关于泵管管道外涂层的绝缘状况

带有外涂层的泵管管道像电缆一样,交流电信号会沿管道传播。由于管道纵向电阻和横向电阻的存在,所传的信号按一定规律衰减。这在很大程度上取决于管道外涂层的绝缘状况、信号的频率及土壤的电阻。如果管道外涂层的电导率是一致的,则电流的衰减率也应是相同的。一旦衰减率发生突变,则说明外涂层的导电性能发生了变化,衰减率上升,信号电流的泄漏量增加。由此可以判断出外涂层的缺陷。通过计算处理,可得到近似的外涂层绝缘参数。目前,该技术在国内有两种方法,即多频管中电流法和变频选频法。前者是测量电流衰减,后者是测量电位衰减。因此所用的仪器、测量方法和数据处理方法都不相同。西气东输管道工程是21世纪初的国家级重要建设项目,也是西部大开发的标志性工程之一。工程的实施,将大大加快新疆地区以及中西部沿线地区的经济发展,将促进东部地区能源结构和产业结构调整,带动相关行业的发展,改善大气环境和提高人民生活质量。很显然,将带来巨大的经济效益、社会效益和环境效益。西气东输管道工程是一项巨型的线型工程,起点在新疆塔里木的轮南,终点是上海西郊的白鹌镇,自西向东途经新疆、甘肃、宁夏、陕西、山西、河南、安徽、江苏和上海等9个省、自治区、直辖市,全长约4000km。工程主要形式是浅埋的输气管道按照长输管道工程需要及用户需求,在沿线还布设升压站、清管站和分输站。输气管道内径t016mm,埋置深度2m左右。

工程穿越长江、黄河、淮河等大江大河和铁路于线、高速公路时还要采用穿、跨越等专门的工程设施输气管线占用的土地分三种类型,即泵管管道永久占地、管道临时占地和道路永久占地。考虑到远期用户增输的需要,靖边一上海间还要修一复线(管道内径813mm)而占用土地。工程沿线所占用的土地即为管道水久和临时征用的土地。现将工程占用土地的面积列于(未计入各站场占用的土地面积)。前苏联于20世纪50年代末~60年代初开始大规模建设输气管道。从1960年到1990年商品气输量从260×10m3/a增加到7200×10°m3/a(增加了约27倍),干线输气管道的长度从21×10}km增加到220×10}km(增加了约9倍)。根据推算,如果当时在规划设计输气管道时仅立足于50年代末~60年代初的工艺和技术,那就需要建设不少于60×103km的输气管道,而投资和金属用量必须增加约29倍。问题之所以得到了顺利的解决是因为从70年代中期开始深入地研究、制定和推行了强化输气工艺。强化任何一种工艺过程的实质就是不增加用于生产中的资源消耗而获得附加的产量,这相当于降低用于单位产量上的单位资源耗量。就输气管道而言,强化输气工艺过程的具体目的是:在设计方面—降低单位输量或商品气运输量(m3·km)的单位设计指标(其中包括金属耗量、输气机组总装机功率、自用气耗量,投资、输气成本)以及提高资金产值率;在操作管理方面—提高运行中输气管道的输气能力利用率、降低输气能耗和输气成本,增加资金产值率和利润;在对原有输气管道进行改造方面——增加或保持运行中输气管道的流量、降低输气能耗和经营费用,提高现有设备的利用率和改善输气管道技术-经济指标。强化输气工艺的基础是技术进步,书中回顾和总结了下面11个方面的技术进步措施,并对其进行了展望。

(1)加大直径,提高管道的通过能力,降低单位金属耗量。目前,直径为1020~1420mm的干线输气管道的长度已占俄罗斯全部输气管道长度的57%。但是,把泵管管道直径进一步从1420mm增加到1620mm,作者认为是不合理的;(2)提高工作压力:在70年代中期,为加速天然气管道输送的发展速度,采取了如下强化措施:把管径从1220mm增大到1420mm,把工作压力从5.5MPa提高到7.5MPa,这样使管道的通过能力增加一倍以上,单位金属耗量减少25%,单位能耗下降3%。1420mm、7.5MPa的输气工艺被称为传统输气工艺(即金属节约型输气工艺),其所固有的其它工艺参数是:压缩比1.45~1.5,站间距10~120km,输量310×108-320×10m3/ a。在相同的1420mm直径下把压力从7.5MPa提高到更高的水平(9.8MPa),作者认为其合理性并不明显,只有当管子金属强度达到700MPa以上时,把工作压力提高到98MPa才可被看泵管成是技术进步的一种合理方向;(3)降低水力摩阻:这可通过以下三种途径:内壁涂层,在理论上将使通过能力增加7%~12%;完善钢管的制造工艺,减少其内壁粗糙度;在管道上必须设立清管器收发装置,最优清管周期应保证管道水力效率不低于E=0.95;(4)冷却管输天然气:不仅可提高输气管道的可靠性,降低单位能耗,而且可增加通过能力(2%~5%)。天然气最优年平均冷却温度(即天然气经空冷器冷却后的出站温度)应比室外年平均计算气温高10~15℃;(5)提高燃气轮机单机功率和效率:在全俄386个压气站中由燃气轮机驱动的占83%。已开发了三代燃气轮机,最大单机功率达25000kW;已开始研制旨在进一步提高效率的新一代燃气轮机,其方向是研制效率达35%的简单循环高温装置、效率达37%的再生装置、效率达45%的蒸汽燃气联合装置。

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