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【關鍵詞】液化天然氣;儲運;運輸方式;特點;發展前景
1 前言
LNG既為液化天然氣,是將天然氣冷凝之后液化而形成的液體,成分主要是甲烷,狀態為低溫液態混合物,天然氣液化之后的體積大約為其為氣體時的六百分之一,是一種清潔、優質、高效的燃料,天然氣不方便運輸,當其液化后更加方便長距離的運輸和長時間的儲存,因此液化天然氣的應用范圍更加廣泛、應用方式更加靈活。液化天然氣具有以下幾點優勢:第一,其適應性強,便于更加經濟可靠的運輸,而且還能選擇靈活的運輸方式;第二,液化之后的天然氣僅為其原本體積的六百分之一,因此儲存效率高,減少天然氣企業的投資成本;第三,有利于調整城市內部能源結構,同時還能有效的利用液化天然氣的冷能,進行冷凍、冷藏、溫差發電等;第四,LNG可作為優質的車用燃料,這種新型的燃料具有抗爆性好、安全經濟、排氣污染少、清潔高效等優點;第五,由于天然氣屬于清潔能源,因此有利于環保,減少能源污染,目前已經成為國家重點扶持的新興環保行業。
液化天然氣的主要成分為甲烷,除此之外還有少量的乙烷、丙烷、氮氣以及天然氣中包括的其它物質,天然氣的密度通常情況下是430~470kg/m3,其中,影響最大的成分是甲烷,甲烷含量越高,則液化天然氣的密度越小;除此之外,溫度越高,密度越小。同時,液化天然氣的沸點也是由其組分決定的,在正常的大氣壓力之下,其沸點一般為-166~-157℃,若是純甲烷,其沸點大約為-162.15℃。除此之外需要注意的是,液化天然氣具備天然氣的易燃易爆性,因此一旦外界溫度或是其自身溫度達到了爆炸的條件,液化天然氣就會爆炸,通常情況下,當環境溫度為-162℃時,液化天然氣就會燃燒,燃燒范圍大約為其體積的6%~13%,而且液化天然氣的燃點也隨著其組分的變化而變化,因此充分的了解液化天然氣的特性有利于危險防范。
2 LNG儲運技術及特點分析
天然氣液化之后,其運輸難度大大的降低,運輸空間也大大縮小,減少了運輸成本。天然氣作為一種能源,肯定要市場上進行貿易,因此運輸是實現液化天然氣貿易的主要方式之一,而LNG運輸,則使得天然氣遠洋貿易成為可能,液化天然氣被運輸到世界各地,有效的解決了海洋、荒漠地區的能源短缺問題。現階段,液化天然氣最主要的運輸方式為海上船舶運輸、管道運輸和公路運輸。
2.1 LNG公路運輸的特點
公路運輸方式適用于運輸量不大、距離較近的LNG運輸,用公路槽車運輸深冷液體在我國已經有多年的歷史,因此目前技術發展的較為完善,我國主要是采用低溫液化天然氣罐車進行LNG的輸送,而且運輸設備還在不斷的改進和完善之中,液化天然氣儲罐包含兩種結構,分別為立式和臥式,絕熱方式采用堆積絕熱和真空粉末絕熱兩種方式。一般而言,在能源短缺、用氣量大的地區,一般都是修建設備供氣站供應天然氣。若是運輸距離較長,則更適合采用鐵路運輸,目前,國內正在研究更為經濟的運輸方式,以便長時間、長距離、更大量的運輸[1]。
2.2 LNG海上船舶運輸的特點
LNG 船舶主要有球式和膜式兩種,這兩種LNG船舶類型的不同之處主要體現在以下幾點:第一,一些老式的膜式船舶設計一般為多孔,因此在主膜屏障內部易受到氣體濃度的影響,雖然不會造成嚴重的威脅,但也應該引起重視;第二,球式船舶的冷卻時間要低于膜式船舶;第三,膜式船舶在和球式船舶在相同裝載力之下,需要更少的鋼材,因此這也使得凈空高度減小,而且還會減少運輸成本;第三,相較于膜式船舶而言,球式船舶對裝載貨物的限制較小。而LNG船舶運輸則具有以下特點:
(1)具有較高的風險。液化天然氣在運輸時需要低溫絕熱材料,而低溫絕熱材料的費用十分昂貴,占到了天然氣價格的10%~30%,因此運輸成本很高,所以液化天然氣的運輸船舶的造價很高而且用途單一,這就使得LNG船舶運輸具有較高的風險[2];
(2)接收站建設難度高。液化氣屬于危險能源,因此在儲存和運輸的過程中都要采取一定的技術來規避風險,儲存一般采用儲罐的形式,分為地面儲罐和地下儲罐兩種方式,在選擇儲存方式時要考慮投資費用、安全因素、工廠位置、地震、技術條件等多種因素,而且技術方面的要求也很嚴格,因此接收站的建設具有很高的難度。
2.3 LNG管道運輸的特點
受到輸送技術、經濟和氣候條件等多方面因素的影響,目前世界上天然氣最主要的運輸方式還是管道運輸,但是還沒有長距離管道輸送LNG的實例,但是隨著技術的進步和經濟的發展,LNG管道運輸最終一定會變為現實。目前專家已經通過理論研究證明,無論是在經濟上,還是在技術上,LNG管道運輸在不久的未來都是可行的,但是長距離管道運輸具有初期投資大、受氣源限制較大的缺陷,同時跨國的管道建設還會受到政治因素的影響[3]。
3 LNG運輸儲運的發展前景
相較于汽油、管道天然氣等,LNG具有更好的安全性能,但是也是具有危險的,因此在未來的儲運過程中,一定要掌握好LNG的特性及危險來源,按照規范和標準去設計、施工、運行和管理,要采取科學合理的技術去保證LNG儲運的安全。
4 結束語
綜上所述,本文筆者主要分析了LNG的三種運輸方式的特點,主要是公路運輸、海上船舶運輸和管道運輸。液化天然氣目前的發展越來越廣闊,在未來的應用范圍也必將逐步擴大,應用方式也會更加靈活,而運輸是保證天然氣效益的關鍵載體,因此對其運輸方式進行研究就顯得很有必要。
參考文獻:
[1]陳瑩麗.探究LNG儲運技術特點及發展前景[J].中國化工貿易,2015,(4):62-62.
關鍵字:油氣運輸管道施工 管理
中圖分類號:TQ547.8+1 文獻標識碼:A
中圖分類號:C93 文獻標識碼:A
油氣管道施工是我國的一個朝陽產業,有著非常廣闊的發展空間。從我國的地理位置來看,我國西部地區油氣儲備時分豐富,而東部的經濟發展有需要大量的油氣供應,所以,西氣東輸工程非常重要。油氣管道施工是個比較復雜的過程,在施工中會遇到很多技術性難題,對設備的要求和施工人員的要求也是比較高的。一項管道工程需要大量的工作人員共同努力,團隊協作,面對嚴格的油氣管道施工標準,我們需要進一步加強油氣管道施工管理。
油氣管道施工存在問題
一、沼澤和凍土融化問題
在我國,由于油氣儲備多在我國第三階梯,而對油氣需求量較大的又在東部地區,所以我國的西氣東輸的項目的建設必然要橫跨我國復雜的地形,這其中就會遇到沼澤地代和凍土融化。這一類地區土地較軟,施工器械移動非常困難,管材運輸不便,且管溝不容易成型。目前,在這一類地區施工都要根據實際情況采取挖明溝,排水,曬干等方法施工,還要用一些專業的施工方法和施工設備。
二、 高寒凍土
我國第三階梯,地勢較高,而且有眾多山脈,所以凍土普片存在。而管道施工建設有些段落正是要經過這些凍土地區。在凍土地區施工,主要會遇到兩個問題。一個是凍土地區氣溫極低,人力挖溝非常困難,在高寒地區挖溝都要先爆破,后清理才能挖溝。另一個是高寒地區因為天氣太過寒冷,施工器械啟動非常難。施工的設備都要專門安排人定期發動,保證設備能運轉,防止因停滯時間過長無法啟動,給施工造成麻煩。
三、山區巖石無回填土
油氣管道施工遇到巖石地段,在管道施工完成的最后階段,巖石地區細土非常少,很難滿足回填。施工隊伍系能篩分或者從其他地區運土。目前我國的篩分機器設備非常龐大,運轉也比較笨拙,不靈活,沒有爬坡能力,僅限于平底使用。目前,許多油氣管道施工標準明確提出需要巖石粉碎功能的回填土設備。但是我國目前市場上的巖石粉碎及效率非常低,很難滿足施工進度。
四、沙漠管道施工
在沙漠地區進行油氣管道施工也是油氣管道施工中比較困難的,而且西部地區多沙漠地帶。在沙漠地區施工主要有兩個問題。一個是沙漠地區車輛難以行進,很多器械運輸非常困難。第二個是沙漠的風沙非常大,而且沙暴經常出現,對施工器械損傷嚴重,器械極易出現故障。
油氣管道施工管理措施
根據當前我國的油氣管道工程的發展情況,可以看出其發展前景是非常廣闊的。長輸管道是在儲存單位、使用單位與產地之間建立的用于輸送油氣的管道。與一般管道不同的是,長輸管道間施有加壓泵,管道的跨越幅度大,而且管輸長度一般都不小于五十千米。如果想要有效地控制好整個工程,則需要事先了解在整個工程中會出現哪些影響工程進度的因素,然后根據所發生的問題制定最適宜的解決方案。
只有這樣,才會使整個工作更加有效地完成,達到事半功倍的效果。
(一)控制進度的措施
需要根據所控制的進度的內容的不同,將其分為控制、協調和規劃。在整個施工地過程中,施工的單位與設計的單位之間、所有的施工者之間、當地所有的協作部門和施工單位之間以及各個施工的單位之間都要充分的協調配合,這樣方可使工程順利地依照預先制定的計劃完工。
(二)為工程的風險性做好評估
最大程度地降低工程的風險首先需要項目經理部先關負責人將安全、技術和操作等有關人員組織起來,利用專業性的知識和技能
對項目工程進行合理有效的風險度測評。這期間,應該使用相關的施工設備、組織機構、設施和資源條件,以及項目工程在產品、服務和活動等所有的方面的資源,識別、分析和確定在整個施工的過程中存在的風險度。并且還要確定在不同的時期和狀態下,施工中的安全、健康和環境等可能給工程帶來的影響和危害。在經過一系列專業性的統計分析后,針對將會帶來風險的問題制定出相應的應對措施,這樣即可有效地將風險度降到最低。
(三)必須嚴格按照HSE 準則進行施工
如果想做到嚴格的遵守HSE準則,首先必須建立健全的HSE的管理體系,并嚴格執行HSE的獎懲制度。HSE管理體系的主要組成部分有HSE的方針與目標、職責的劃分、管理機構的組織、編制的HSE手冊和計劃以及現場HSE的控制程序的相關文件等。尤其需要注意的是,在對施工的管理進行整體控制前,必須先明確各工作崗位的在HSE中的管理職責。HSE工作的開展,其核心力量是專職的HSE管理人員,而各部門的負責人則是其管理工作落實的關鍵。除此之外,HSE體系中的獎懲制度,施工單位也要嚴格執行,可以提高獎懲的力度,進而激勵每個員工的主觀能動性,使HSE管理順利有效地執行。
(四)具體施工中的控制
在施工的各個階段,主要包含專業的控制和監督,即:事前的控制,事中的控制和事后的控制。事前的控制包括對原材料、機械設備、配件和半成品等的質量控制,以及對施工中的管理人員的資質和質量
的保證體系的審查等;事中的控制主要包括對工程質量分項分部的評定,及對圖紙和設計的審查等;事后的控制主要包括對竣工后工程質量的檢驗與評定、工程質量的文件審核和建檔等[1]。
總結
油氣施工管道的管理在整個油氣管道施工過程中是非常重要的項目,在管理過程中,包含著技術和制度的約束。在當今社會,我國的油氣管道事業發展迅速,同時對油氣施工質量的要求也不短提高。所以,在施工過程中必須加強施工管理,保證施工安全順利進行。
1)材料選用不合理也會加大管道燃氣工程的不安全性。許多企業為了追求利益,使用價格低廉、實用性差,耐久性差的材料。由于不合格材料本身對外界條件較為敏感,很容易出現大面積裂縫。造成管道裂縫,引起燃氣泄漏,給燃氣運輸帶來危險。
2)有的人員野蠻施工,在施工的過程中就造成了管道的損壞,有的不用起重機,用撬棍來移動網管,造成了管道的變形。另外,由于資質不夠的施工單位,人員本身的素質問題,造成了在施工過程中,缺乏整體概念,缺乏團隊精神,在交叉作業的過程中,缺乏相互的配合,互相推諉,使交叉的工程處出現嚴重的質量問題。
3)質量檢測不到位造成的工程質量問題:由于甲方的質量檢查不到位,或者檢查不及時,致使有些隱蔽工程沒有檢測就被隱蔽,造成了巨大的安全隱患。且在有泄漏時很難查找。由于質量檢測不到位,導致沒有發現偷工減料或者私自變更的質量問題。埋下了大量的安全隱患。我國管道燃氣工程相關企業數量不斷增加,在增加的過程中難免會魚龍混雜,有的企業為了追求更大的利益,減少了對機械設備的投資量,導致施工現場機械設備的年久失修,或出現故障,大大增加了施工現場的不安全性。還有的企業為了減少投資成本,雇傭沒有技術的施工人員,給施工人員呢自身和周邊施工現場帶來了安全隱患。由于在機械設備的使用中缺少對設備的安全性管理,導致管道燃氣工程的不安全性大大增加,
二、加強管道燃氣工程設計
設計質量是工程質量的先決條件,如果設計質量存在問題,就會影響工程質量。對于管道燃氣工程來說,設計質量控制的核心是在滿足業主需求的前提下,確保工程安全,所以要注意做好對設計方案的審核,提高施工圖的設計質量。
三、保誠施工階段的質量的措施
影響工程質量因素的控制影響管道燃氣工程質量的因素主要有人、材料、設備、施工工藝、施工環境等,這些因素可以通過以下幾點來控制:
1)定期的安全檢查是保證燃氣管道施工安全管理的前提,不僅對于相應設備如此,對施工人員的檢查也要做到嚴肅認真。在施工前,需要對施工人員的健康狀況、知識儲備狀況等進行檢查,減少施工人員因自身狀況不適而造成操作失誤,給他人和自身帶來傷害,另外,應保證施工人員有著一定的知識儲備,有對應的應急措施處理,保證燃氣管道施工安全管理。施工人員做到的不應該僅僅是簡單的體力勞動,應該有著對高空作業、機械設備的一定了解,才能更好的駕馭機器設備。這就要求了企業領導干部加強對施工人員的培訓,增加施工人員的自身知識儲備。管理者應對技術工人加大監督,聘用專業人士,保證燃氣管道的安全施工。
2)在這個過程中的科學管理,在施工現場,應重視和原則的施工質量,重視施工成本,包括物資流通管理,同時在施工現場級診斷管理,負責每個經理,不斷提高施工人員的專業素質和道德質量,施工隊為單位,重視每一組的管理,不斷提高團隊成員之間的合作意識,提高技術含量,使管理者的技術水平和道德水平,充分發揮作用的施工現場監督和指導,加強施工人員的技術培訓。
3)要制定預防緊急情況發生相應措施。由于機械設備安全隱患,施工現場很容易出現突發性事故,如機械設備的損壞、施工人員操作的失誤等。為了預防類似情況發生,需要規劃者與管理者做好機械檢查、加強施工人員培訓,同時制定一套預防緊急事件發生的方案,當出現緊急事故時,可以在第一時間做到快速救援、緊急修理設備,減少人力物力財力的損失,彌補設備或施工人員操作的過錯。
4)加強施工后期維護。由于維修工作人員素質與自身知識儲備不足,所以對于應有的維修程序做到交接不夠緊湊,無法嚴格按照程序執行,比如燃氣管道施工的隨意性過強,在一部分工作人員做好維修前期準備時,某環節卻無法跟進下一步環節操作,耽誤了應有的維修時間。維修燃氣管道施工是環環相扣的內容,一旦某一環節脫離中心,很容易引起下一環節的不科學性或不合理性。由于傳統觀念的影響,管理者對于燃氣管道施工后期維修的重視度不夠,導致無法在第一時間內發現其設備故障,造成設備大面積癱瘓等情況發生。我國如今科學技術不夠發達,在自動化專業中仍存在著不少缺陷與不足,對于機械操作等與發達國家存在差距,所以很容易造成燃氣管道施工出現故障。管理者沒有第一時間內進行分析與維修,出現安全故障。
5)保證良好的施工環境。施工現場環境分析燃氣管道施工現場的環境因素也是影響燃氣管道施工安全管理的一個重要指標。路面周圍環境的優劣可以間接影響建設施工防護的方案,要避免或減少路面周邊環境對燃氣管道施工安全的影響,就要控制施工環境。
四、路橋建設行業的發展前景
隨著我國燃氣運輸行業與科技的發展,我國燃氣管道工程以逐漸踏入世界前列。無論是在技術指導或材料運用方面都有可行之處,這有賴于科學化的管理和施工人員的努力工作。在現代化社會的發展中,燃氣管道工程應利用開放性的學術探討來進一步發展施工技術,利用社會資源優勢發展路橋工程。總而言之,在目前的社會中,燃氣管道工程作為我國燃氣工程建設中的一項基本工程,有著廣闊的發展前景。
五、小結
Abstract: Nowadays, with continuous development of China's economy and continuous progress of heavy industry, the importance of oil & gas storage and transportation is increasing, so as to promote the development and application of oil & gas storage and transportation engineering. This paper elaborates and analyses the basic situation of oil & gas storage and transportation engineering, its progressive development and wide application and the coping measures as well as the importance of oil & gas storage and transportation engineering.
關鍵詞: 油氣儲運;管道運輸;廣泛應用;污染應對
Key words: oil & gas storage and transportation;pipeline transport;wide applications;coping pollution
中圖分類號:TE8 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2012)34-0112-02
0 引言
隨著我國重工業的發展,油氣的開發與利用,油氣儲運與集輸的技術工程應運而生。在各種各樣的重工業中所需要的能源如石油、煤氣、天然氣中,皆需要對油氣進行集輸與儲運,從而亦皆運用到了油氣儲運技術工程,更加彰顯了其在重工業等方面的不可或缺的關鍵作用和重要地位。下面將要對我國油氣儲運工程進行深一步分析與研究。
1 油氣儲運工程的概念簡要與基本概況
油氣儲運工程在我國的經濟發展、重工業興起、能源分布等上起到了重要作用。油氣儲運工程,不僅僅是一門簡簡單單的學科,它是一門融匯了能源學、銷售學。加工配理學、地理油氣分布學、管道輸送學等學科為一體的技術工程。油氣儲運工程接連了油氣的生產、油氣的加工、油氣的分配、油氣的輸送、油氣的集輸、油氣的銷售等一系列環節,是連接這些環節的不可或缺紐帶。在油氣儲運工程中所包含的方式多種多樣,有油氣田的集輸與儲運,亦有長、短距離的管道運輸,還有油氣的儲存、加工、裝卸、城市間合理分布等。油氣儲運工程所包含的系統也可謂是多種多樣,像是油氣集輸系統,包含著油氣集輸的工藝、技術,海上以及陸地上的油氣集輸,還有對油、氣、水的加工處理技術等;還有油氣儲存系統,包含著油品、天然氣等的儲存設備管理,油品、天然氣等的損耗以及質量監測管理,油品、天然氣等儲存、運輸系統的設計與方案,油品、天然氣等的計量,油品的裝運與卸載,防毒措施、防火措施、防爆措施以及防雷防靜電等措施;還有長距離輸送原油和成品油管道系統,包含著原油管道的水力、熱力特性,原油管道的輸送的工藝以及運行管理,成品油的管道特點以及混油運算,從而減少其混油量等;還有長輸天然氣管道系統,其中也包含著管道的水力、熱力特性,從而可以更好地對其進行檢測和管理,對管道破裂、損耗等可以采取及時、有效的措施;還有燃氣輸配系統,來研究城市輸配的量,以及減輕城市輸配的壓力等。
現階段,我國油氣儲運工程多用于油氣管道運輸上,而管道運輸中,長距離管道運輸頗多,像很有名的“西氣東輸”則是油氣儲運工程合理有效應用的良好例子。在我國,管道運輸多是分布在沿長江地區以及華東、華南地區,管道對油氣的運輸既為需要能源的地區提供了方便與快捷,又將油氣能源進行了優勢互補、取長補短、合理分布。從而也促進了我國重工業的發展以及經濟的進步。
2 我國油氣儲運的逐步發展
油氣儲運工程是隨著油氣的開發與利用從而應運而生的,油氣儲運的發展歷程也是悠久而不可小覷的。早在漢朝時期,人們就已開始了一些油類的儲存和運輸,漢朝的人們則用新砍下的竹子,將竹子的枝葉砍去,將竹子的節削平,竹子里面的節打通,再將它們連接起來,外面麻布包裹,并涂上一些桐油,用來輸送水、油等,就如同現在的管道運輸,古人甚是聰穎。到了19世紀中期以后,我國四川地區的管道運輸逐漸興起,總長可以達到二三百里,從事這些管道建設的專業人士多達上萬,由此也更突顯了油氣儲運工程的應用性以及必要性。到了二十世紀中期,我國的油氣儲運工程更上一層樓,在1958年,第一條長距離輸油管道——克拉瑪依-獨山于輸油管道建成了,其全長長達147千米。到了二十世紀60年代后,隨著勝利油田、大慶油田、華北油田、中原油田等的開發,我國東北、華北、華東等地區的輸油管道也遍布起來,東北地區的大慶-鐵嶺、鐵嶺-大連、鐵嶺-秦皇島等輸油管道路線,形成了由大慶到秦皇島和由大慶到大連的兩大輸油大動脈,也是頗有成效,由此油氣儲運工程則更加派上了用場。我國的天然氣運輸管道也是頗有成效的,很成功的例子就是“西氣東輸”工程,有效合理的達到了能源均勻分布,以及取長補短之巧妙。
在各大領域都運用到了油氣等能源,從而也用到了管道運輸,繼而在開展儲油技術的新研究、提高油氣儲運技術的水平、提高油氣儲運技術的管理水平、為我國油氣儲運以及能源工業的建設和發展等方面提供新的設備、技術、器材、管理方案等是必不可少的,所以,培養一些擁有著這些方面的才能的人也是必然趨勢,由此,油氣儲運工程學科的發展空間是廣闊的,發展前景也是遠大、可觀的。
3 油氣儲運工程的廣泛應用及安全措施
3.1 油氣儲運工程的廣泛應用 油氣儲運工程不是個僅僅以儲存、運輸油氣為課題的學科,它是個涉獵很廣的,融匯多個學科的交叉性學科,油氣儲運工程的應用也是極其廣泛的。顧名思義,油氣儲運工程在油氣的儲存和運輸上應用很多,在油氣的儲存、運輸、加工、裝卸、城市的合理分布上有所涉及。在輸油管道的水力、熱力特性上的監測與管理,在油品、天然氣等的損耗以及質量的估測、監測、鑒定中,在海上以及陸地上的油氣集輸與儲存和它們的不同之處與合理方案中,油品、天然氣等的輸送、存儲的設備設計與安全措施管理方案中,油氣儲存、運輸中的防毒、防火、防爆、防雷、防靜電干擾等方面也是萬萬離不開油氣儲運工程的合理有效應用的。由此可見,油氣儲運工程的應用可見一斑。
3.2 油氣儲運中的安全防范措施 在油氣存儲、運輸過程中,若不多加管理和防范,將會很容易產生一些危害安全的可怕后果,例如火災、爆炸、海域污染、雷擊、電磁干擾等,將會致使人員傷亡、設備損壞、油氣消耗浪費、環境污染等一系列不堪設想之后果。為了防止這一系列可怕后果的出現,我們應利用油氣儲運工程對油氣儲運中所存在的可能會導致可怕后果的安全隱患因素進行排查與監測,從而能夠及時的、積極的、合理的、有效的對其采用合理有效的應對措施。
這些安全隱患因素的產生,歸根結底是管道的破裂與壞損,解決問題應從根源抓起,則應采取一些合理有效的措施來對管道的破裂與損壞進行維護與防范。首先,應保證輸油管道的質量良好,管道的水力、熱力特性良好,從而在管道自身的質量問題上杜絕安全隱患因素的存在;其次,在輸油管道建設的專業人士和工人上,應保證工作質量,保證作業能力,保證工作態度,從而在管道的建設上杜絕安全隱患因素的匿藏;第三,在輸油管道的管道防腐蝕性上應多加注意,輸油管道由于輸送的是一些油類產品,其腐蝕性會較大,在運輸過程中勢必會對輸油管道產生一些腐蝕性作用,繼而嚴重時會將輸油管道腐蝕出洞口,以致使其破裂,從而造成輸油管道破裂、壞損,繼而可能會引發火災、爆炸、雷擊、電磁干擾、環境污染等一系列不良后果。所以,應當輸油管道的防腐蝕采取一些相應的有效合理的措施,應在管道上涂抹均勻有質量保證的防腐蝕涂料,并對其進行實時監測,以從腐蝕性上杜絕安全隱患因素的發生;第四,在輸油管道長久工作所導致的管道老化、勞損上,也是切不可馬虎大意的,輸油管道經過長時間的運輸與工作,則會對其管道本身產生一定的損耗,為防止其突然地破裂而造成的油氣泄漏,繼而造成一系列不良后果,則應為其安裝一定的相關檢測設備,來對其進行實時監測,對管道的壁厚大小、質地均勻與否、流通是否順暢等量來進行測量與計算,從而可以在短時間內發現其問題所在,進而可以及時有效的采取相應的應對措施,在輸油管道勞損上杜絕安全隱患因素的附著;第五,在輸油管道的防雷、防電磁干擾上也是需要注意與維護的,應在輸油管道設備中添加一些防雷、防電磁干擾設備,以防止雷擊等對輸油管道所產生的破壞性影響,以致使輸油管道破裂,繼而導致一系列不堪設想之后果,從而應在防雷、防電磁干擾上來杜絕安全隱患因素的流竄。還有,在油氣安全措施未做好,或是出現的不可預料的突發事件而導致的油氣泄漏所造成的環境污染方面上,應當采取及時有效的相對應措施,及時清理污染物,及時維護輸油管道,及時封堵出油處,以盡可能地降低油氣損耗以及環境污染面積。
4 我國油氣儲運工程的不可或缺性
由油氣儲運工程在我國的廣泛應用可見油氣儲運工程在我國有著不可或缺的地位與作用,其關系著我國重工業等相關領域的發展,也關系著我國經濟的繁榮發展,亦關系著國民的正常安全生活。例如在運用到了油氣儲運工程的成功實例“西氣東輸”上,此項工程將西部的天然氣能源利用管道運輸輸送到了東部缺少能源的沿長江地區、華東、華北等地區,從而實現的能源的合理均勻分布,達到了取長補短的目的,實現了合理有效積極的能源發展戰略,也為拉動我國西部的經濟建設以及東部的經濟建設做出了巨大貢獻。由此,彰顯了油氣儲運工程在我國的不可或缺性。
由油氣儲運工程所涉獵的諸如銷售學、石油儲備學、天然氣裝卸學、油品加工卸載學、輸油管道設計與管理學、管理學等學科,涉及領域甚是廣泛,則對各式各樣的眾領域產生著多多少少的影響,所以對油氣儲運工程的深入了解與探析,對其新課題的發掘與研究,會有利于所涉及的各領域的發展與進步,在各個領域帶動我國的經濟發展,從而也有利于我國經濟的健康繁榮發展,由此可見,油氣儲運工程的作用、地位與重要性非同一般。
5 小結
只有對油氣儲運工程的合理有效廣泛的應用,對油氣儲運工程的深入研究與分析,對油氣儲運工程的進一步發展與實施,才能保證我國的經濟健康繁榮發展,才能合理分布地區能源、取長補短,才能正常有序生活。所以,我們應多培養油氣儲運工程方面的人才,對油氣儲運工程的發展前景充滿信心,對油氣儲運工程的新課題進行發掘與更深一步的探討與考究,并對其進行合理有效運用,為把我國油氣儲運工程事業推上一個新的高度!
參考文獻:
[1]許志明.新能源的發展對石油行業的影響.中小企業管理與科技(下旬刊),2010-10-25.
關鍵詞 分布式光纖;油氣長輸管道;泄漏檢測及預警技術;研究
中圖分類號:TE973.6 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2014)04-0041-01
管道運輸因為它的經濟性和安全性,現在被應用的越來越廣泛。為了能夠保證管道運輸的安全運行,各個國家的科技工作都非常重視管道的泄漏檢測技術。經過相關的數據統計發現,發生管道泄漏事故的主要原因就是因為外部的腐蝕和影響以及管道材料的缺陷等。現在經常用來判斷是否發生油氣泄漏的主要方法就是通過管道輸送的壓力、溫度以及流量等一些相關參數的變化來判斷,但是這種方法很容易受到輸送工藝和介質特征等方面的影響,而且經常都是在發生了泄漏之后才會報警。本文主要就是針對了現在泄漏檢測技術存在的一些問題,對分布式光纖油氣長輸管道的泄漏檢測及預警技術進行介紹。這種技術在進行泄漏檢測的時候主要就是用光纖來作為傳感器的振動信號對管道的沿途進行檢測。這種方法不僅可以很好的檢測出管道的泄漏情況,還可以對所檢測的沿途管道當中發生危害的管道事件進行預警。
1 對分布式光纖油氣長輸管道泄漏檢測及預警技術機理的研究分析
從對光纖傳感器研究開始到現在,光纖傳感器的種類已經非常多了,而且還有很多的光纖傳感器正在研制當中。最近幾年,在很多的領域光纖傳感器作為一種比較新的技術得到了非常好的發展。光纖除了可以作為光波傳輸的媒介之外,同時光波在光纖當中傳輸的時候,表征光波的一些特征參量,比如相位、波長、振幅以及偏振態等都會因為一些外界因素的作用而間接或者直接的發生變。所以在對各種待測量進行探測的時候,就可以把光纖當作是傳感器的組件來使用。從定位的精度、發展的前景以及探測的靈敏度來看,用分布式光纖傳感器作為基本原理的預警技術是以后管道在實時檢測技術當中最有應用前景和發展前景的一個方向,同時它也是科研的一個熱點項目。
如果是從傳感機理上來分析光纖傳感器的話,就可以把它分成相位型和振幅型兩種。相位型的光纖傳感器工作的原理就是一段在單模光纖當中傳輸的相干光,在待測的物理場作用之下,就會產生相位的調制。如果是從理論上來講的話,相位型的光纖傳感器和現有的一些傳感器相比較,在靈敏度方面要高出很多,而且它還可以使得光纖上面的涂層改變,從而使得它傳感的物理量也有所改變。
2 對分布式光纖泄漏檢測及預警的信號特征提取分析
在對油氣進行管道運輸的時候,管道基本上都是埋在地下的,但是這些埋地的管道沿途需要穿越的環境卻是比較的復雜,它們需要穿越的環境都是不相同的,比如人口密度比較大的城市、鄉鎮、農田、鐵路、公路以及河流等。那么在對長輸管道進行監測的過程當中,怎么樣才能夠比較準確的識別出,在油氣傳輸的過程當中管道沿線發出的哪些動作是需要報警,哪些動作又不需要報警,就成為了分布式光纖油氣長輸管道泄漏檢測及預警系統當中的一個主要任務。
在分布式光纖油氣長輸管道泄漏檢測及預警系統中,核心的技術就是進行模式的識別。而在模式的識別模塊當中,對檢測信號特征向量的提取又是比較關鍵的一個環節。在對分布式光纖油氣長輸管道泄漏檢測及預警系統的檢測信號進行特征向量提取的時候,主要采用的方法就是小波包分解、經驗模態的分解技術以及多尺度的混沌特性分析三種技術。雖然在具體的操作當中采用的方法不同,但是這些方法最終的目的都是在對檢測信號的特點進行描述的時候,都是采用的多個特征值組成的向量去進行描述,也就是說需要把檢測信號的一維數據轉換成為n維空間的向量,而這個向量也就是檢測信號的特征向量。特征向量主要就是用來識別檢測信號。選擇的特征向量的好壞,對于系統對檢測信號識別的質量有著比較直接的關系。
在對檢測信號特征提取技術進行研究的時候,最主要還是針對的多種檢測信號的特征提取技術。因為現在人們能夠想到的對管道的安全有威脅的動作數量還是比較的有限,在以后的發展過程當中,可以根據實際的情況來對這些動作的類型進行補充。所以就需要對多種有效的檢測信號的特征提取技術進行研究,這樣才能夠很好的去應對實際的生產對系統識別方法需求的不斷增加。
3 對分布式光纖泄漏檢測及預警檢測信號的模式進行識別的方法研究
在分布式光纖油氣長輸管道泄漏檢測及預警系統當中,難度最大同時也是最關鍵的技術進行對信號進行模式識別,系統對于模式識別提出的要求就是應該要在周圍的環境比較復雜、距離比較長、破壞的因素比較多的條件之下,對于能夠威脅管道安全的動作進行快速和準確的捕捉,從而來引導系統對事發點進行比較及時的定位,最終來阻止那些即將破壞或者是已經破壞管道的事件發生。在對模式進行識別的時候,工程界和學術界采用的方法比較的多,但是如果把他們抽象出來的話基本上就是下面這樣幾個部分:信號的獲取、信號特征的提取、標準特征庫的建設以及分類和決策。建立標準特征庫主要就是指分類器通過信號的樣本進行一個學習的過程。分類決策主要就是指分類器在學習建立標準庫之后,然后對那些輸入的信號進行分類和判斷的過程。
在對信號模式進行識別的時候,主要的方法就是支持向量機和徑向基神經網絡這樣兩種,而且這兩種方法的有效性也已經是在實際的生產應用當中得到了認證的。
4 結束語
在對油氣運輸的過程當中進行泄漏檢測,采用分布式光纖油氣長輸管道泄漏檢測及預警技術,能夠非常準確和及時的發現管道沿線的事故,從而能夠對將要發生的事故進行很好的預警。所以分布式光纖油氣長輸管道泄漏檢測及預警技術能夠很好的保證油氣管道運輸的安全。
參考文獻
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關鍵詞:天然氣儲運技術經濟PNGLNGCNGNGH
中圖分類號:F407文獻標識碼: A
引言
在天然氣行業這塊大奶酪中,包括上端的勘探業務,中段的管道運輸業務,終端的銷售業務中,中石油,中石化以及中海油公司獨具壟斷,形成的資金和行政壁壘非常之高。其中在中上游業務中中石油競爭優勢最明顯也最大。在下游的終端銷售業務中,資金和行政門檻都較低,其主要面對的主要客戶為用戶城市和工業油氣設備業務,由于我國在2003年對外資本放寬了限制力度從而吸引了大批的外資和民營企業加入了這一競爭領域。我們可以大膽地預測,在未來 的中國天然氣行業中會呈現百花齊放的競爭格局,行業市場前景令人欣喜。
二.天然氣儲運方式
1. 天然氣管道(PNG)儲運
管道輸送是天然氣運輸的一種主要方式,在我國發展迅速,到目前為止,我國的管道運輸技術成熟。但是,管道運輸受氣源、距離和投資等條件的限制,而且輸送壓力高,運行、維護費用大,缺點是投資大、成本高。但隨著運輸距離的加長,其有較好的經濟優勢,適合于長距離運輸。在較高的壓力下,利用管道儲氣解決城市用戶的日、小時調峰問題在技術上是可行的,同高壓球罐儲氣相比,投資小,操作簡便。采用管道儲氣使得城市門站內的流程大為簡化,便于運行管理,且更加安全,占地面積大為減少。缺點是管道內的壓力波動同利用高壓球罐儲氣相比要劇烈。
2. 液化天然氣(LNG)儲運
將天然氣低溫冷卻液化后,以LNG形式儲運,這種方式約輸送了天然氣總產量的25%。LNG液化后的體積遠比氣體小,在運輸方面具有極大的優勢。LNG運輸是提高海洋、荒漠地區天然氣開發利用率的有效方法,同時,LNG輸送成本僅為管道輸送的15%左右,并可降低因氣源不足敷設管道而造成的風險。
LNG的優點:①在LNG儲運方式中,裝置具有高效、靈活、簡便、高密度、低成本的特點;②該儲運技術既能實現對陸地的運輸,又能在海上進行運輸,且海上的廉價的油耗,能實現高效和經濟的運輸。③該儲運技術中對壓力的調節,是關鍵環節,起始站對天然氣的液化壓縮過程使得成本較高,但終點站的壓力調節成本相對較低。
NG的缺點:①LNG生產對設備、生產工藝和人員的要求很高;②儲罐性能要求高。因為LNG的運輸一般采用高壓、超低溫(一162℃)方式,所以儲存裝置材料需要特殊鋼材。③危險性較高。LNG汽化直接通過常溫下液體的蒸發進行,過程簡單,但其在生產和儲運過程中有較高的危險。
3. 壓縮天然氣(CNG)儲運
天然氣壓縮儲運技術(CNG)是將天然氣進行壓縮至20~25MPa,再用高壓氣瓶組槽車通過公路運輸,或將天然氣充入一個管束容器(由高級鋼管制成)中,將容器固裝在運輸船上海運,還可以將管束容器制成鐵路運輸槽車的形式通過鐵路運輸,在使用地的減壓站(輸配站)將高壓天然氣經1~2級減壓(1.6MPa左右),然后泵入儲罐,或進 一步調壓進入城市管網。壓縮天然氣(CNG)供氣技術作為管輸天然氣的一種有效補充手段,能夠滿足長輸管線不能覆蓋的中小城鎮的天然氣需求。
CNG的優點:①與氣瓶組相比,管束容器雖然略重,但制作工藝較為簡單,相同容積的造價更低,使用安全性及靈活性也好于高壓氣瓶組;②技術難度低,成熟度高,適用于零散用戶及車用燃氣的用氣。
CNG的缺點:①由于儲氣壓力高達20MPa以上,對儲存容器要求高,具有一定的危險性;②能量儲存密度不大,因此,不具有大規模發展應用的可能性。③影響壓縮天然氣供應方式的因素較多,應綜合考慮其供氣規模、用氣性質、氣源位置及數量、原料價格、運距等因素,合理地確定供氣方案。
4. 天然氣水合物(NGH)儲運
天然氣水合物是由水分子形成的孔穴吸附小分子烴類氣體而形成的一種籠形結晶化合物,在標準狀態下,1m3飽和天然氣水合物可釋放出164 m3的甲烷氣體,其能量密度是其它非傳統能源的10倍,因此天然氣水合物存儲技術是一種高密度存儲能源的方法。
水合儲運的實施條件目前在工業生產十分容易實現,且運行成本適中。相對傳統的儲運方式水合物儲運具有以下優勢:①天然氣水合物可在2~6MPa, 0~20℃條件下制備,技術難度不高,液態天然氣技術則對設備,工藝和人員要求嚴格,其生產高度專業化;②NGH本身的熱導率為18.7W/m℃,比一般的隔熱材料(約27.7 W/m℃)還低,因而NGH的儲運容器不需要特別的隔熱措施;③NGH本身的熱導率低,不需特別的絕熱措施,儲罐可用普通鋼材制造,對材料要求不高。④儲存和運輸過程中安全性是相對較高。
天然氣水合物的發展前景是非常可觀的。目前,水合物儲運天然氣技術需要解決的關鍵技術問題是水合物的大規模快速生成、固化成型、集裝和運輸過程中的安全問題。
三. 我國天然氣行業的價格現狀的分析 以及安全性分析
天然氣作為一種不可再生的能源,處在一種市場壟斷的地位,政府掌握著價格的調控和制定,但隨著社會主義市場經濟的不斷發展和進步,我國的天然氣定價開始逐漸向以市場為基礎的定價機制轉變。從上世紀80年代開始,我國對比天然氣實施兩種方法進行定價管理,即國家根據不同油氣的不完全定價法和天然氣田自行決定價格的管理方法。這種做法在初期取得了良好的效果,但隨著我國天然氣產量的增加和市場的不斷變化,這樣的定價方法已不再適應當前天然氣行業的發展。因此,我們要探索一條符合社會主義市場經濟發展的定價體制,尋找一條能關照到買賣雙方的合適契機點。
在天然氣年產量為4×104m3,運輸距離為2000km情況下進行成本估算,估算結果顯示CNG、LNG、NGH儲運方案主要費用:CNG總費用1200萬元,LNG總費用1050萬元,NGH總費用850萬元,CNG>LNG>NGH,NGH方案的總投資費用最低。因投資主體不同,在總投資估算中未考慮輸配站的投資。在儲配站的投資中,三者差別不大,但NGH可以固態形式儲存,且安全可基本保證,因此維護費用較低。
天然氣管道輸送安全性高,經濟性好,對環境污染小。CNG為常溫高壓儲存,在生產輸送過程中存在很高的危險性。LNG由于儲存溫度低,一旦發生泄漏將很快形成爆炸云團,在生產和儲運過程中有很高的危險性。NGH是由水分子構成的空穴吸附氣體分子而形成的固體化合物,分解需要吸收大量熱能。此外,水合物本身具有絕熱效應,NGH即使暴露在大氣中,由于NGH的分解受熱傳導的影響,氣體的釋放速率慢,被點燃也燃燒緩慢,徹底抑制了由于天然氣大量泄漏而可能導致的爆炸事故。
四.結束語
隨著天然氣產業的迅速發展和繁榮,長距離運輸管道,復雜環境條件下的管道建設,以及管道網絡等基礎設施的建設和初成規模。以及建立地下儲氣庫,增加氣站的數目,合理布局運輸系統等可有效的促進我國天然氣行業健康持續的發展。因此,堅持市場定價為主,政府調控價格為輔的價格機制才能保證天然氣行業具有較強的競爭力,促進我國在該行業的發展中不斷與時俱進開拓創新。
參考文獻:
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一、引言
交通運輸方式負外部性比較是綜合運輸構建和發展的基礎性研究,是發揮各運輸方式比較優勢的側面對比和反映。各種交通方式發展前景和其在綜合交通體系中的地位都一定程度地受到本方式外部性的影響,尤其是相對于其他幾種方式的發展和地位。外部性概念源于經濟學家馬歇爾在1890年發表的《經濟學原理》中提出的“外部經濟”概念。其外部經濟概念是指經濟中外在于企業的因素變化對企業的有利影響,如知識增加、技術進步等導致單個企業的成本下降。這種影響對產業是內在的,但對企業是外在的。然而,馬歇爾在書中沒有明確提出負外部性的概念,只是模糊地提了內部不經濟概念。庇古繼承了馬歇爾外部經濟的提法,補充了外部不經濟概念,提出了較為完整的外部性理論。交通運輸業歷來是學者和社會所公認的外部性行業。其負外部性影響一直是學者研究的重點。交通運輸方式負外部性比較即是其中一種。
本文從負外部性影響的角度,通過對各種運輸方式負外部性分類比較,為五種運輸方式在今后發展以及綜合交通體系構建和發展中重新定位,完善我國交通運輸結構以適應國家經濟和綜合運輸系統的發展。
二、交通運輸負外部性內涵及其分類
外部性是指經濟主體的活動,對與該活動無直接關系的他人或社會所產生的影響。如一個企業為用戶提品或服務,該用戶是與直接關聯者。而企業生產活動對廠區周圍的居民造成影響,該居民與企業生產并無直接關系。這種影響就被稱為“外部性”。
交通運輸負外部性既是指交通運輸業產業基礎結與本身運輸生產業務活動對社會其他產業或經濟體等帶來不良的影響甚至危害,這種效果一般較難從貨幣上或市場交易中反映出來。根據交通運輸負外部性影響主體的不同,本文分負外部性影響為自然環境壓力和運輸成本壓力兩種。
三、交通運輸負外部性比較
現存五種交通運輸方式技術經濟特征各不相同,直接說明了它們存在的必要性,同時也決定了他們各自方式發展和被重視程度的不盡相同。交通運輸方式負外部性比較就是研究這種不同的原因,分析其負外部性內在的區別。
1.自然環境壓力
交通運輸業負外部性對自然環境壓力可分為生態資源壓力、土地占用壓力和自然能源壓力三種。
生態資源壓力,由于各種運輸方式技術經濟特征不同,其業務活動所使用的能源和需要的環境等不同,最終引起負外部性影響也有所差別。盡管各種交通運輸方式業務活動是運載工具沿著運輸線路或管道進行的,但是這些線路管道不斷擴大,形成網絡以后,它們的負外部性影響就會非常明顯,污染會隨著網絡中各種線路擴散,進而影響更大的范圍甚至全球環境。
五種交通運輸方式不同程度地對環境都有一定的影響,其中主要是污染物的排放。各種排放強度的不同導致污染強度的差異。從客運造成的污染強度來看,公路運輸是航空運輸的1~2倍,是鐵路的10倍左右。貨運造成污染強度,公路是鐵路的10倍,貨運造成的污染強度超過客運的污染強度。總體來看,鐵路和水運對環境和生態平衡的影響較小。私人汽車和飛機每人公里產生的污染幾乎相等。公路和鐵路方面,每噸公里污染是每人公里的1~2倍。
土地占用壓力。交通運輸業對土地的占用主要是交通運輸工具和基礎設施建設的需要。不同的交通運輸方式對土地資源的占用是不同的。從公路和鐵路兩種交通運輸方式土地效率比較角度看,鐵路明顯高于公路。按完成等量的換算周轉量計算,各國的鐵路占地面積小于公路,我國在完成等量換算周轉量的比例是世界各國最高的。在占地面積上,我國目前的交通運輸結構消耗的占用土地,相對于其他國家而言,仍有很大優化空間。
自然能源壓力。自然能源是當今社會經濟發展的重要基礎,交通運輸業自身發展也依靠能源的支撐。世界各國交通運輸業能源的消費及其在能源消費總量中所占的比例仍舊逐漸上升,大多數發達國家交通消耗的自然能源占全國總消耗的1/3左右。在交通運輸業消耗的能源中,專業數據顯示公路消耗的能源最多,幾乎占80%,其次是航空和鐵路。因此交通運輸業占據國民經濟能源消耗的大部分。一項關于中國未來能源供需報告預測2020年中國石油供需缺口將達2億5000萬噸。
2. 運輸成本壓力
交通運輸負外部性對運輸成本壓力可分為:交通事故壓力和交通擁擠壓力。
交通事故壓力。交通運輸業技術經濟特征重要指標就是運載工具的技術速度。隨著技術速度的提高,交通運輸也逐漸變成危險活動,交通事故不僅涉及交通運輸的參與者本身,還涉及第三方。從歷年統計資料看,交通事故主要是公路運輸方面。根據世界道路聯合會對世界114個國家交通事故的統計結果顯示,世界每年要發生道路交通事故693萬起,有41萬人在事故中喪生,871萬人受到傷害。火車、輪船和飛機的災難雖然沒有公路運輸頻繁,但是從事故的傷害程度和公眾關注程度的角度來看更加可怕。
交通擁擠壓力。隨著經濟的發展和城市化進程的加快,城市規模的擴大,車輛保有量的增加,交通擁堵問題變得日益突出。交通擁堵直接危害是使交通延誤增大,行車速度降低,帶來了時間損失和燃料費用增加;以美國的調查報告為例,美國交通擁堵狀況近年來持續惡化,造成的經濟損失平均每年達782億美元。美國開車族每年因交通擁堵浪費的時間達42億小時,浪費汽油達109億升。除管道運輸,其他運輸方式都有不同程度的擁擠,造成大量的經濟和時間損失。
四、結語
交通運輸負外部性就是指交通運輸業產業基礎結與本身運輸生產業務活動對社會其他產業或經濟體等帶來不良的影響甚至危害,這種效果一般不會從貨幣上或市場交易中反映出來。目前交通運輸過程中產生的負外部性問題日益嚴重,并關系到廣泛的經濟、社會問題,己經成為人類能否與自身生存環境融洽相處并保持可持續發展的重要因素。今后綜合交通體系中各運輸方式發展應綜合考慮各運輸方式負外部性和其他技術經濟特征。本文通過交通運輸方式負外部性比較,表明我國今后交通運輸方式的發展方向:基礎設施及線路高效能化;節能化,環保化;交通規劃與各種方式協調化;城市交通智能化等。
【關鍵詞】天然氣儲運技術;節能減排;可持續發展;現狀
前景
隨著我國經濟的快速發展,我國面臨著巨大的挑戰和許多現實的問題,人口、信息化、環境、交通、城鄉發展不平衡、能源等問題是制約我國經濟發展的主要瓶頸問題。雖然我國是能源大國,但是我國在解決能源與環境的協調問題和可持續發展問題上面仍然存在著很大的不足和缺陷,如果無法解決我國的能源問題,那么我國的經濟發展將受到嚴重的制約和阻礙。為了解決這個問題,我們必須改變我國的能源結構,提高我國天然氣儲運技術,推動我國能源利用科學化和可持續發展。
1 我國能源利用現狀
(1)雖然我國是能源消費大國,但是我國能源消費主要以煤為主,天然氣所占比重較小,煤的污染比天然氣大很多,帶來很多的環境問題。(2)雖然我國自改革開放以來非常重視節能減排的工作,致力于改善我國的環境現狀,但是我國的能源利用率仍然比較低,特別是與發達國家相比單位產品耗能與國際先進水平差距仍然是比較大的,這也是因為技術方面的落后不成熟。(3)節能工作遇到許多問題,如相關法律法規不健全、相關部門對節能工作認識不足或存在偏差,導致工作的開展遇到許多的問題。這是導致我國能源利用效率低下的另一原因。
2 天然氣儲運技術現狀
(1)目前天然氣儲運方法主要有五種。一是管道天然氣,即PNG。這是目前最為便利和常見的天然氣儲存運輸方法。它主要運用于陸地上天然氣的儲運和貿易,但是由于海上安裝的難度過大和維修費用過高,海上的天然氣管道并不常見。除此之外,管道天然氣儲運法還存在著靈活性差、費用過高、修建不易等弊端。
(2)是液化天然氣,即LNG。液態天然氣儲運法也是很常見的一種儲運方式,它利用天然氣脫水降溫液化以后體積減小的原理將天然氣從氣態變為液態的一種方法。經過多年的技術改進及創新,天然氣液化的費用減少了很多,但是它只適用于規模較大、距離較遠的大型儲運,并不針對小型的天然氣田和用戶。
(3)是天然氣水合物,即NGH。天然氣水合物儲運法由于其穩定性能高,不需低溫冷凍也不需高溫壓縮,使得天然氣處理成本降低,形式機動靈活,安全性能高,靈活性好,是天然氣儲運的絕佳選擇。特別是對于我國很多分布于近海的小型分散天然氣田而言,它的優越性更是無可比擬,在很大程度上可以提高我國的天然氣使用效率,擴大我國天然氣儲備預算。但是該方法對于技術的要求較高,我國仍需要在天然氣水合物儲運技術方面投入很大的研究力度。
(4)是壓縮天然氣,即CNG。壓縮天然氣儲運法是利用高壓將天然氣壓縮在容器內以便儲運的一種方法。雖然它在一定程度上降低了天然氣儲運的價格,但是它由于體積笨重、配套設施繁多且價格高昂、受外力影響大等因素的限制只適用于小型氣田或用戶。為了改變壓縮天然氣的現狀,CNG船運應運而生。CNG船運用保溫管束容器代替壓縮天然氣法的壓力容器,使得普通運輸船也可以作為天然氣的運輸工具,大大降低了天然氣儲運的成本,而且擴大了壓縮天然氣法的適用范圍,擴大了天然氣的開采和利用前景。
(5)是吸附天然氣,即ANG。吸附天然氣儲運法是利用吸附劑將天然氣進行吸附以便存儲于容器之內。目前吸附天然氣儲運法主要運用于汽車行業,它在提高汽車安全性能、節省生產成本、降低能耗、擴大天然氣適用范圍等方面起著重要的作用。但是我們在吸附劑的壽命及吸附、脫附周期等方面仍需較多的研究以保證該方法的效果質量。
3 天然氣儲運應用發展前景
近些年來,天然氣水合物儲運技術受到各國極大的重視,很多國家都在研究這項新型天然氣儲運技術的運作方法以提高本國天然氣利用效率,節約能源,推動國家能源可持續發展。筆者認為這也是我國能源發展方面遇到的挑戰和機遇,我國應當把握住這樣的機遇,注重天然氣水合物儲運技術的開發和研究,將該技術作為改善我國能源現狀和結構的重點,提高我國的能源利用效率。也就是說,天然氣儲運應用的發展前景主要是天然氣水合物儲運技術的研究和發展。
3.1 陸地及海洋天然氣水合物儲運技術的應用
在陸地上,如果將天然氣在氣田固化成固體水合物以后再運送到使用單位附近集中氣化將會耗費大量的水資源,這樣在水資源稀缺的一些地區該技術就沒有用武之地了。那么我們該如何改進天然氣儲運技術使得干旱地區也能有合適的儲運方式呢?這個時候天然氣水合物儲運技術就顯示出了它的強大優越性。首先,它對于存儲容器的要求不高;其次,它不需高壓或低溫,需水量小;最后,它的安全性能高,受到周圍環境的影響小。
在海洋上,由于管道運輸和液化天然氣運輸顯現出來的弊端也就顯示出了天然氣水合物儲運技術的優越性,它也成為海上天然氣運輸的主要方式。它的優越性主要從四個方面可以看出來。一是降低建造設施和生產的成本;二是由于天然氣水合物是固體,可以忽視水壓對容器的影響,保證天然氣儲運的安全性;三是其靈活性和穩定性強,可操作性高且污染性低,保護開采地、運輸路線及使用地的環境;四是它分解以后對天然氣的損耗低,提高天然氣的使用效率及儲存規模。
3.2 汽車及石油化工中天然氣水合物儲運方式的應用
隨著時代的變遷與發展,汽車的發展也朝著節能減排低碳方向發展,這就要求解決汽車燃料供需矛盾以及對環境的破壞污染等問題,以推動汽車行業的轉型,推動汽車行業低碳發展。一方面,我們要采用清潔燃料或污染小的燃料,如天然氣、太陽能,來代替汽油、柴油、煤油等常規的但是污染大的汽車燃料。另一方面,我們要改進天然氣汽車的燃料儲存及使用技術。目前很多國家采用壓縮天然氣和吸附天然氣儲運方式作為天然氣汽車的燃料儲運方式,這樣的方式由于存儲壓力高等限制性因素制約著天然氣汽車的快速發展。在汽車行業引進天然氣水合物儲運方式顯得極其重要。它的穩定性和靈活性是其最大的優勢。
在石油化工中天然氣水合物儲運方式主要運用于水合物三相混輸方面,這樣可以節約大量的天然氣生產基礎設施建設及運輸的費用,還能提高能源的使用效率減少環境污染。
3.3 調節天然氣使用的不平衡
由于天然氣利用市場的需求變化較大,受到季度、溫差等方面的影響大,這就可以利用天然氣水合物儲運方式來調節天然氣使用的不平衡。在夏季,天然氣供應量大于市場需求量時,我們可以將多余的天然氣運用天然氣水合物儲運方式儲存起來。到了冬季,天然氣供應量小于市場需求量的時候我們可以根據實際情況將水合物分解成天然氣調節市場的供需不平衡,提高天然氣的使用效率,減少突發事件帶來的經濟損失,降低成本。
4 總結
當前來看,我國能源利用現狀并不樂觀,特別是在二十一世紀這樣一個挑戰和機遇并存的時代,改善我國能源利用現狀刻不容緩。天然氣作為清潔能源,在我國未來的發展規劃中,必然會擔起重要的能源消耗任務,相信在更加安全可靠的天然氣儲運技術保證下,我國的能源結構將進一步優化。
參考文獻:
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【關鍵詞】煤層氣;發展規劃;發展前景;勘探開發
目前,世界已經步入了能源短缺年代,煤層氣作為一種非常重要的能源,已經越來越被人們重視,就像石油天然氣一樣,慢慢的被人們開發利用,并且得到了世界各國的重視。我國的煤層氣資源非常豐富,開發利用的前景廣闊。煤層氣是一種可再生能源,是我國能源的重要組成部分,所以其開發利用具有很大的經濟效益和社會效益,未來的發展潛力非常大[1]。我國的“十一五”規劃提出,要重視開發利用我國的煤層氣資源,這說明了政府對煤層氣資源非常重視,所以政府對煤層氣的規劃,確保了煤層產業的快速發展[2]。
1、煤層氣產業發展前景分析
1.1資源分布和市場需求
從煤層氣的資源分布來看,我國的煤層氣主要分布在東部沿海地區,該地區經濟發達,對資源的需求量大,中東部地區的煤層氣占到了全國煤層氣儲量的75%左右,這很利于建成煤層氣能源基地。中東部地區的石油、煤炭資源匱乏,天然氣資源也很短缺,那么煤層氣的開發利用勢必改變這種能源供應方式。由于我國煤層氣通常埋藏較淺,大部分分布在1500m以上,這種深度有利于開發利用。從儲存的地層來看,接近9%的資源儲存在石炭紀和侏羅紀地層中。該地層的煤層分布通常穩定,煤層厚度較大,煤質和滲透率相對也很好,這都利于煤層氣的開發和利用,地質條件非常優越[3]。
二十一世紀,我國提出了開發西部的戰略方針,為了響應國家的號召,改變東部資源匱乏的現狀,我國先后建造了多條西氣東輸管道。管道從西部通往東部,先后途徑八個省份,也穿過部分煤層氣地區,管道的建設有利于煤層氣的大規模開發利用。
1.2政策扶持
國家部門召開過多次會議,探討我國煤層氣的開發利用,并且也出臺了一系列政策,這些政策都促進了我國煤層氣的開發利用,同時也加快了開發利用的步伐。20世紀90年代,國家專門成立了中聯公司,中聯公司專門從事煤層氣的開發利用。中聯公司是我國第一個從事煤層氣開發、利用、運輸、銷售于一體的公司。國務院還授予中聯公司對外合作、對外煤層氣勘探、開發、利用。這說明了國家已經開始重視煤層氣的開發利用,也已經開始把煤層氣當做一個產業來進行扶持,由于政府的大力扶持,我國煤層氣產業必然進入快速發展階段。
2、加快和外國合作
在國家的大力支持下,中聯公司借鑒中海油的對外合作經驗,按照油氣合作慣例,制定了自己的外國合作模式。1998年國家首次批準了煤層氣行業的第一個合同。該合同年限為三十年,主要包括勘探、開采、生產。在合同實施過程中,中聯公司專門成立了一個管理機構,即聯合委員會,主要負責合同的管理工作。勘探階段的年限通常為四年左右,主要包括巖性測試和資源開發。在勘探階段,外國一方主要承擔勘探費用和勘探風險。從原則上來說,我國企業的股份可以占到51%以上,但是國家為了鼓勵外國一方的投資,規定國外一方可以占股到50%以上。
中聯公司在1998年2月2日簽訂了第一個利潤分成合同,到目前,中聯公司已經先后跟七個外國公司簽訂了煤層氣資源利潤分成合同,并且還有兩個基本已經談成,2004年初也會簽訂合同。到2004年初,中聯公司簽訂合同的礦區面積已經達到了三萬多平方千米,合同的工程量也達到了七千多萬美元,覆蓋的資源儲量也達到三萬多億立方米。參與開發的外國公司包括威震公司、雪佛龍德士古公司、遠東能源公司、路偉爾公司等許多世界著名的大型跨國公司。開發的區域主要分布在山西省的臨縣、柳林、沁南、三交北、壽陽,還有一些其它省份。到目前為止,國外公司已經鉆了五十多口煤層氣井,并采用壓裂技術,對三十七個井進行了壓裂,并且有五個井已經開始進行抽采,外企先后已經投入了近一億美元。
3、煤層氣項目可研投入
中聯公司不但加大煤層氣的勘探開發,同時還進行了大量的科學研究,進行了技術難題的科研攻關。對煤層氣的開發利用,主要是對煤層氣的壓裂技術進行研究,從而增加煤層氣的產量,基于解吸、擴散、滲透的理論體系,開發了排水、降壓、抽氣一體化的開采工藝,對煤層氣開發做出了重大突破,實現了每日每口井產量達到16000立方米。順利實現了沁源地區煤層氣資源的開發利用,并且相繼開展了一系列國家重點科研項目,建成了幾個國家示范工程,為順利實現煤層氣的商業化生產,創造了優良的條件,建成了煤礦采煤、采氣一體化示范工程,為煤礦的煤氣共采提供了技術保障,也為大規模煤層氣開發利用提供了技術裝備。
2003年4月14日,我國和加拿大訂立了煤層氣開發合同,該合同主要是對我國煤層氣的技術開發進行研究。該項目是中加兩國迄今最大的科研項目之一,共投入了一千萬于元,該項目由中聯公司和加拿大科研部門共同完成。并且該項目也作為我國的科技攻關項目,該項目不但可以進行煤層氣的開發,同時還有助于大氣環境的保護,主要是進行煤層氣開采和二氧化碳儲存。2003年1月,我國對外經貿部門和加拿大科研部門、中聯公司共同簽署了該項目。合同的有效期是從2003年1月到2006年3月,項目預計進行3口井同時進行二氧化碳的注入。2003年開始,加拿大方面開始進行技術培訓,共培訓了四批,共計二十二人,加拿大方面還購買了十臺計算機和一臺色譜儀,打算使用這些儀器在沁源地區進行注入二氧化碳實驗。
4、我國煤層氣發展前景
最近幾年,我國加大了煤層氣的開發投入,在“十五”規劃期間,相繼有幾個礦區進行了煤層氣的勘探開發。多個煤層氣示范工程也進入了建設階段,未來四到五年內基本可以建成投產,年生產能力預計可以達到十億立方米左右。預計到2010年底,我國的煤層氣年產量可以達到一百億立方米,并逐漸形成完善的生產體系。煤層氣產業的蓬勃發展,不但可以改變我國能源短缺的現狀,還可以帶動一些下游產業,例如電力企業、綠色汽車產業以及化工染料產品企業的發展。
參考文獻
[1]張蓮蓮.乘“西氣東輸”工程加速山西煤層氣開發利用[J].中國能源,2002,(8):24-25.