两个末站的流量和压力曲线图见图2～5。
从图3中可以看出，气源中断后，压力由正常压力的8.2MPa逐渐升高，30分钟后，压力升到最大值8.67MPa，原因是此时外输气量变小，管道中存在“憋压”，随时间变化压力逐渐变小，第3小时后气源正常输气，此时压力稍有升高，在3.3小时末站1由原来外输气量2857km3/d（10×108m3/a）变为正常输气量22857km3/d（80×108m3/a），压力继续下降，直到降到8.0MPa，然后压力升高到正常输气量时的压力8.2MPa，此时末站1达到稳定输气状态。由此可得出自救时间为3.0小时。
从图5中可以看出，气源中断后，压力由正常压力的7.77MPa逐渐增加，1.2小时达到最大值8.38MPa，此后压力逐渐降低，在7.5小时压力最低7.68MPa。此时气源一直在供气，压力逐渐向正常压力接近，因此末站2能满足天然气输送要求。
4 结束语
通过对天然气长输管道的最大输气能力、末端储气、地温对输气量的影响、管道自救时间的模拟计算和分析，可以得出结论，设定合理的设计参数，可以提高管道的多种工况下的适应能力，以便于满足用户的需求。
参考文献
[1]田云祥，吕莉，王志宏.靖西输气管道主要环境影响因素分析[J].油气储运，2007，26（11）：59-61.
[2]姚麟昱，骆彬，孟庆华.TGNET仿真软件敏感参数研究[J].管道技术与设备，2011（2）：10-12.
[3]杜培恩，刘建武.SPS与TGNET软件在输气工艺计算应用中的差异[J].石油工程建设，2009，35（3）：19-21.
[4]江国业，吴先策.温度参数对输气管道工艺设计的影响[J].油气储运，2010，29（9）：669-672.
作者简介：蔡志刚（1978-），男，辽宁阜新人，工程师，硕士，研究方向：天然气储运与设计工作。
