LNG接收站与输气管网的“互操作性”

近几年来,有关于天然气与LNG的互换性问题成为国内外的重点研究对象,我国也在2018年正式将其升级为国家层面的重点研究课题。实际上,如何更深层次的统筹天然气与LNG之间的互换性以及互通互换,实现“互操作性”仍然面临艰巨的困难,相关研究也一直停滞不前。基于此,笔者从理论出发研究有关于LNG接收站与输气管网“互操作性”的基本概念,并提出了具体的实施框架,并结合最近两年来出现的具有“互操作性”特点的典型事例进行了总结。

输气管网的水力可靠性分析方法

输气管网的水力可靠性决定了供气的可靠性和供气质量。现有的输气管网的水力可靠性分析方法对于流量和压力的关系,多采用0-1模式,即把供气可靠性简单分为“供气正常”和“供气中断”两种模式,这与实际情况有较大差异。为此,在供气可靠性研究中增加了“部分供气”模式,并采用3种可靠性特征量即:节点可靠度、体积可靠度和网络可靠度来表征管网的水力可靠性,并介绍了水力可靠性特征量的计算方法,还对实例管网正常工况和事故工况下的供气可靠性进行了分析计算。结果表明:在实际的事故工况中,各节点的供气可靠性均受到影响;离气源点越近,管网节点可靠性越高;离事故点越近,节点可靠性就越低,但输气管网的部分节点依然能够部分满足供气要求。这说明本方法的分析结果更符合输气管网的实际。

川渝输气管网管存控制技术及案例分析

川渝地区输气管网(简称"川渝管网")管理跨度大,产运销协调难度也较大,利用管存动态监控管理实现临时供气应急对于提高川渝管网调度应急保障能力意义重大。为此,在调研分析的基础上,提出了管存控制的基本思路及技术框架。分析认为:①管存控制的技术关键是准确预测重点保供用户用气量及用气高峰时间、储气管道储气能力的确定及其储气量的合理分配、压力控制参数的确定;②管存控制技术能成功应用的客观条件是储气管道具有足够的储气能力、具有满足输量要求和管存控制要求的气量调配方案。以A地区2010年12月14—16日气温骤降为例,进一步阐述了具体的管存控制方案:用城市燃气用气量对气温的响应特性预测气温骤降时的用气量、用气时不均匀性确定储气管道储气时间;利用TGNET软件模拟确定控制压力;最终确定了气量调配方案,满足了管存控制要求。

LNG接收站与输气管网的“互操作性”

不同来源的天然气与LNG的互换性问题在国内已经得到了一定程度的重视和应对,LNG接收站与输气管网等基础设施的互联互通从2018年开始也提升至国家层面予以推进,而统筹互换性与互联互通并位于更高阶层面的"互操作性"研究在国内尚处于空白。通过广泛调研欧盟国家在天然气管网领域关于"互操作性"的相关规定和做法,首次提出LNG接收站与输气管网等基础设施"互操作性"的概念定义,构建出"互操作性"的基本实施框架与组成,并对我国近两年内体现出"互操作性"特征的最新典型案例进行了分析。研究结果表明:①"互操作性"与第三方开放是两个独立的主题;②"互操作性"的目的是在互联互通、调度协同及信息交互的基础上,通过对各类设施具体技术标准、运行准则及操作程序的统一规范,实现各个设施用户的天然气在不同设施间跨系统地无阻碍流动;③"互操作性"框架包括气质标准与互换性、设施互联互通、设施联通协议、统一计量单位、统一电子数据交互平台、技术容量计算方法,以及LNG接收站特有的LNG船舶进港与船岸兼容审查程序、LNG分气质存储与槽车装车规则8个关键要素;④建议能够兼顾"互操作性"的目标和要求,把欧盟国家讨论得更为成熟且更加关键的设施联通协议、统一电子数据交互平台、技术容量计算方法3个要素充分融入我国天然气产业链的治理性改革实践体系。

城市输气管网的设计

以珠江三角洲城市输气管网设计为例,对城市输气管网的设计问题进行了归纳。城市输气管网具有分输点多、支线多、分输量大的特点,分析了修建输气管道支线对工程投资的影响,指出在需增压输送时,压缩机站的位置选择直接影响着工程投资和经济效益。对于分期建设的工程,干线距离在300 km左右的输气管道,在工程投资方面,适当增加管径优于增设压缩机站。

输气管网稳态运行优化计算方法

应用油气管道输送理论和最优化技术对管网系统的稳态运行进行了分析,建立了基于压缩机站的最小能耗费用数学模型,对管网的拓扑结构进行分解简化后,在动态规划算法的基础上结合网络最小费用流理论对其进行求解。结果表明,该计算方法对树形、环形管网均适用,而且优化效果好于一般的方法。

基于Simulink的输气管网系统稳态仿真

采用Matlab软件中的Simulink仿真工具包,通过对输气管网进行仿真来掌握管网运行工况。首先建立了管道节点子模块,依据管网拓扑结构图对各子模块进行连接,分别建立了典型的枝状与环状输气管网稳态系统仿真模型,并把仿真结果与其他文献中的运算方法所得结果进行比较,从而对仿真模型进行验证。仿真结果表明,该方法与其他方法相比具有建模灵活、实用性强、拓展性好等特点,可应用于输气管网的稳态仿真分析中。

中国石油输气管网SCADA系统建设浅析

随着科学技术的进步 ,特别是电子技术、仪表自动化技术、通信技术的不断创新和发展 ,国内外油气田开发和管道的自动化管理技术水平也在不断提高和发展。目前在天然气管道领域国外已广泛采用“监控与数据采集系统 (SupervisoryControlAndDataAcquisition ,简称SCADA系统 )”来实现对运行管道的自动监控。西南油气田输气管网SCADA系统已经投入试运行 ,中国石油正在酝酿建设中国石油输气管网SCADA系统。文中介绍了国外输气管网SCADA系统发展现状 ,和用于输气管网的两种SCADA系统建设管理模式 ,同时还介绍了川渝输气管网SCADA系统的系统构架、硬件配置和应用软件功能 ,总结了中油西南油气田输气管网SCADA系统建设的经验和试运行管理经验 ,结合现行管理体制提出了 ,建设中石油输气管网SCADA系统的构思。

输气管网地理信息系统

中原油田下属的天然气产销厂,从事天然气气田开发和天然气集输.该厂管理着中原油田几十座集气站及数百公里的各类集输气管线;还担负着向开封、郑州、济南、青岛、濮阳及大化等城市和企业供应生产生活用气的任务.

复杂环形输气管网内的瞬变流

本文依据复杂管道内气体不稳定流动(瞬变流)的概括性方程,结合生产实际条件,首先提出单环管网和双环并联管网的数学模型,应用拉普拉斯变换方法,经过一系列的数学演算过程,最后得出描述环形输气管网内气体瞬变流的规律之数学表达式,为了得到实际上的应用,再将这些数学表达式进行一系列运算,转变成易于用计算机进行计算的公式;然后编制出计算程序;最后给出实例,打印出计算结果;并绘制了管网内压力随时间和管长的变化曲线。

输气管网“非歧视性”第三方准入制度解析

输气管道第三方准入制度对促进天然气市场进入竞争起着重要作用,我国正试图在国内输气管道市场中引入第三方准入制度,为了使得国内第三方准入制度的制定公平有效,需参考研究欧盟颁布的2009/73/EC和715/2009指令中"非歧视性"内容,即管道运营商必须消除对所有用户的歧视。研究分析了输气管网系统用户被同等对待的背景情况,阐明了非歧视性第三方准入规则中"歧视"的含义。指出我国在制定第三方准入制度时,须考虑管网用户之间的差异,使得管道公司在消除歧视的基础上能公平对待不同用户。

环形输气管网内的不稳定流动

本文依据复杂管道内气体不稳定流动的概括性方式,结合生产实际条件,首先提出单环管网、双环串联管网和双环并联管网的数学模型;然后应用数学物理方法,经过一系列的数学演算过程,最后得出描述各类环形管网内气体不稳定流动规律的数学表达式。

定向钻穿越在上海城市输气管网建设中的实践

介绍定向钻穿越铺管技术在城市输气管网施工中的应用,重点阐述在复杂条件下定向钻穿越大直径高压管线的主要工作环节、须注意的事项及采取的措施。

欧盟输气管网平衡规则与实践

欧盟在输气管网第三方开放过程中颁布了包括管网平衡规范在内的一系列法律法规,为管网平衡提供了法律支撑。英国是最早进行市场化改革的国家,其管网平衡运营经验也最为丰富,其他国家纷纷效仿英国并结合输气系统实际情况制定了每日平衡机制或累计小时平衡机制。监管机构监管得力,运营商及时报送平衡信息,确保了商业决策的有效性和准确性。与欧盟相比,我国天然气管网商业平衡尚处于萌芽阶段。通过借鉴欧盟及英国、荷兰、比利时等典型国家的天然气管网平衡运行经验,提出推进我国管网平衡工作的四点建议:一是强化监管机构的职能作用,加快推进天然气产业链结构改革;二是加快储气设施投资建设,实现管网平衡资源多元化;三是加快天然气立法和相关配套规范性文件制定,实现管网平衡规范化;四是细化管输服务合同条款,依托交易中心形成市场化平衡机制。

前大—扶余输气管网提压改造

扶余东区天然气用户需求量增加,目前输气管网不能满足新增用气量需求。充分利用已建管线,发挥管道输气能力,对前大—松原—扶余输气管网提压运行改造。通过软件进行管网调整运行参数计算,优化输气管网主管线流程和运行参数。优选出新型多级套筒式调节阀,节能耗电执行器、变送器及控制系统等组成先进仪表自控系统。提压后前大—松原多输气量85×104m3/d,各个分输站输气量显著提高,提高了输气管网安全性及自动化程度。

输气管网的静态仿真研究与系统设计

随着输气管网技术的不断发展,计算机仿真技术在输气管网上的应用也不断加大。把仿真模型与计算机模拟相结合,可以有效地应用到实际生产中,真实地表现天然气输气管网内气体的流动规律,确保天然气输气管网合理、优化地运行。在全面、系统地研究TGNET、SPS等软件的基础上,使用当前天然气物性计算最精确的方程式MBWRS状态方程,以及四阶龙格-库塔法(Runge-Kutte)来求解输气管网的稳定流动微分方程组。并以C#软件为工具,结合相关软件的优势,充分考虑初始和边界条件及输气管网的焦耳-汤姆逊效应等,开发了仿真软件,更适用于压缩机、管道、阀门、气田等组成的多气源任意管网。与TGNET软件相对比可知,计算结果可信度较高,可作为非稳态流动模拟的初始值,具有较高的工程应用价值。

中石油主干输气管网稳态优化运行研究

文章研究了主干输气管网在定输量情况下的稳态优化运行问题,所采用的最优准则是运行能耗费用最低。使用Visual Basic 6.0开发了中石油主干输气管网稳态优化运行软件SimuOpt2007,利用该软件计算了多种条件下的稳态优化运行方案,初步总结了主干管网优化运行的基本规律。

西南地区天然气输气管网SCADA系统

提高天然气的开发、生产、集输、分配的管理水平是安全生产的重要保证。建设一套先进、可靠的管网SCADA系统是非常必要的。介绍了西南油气田分公司通过国际招标由加拿大metso公司集成,用于输气管网的SCADA系统结构、配置、功能和软件应用等,并对系统的特点进行了阐述。

渤西南海底输气管网联合清管技术

渤西南海底输气管网是中国第一个海底输气管网,管网具有距离长、结构复杂、气源多和气质差异大的特点,由于管网节点在海上平台,整体清管难度大,投产以来发生了多次积液和冻堵。为此,针对该管网的特点,分析了管道的沿程温度分布,预测了管道积液量;据此设计了分阶段清管的清管方案,选择了专门研制的泡沫清管球,首次对该管网成功地实施了联合清管作业,共清除积液约170 m3,保障了海底输气管道的安全生产。

输气管网运行能耗分析优化

近十年来,随着天然气管道的大规模建设以及管道沿线天然气市场的逐步开发,面向全国的天然气主干管网正在稳步的建设中,管网的输量将以前所未有的速度快速增长,使得管网系统日益大型复杂化。管网运行能耗作为管道运营的主要成本,能耗管理成为一个越来越迫切的问题,因此运行优化最关键的问题是以管网运行能耗最低为优化目的。