输气管道工艺设计的一项重要内容是确定压缩机组备用方案,设计人员通常基于机组备用方式凭经验确定压缩机组备用方案,对方案的合理性缺乏定量分析。针对机组备用、功率备用、机组备用与功率备用相结合等三种压缩机组备用方式,分别提出了输气管道压缩机组备用方案优化方法。基于机组备用方式的优化方法通过计算压缩机组失效概率并模拟单机故障工况,确定几种可能性较大的较严重失效工况,定量分析不同失效工况相对正常工况下的流量、压力等参数变化,确定压缩机备用方案。基于功率备用方式的优化方法从管道最末压气站开始依次分别假设各上游压气站发生压缩机组失效,计算各站需要配置的备用功率,进而确定压缩机备用方案。结合以上两种方法,进一步提出机组备用与功率备用相结合的压缩机组备用方案优化方法,该方法通过计算在单机失效工况下各站所需备用功率,进行压缩机组初步配置,按照基于机组备用方式的优化方法确定需要设置备用机组的压气站。将上述三种方法分别应用于中亚输气管道A-B线压缩机组备用方案优化,得到的三种备用方案中,应用机组备用方法在原始8台备用机组基础上减少了3台备用机组,在保证输气可靠性的同时,减少了投资费用;功率备用方法全线仅设1台备用机组,平均功率备用率为23.2%,压缩机投资费用最少,但可能无法应对同时有多台机组失效工况;应用机组备用与功率备用结合方法减少了4台备用机组,功率备用机组平均备用率为19%,实现了可靠性与经济性的平衡。