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供氣系統(tǒng)的工作可靠性論文
供氣系統(tǒng)的工作可靠性論文【1】
【摘要】目前所積累的大量有關(guān)壓縮機和輸氣管線路部分操作經(jīng)驗的統(tǒng)計資料、可靠性一般性理論的發(fā)展，以及部分專家的研究成果，使有可能評價輸氣管的可靠性、計算必要的事故儲備和導(dǎo)出系統(tǒng)的單體和整個干線輸氣管系統(tǒng)的統(tǒng)一的可靠性指標。
本文就供氣系統(tǒng)的工作可靠性闡述大經(jīng)濟區(qū)的供氣可靠性取決于超功率輸氣管多線系統(tǒng)的可靠性。
【關(guān)鍵詞】大經(jīng)濟區(qū);供氣系統(tǒng);可靠性
現(xiàn)代化的天然氣長距離管路輸送的發(fā)展主要特點是建立大功率的干線輸氣管系統(tǒng)，所以大經(jīng)濟區(qū)的供氣可靠性取決于超功率輸氣管多線系統(tǒng)的可靠性。
多線系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)是干線輸氣管，它包括下列單體：
——輸送前的天然氣處理裝置;
——壓縮機站;
——輸氣管線路部分;
——地下儲氣庫;
——配氣站。
在多線系統(tǒng)中，以上列舉的輸氣管各單體在工藝上是互相聯(lián)系的。
所謂干線輸氣管系統(tǒng)的可靠性是指這一系統(tǒng)在允許的壓力水平上不間斷地(在所分析的日歷時期內(nèi))向消費者供應(yīng)由天然氣消費結(jié)構(gòu)所決定的天然氣量的能力。
所謂干線輸氣管系統(tǒng)的事故是指由于系統(tǒng)中的一個單體的事故情況造成對消費者的供氣量的突然下降或突然停止供氣。
與系統(tǒng)的單體類似，輸氣管系統(tǒng)的可靠性決定于以下三個概念的總和：無事故性、耐久性和適修性。
系統(tǒng)的可靠性表示為在其中的一個單體發(fā)生事故的情況下仍能不間斷地供給不低于預(yù)先規(guī)定的天然氣量。
干線輸氣管系統(tǒng)的無事故性是指在不同的工況下，在一定的時間問隔內(nèi)保持工作能力的性質(zhì)。
系統(tǒng)的耐久性說明系統(tǒng)在必要的技術(shù)維護(包括各類修理)的條件下長期運行的能力。
同時，系統(tǒng)的工作能力應(yīng)保持到按安全條件不能再繼續(xù)運行或按技術(shù)——經(jīng)濟理由繼續(xù)運行已不合理這樣的狀態(tài)，即系統(tǒng)達到極限狀態(tài)。
考慮到干線輸氣管系統(tǒng)的輸量在長時期內(nèi)是按階段增大的，因此，單值地確定系統(tǒng)的耐久性是不可能的。
干線輸氣管系統(tǒng)的可靠性指標取決于其各組成單體的可靠性指標。
為求得可靠性指標的定量估值，應(yīng)該把干線輸氣管系統(tǒng)看成是從可靠性的意義來說是串聯(lián)聯(lián)接的各單體的系統(tǒng)(輸送前的天然氣處理裝置、壓縮機站、線路部分、配氣站)。
由于輸氣系統(tǒng)功率的高速度增長，壓縮機站分布地區(qū)的擴大，和大量的修理工作量，使輸氣系統(tǒng)設(shè)備的預(yù)防性和事故性修理最優(yōu)化問題，以及修理工作管理結(jié)構(gòu)(質(zhì)量)變化的最優(yōu)化問題提到了首位。
這一問題可用干線輸氣管主要和輔助設(shè)備的最優(yōu)修理執(zhí)行系統(tǒng)來解決，并由電子計算機加以實現(xiàn)。
這一系統(tǒng)應(yīng)包括一整套子系統(tǒng)，這些子系統(tǒng)能保證對設(shè)備的檢測、統(tǒng)計數(shù)據(jù)的收集和處理，擬定關(guān)于預(yù)防性維護和各類修理期限和性質(zhì)、壓縮機站聯(lián)合修理基地和工藝設(shè)備修理廠倉庫的庫存材料、備件、部件和機組的種類和范圍的建議。
下面提出的是干線輸氣管主要和輔助設(shè)備最優(yōu)維護系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡圖，其中應(yīng)包括如下子系統(tǒng)：
a)詢問——信息;
6)日常維護;
B)統(tǒng)計信息收集和處理;
r)預(yù)防性修理(維護);
Д)設(shè)備修理進度表預(yù)報。
首先建立詢問——信息子系統(tǒng)，它是最優(yōu)化系統(tǒng)的信息庫。
在設(shè)計這一子系統(tǒng)時，在電子計算機存儲器中存入關(guān)于運動中的和計劃采用的設(shè)備特性的詳盡資料：設(shè)備的類型和模型、簡要說明、功率、安裝年份、機組及其部件的標識符等。
日常維護子系統(tǒng)要求人工處理資料。
操作人員系統(tǒng)地填寫特制的維護卡片，在卡片中包括下列項目：進行工作的地點，必須完成這項工作的理由、設(shè)備類型、進行維護的日期。
按日常維護卡片定購必需的材料和設(shè)備、編制工作進度表，在進度表中要反映出所計劃的工作的狀況、材料需用量、勞動耗費量。
統(tǒng)計信息收集和處理子系統(tǒng)用來存儲和分析輸氣系統(tǒng)設(shè)備每單元工作性質(zhì)的數(shù)據(jù)。
該子系統(tǒng)應(yīng)包括如下資料：安裝地點代碼、分類標志、工作代碼、優(yōu)先代碼、實際維護數(shù)據(jù)、工作時間、停歇時間。
由預(yù)防生維護子系統(tǒng)可獲得關(guān)于要完成的工作項目、它們的重復(fù)頻率、以人·小時計算的勞動耗費、按每一種工作劃分的修理人員數(shù)和技能等的信息。
由計算機給出的是以規(guī)定周期的工作進度表形式的信息。
當向電子計算機輸入所完成的工作信息時，會自動地對進度表加以修正。
維護預(yù)報子系統(tǒng)要求大量的有關(guān)設(shè)備操作特性的資料。
這一子系統(tǒng)的基礎(chǔ)是對設(shè)備工作狀態(tài)的診斷：對一系列操作數(shù)據(jù)的分析，故障性質(zhì)及發(fā)生故障時間的預(yù)報。
利用專門的校正程序可消除不可靠的信息。
最優(yōu)先進技術(shù)維護系統(tǒng)作為一個子系統(tǒng)引入了全蘇統(tǒng)一供氣系統(tǒng)的自動化控制系統(tǒng)。
采用最優(yōu)先進技術(shù)維護系統(tǒng)能獲得很大的經(jīng)濟效果，并能解決日益發(fā)展的供氣系統(tǒng)修理的組織問題。
此外，根據(jù)對國內(nèi)干線輸氣管事故的分析和國外的經(jīng)驗，還可提出提高干線輸氣管可靠性的其它措施：在礦區(qū)采用成組配套的天然氣處理裝置、對輸氣管配備用于其運動過程中的定期清管裝置、提高管子金屬的強度和塑性、提高工廠焊縫的質(zhì)量、生產(chǎn)在工廠中涂敷了防腐層的管子、成批生產(chǎn)檢查線路部分施工——安裝工作質(zhì)量的儀器、生產(chǎn)專用來修理線路部分的機器。
對這些機器配備一切進行修復(fù)作業(yè)所需的設(shè)施，以保證在任何自然氣候條件下在15～60小時之內(nèi)(視管路直徑而定)排除事故的可能性、采取提高壓縮機站可靠性的成套措施、建立相同直徑和同一工作壓力的多線系統(tǒng)、建立天然氣的事故儲備(在儲氣庫)、儲備量為系統(tǒng)中可能未供足的氣量，后者可根據(jù)對輸氣管系統(tǒng)運動可靠性的分析結(jié)果來確定。
對上述指標的定量評價使能制定出為進行干線輸氣管各單體的計劃預(yù)修和事故修理所需的材料、備件和機組部件的日常和遠景儲備計劃。
分析表明，線路部分的事故是評價整個干線輸氣管系統(tǒng)運動可靠性的決定性事故，因此，進行干線輸氣管系統(tǒng)參數(shù)的技術(shù)——經(jīng)濟計算時，應(yīng)該根據(jù)線路部分的運行可靠性，把花在事故性儲備上的耗費考慮在內(nèi)。
在計算壓縮機站的耗費時，應(yīng)考慮保證壓縮機站不間斷工作的儲備。
燃氣輸配系統(tǒng)供氣能力及可靠性的提高【2】
摘 要 分析我國燃氣輸配系統(tǒng)供氣現(xiàn)狀，著重探討提高燃氣輸配系統(tǒng)供氣能力和可靠性的重要措施，以便更好的為社會經(jīng)濟發(fā)展和人們生活服務(wù)。
關(guān)鍵詞 燃氣輸配系統(tǒng);供氣能力;可靠性;重要措施
近年來我國加大對天然氣的開發(fā)和利用，取得了一定的成績，但還是存在一些問題，如燃氣輸配系統(tǒng)整體供氣能力有待進一步完善、天然氣供不應(yīng)求、調(diào)峰不當、天然氣儲備設(shè)施缺乏等，影響社會經(jīng)濟和人們生活。
因此采取有效措施提高燃氣輸配系統(tǒng)供氣能力和可靠性成為當下急需解決的一道重要課題。
本文就此展開討論。
1 我國燃氣輸配系統(tǒng)供氣發(fā)展現(xiàn)狀
隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和現(xiàn)代技術(shù)的不斷進步，“西氣東輸”、“川氣東輸”工程已完成，燃氣輸配系統(tǒng)建設(shè)不斷，取得很大的成績：一是初步形成了燃氣技術(shù)標準。
二是提高了燃氣輸配系統(tǒng)的安全性和可靠性。
“西氣東輸”等工程的建設(shè)有效的解決了南方地區(qū)的天然氣匱乏現(xiàn)象，且我國遵循“中壓配氣、高壓輸氣”方針，大多采取多級壓力級制管網(wǎng)，降低安全事故，提高了輸配系統(tǒng)的安全性。
三是燃氣輸配系統(tǒng)開始向自動化轉(zhuǎn)變。
隨著現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)的不斷發(fā)展，燃氣生產(chǎn)經(jīng)營管理呈現(xiàn)自動化特點，且輸配系統(tǒng)更加靈活。
四是我國大型天然氣球罐得到研發(fā)和利用。
但是當下我國燃氣輸配系統(tǒng)還存在一些問題：一是天然氣供不應(yīng)求。
隨著我國城市化建設(shè)進程的不斷深入，多個行業(yè)和人們生活對天然氣的需求越來越大，整體來說當下開采出的天然氣不能滿足人們的需求。
二是燃氣輸配系統(tǒng)需進一步完善。
目前我國主要城市或城市中心燃氣管道形成一定規(guī)模，但城市周邊地區(qū)或農(nóng)村還未完全建成，制約供氣能力及可靠性。
三是儲氣和調(diào)峰設(shè)施要進一步建設(shè)，提高天然氣的合理利用和應(yīng)急能力。
2 提高燃氣輸配系統(tǒng)供氣能力和可靠性的重要措施
2.1 加強地區(qū)合作，增加氣源
為了解決天然氣供不應(yīng)求的難題，首先要增加天然氣供應(yīng)來源，提高天然氣的供應(yīng)量。
一方面，國家或地方政府加大對天然氣開發(fā)和利用的資金、技術(shù)投入，積極引起國外先進的天然氣勘測設(shè)備和技術(shù)，加大對中西部地區(qū)天然氣的進一步開發(fā)利用，且要進行海上開采技術(shù)創(chuàng)新，提高南海等海上天然氣的利用率，從源頭上增加天然氣供應(yīng)量，然后通過燃氣輸配系統(tǒng)合理配置天然氣資源，提高天然氣的利用效率。
另一方面，各地區(qū)通力合作，增加氣源，為提高燃氣輸配系統(tǒng)供氣能力和可靠性提供物質(zhì)基礎(chǔ)。
2.2 加大天然氣輸氣管道建設(shè)，并合理布設(shè)管理
在有了充足的氣源后，就要建設(shè)燃氣輸配系統(tǒng)，對天然氣進行運輸和供應(yīng)，保證供氣的可靠性和安全性。
目前我國燃氣設(shè)配系統(tǒng)已初步構(gòu)建，但還需進一步完善，要以中心城區(qū)為核心，周邊地區(qū)為兩翼，構(gòu)建全城環(huán)網(wǎng)輸配供氣系統(tǒng)，且加強各區(qū)域的管網(wǎng)連接。
同時要加強燃氣輸配系統(tǒng)維護管理，保證供氣穩(wěn)定性和可靠性，主要表現(xiàn)為以下幾點：①按照上游供氣規(guī)律和下游用氣規(guī)律，合理進行天然氣調(diào)度，同時堅持“高峰補氣、低峰儲氣”原則，引導(dǎo)用戶合理用氣，保證燃氣輸配系統(tǒng)供氣能力和可靠性;②加強燃氣輸配管道運行維護管理，保證管道安全生產(chǎn)，提高輸配管道運輸能力，同時要做好預(yù)防及應(yīng)急方案，防范于未然;③輸氣管道的改造一般要在凈化廠中完成;④實行24小時調(diào)度值班制度，嚴格按照標準搜集和利用天然氣的穩(wěn)定、氣壓等數(shù)據(jù)，為天然氣調(diào)度提供重要依據(jù)。
天然氣液化輸送流程圖
2.3 做好天然氣儲備和調(diào)峰工作
一方面做好天然氣儲備工作。
積極學(xué)習(xí)并應(yīng)用國外的先進技術(shù)，加大大型燃氣球罐等重要設(shè)備的研發(fā)和利用，同時研究管網(wǎng)、LNC、地下儲氣庫等儲備天然氣設(shè)備，提高天然氣的儲備能力，有效的解決天然氣的供需矛盾，滿足不同用戶的不同需求。
另一方面，做好調(diào)峰工作。
加大調(diào)峰設(shè)施建設(shè)，根據(jù)實際情況合理布置調(diào)峰設(shè)施(如地下儲氣庫、LNC氣化站等)，同時充分利用末端管道儲氣技術(shù)、儲氣罐技術(shù)和現(xiàn)代計算機技術(shù)，構(gòu)建燃氣輸配管網(wǎng)調(diào)峰過程動態(tài)模擬系統(tǒng)(如下圖)，對管網(wǎng)進行在線動態(tài)監(jiān)測分析和仿真模擬，對管網(wǎng)中結(jié)構(gòu)、管徑、儲備天然氣方式等進行優(yōu)化配置和調(diào)整，使管網(wǎng)運行參數(shù)最優(yōu)，提高儲氣調(diào)峰的科學(xué)性和可靠性。
總之，做好天然氣儲備和調(diào)峰工作，既能在日常生活中為用戶源源不斷的供應(yīng)天然氣，而且能在意外情況下正常供應(yīng)天然氣，切實提高天然氣的供應(yīng)能力和可靠性。
2.4 加強燃氣輸配系統(tǒng)運行維護管理
為了提高燃氣輸配系統(tǒng)供氣能力和可靠性，必須加強燃氣輸配系統(tǒng)運行維護管理，定期對相關(guān)設(shè)備進行檢查，及時發(fā)現(xiàn)問題并采取有效措施解決問題，避免因設(shè)備出現(xiàn)故障引起安全事故，造成嚴重的經(jīng)濟損失，特別是輸氣管道保護。
具體來說，管道保護工要嚴格按照《石油、天然氣管道保護條例》等相關(guān)法規(guī)做好管道防腐工作，如選用防腐材料構(gòu)建外防腐層(石油瀝青防腐層、環(huán)氧煤瀝青防護層)，使用陰極保護技術(shù)和在線檢測，及時發(fā)現(xiàn)腐蝕情況并處理，有效的防范天然氣管道腐蝕問題。
其中，陰極保護工作原理是經(jīng)由金屬導(dǎo)線把管道與直流電源的負極相接，然后通過陽極流入管道絕緣層被破壞的土壤中，最后有沿著管道流回電源負極。
從而完成陰極保護。
此外，還要修建管堤、護坡等保護設(shè)施對管道進行保護，同時保護管道沿線自然環(huán)境。
2.5 構(gòu)建管道自動化系統(tǒng)
管道自動化系統(tǒng)包括通信系統(tǒng)、SCADA主機和應(yīng)用計算機系統(tǒng)等內(nèi)容，其中，通信系統(tǒng)主要有壓氣站(燃壓機組、輔助設(shè)備、緊急截斷)、調(diào)壓計量站(流量計算機和其他檢測控制)、清管站、干線閥室、陰極保護站等內(nèi)容，對燃氣輸配系統(tǒng)進行全方位的自動監(jiān)控，提高系統(tǒng)供氣能力。
此外，構(gòu)建天然氣使用標準規(guī)范體系，提高天然氣系統(tǒng)的利用效率和合理性，同時充分利用現(xiàn)代計算機技術(shù)和通信技術(shù)，構(gòu)建天然氣供氣信息系統(tǒng)，如燃氣生產(chǎn)經(jīng)營系統(tǒng)、燃氣費網(wǎng)上支付、天然氣價格公布平臺等，及時更新相關(guān)數(shù)據(jù)，為居民燃氣使用提供及時訊息，滿足不同用戶不同需求。
3 結(jié)束語
隨著我國社會經(jīng)濟的進一步發(fā)展，對天然氣的需求越來越多，因此提高燃氣輸配系統(tǒng)供氣能力和可靠性刻不容緩。
本文就此從加大天然氣輸氣管道建設(shè)、增加氣源、天然氣儲備和調(diào)峰管理、燃氣輸配系統(tǒng)運行維護管理(如腐蝕檢測與預(yù)防)等幾個方面入手闡述了具體措施，提高天然氣的供應(yīng)能力，促進社會的穩(wěn)定和諧發(fā)展。
參考文獻
[1]李波.天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)輸配氣運行方案優(yōu)化[J].石油規(guī)劃設(shè)計，2001(05).
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