背景

長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、新建管線連頭、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日啟動全國碳排放權線上交易市場，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再考慮點火放空和直接放空（冷放空）。

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

技術現狀

歐美等國家利用移動式壓縮機組回收管道放空天然氣的技術已經相當成熟，設備功率一般為 0.3 MW～4.1 MW，其中4.1 MW的移動壓縮機組重約71 t，長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式壓縮機組的廠家不多。由于受到道路、技術、資金等的限制，國產移動式壓縮機一般功率較小（400 kW 左右），僅作為井口注氣使用，不能滿足管道天然氣短時間大量回收的要求。超過 800 kW 的壓縮機體積較大，寬度往往超過7 m，移動性差，無法在公路上運輸。

首次商業回收實例

2017年9月，西氣東輸一線蒲縣段實施計劃性改線作業，利用移動式壓縮機組首次進行放空天然氣商業回收。該管段長76.98 km，管徑1016 mm，壁厚17.5 mm。回收前首先將移動式壓縮機的進出口與閥室（站場）進行連接，回收時先關斷維修管段上、下游截斷閥，再利用移動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開始管段天然氣回收，9月27日19:00站場開始點火放空（此時回收量達73萬m3，用時36小時），之后放空和回收同時進行，直到28日5:20壓縮機停機結束回收，總回收量79×104 m3（圖 2）。按照天然氣銷售均價2元/m3計算，本次收回天然氣價值158萬元，扣除成本20萬元，直接收益共計138萬元。

圖 1 放空回收示意圖

圖 2 西氣東輸一線蒲縣段天然氣放空商業回收現場 

啟示

從技術角度看，國內絕大多數天然氣管段在進行計劃性維修放空時都可以應用移動式壓縮機進行天然氣回收。

從經濟角度看，由于回收時間較長，對管道企業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壓縮機并聯工作，提高回收效率，縮短回收時間，或者使用單臺移動式壓縮機在停輸期間對管道運行影響較小的管段進行回收。

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約2000萬元。從全國看放空回收市場前景廣闊，同時免費碳配額將逐年減少，放空回收的優勢將更加明顯。

（撰稿：國家管網集團西氣東輸公司孫寶龍、趙萬里、陳宇峰）