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摘要：独山子输油气分公司霍尔果斯作业区作为西气东输二线、三线的关键首站，年输气量每条线均达300亿标方。然而，在该作业区的维检修作业中，天然气放空量高达每月2.5万立方米，其中维检修作业放空量占比高达85.2%。这一现象不仅导致了大量能源的浪费，还对环境造成了额外负担。本文深入分析了放空作业的原因，并提出了针对性的处理措施与对策，以期降低放空量，提升经济效益与环境效益。

关键词：输气站场；维检修作业；天然气；放空量；要因分析；控制措施

0 引言

随着天然气在能源结构中的地位日益重要，如何优化天然气输送系统，减少不必要的天然气放空，成为当前亟待解决的问题。特别是在一些地区，因气候差异和工业需求不平衡，天然气供需矛盾加剧。霍尔果斯作业区作为一个重要的天然气输送节点，面临着由维检修作业引发的天然气放空量过大的问题。根据统计，独山子输油气分公司霍尔果斯作业区在其维检修作业中，放空量高达2.5万Nm³/月，且维检修作业放空占比达85.2%。这些天然气的无效排放不仅造成资源浪费，还加大了环境负担。

1输气管道放空作业及分类

输气管道放空作业是指在输气系统运行过程中，由于设备维护、运行调整、安全保护或突发事故等原因，需要将管道或设备中的天然气释放到大气中的操作。这一过程在天然气输送中不可避免，但过量放空不仅造成能源浪费，还可能对环境产生不利影响。因此，合理控制放空作业是提高输气效率、降低损耗的重要措施。输气管道放空作业可根据其发生的原因和具体情况进行分类。首先，维检修作业放空是输气管道放空的主要来源之一。在输气站场或管道系统进行设备维修、更换阀门、清管作业等操作时，为确保作业环境的安全性，需要对管道内部的天然气进行排放。这类放空通常是计划性操作，但由于作业频繁，放空量累计较大。例如，独山子输油气分公司霍尔果斯作业区，维检修作业放空占放空总量的85.2%，是天然气损耗的主要因素之一。压缩机正常停机放空也是输气管道放空的常见情况。压缩机是输气站场的重要设备，其运行状态直接影响管道压力和天然气输送能力。在压缩机停机进行维护、切换运行模式或检修时，内部的天然气需要放空，以防止管道内的残余气体对设备运行产生影响。这类放空通常是短时的，但如果压缩机停机过于频繁，累计放空量仍然不可忽视。输气站场配备的紧急切断系统（ESD）在发生设备异常、管道压力超限或安全事故时，会自动触发放空操作，以降低系统压力，保障输气系统的安全。这类放空属于突发性放空，在防止安全事故的发生方面具有重要作用，但如果ESD系统误触发或者频繁启动，也会导致大量天然气损耗。因此，加强ESD系统的维护和优化控制逻辑，有助于减少不必要的放空量。设备故障引发的放空也是输气管道放空的重要组成部分。当输气站场的阀门、管道或调压设备发生故障时，为了进行抢修，可能需要对部分管道进行放空操作。

2原因分析

2.1工艺操作培训因素分析

工艺操作培训不足会导致操作人员在维检修、停机和紧急放空作业中执行不规范操作，增加不必要的天然气放空量。提升培训质量可减少误操作，提高放空控制水平。

2.2自动放空阀卡塞

自动放空阀是输气站场放空控制的重要设备，若出现卡塞现象，可能导致放空阀无法正常关闭，造成天然气持续泄漏，增加不必要的放空量。阀门卡塞的主要原因包括阀体内杂质堆积、气源压力异常或阀门长期未维护。为避免此类问题，应定期对自动放空阀进行清洁和检修，确保其灵活启闭。同时，优化放空阀的选型和安装，减少外部环境因素对阀门运行的影响，提高放空控制的可靠性。

2.3电动阀门限位不准

电动阀门在输气站场的放空控制中起着关键作用，若限位设定不准，可能导致阀门未完全关闭或开启不到位，进而影响放空控制的精确性。当限位偏差较大时，阀门可能在非必要情况下保持开启状态，导致天然气不必要地放空，增加能源损耗。同时，限位误差还可能引发阀门执行机构的频繁动作，加速设备磨损，影响系统的稳定运行。造成限位不准的原因可能包括阀门安装误差、传感器故障或电控系统设定偏差。为改善这一问题，应定期校准限位参数，检查电动阀门的执行机构状态，并优化电控系统的设定，以提高阀门的精确控制能力，减少非计划性放空。

2.4隔离管段过长

隔离管段过长会导致维检修作业时需要放空的天然气量增加，造成不必要的能源浪费。当管道隔离段长度过大时，为了确保作业安全，需要释放大量天然气以降低管段压力，增加放空损失。主要原因可能包括管道设计不合理、阀门布置不当或缺少必要的分段阀。优化管道设计，合理设置隔离阀门，提高分段控制能力，可以有效减少放空量。此外，可采用移动压缩机或回收系统，将放空气体回收利用，降低天然气损耗，提高输气效率。

2.5放空前提未降低天然气管存

在进行放空作业前，如果未采取措施降低管道内的天然气存量，会导致放空时释放大量高压天然气，增加能源损失和环境影响。合理的放空操作应先通过调整运行工况，如降低管道压力、减少输气量或切换气流路径，使管道内存气量降至最低，再进行必要的放空。然而，由于操作人员经验不足、调度不当或工艺优化不足，可能忽略这一步骤，导致放空量过大。为改善这一问题，应制定标准化放空操作流程，加强工艺优化和人员培训，合理调控输气系统，使放空作业前管道存气量降至最小。

2.6维检修作业统筹规划不足

维检修作业统筹规划不足会导致频繁、小规模的检修作业，使得放空作业次数增加，累积天然气损耗较大。由于缺乏系统性安排，不同设备或管段可能分别进行检修，而未能整合至同一时间窗口，造成多次放空，浪费大量天然气。主要原因包括检修计划制定不合理、跨部门协调不足以及应急检修占比过高。为减少不必要的放空量，应优化维检修统筹管理，合理安排检修时机，尽可能集中多个检修任务，在同一时间段内完成多个设备的维护，减少放空次数。

3问题处理措施

3.1放空前未降低天然气管存措施

针对放空前未降低天然气管存的问题，应优化放空作业流程，在放空前通过调整运行工况降低管道内存气量，例如减少输气量、降低压力或切换气流路径。同时，加强操作人员培训，确保严格执行标准化操作规程，并推广气体回收技术，以减少天然气损耗。

3.2维检修作业规划不足措施

为解决维检修作业规划不足的问题，应加强检修计划的统筹和协调，合理安排检修时间，避免分散小规模的放空作业。通过跨部门协作，集中多个设备检修，减少放空次数。同时，优化应急预案，减少突发性检修对天然气放空的影响。

4具体对策实施

4.1集中动火前站内阶梯降压，利用分输流程对站内管存进行降低

在实施输气站场维检修作业时，集中动火前站内阶梯降压，并利用分输流程对站内管存进行降低，是减少天然气放空、提高能源利用效率的重要措施。具体实施过程中，应采取以下步骤：阶梯降压是指在动火作业前，通过逐步降低管道内的压力，避免大规模的天然气放空。在站内进行动火作业时，原本高压的管道需要降至安全水平，以确保人员和设备的安全。通过设置多个降压阶段，每次降压幅度适中，逐步释放管道内的天然气。这不仅有助于降低放空量，还能保证作业安全，避免一次性大幅放空造成资源浪费。利用分输流程降低管存，即在进行动火作业前，通过分输系统调整气流路径，将管道内的天然气调度到其他可用的分输管道或用户管道，降低站内管道存气量。这一措施的核心是通过合理的调度和气流引导，将站内管道的天然气分流到其他区域或用户，从而避免放空操作。尤其在气源充足的情况下，可以将部分气体输送至下游用户或临时储气设备，而不需要通过放空方式处理。在实施过程中，加强调度和监控，确保每个步骤有序进行。天然气放空量可以通过放空量计算表计算得出，如表1和表2所示。

4.2统一作业项目时间，以最大限度的降低重复性放空。

为了最大限度地降低因重复性作业引起的天然气放空，应通过统一作业项目时间进行统筹安排，减少不必要的放空作业。具体实施措施包括：制定详细的年度检修计划，将所有检修、维护和检查工作集中安排在一个时间窗口内。通过统一安排多个作业项目，减少频繁启动和停机操作，避免每次作业都需要单独进行放空操作。加强跨部门协调，确保各作业部门在时间和任务安排上的协调一致。例如，压气站和分输站的检修作业应统一规划，以便于统一调度气流，减少多次独立作业带来的放空。通过协调各作业部门的工作，避免在短时间内进行多次小规模放空。优化应急预案，确保在突发故障或特殊情况下能够快速高效地处理问题。通过提前预设应急检修方案，可以减少突发性故障导致的临时放空需求，同时确保检修任务尽可能与常规维检修作业合并进行。实施后，小组对2022年4月至9月减少的维检修作业重复性放空量进行计算，如表3。

对策实施后，维检修作业减少放空量约2.89万Nm³。证明此次对策实施可行有效。

5效果分析

5.1目标完成情况

上述对策实施完成后，工作人员对实施后的2022年4月-9月站场天然气放空量调查分析，如表4所示。

结论：经过措施实施跟踪，采用新的工艺处置方法、放空作业规划使平均放空量降到1.7万Nm³/月以下，目标达成！

5.2效益检查

5.2.1经济效益

减少天然气放空量效益：天然气平均价1.33元/Nm³；

集中动火前站内阶梯降压降管存减少放空量=减少放空量×天然气单价=5.2万Nm³×1.33元/Nm³=6.916万元；

维检修作业规划后减少放空量=减少放空量×天然气单价=2.89万Nm³×1.33元/Nm³=3.8437万元；

累计节约成本：10.76万元。

5.2.2无形效益

（1）工作人员在活动中分析问题、解决问题的能力得到大幅度提高；（2）工作人员对QC知识的运用有了更加深刻的理解；（3）减少人员工作量，减轻了人员劳动强度；

6 结束语

通过对输气站场天然气放空作业的深入分析，本文提出了有效的控制措施，如优化维检修作业规划、加强操作培训及合理调度。实施这些对策可显著减少天然气浪费，提高能源利用效率，为节能减排做出贡献。

参考文献：

[1]余洋，黄静，陈杰，昝林峰.天然气站场放空系统有关标准的解读及应用[J].天然气与石油，2011，29（5）：4.DOI：10.3969/j.issn.1006-5539.2011.05.005.

[2]齐宝珍，毛川文，谭小芳，等.输气站场天然气放空回收系统及回收方法：CN202310579408.8[P].CN116642132A[2025-02-13].

[3]游赟，段伽亦，张兵强，等.一种输气站计划性放空天然气引射回收系统：CN202010753786.X[P].CN112013273A[2025-02-13].DOI：10.12677/JOGT.2023.453029.

[4]杨眺薇.输气站场放空系统噪声分析及降噪方法研究[D].西南石油大学，2019.

[5]曹莹，井帅，张鹏.输气站场放空系统设计研究[C]//2017中国燃气运营与安全研讨会.2017.

作者简介：王迎明（1998—），男，汉族，辽宁阜新人，助理工程师，大学本科，主要研究：输气站场工艺设备管理及优化提升。