中亚天然气管道A/B线仿真模拟及运行优化研究

摘要

中亚天然气A/B双线管道首站在土乌边境，沿途经过乌兹别克斯坦、哈萨克斯坦，到达中国霍尔果斯口岸后与西气东输二线相连。全线采用双管并行敷设方式，全长1833km，管道直径1067mm，设计压力9.81MPa，沿线设8座压气站。A/B线分别于2009年和2010年建成通气，2012年12月达到设计输气能力300×108Nm3/a。 中亚天然气管道为长距离双线输送管道，其运行动态和管理较为复杂，调度和管理人员在进行调度和制定运行方案时需要考虑的因素很多，需要借助仿真模拟，在对输送中可能出现的各种事故工况模拟分析和运行优化基础上，制定出安全可靠的运行方案或者应急措施。 本文基于中亚天然气管道输送的实际情况，应用SPS建立了仿真模型，并在此基础上借助VB开发了仿SCADA系统操作界面，可使研究人员和调度人员按照SCADA界面上的操作方式更方便地使用该仿真系统；并可用于对调度人员的培训工作，提高调度人员发现风险和处理应急事件的能力。 借助建立的仿真系统，在对中亚天然气管道A/B线基本资料和运行状况分析基础上，建立了A/B线仿真模型，重点分析了管道泄漏、干线截断阀关断、压缩机启停等事故发生时对应的A/B双线流量及压力变化特征。认为中亚天然气管道为双管并行管线，其瞬态工况特征有别于单线管道。A/B 两线的相互影响主要是通过连接两线的站场进行的。B线某处发生泄漏时B线泄漏点的压力迅速降低，A线对应点的压力和流量变化幅度小于B线。B线截断阀意外关断时，A线流量和压力在管线连接处开始发生变化。 基于中亚A/B双线管道各种事故发生时的工况特征，提出了针对性的应急措施。为了提高管道运行效率，根据出口温度对流量和压力的影响对空冷器的位置、数量等进行了优化。认为通过空冷器降低出口温度，有利于提高流量；加空冷器的站场位置越靠前，对流量变化的影响越大；适当增加空冷器数量有利于增加流量。 本文研究成果对双线管道的事故诊断和抢修以及运行优化具有重要指导意义。

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