天然气管道压气站备用机组设置新方法研究

《天然气管道压气站备用机组设置新方法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学兔兔www.xuetutu.com石油天然气学报(江汉石油学院学报)2013年4月第35卷第4期JournalofOilandGasTechnology(J．JPI)Apr．2013Vo1．35No．4夭然气管道压气站备用机组设置新方法研究苑莉钗(中国石油天然气管道局国内事业部，河北廊坊065000)姜焕勇，毛平平，王学军(中国石油天然气管道局管道设计院，河北廊坊065000)[摘要]通过对国外相关资料的研究，引入一种基于管道系统可靠性的设计方法，利用该方法，通过对系统可靠性进行评判以及压气站备用机组的设置进行分析，对各压气站备用

2、机组数量进行优化，以降低管道的建设投资及运营费用。该方法已经在西气东输二线、中缅天然气管道等工程应用，并取得良好的经济效益。[关键词]天然气管道；压气站；备用机组[中图分类号]TE974．07[文献标志码]A[文章编号]lOOO一9752(2013)04—0318一O3压气站是天然气管道的核心和灵魂，压气站或站内压缩机组事故停运，天然气管道将停输或降量运行，导致管道沿线部分用户在短期内停止供气或降量供气。大口径、·高压力和长距离天然气管道肩负着千家万户的城市燃气及数量众多的工业用户的稳定供气任务，管道事故停输或降量输送，将带来巨大的

3、经济损失并产生极为严重的社会影响。鉴于此，为保证管网系统的可靠性，使管道安全、平稳运行，在已建的多条天然气管道设计中，每座压气站均设置一台备用压缩机组，当压气站内任一台运行机组事故时，立即启动备用机组替代运行机组向管道供气。但管道公司作为运营商，也须有合理的投资回报。管道系统中，压气站是最重要的设施，其投资巨大，压缩机组又是压气站投资最高的设备，根据资料，压缩机组占压气站总投资的60以上，在大型压气站中，若减少一台压缩机组，将节省上亿元人民币的投资以及减少运营期的设备维护、维修及大修的诸多费用。利用基于管道系统可靠性的设计方法通过对

4、管道系统的可靠性进行评判以及压气站备用机组的设置进行分析，对备用机组数量进行优化，以降低管道的建设投资及运营费用。该方法已经在西气东输二线、中缅天然气管道等工程应用，并取得良好的经济效益。1天然气管道系统可靠性方法研究的发展天然气管道系统重要设施一——压气站有失效的可能性，只要这些失效发生的频率在可接受的范围内，即认为管道系统是可靠的。管道可靠性研究的重点是如何评估管道系统的可靠性，以及如何判断为提高系统可靠性而增加工程投资的必要性。在这些方面国外取得了一些很好的成果。Chmilar_1]对广泛应用于电力工业的可靠性评价方法在管道设

5、计中的应用进行了研究。这种方法基于负荷和能力的变化，以马尔科夫模型定义可靠性。这些模型生成与载荷／能力同步的时间序列用以评价可靠性预期。同时在研究中引入成本效益法，用以评价新增设施后管道的经济效益。并进一步把这种分析方法作为设计工具，为运行和检修计划编制等其他领域提供技术和决策支持。Hoeven等]提出了基于系统内关键设备可靠性数据计算系统可靠性的方法。这种方法的优势在于忽略那些过分高估的减量影响，而且可以识别出对系统失效率起决定作用的系统设备。这种方法在Gasunie公司得以应用，并开发出相应软件进行系统可靠性分析。Santosl

6、_3对Bolivia—Brazil气体管道Gasbol巴西段采用系统可用率法和蒙特卡罗法进行研究，通过[收稿日期]2013—03—04[作者简介]苑莉钗(1973一)，女，1997年中国石油大学(北京)毕业，硕士，高级工程师，现从事设计管理工作。学兔兔www.xuetutu.com第35卷第4期苑莉钗等：天然气管道压气站备用机组设置新方法研究技术和经济比选，确定合适的备用机组数量，使管道由于降量输送导致的风险控制在可控范围内。2基于管道系统可靠性优化压气站备用机组设计方法2．1方案比较该设计方法以最优化设计方案为基础，设计方案中压气

7、站数量、压气站运行机组数量、机组功率及工艺计算结果均通过工艺系统优化确定。2．1．1方案选择1)备用机组数量方案。根据工程压气站设置情况优选3～5个方案。①全线各站场均设置备用机组；②全线各站场均不设置备用机；③隔站设置备用机组；⋯⋯2)压气站运行机组失效方案。按照国内在役管道压气站运行机组数量，以及各备选方案的失效概率，一般有以下4种方案可选择：①压气站无不可用机组；②压气站有1台不可用机组；③压气站有2台不可用机组；④两座相邻压气站各有1台不可用机组。2．1．2基础数据基础数据包括：①机组维检的正常停机时间；②机组故障停机时间；

8、③管道工艺系统参数。2．1．3计算公式(软件)及计算结果1)可用率公式。利用机组维检的正常停机时间及机组故障停机时间计算压缩机组的可用率。机组维检的正常停机时间及机组故障停机时间通过调研在役压缩机组的实际累计值，通过统计、分析确定。2