背景

長(cháng)輸管道天然氣放空按照不同原因分為緊急放空和計劃性放空。緊急放空往往是因為發(fā)生管道泄漏等事故采取的處置措施，計劃性放空多是計劃性改線(xiàn)、新建管線(xiàn)連頭、管道隱患治理等需要。天然氣回收一般用于計劃性放空。

天然氣的主要成分甲烷是碳排放中重要的組成部分。我國于2021年7月16日啟動(dòng)全國碳排放權線(xiàn)上交易市場(chǎng)，天然氣直接排放或將面臨比燃燒排放更重的處罰，放空天然氣回收是推薦的方式，在不具備放空回收條件時(shí)再考慮點(diǎn)火放空和直接放空（冷放空）。

相關(guān)規范對放空時(shí)天然氣的氣質(zhì)、放空流量和放空時(shí)間的控制、是否需要點(diǎn)火放空、安全間距的設定、放空氣體擴散范圍等都做了具體規定。隨著(zhù)管道高后果區的增加，不論是冷放空還是點(diǎn)火放空均會(huì )對周邊造成較大影響，甚至出現無(wú)法放空、需要延伸放空一個(gè)閥室的情況。放空回收可以有效緩解此類(lèi)矛盾。

技術(shù)現狀

歐美等國家利用移動(dòng)式壓縮機組回收管道放空天然氣的技術(shù)已經(jīng)相當成熟，設備功率一般為 0.3 MW～4.1 MW，其中4.1 MW的移動(dòng)壓縮機組重約71 t，長(cháng)30 m。其設備多采用采購和租賃的形式。

國內能夠制造組裝移動(dòng)式壓縮機組的廠(chǎng)家不多。由于受到道路、技術(shù)、資金等的限制，國產(chǎn)移動(dòng)式壓縮機一般功率較�。�400 kW 左右），僅作為井口注氣使用，不能滿(mǎn)足管道天然氣短時(shí)間大量回收的要求。超過(guò) 800 kW 的壓縮機體積較大，寬度往往超過(guò)7 m，移動(dòng)性差，無(wú)法在公路上運輸。

首次商業(yè)回收實(shí)例

2017年9月，西氣東輸一線(xiàn)蒲縣段實(shí)施計劃性改線(xiàn)作業(yè)，利用移動(dòng)式壓縮機組首次進(jìn)行放空天然氣商業(yè)回收。該管段長(cháng)76.98 km，管徑1016 mm，壁厚17.5 mm�；厥涨笆紫葘⒁苿�(dòng)式壓縮機的進(jìn)出口與閥室（站場(chǎng)）進(jìn)行連接，回收時(shí)先關(guān)斷維修管段上、下游截斷閥，再利用移動(dòng)式壓縮機將維修管段內的天然氣加壓后打入下游管道中（圖 1）。9月25日6:45開(kāi)始管段天然氣回收，9月27日19:00站場(chǎng)開(kāi)始點(diǎn)火放空（此時(shí)回收量達73萬(wàn)m3，用時(shí)36小時(shí)），之后放空和回收同時(shí)進(jìn)行，直到28日5:20壓縮機停機結束回收，總回收量79×104 m3（圖 2）。按照天然氣銷(xiāo)售均價(jià)2元/m3計算，本次收回天然氣價(jià)值158萬(wàn)元，扣除成本20萬(wàn)元，直接收益共計138萬(wàn)元。

圖 1 放空回收示意圖

圖 2 西氣東輸一線(xiàn)蒲縣段天然氣放空商業(yè)回收現場(chǎng) 

啟示

從技術(shù)角度看，國內絕大多數天然氣管段在進(jìn)行計劃性維修放空時(shí)都可以應用移動(dòng)式壓縮機進(jìn)行天然氣回收。

從經(jīng)濟角度看，由于回收時(shí)間較長(cháng)，對管道企業(yè)管輸收入和保障下游供氣安全有較大影響，不適合大管徑管道回收。建議大管徑天然氣管道放空回收采用多臺移動(dòng)壓縮機并聯(lián)工作，提高回收效率，縮短回收時(shí)間，或者使用單臺移動(dòng)式壓縮機在停輸期間對管道運行影響較小的管段進(jìn)行回收。

根據西氣東輸公司統計數據，2013年全年公司共計放空天然氣850×104 m3，2014年共計放空962×104 m3，年均放空天然氣折合總價(jià)約2000萬(wàn)元。從全國看放空回收市場(chǎng)前景廣闊，同時(shí)免費碳配額將逐年減少，放空回收的優(yōu)勢將更加明顯。

（撰稿：國家管網(wǎng)集團西氣東輸公司孫寶龍、趙萬(wàn)里、陳宇峰）