懸移質

[拼音]：tianranqi guandao

[英文]：natural gas pipeline

將天然氣（包括油田生產的伴生氣）從開採地或處理廠輸送到城市配氣中心或工業企業使用者的管道，又稱輸氣管道。利用天然氣管道輸送天然氣，是陸地上大量輸送天然氣的唯一方式。在世界管道總長中，天然氣管道約佔一半。

沿革

中國是最早用木竹管道輸送天然氣的國家。木竹管作為特殊運輸工具是沿用秦漢時期（公元前 200餘年）輸送滷水的竹木筧而發展起來的。

據史料記載，公元前61年中國就在鴻門（今陝西省臨潼東北）、臨邛(今四川省邛崍縣)等地已有火井（天然氣井）。西晉張華《博物志》有“盆蓋井上，煮鹽得鹽”的記載；東晉常璩《華陽國志》有“以竹筒盛其光，藏之曳行，終日不滅”的記載。明宋應星《天工開物》(1637年)對於用竹管輸氣作為燃料有詳細的描述：“長竹剖開，去節，合縫，漆布，一頭插入井底，其上曲接，以口緊對釜臍。”清範聲山《花笑廎雜記》（1844年）記載管道輸氣的情況說：“一井口接數十竹者，並每竹中間復橫嵌竹以接之。”可見輸氣的竹管已發展到多管輸送和縱橫銜接的分輸的程度。輸送距離也從“周圍砌灶”（《川鹽記要》）的就地取材使用發展到“以竹筒引之百步千步”（《富順縣誌》）的長度。公元1600年前後，四川省自流井氣田不但在平地敷設管道，而且“高者登山，低者入地”，輸滷水的“渡水之梘，則於河底掘溝置筧，鑿石為槽覆其上，又用敞鹽鍋鎮之，以防水漲衝激”，並有“凌空構木若長虹……縱橫穿插，逾山渡水”等記載，說明當時管道地面建設的技術發展已達一定水平。由於木竹管道製作簡單，又能耐腐蝕和便於就地取材，因而從古代直到中華人民共和國成立以前，在中國淺氣層低壓天然氣集輸中起過巨大作用。

中國的現代天然氣管道工業，多集中在天然氣主要產地四川省。1963年建成了第一條巴渝輸氣管道，管徑為426毫米，全長54.7公里。到1983年已建成從川東經重慶、瀘州、威遠至成都、德陽等地，溝通全省的輸氣管網，管徑426～720毫米，全長2200多公里，設有集配氣站178座，年輸量 50～60億立方米。此外在大慶、勝利、華北等油田，建有向石油化工廠輸送伴生氣的管道。

世界輸氣管道也經歷了與中國相似的發展過程。18世紀以前，管道也是竹木管。18世紀後期用鑄鐵管，19世紀90年代開始採用鋼管。輸氣動力開始全靠天然氣井口壓力，1880年後才用蒸汽驅動的壓氣機。20世紀20～30年代採用了雙燃料發動機驅動的壓氣機給天然氣加壓，輸氣壓力從而由6千克力/釐米2上升到28～42千克力/釐米2。輸送距離也愈來愈長。隨著現代科學和工程技術的發展，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、高壓力方向發展，出現了規模巨大的管網系統。如蘇聯的中亞細亞－中央區輸氣管道系統，由4條輸氣管道組成，全長94000多公里，年輸量650億立方米；加拿大的管網系統年輸量達 300億立方米。60年代開始，在天然氣進出口國之間，相繼建造了許多跨國管道，到1977年共有20多個國家建有跨國管道。如由蘇聯經捷克斯洛伐克、奧地利、民主德國到聯邦德國的1780公里的輸氣管道；由奧地利到義大利長774公里的管道;70年代末期施工的由阿爾及利亞經突尼西亞、地中海和突尼西亞海峽到義大利的全長2500公里的管道等。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，蘇聯為9萬公里，歐洲經濟共同體為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採用壓氣機增壓輸送。1977年全世界約有2700座管道壓氣站投入執行，總裝機功率為2200萬千瓦。到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、實現全線自動化等方面的技術也在迅速發展中。管材廣泛採用X-60低合金鋼(強度極限42千克力/釐米2)，並開始採用X-65、X-70等更高強度的材料。為降低管道內的摩擦阻力，426毫米以上的新鋼管已普遍採用內塗層。此外還開展了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/釐米2高壓的氣態和液態天然氣管道輸送試驗。

輸氣管道系統

天然氣管道輸送系統由管道輸氣站和線路系統兩部分組成。線路系統包括管道、沿線閥室、穿跨越建築物（見管道穿越工程和管道跨越工程）、陰極保護站（見管道防腐）、管道通訊系統、排程和自動監控系統（見管道監控）等。

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：從氣田井口裝置經集氣站到氣體處理廠或起點壓氣站的管道，主要用於收集從地層中開採出來未經處理的天然氣。由於氣井壓力很高，一般集氣管道壓力約在100千克力/釐米2以上，管徑為50～150毫米。

（2）輸氣管道:從氣源的氣體處理廠或起點壓氣站到各大城市的配氣中心、大型使用者或儲氣庫的管道，以及氣源之間相互連通的管道，輸送經過處理符合管道輸送質量標準的天然氣（見管道輸氣工藝），是整個輸氣系統的主體部分。輸氣管道的管徑比集氣管道和配氣管道管徑大，目前最大的輸氣管道管徑為1420毫米。天然氣依靠起點壓氣站和沿線壓氣站加壓輸送，輸氣壓力為70～80千克力/釐米2，管道全長可達數千公里。

（3）配氣管道：從城市調壓計量站到使用者支線的管道，壓力低、分支多，管網稠密，管徑小，除大量使用鋼管外，低壓配氣管道也可用塑料管或其他材質的管道。以上三類管道範圍劃分如圖。

輸氣管道結構和特點

輸氣管道是由單根管子逐根連線組裝起來的。現代的集氣管道和輸氣管道是由鋼管經電焊連線而成。鋼管有無縫管、螺旋縫管、直縫管多種，無縫管適用於管徑為529毫米以下的管道，螺旋縫管和直縫管適用於大口徑管道。集輸管道的管子橫斷面結構，複雜的為內塗層-鋼管-外絕緣層－保溫（保冷）層；簡單的則只有鋼管和外絕緣層，而內壁塗層及保溫（保冷）層均視輸氣工藝再加確定。

輸氣管道同輸送液體管道相比具有以下特點：

（1）輸氣管道系統是個連續密閉輸送系統。

（2）從輸送、儲存到使用者使用，天然氣均處於帶壓狀態。

（3）由於輸送的天然氣比重小，靜壓頭影響遠小於液體，設計時高差小於200米時，靜壓頭可忽略不計，線路幾乎不受縱向地形限制。

（4）不存在液體管道水擊危害。

（5）發生事故時危害性大，波及範圍廣。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。

為了保證管道執行安全，各國都規定了進入輸氣管道的氣體質量標準，其內容一般包括：規定出天然氣中的硫化氫、水分、露點等標準；規定管道按途經地區人口密度指數確定各類地區的設計系數，確定管壁的最小厚度的方法；制訂防火安全距離；規定管道選用鋼材的焊接效能、衝擊韌性、止裂效能，並規定輸送不符合氣體質量標準的天然氣管道所選用的管材應具有的抗硫效能等。