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天然氣管道
將天然氣輸送到用戶的管道
利用天然氣管道輸送天然氣，是陸地上大量輸送天然氣的方式。在世界管道總長中，天然氣管道約占一半。
中國天然氣
中國天然氣干線管道流向示意圖
世界最龐大的天然氣管道網(wǎng)絡——俄羅斯統(tǒng)一供氣系統(tǒng)
運輸?shù)膬?yōu)點
天然氣管道運輸具有運輸成本低、占地少、建設快、油氣運輸量大、安全性能高、運輸損耗少、無“三廢”排放、發(fā)生泄露危險小、對環(huán)境污染小、受惡劣氣候影響小、設備維修量小、便于管理、易于實現(xiàn)遠程集中監(jiān)控等優(yōu)勢。
增效劑
所以就出現(xiàn)了天然氣增效技術，這種技術通過智能混合設備向普通天然氣里添加增效劑，進而使其轉變成適應于高效節(jié)能環(huán)保的工業(yè)燃氣。增效劑通過銳鋒智能混合設備進入氣體后均勻擴散，形成特定的氫氧原子團，在燃燒過程中發(fā)生裂變，對燃氣有優(yōu)化重組作用，產(chǎn)生二次燃燒改善燃氣的燃燒性能，使燃氣得以充分霧化完全燃燒，從而提高熱效率，增加火焰溫度。增效后天然氣火焰溫度最高達到3300℃。混合后的天然氣可用于工業(yè)切割、矯形、烤校，可完全取代乙炔氣、丙烷氣，可廣泛應用于鋼廠、鋼結構、造船行業(yè)，可在船艙內(nèi)安全使用，現(xiàn)市場上比較好的產(chǎn)品有銳鋒天然氣增效劑。
歷史沿革
塔里木油田的天然氣管道
東海海底天然氣管道
運輸體系
18世紀以前，管道也是竹木管。18世紀后期用鑄鐵管，19世紀90年代開始采用鋼管。輸氣動力開始全靠天然氣井口壓力，1880年后才用蒸汽驅(qū)動的壓氣機。20世紀20～30年代采用了雙燃料發(fā)動機驅(qū)動的壓氣機給天然氣加壓，輸氣壓力從而由6千克力/厘米2上升到28～42千克力/厘米2。輸送距離也愈來愈長。隨著現(xiàn)代科學和工程技術的發(fā)展，以及世界對天然氣需求量的日益增加，促使管道朝著大口徑、高壓力方向發(fā)展，出現(xiàn)了規(guī)模巨大的管網(wǎng)系統(tǒng)。如蘇聯(lián)的中亞細亞－中央?yún)^(qū)輸氣管道系統(tǒng)，由4條輸氣管道組成，全長94000多公里，年輸量650億立方米；加拿大的管網(wǎng)系統(tǒng)年輸量達300億立方米。
天然氣管道
1974年全世界約有74萬公里輸氣管道，其中美國為42.3萬公里，蘇聯(lián)為9萬公里，歐洲經(jīng)濟共同體為8.4萬公里。到1983年，世界輸氣管道總長增加到91.34萬公里。長距離輸氣管道普遍采用壓氣機增壓輸送。
1977年全世界約有2700座管道壓氣站投入運行，總裝機功率為2200萬千瓦。
1983年則增加到3053萬千瓦。輸氣管道在管材選用、提高輸送效率、實現(xiàn)全線自動化等方面的技術也在迅速發(fā)展中。
2015-2019年全國天然氣運輸和儲存一體化系統(tǒng)發(fā)展五年發(fā)展規(guī)劃”中，墨西哥能源部宣布將新建12條天然氣管道和一座壓縮站，這12條管道總長5千公里，經(jīng)過16個州，所需投資總額為100億比索(約合6億美元)。
截至2018年12月31日，2018年中亞天然氣管道向中國輸氣474.93億標方，同比增長23.08%。
2018年，霍爾果斯區(qū)域?qū)崿F(xiàn)進出口貨運量3574.26萬噸，同比增加23.3%；進出口貿(mào)易額1352億元人民幣，同比增長22%。貨運量、貿(mào)易額分別占新疆關區(qū)的60.2%和45.6%，居新疆口岸之首。
中國—中亞天然氣管道全長1830公里，每年從中亞國家輸送到國內(nèi)的天然氣，約占中國同期消費總量的15%以上，惠及27個省、直轄市、自治區(qū)和香港特別行政區(qū)。自2009年12月投產(chǎn)以來，截至2018年12月31日，中亞天然氣管道A/B/C三線累計進口天然氣2476.25億標方。
用途分類
輸氣管道可按其用途分集氣管道、輸氣管道、配氣管道等三種。
①集氣管道：從氣田井口裝置經(jīng)集氣站到氣體處理廠或起點壓氣站的管道，主要用于收集從地層中開采出來未經(jīng)處理的天然氣。由于氣井壓力很高，一般集氣管道壓力約在100千克力/厘米2以上，管徑為50～150毫米。
管道結構
輸氣管道是由單根管子逐根連接組裝起來的。現(xiàn)代的集氣管道和輸氣管道是由鋼管經(jīng)電焊連接而成。鋼管有無縫管、螺旋縫管、直縫管多種，無縫管適用于管徑為529毫米以下的管道，螺旋縫管和直縫管適用于大口徑管道。集輸管道的管子橫斷面結構，復雜的為內(nèi)涂層-鋼管-外絕緣層－保溫（保冷）層；簡單的則只有鋼管和外絕緣層，而內(nèi)壁涂層及保溫（保冷）層均視輸氣工藝再加確定。
管道材料
天然氣管道
不同物性的氣體在同一管道中順序輸送，以及－70℃低溫、77千克力/厘米2高壓的氣態(tài)和液態(tài)天然氣管道輸送試驗。天然氣管道輸送系統(tǒng)由管道輸氣站和線路系統(tǒng)兩部分組成。線路系統(tǒng)包括管道、沿線閥室、穿跨越建筑物（見管道穿越工程和管道跨越工程）、陰極保護站（見管道防腐）、管道通信系統(tǒng)、調(diào)度和自動監(jiān)控系統(tǒng)（見管道監(jiān)控）等。
鋼管是管道的主要材料。天然氣輸送鋼管是板（帶）經(jīng)過深加工而形成的較特殊的冶金產(chǎn)品。管道鋼的組織形態(tài)，由于工藝技術的差別，各廠商生產(chǎn)的管道鋼存在一定的差異。20世紀60年代，一般采用X52鋼級，70年代采用X60、X65鋼級，80-90年代以X70鋼為主。外國一些國家輸氣管道已開始采用X80鋼。隨著管道鋼研究的不斷發(fā)展，加拿大等國已鋪設了X100和X120管道鋼的試驗段。我國在冀寧聯(lián)絡線管道工程中，首次把X80級管道鋼用于7.71km的試驗段。長達4843km的西氣東輸二線干線管道全部采用了直徑為1219mm的X80鋼級管道鋼，將輸氣壓力提高到12Mpa。一般來說，X80鋼為鐵素體和貝氏體雙相組織，X100管道鋼為貝氏體組織，X120管道鋼為超低碳貝氏體和馬氏體。對于天然氣管道的管材來說，強度、韌性和可焊性是三項最基本的質(zhì)量控制指標。
管道特點
1）輸氣管道系統(tǒng)是個連續(xù)密閉輸送系統(tǒng)。
2）從輸送、儲存到用戶使用，天然氣均處于帶壓狀態(tài)。
4）不存在液體管道水擊危害。
5）發(fā)生事故時危害性大，波及范圍廣。管道一旦破裂，釋放能量大，撕裂長度較長，排出的天然氣遇有明火，還易釀成火災。
發(fā)展前景
中國天然氣產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展僅是一個新階段的開始。從整個天然氣上下游一體化的系統(tǒng)工程來看，中國天然氣產(chǎn)業(yè)依然年輕。與其他成熟天然氣市場相比，中國發(fā)展成為成熟天然氣市場的用時將更短。
無論如何，中國的環(huán)境壓力和快速的城市化極大地擴大了天然氣市場。中國天然氣需求未來十幾年將高速增長，預計平均增速將達11%至13%，2010年需求量將達到1400億立方米。這樣，供需缺口大約在500億立方米左右。中國規(guī)劃到2020年天然氣的使用量在一次性能源中所占的比例達到10%。
天然氣管道
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