使用高强度的管线用管可改善长距离输气管道的经济性_长距离输气管道工程

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使用高强度的管线用管可改善长距离输气管道的经济性

最近开发的X120高强度管线用管(额定屈服强度为120000psi)，使天然气生产商能有效节约长距离输气管道建设总成本及天然气市场供应成本。它可节约材料、施工、气体压缩费用乃至整个气田开发的综合项目费用。由于在直径较小的管道上采用X120管线用管直接取代低强度传统钢管，可使项目建设的总成本节约5%～15%。

1.使用X120高强度钢的优越性

在对地处偏远地区的天然气进行长距离管道输送之前先要进行经济性评估，这在今天尤为重要。随着天然气需求量的迅猛增加，促使人们必须考虑采用长距离输气系统这一供气方案。对天然气(包括液化天然气和压缩天然气)的输送方式和管道输送用的新材料进行评估，目的是降低输送成本，并使这些技术能成为较佳的替代方案。

高强度钢的应用将为降低天然气输送成本提供一种机遇，并在利用现有工艺技术的情况下使目前尚未商业化的偏远地区天然气资源的开发成为可能。以薄壁的高强度钢管直接取代较低强度的管线用管可降低管材的使用吨位，从而节约管线用管的成本。然而，高强度钢在经济和技术上的高效益，只有在管道工作压力提高时方能显现出来。

使用高强度钢管，使得在高压下通过较小口径的管道输送等量天然气成为经济的可选方案。设计出具有适当壁厚的高压小口径管道，便能够降低管道建设和天然气压缩成本，从而削减天然气向市场供应的费用。

在高压下使用更高强度的钢管，还可能使以管道系统为基础的天然气处理设备实现优化，从而可能降低整个天然气开发项目的总成本。2.节约成本的范围和实例对比

为了使高强度钢在长距离输气项目中实现更好的经济效益，要对项目的各个方面进行全面评估。采用X120高强度钢管的经济效益体现在以下4个方面：(1)可降低管材成本；(2)压低建设成本；(3)降低天然气压缩成本；(4)节约综合项目费用。

以降低管材成本为例。若用高强度钢管直接替换低强度钢管便可使管子的壁厚减小，从而大大降低钢材吨位并降低整个钢管的成本。例如，全长1000英里、外径48in(1219mm)、壁厚0.705in的一个输气系统，当工作压力为1480psi时，如果采用X70钢管道进行输送，其设计输送能力为20亿立方英尺/d。这样算来，该项目的造价约为25.6亿美元。但如果以X120高强度钢直接取代X70钢，就会使该项目的总成本节约1.1亿美元，即节约投资4%。另外，以降低建设成本为例，由于X120钢具有更大的屈服强度，因而有可能通过较小直径的管道输送同等数量的天然气。流体力学计算表明，外径42in的钢管道当工作压力为2200psi时，其输送能力同外径48in、工作压力为1480psi的低强度钢管道一样。如以全长1000英里、外径48in的管道来说，X120的管子壁厚为0.536in，这样，钢材的总吨位即为56.5万t，总计成本为5.35亿美元。这就是说，使用X120高强度钢便可使管线用管的材料费用降低6000万美元。就天然气压缩成本而言，采用X120高强度管线用管时，通过较小直径的管道在高压下进行输气，还有可能减少长距离陆上输气管道沿线的中间压缩机站数量。同时，与之相应的天然气处理设施的成本等环节也会相应减少，从而使气田开发的综合项目成本显著降低。