天然氣如何運輸？

在管線隨著第二次世界大戰(zhàn)得到發(fā)展之前，與石油勘探相伴所產(chǎn)出的天然氣絕大部分被當場燒掉或者被排放了。直到今天，氣體燃料依然遠比固體燃料如煤炭和液體的石油難以運輸，且費用也要高得多。液體與固體燃料可以用傾注或挖掘的方式注入容器內(nèi)，并可以通過高速公路、鐵路或海運等方式運至市場。但最有效的輸送天然氣方式是通過固定的、高壓管線進行。管線沒有必需的損耗。問題在于當時的技術(shù)水平使人們還用不起。今天，管線是石油在大陸輸送的首選方式，管線是輸送大體積的半液化煤炭的最便宜的方式之一。管線技術(shù)的進步是不規(guī)則的。第一條天然氣管線有100多英里長，從印第安納州的幾個天然氣田鋪往芝加哥，它于1891年建成。該管線在120mile的輸氣線路上沒有一部壓縮機。在壓力足夠的條件下天然氣可以升至地面，并可連續(xù)流動。在管線中，天然氣的輸送量取決于管線的直徑、功率以及管線上加壓站的間距。　目前的管線以每10～200mile升壓1000psi　1psi=6.89476×103Pa。的壓力狀態(tài)運行。芝加哥的管線氣從1891年起就以525psi的壓力涌出地表。早在1880年，這條管線就用上了壓縮機，但壓縮機并不是管線延長的限制因素。管線的質(zhì)量是更加重要的保障。管線工業(yè)的發(fā)展取決于管材接口處的強度與連接，以及能夠經(jīng)受所需高壓的鋼材。安全也是一個因素。與液體不同，氣體能夠近乎無限制地被壓縮，然后在大氣壓力條件下又可能膨脹回原狀。一根油管上的一個小孔或裂隙都可能造成大麻煩，但是這遠沒有在高壓輸氣線上的危險性高。在那種輸氣線上，一個小小的孔隙就可引起巨大的災(zāi)難。隨著時間的推移，鋼管取代了以前的鑄鐵管子。即便如此，管材的強度依然會受到管材制作工序中從平板卷為圓桶狀的過程，以及每節(jié)管子之間的焊接處的質(zhì)量的影響。較厚的管材也不能保證就能承受高壓，因為管材彼此之間的接縫處依然是脆弱的。接縫和管線之間的連接技術(shù)在1911年就有了極大的進步，當時引進了氧—乙炔焊接技術(shù)。1922年誕生了電焊技術(shù)。在第二次世界大戰(zhàn)中和戰(zhàn)后所使用的壓力氣焊技術(shù)融合了能夠切開鋼管的技術(shù)進步，產(chǎn)生了制造業(yè)的重大技術(shù)突破，為管線制造業(yè)的大發(fā)展開辟了新路。隨著技術(shù)的不斷進步，天然氣管線工業(yè)采取了增加管材直徑與壓力的方式，此舉增大了輸氣管線系統(tǒng)的能力并提高了經(jīng)濟效益（表1. 1）。表1.1　管線能力增長一覽續(xù)表注：雖然一些管線在設(shè)計時管徑可達56in，但實際使用中，高峰期的管線直徑為42in。20世紀20年代后期和1927—1931年間，長途天然氣輸送變得普及了，大約建起了12條大型運輸管線，每條管線的距離都超過200mile。這些管線系統(tǒng)輸送的天然氣來自3個產(chǎn)油氣區(qū)：Panhandle-Hugoton氣田區(qū)、位于路易斯安那州的Monroe油氣田以及加利福尼亞州的San Joaquin Valley油田。Panhandle-Hugoton氣田是北半球最大的僅產(chǎn)出天然氣的氣田群。它們從得克薩斯州的Panhandle北部延伸近300mile，橫跨俄克拉何馬州，進入堪薩斯州的西南部。在1932年至美國參加第二次世界大戰(zhàn)期間，Great坳陷阻礙了天然氣工業(yè)中管線建設(shè)的進展。戰(zhàn)爭刺激了美國東海岸工業(yè)中心的能源建設(shè)，但敵方的潛艇給用油輪運輸油品的行動造成了極大的威脅，許多油輪在美國的海岸附近被擊沉。與此同時，聯(lián)邦政府授予田納西州運輸公司以特殊勛章，以表彰其集中人力、物力（鋼材）修建了一條從墨西哥到阿帕拉契山脈的全長1275mi1e的管線。出于保衛(wèi)國家的目的，政府還修建了多條輸油管線，它們從得克薩斯的油田鋪到了中東以北和阿帕拉阡山脈。戰(zhàn)爭結(jié)束以后，這些管線轉(zhuǎn)為輸送天然氣。消費用品與工業(yè)用鋼鐵的短缺隨著戰(zhàn)爭的結(jié)束而結(jié)束了，而管線的建設(shè)直到20世紀60年代中期才展開。Panhandle-Hugoton氣田繼續(xù)支持著新管線的增加，許多公司用增加加壓站的方式延伸管線的長度。人們還將注意力轉(zhuǎn)向在20世紀30年代發(fā)現(xiàn)的得克薩斯和Carthage氣田。在得克薩斯和路易斯安那海灣多口鉆井獲得成功。該地區(qū)迄今發(fā)現(xiàn)的天然氣占到全美天然氣總量的40%左右。在1950—1956年間，有5條輸氣管線建成，每條的長度都超過了1000mile，它們從海灣直抵美國北部和東部的目的地。1953年二疊系盆地產(chǎn)出的天然氣第一次向北部與東部地區(qū)輸送。北部的天然氣供應(yīng)開創(chuàng)了連接的先河，將先前輸送Panhandle-Hugoton氣田天然氣的管線中的氣流轉(zhuǎn)向南，輸往得克薩斯州的西部地區(qū)。這種第二次世界大戰(zhàn)后的大發(fā)展一直延續(xù)到20世紀50年代后期，當時州與州之間的輸氣公司積極地將它們的系統(tǒng)相連接，并且增加了在發(fā)展中的市場上的供氣能力。1959年，休斯敦公司修建了一條1500多英里長的管線，從得克薩斯的最北部通往邁阿密和佛羅里達，并將天然氣送抵這些地區(qū)。同時還修建了一些復(fù)線，將天然氣配給全州各地。到20世紀60年代中期，戰(zhàn)后的管線繁榮期結(jié)束了。為數(shù)不多的幾項工程成功地實現(xiàn)了跨大陸之間的管線連接，這使美國的天然氣輸送管線網(wǎng)更趨成熟。到1966年，天然氣可以輸?shù)殖耐闹獾拿绹兄荩⒖傻竭_加拿大境內(nèi)除馬提尼省之外的所有省份。總體上講，到了20世紀60年代，天然氣管線工業(yè)已相對停滯了。在整個20世紀70年代，關(guān)于天然氣工業(yè)的聯(lián)邦法律助長了天然氣的短缺、削減，以及有關(guān)未來供應(yīng)的悲觀主義情緒。這種悲觀情緒在整個20世紀80年代依然持續(xù)著，這是由于需求方連續(xù)的不景氣以及對所需的長期供氣的持久性懷疑態(tài)度所致。出售給居民、商業(yè)和工業(yè)用戶的天然氣在1972年達到了頂峰之后就一直以低于此值的量保持了19年，該紀錄直到1991年才被打破，達到了173×108 Btu。到20世紀90年代中期，天然氣的禁令被大量解除，其用戶數(shù)量直線上升。天然氣——長期以來被認為是一種清潔的、低廉而可靠的燃料跨入了迅速增長的狀態(tài)，而且，還有望在未來的幾十年中繼續(xù)保持這種勢頭。
備注：數(shù)據(jù)僅供參考，不作為投資依據(jù)。