探析天然气长输管道冰堵原因与防治措施

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探析天然气长输管道冰堵原因与防治措施
作者:任军岗
来源:《中国化工贸易·下旬刊》2017年第09期
摘要:天然气输送过程中时常会遇到冰堵问题的发生,影响正常的天然气输送。

如何采取有效措施防止冰堵现象的出现,以及冰堵发生后应采取怎样的紧急应对措施,成为天然气管道公司亟待解决的生产实际问题。

本文主要对天然气输送过程中遇到的冰堵现象产生的原因进行了分析,并提出了相应的预防与处理措施。

关键词:天然气;长输管道;冰堵;防治措施
天然气长输管道在冬季运行过程中极易产生冰堵现象,给管道安全运行带来了隐患,如何采取有效措施防止冰堵现象的出现,以及冰堵发生后应采取怎样的应对措施,成为亟待解决的生产实际问题。

1 天然气长输管道冰堵原因及危害
天然体长输管道冰堵问题,主要是出现在冬季气温较低的情形下,是因为在该季节中,天然气管道中具有一定量的水。

在管道内中的水通常是呈现气态或者是液态形式的,当在低温时,将容易产生一些结晶现象,进而对天然气中管道的正常运作产生一定的影响。

通常来讲,管道中气态的水会在不同条件下产生液态的水,并且还会形成天然气的水合物,进而产生冰堵的现象。

对于这一现状,通常是因为在天然气中存在较高的含水量而引起的,并且绝大部分是在管道正常运作时产生的。

然而,其液态的水之所以会在管道中残留,那是因为管道在投入使用之前没有对其进行全面的干燥,导致气温达到一定的温度时就产生了冰堵的问题。

这种液态水所产生的冰堵现象,通常都是在管道投用初期产生的,而且在弯道较多的地方以及地形不稳的位置处极易发生冰堵现象。

当天然气中的长输管道发生了冰堵的现象,将会影响天然气中的输气进程,而且发生在不同管道的位置,其产生的危害将不相同。

例如,在一些比较寒冷区域或天然气管道在投产的初期,那么其冰堵现状将极易在死气段或关闭阀门中的阀腔产生冰堵的问题,进而引发管道的破裂。

要是在节流板控中产生了冰堵的现象,将难以对天然气中的流量进行计算,并且将会影响天然气运作的工作。

要是冰堵发生在引压管中,那么其将会对控制单元中的信号检测产生一定的影响,并会因截断出的阀门检测失败而误关。

2 天然气长输管道冰堵预防措施
2.1 脱除天然气中的水分,降低水露点,使水蒸气不致冷凝为自由水
在天然气含水量较高的场站,要加大排污力度,及时进行排污。

特别是在冬季低温情况下,液态水很容易形成水合物或者结冰堵塞工艺设备和管线。

及时排污可以有效的防止工艺管
线、设备和仪表在低温情况下发生冰堵现象,但是这种方法不能完全的防止低温下水合物的形成。

2.2 提高天然气的温度
提高天然气的温度能有效防止水化物的形成,在输气站场中通常采用加装电伴热或者加装水套炉装置来提高天然气或者工艺设备的温度。

2.3 压力降低至水合物的生成压力之下
输气场站降低调压系统上游的压力,减小调压系统中天然气的压降,可以减小天然气温度下降幅度,是防止调压系统冰堵较为有效的方法。

但是在通常情况下,降低上游压力,会影响干线管道的输送能力,所以降低上游压力也是有局限性的。

2.4 向气流中加入抑制剂
通过抑制剂或者离子增加与水分子的竞争力,改变水和烃分子间的热力学平衡条件,避免水合物的形成或直接与水合物接触,使水合物分解而得到清除。

3 天然气管道冰堵的处理方法
3.1 降压解堵法
在形成水合物的输气管段,利用特设支管暂时将部分天然气放空,以降低输气管道的压力和温度,当水合物的形成温度低于输气管道的气体温度时,水合物立即分解。

3.2 向冰堵管段注入防冻剂
利用防冻剂大量吸收水分,降低水合物形成的平衡温度,破坏水合物的形成条件,使已形成的水合物分解。

注入防冻剂解堵后,管道内留有凝析水和防冻剂,需要及时通过排水设施将其排出管外。

3.3 通过加热的方式处理冰堵问题
当产生冰堵问题现象时,可以借助相关设备对天然气进行加热,使其内部的温度升高,进而使其水合物被分解。

4 结束语
综上所述,天然气长输管道冰堵问题将会对天然气输送产生一定的影响,因此,必须对这一问题引起足够重视。

尽管经过多年的实践和摸索,天然气冰堵防治技术取得了重大进步,
但天然气冰堵防治技术的针对性研究还不够,随着科学技术不断的进步,需要不断创新技术采用合理有效的方式解决冰堵的问题,进而确保天然气长输管道的正常运行。

参考文献:
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[2]程鹏,陈宝忠,赵兴岩.冰阻状态下输气管线压力变化规律的研究[J].管道技术与设备,2004(03).
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[4]王超,郭世民.天然气设备冰堵原因及改善方法[J].化工管理,2014(03).
作者简介:
任军岗(1975- ),男,山西榆社县人,毕业于中国石油大学(华东)油气储运工程专业,助理工程师,主要从事安全环保管理工作。