下载文档原格式
天然气输送管道除水干燥技术天然气输送管道除水干燥技术耿良田于洪喜(胜利油田油气集输公司)摘要天然气输送管道投产前进行除水与干燥处理,可以抑制投产过程产生水合物或防止输气海管的腐蚀。
文章讨论了输气管道除水与干燥工艺技术,明确了清管器的设计、选型原则。
除水与干空气干燥工艺应用表明,聚氨酯材料制作的直板型清管器具有较好的耐磨性和密封性,干空气干燥是短距离输气管道干燥处理的最佳方案。
主题词天然气管道除水干燥清管器1·管道除水技术通常新建天然气管道投产前都要进行充水、清管、试压操作。
除水工艺应根据干燥工艺确定。
经过除水工艺后,除个别的低洼管段外,绝大部分的水已被清除,但在过大的内壁面上会留下一层薄水膜,厚度一般介于0·05~0·15mm之间。
除水工艺一般采用多个清管器组成的清管列车一次完成,也可多次发送单个清管器分步完成,采用何种形式要视管道情况及干燥方式确定。
对于距离较长的海底输气管道,除水不能进行分段处理,一般采用清管列车将试压水排出管道,清管列车由干空气、干燥天然气等介质推动,干空气、干燥天然气吹扫干燥随之进行或转入真空干燥。
对于陆上输气管道,一般采用分段干燥处理,每段长度约50~100km,因此可采用多次单独发送清管器的方式除水。
管道内壁越光滑,清管器的密封性能越好,水膜的厚度越薄,积水量就越少。
采用干燥剂进行干燥的输气管道,排水过程与干燥工程往往同时进行。
排水列车和干燥剂列车都是由多个清管器组成的,组成排水列车的多个清管器间隔形成淡水段塞(海水试压,清除盐份)和空气段塞;组成干燥剂列车的多个清管器间隔形成多个干燥剂段塞。
显然除水后输气管内剩余水量的多少与后续的干燥时间成正比,排水效果在很大长度上取决于排水清管器的选型设计,良好的清管器设计是保证排水以及干燥效果的关键。
摩擦阻力小、密封性能好,经过清管器的液体泄漏量少,干燥空气经过清管器向前窜漏量小是清管器设计应遵循的基本原则。
天然气长输管道的干空气干燥技术本文论述了干燥施工在长偷管线中的应用的必要性，介绍了如何选择适合的干燥施工技术，并针对干空气干燥法的施工工序及施工方法。
标签：天然气;长输管道;干空气;干燥技术1 天然气管道干燥技术的必要性天然气管道在投产之前，一般要通过试压一除水一干燥一置换一投产五个步骤，其中管道试压就是保证天燃气管道质量的必要手段。
在内容上管道试压分为强度试验和严密性试验俩部分;在试压介质上由于气体介质压缩性导致爆炸等风险，所以一般采用各国水或其他经过批准的液体;在试压方法上，由于一般天燃气管道距离都较长，所以采用的是分段试压法。
天然气管道在采用水试介质压后，常通过一些简单的处理方法如通球扫线等，来进行除水，但堆积在低洼地段、附着在管壁以及以气体形式存在的各种残存水却难以清除，而这些积存的水和水蒸气将对整个天然气的管道天然气运输产生许多诸如管道内部腐蚀、堵塞管道、降低天然气和供气品质下降之类的不良影响。
因此，在天然气长输管道中的积水有着极大的危害性，在管道投入运行之前，必须进行干燥处理，才能保证其长期、安全、稳定地运行。
2 国内外干燥技术发展现状国外天然气长输管道干燥技术起步较早，发展迅速，干燥方法多样。
采用的方法主要有干燥剂干燥法、气体（空气、氮气、天然气）干燥法和真空干燥法。
目前国外任何一条高标准的管道，无论是气压试验还是水压试验，都要进行干燥处理。
我国天然气长输管道干燥技术起步较晚，由于对天然气长输管道内液态水和水蒸气的危害性认识不足，20世纪90年代以前建成的天然气长输管道，投产前都不进行干燥处理。
90年代以后，随着人们对管道干燥必要性的逐步认识，开始对几条重要管道进行了干燥处理。
目前的干空气干燥技术还不完善，特别是不能准确地预测封闭期间干燥段内干空气的绝对含水量随时间的变化，从而不能保证封闭期间管道内空气露点低于最低环境温度，这样就可能析出液态水，使得干燥过程前功尽弃。
此外，对干燥过程的预测也不准确，给现场施工和管理带来诸多不便。
天然气长输管道干燥技术摘要：在天然气长距离运输的过程中，为了确保运输的安全和稳定，需要重视对管道进行一些处理，比如要进行有效的干燥处理，否则会出现管道堵塞、腐蚀等问题，只有采取有效的干燥技术，才能确保天然气的正常运输，因此需要进行这方面的重点研究。
本文围绕天然气长输管道的干燥处理，重点介绍了目前常用的干燥剂法、流动气体蒸发法（包括干空气干燥法、氮气干燥法、天然气干燥法）和真空干燥法的基本原理和优缺点，以供相关人员参考。
关键词：天然气；长输管道；干燥技术引言如果天然气管道中含有水，则液态的水就有可能与天然气中的少量酸性气体生成酸性物质，腐蚀管道内壁，影响管道系统使用寿命及其可靠性，同时可能形成天然气水合物或造成冰堵，使管道堵塞，影响管道安全运行。
因此，为了避免这些问题的产生，在投产前必须对管道进行干燥，相关人员需要对天然气长输管道干燥技术进行研究和掌握，依据实际情况，选择运用合适的干燥技术方法，从而达到良好的干燥效果，保障天然气运输的安全和稳定。
1 国内外管道干燥技术发展状况国外天然气长输管道干燥技术起步很早，发展迅速，干燥方法多样。
目前，国外天然气长输管道常用的干燥方法有干燥剂法、流动气体蒸发法(包括干空气干燥法、氮气干燥法、天然气干燥法)、真空法。
由于以往对天然气长输管道内液态水的水蒸气危害认识不够，20世纪90年代以前建成的天然气长输管道在投产之前不直接进行干燥。
随着长输管道建设水平的提高，以及大口径、高压、大排量天然气长输管道的发展，业界才开始认识到干燥的必要性，所以对于天然气长输管道干燥技术有待进一步的创新探索。
2 天然气长输管道干燥技术方法2.1干燥剂法干燥剂干燥法一般采用甲醇、乙二醇或三甘醇作为干燥剂，干燥剂和水可以任意比例互溶，所形成的溶液中水的蒸汽压大大降低，从而达到干燥的目的。
残留在管道中的干燥剂同时又是水合物的抑制剂，能抑制水合物的形成。
在实际应用过程中，采用天然气或N作为推动力，在2个清管器间夹带一定体积的干燥剂，从而达到彻底干燥的目的，这种方法就是国外常用的两球法。
天然气管道干燥技术方法
1. 空气干燥法
空气干燥法是一种常用的天然气管道干燥技术方法。
它通过向管道中注入干燥的空气来降低管道中的湿度。
具体步骤包括以下几个方面：
- 清洗管道：在干燥前，首先需要对管道进行清洗，确保管道内部没有杂质和污垢。
- 注入干燥空气：使用空气压缩机将干燥空气注入管道中，通过压力差推动管道内的湿气排出。
- 排出湿气：在干燥的过程中，通过管道的排水阀将排出的湿气排除。
2. 热风干燥法
热风干燥法是另一种常见的天然气管道干燥技术方法。
它利用高温的热风来驱赶管道中的湿气。
以下是该方法的基本步骤：
- 准备热风设备：选用合适的热风设备，可以是燃气热风炉或电热风炉等。
- 加热管道：通过热风设备将高温的热风送入管道中，提高管道内部的温度。
- 驱赶湿气：在管道内部温度升高后，湿气会逐渐蒸发，通过管道上部的排气孔排出。
3. 吸附干燥法
吸附干燥法利用吸附剂来吸附管道中的水蒸气，从而达到干燥管道的目的。
以下是吸附干燥法的基本步骤：
- 准备吸附剂：选择适当的吸附剂，常见的有活性炭、分子筛等。
- 注入吸附剂：将吸附剂注入管道中，通过吸附剂的吸附能力吸附管道内的水分。
- 更换吸附剂：当吸附剂饱和后，需要定期更换吸附剂，以保证干燥效果。
总结
天然气管道干燥技术方法有很多种，其中包括空气干燥法、热风干燥法和吸附干燥法等。
在选择适当的干燥技术方法时，需要考虑管道的特点和实际情况。
通过正确使用这些技术方法，可以提高管道的运行效率和安全性。
天然气长输管道干空气干燥技术赵 宁，张翠婷（盘锦职业技术学院，辽宁盘锦 １２４０００） 摘 要：天然气管道干燥是继管道试压后一个重要施工步骤，管道内液态水和水蒸气将危害管道运行，对比管道干燥方法特点，分析干空气干燥工艺及作业流程，优化干空气干燥技术方法，为保证管道长期、安全、稳定运行提供重要保证。
关键词：天然气长输管道；干空气干燥；清管器 中图分类号：ＴＥ８３２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—７９８１（２０２０）０４—００８２—０２ 天然气长输管道投产前，液态水和水蒸气的存在会在以下几个方面危害管道运行，如：天然气中的酸性气体与水反应生成酸性物质，腐蚀管道内部［１，２］；高压低温条件下，天然气与管道中的液态水和水蒸气生成固态天然气水合物造成管道堵塞［３，４］；管道低温运行时，液态水和水蒸气造成管道冰堵［５］；此外，液态水和水蒸气的存在还会降低管道输送能力并降低天然气质量。
因此，依据国家标准规范，天然气管道投产前，需对管道进行强度试验和严密性试验，管线经严密性试验后，通球扫线验收结果为合格方可进行天然气管道干燥施工。
依据国家标准《天然气输送管道干燥施工技术规范》（ＳＹ／Ｔ４１１４—２００８）要求，完成天然气管道脱水、干燥作业，经检测管道内空气露点达到规范要求是管道长期、安全、稳定运行的重要保障。
１ 天然气管道干燥方法天然气管道干燥方法按照干燥原理不同可分为干燥剂法、流动气体蒸发法、真空干燥法等。
干燥剂法指利用干燥剂与管道内液态水互溶，干燥剂水溶液中水的蒸汽压降低，实现清理管道液态水和水蒸气的干燥目的，此外，干燥剂对抑制水合物生成起了非常重要的作用。
常用的干燥剂有甲醇、乙二醇或三甘醇等。
流动气体蒸发法，干燥气体在管道流动过程中，与管道内壁及管道低洼处的存水接触，液态水蒸发至干燥气体中，干燥天然气管道。
常用的干燥气体有干燥空气、干燥氮气或干燥天然气。
从干燥法名称上可将流动气体蒸发法分为干空气干燥法、氮气干燥法、天然气干燥法。
天然气管道常用干燥工艺天然气通过管道输送，可以有效的降低运输的成本，并可以大量且进行远距离的输送。
在输送过程中，若管道中含有液态水，天然气中的部分酸性气体会与液态水形成酸性物质，酸性物质将逐步腐蚀管道内壁，使钢管强度持续降低，对管道的使用寿命和管道的耐用性都会构成严重影响，同时管道中的水分还会由于天然气的低温造成冰堵，对管道的正常输送造成影响。
为确保天然气管道安全运行，须在管道正式交付使用前对管道中进行干燥作业，将管道中的游离水和大部分的水蒸气去除，将其露点处于-16 ～5 ℃。
1 天然气管道干燥技术的发展历程国外由于天然气使用的时间较早，在天然气管道干燥技术方面发展较早，并且发展迅速，现今已经形成诸多干燥工艺。
应用于天然气长输管道的主要干燥工艺有：干燥剂法、流动气体蒸发法、真空法等在天然气管道的发展早期，人们对于在管道中的液态水或者是水蒸气危害认识不足，在1990年以前铺设的天然气管道未进行干燥处理，随着天然气需求量的增大，要求更加安全的建设，管径更大、压力更高、输送量更多的天然气管道，使以往管道中存在的液态水或者是水蒸气对于天然气管道的影响问题逐渐得到了重视，由此带动了天然气管道的干燥技术的发展。
我国在天然气管道干燥技术发展方面起步较晚，但也发展出了符合自身实际的天然气管道干燥技术。
2 天然气管道干燥方法介绍2.1干燥剂法干燥剂法是通过使用干燥剂来对管道中的水或水蒸气进行清理，通常使用的干燥剂是甲醇、乙二醇或三甘醇，干燥剂通过和水进行混合来降低水的蒸气压，在降低水的蒸气压的同时，残存的干燥剂又对水合物进行抑制。
在实际操作过程中，通过使用天然气或氮气来推动2个清管器和清管器之间的干燥剂，来进行管道的干燥作业，这种方法在国外被称为两球法。
在两球法成果的基础上，开发出了三球法。
三球法比两球法在干燥效果上、残留在管道内壁的液膜中干燥剂浓度上，以及干燥剂损耗量等方面都有着明显优势。
甲醇干燥效率高，但易燃、易爆，对储存运输要求较高，安全风险大，而乙二醇或三甘醇比甲醇的价格费用高。
(此文档为Word格式，下载后可以任意编辑修改！）管道清管、试压、干燥施工技术方案编制：审核：批准：投资集团股份有限公司年月日施工组织设计（方案）报审表方案名称：项目部报审意见：项目经理：年月日工程部审核情况：审核人：年月日工程部领导审批意见：审批人：年月日JL—A002 施工组织设计（方案）报（复）审表工程名称：编号：致（监理单位）：现报上施工组织设计（方案）（全套、部分），已经我单位上级技术负责人审查批准，请予审查和批准。
附：施工组织设计（方案）承包单位项目部（公章）：项目负责人：项目技术负责人：年月日专业监理工程师审查意见：1、同意2、不同意3、按以下主要内容修改补充专业监理工程师：年月日总监理工程师审查意见：1、同意2、不同意3、按以下主要内容修改补充后并于月日前报来。
项目监理机构：（公章）总监理工程师：年月日注：本表由施工单位填写，一式三份，连同施工组织设计一并送项目监理机构审查。
建设、监理、施工单位各留一份。
1 工程概况天然气输气管线建设项目三标段，同时包括绵阳至江油天然气输气管线（二期）建设项目（元坝至德阳输气管线并行段）。
第三标段新建长输管道起于江油市方水乡拱桥沟北侧，自西南向东北与元坝-德阳输气管道江油试验段同沟敷设，经小石桥、九岭镇中和村、在中和村西侧穿越涪江、继续敷设，经龙凤镇石庙子沟、曹家坝、止于鲁班村东北侧，线路全长9.72km，设计压力4.0 MPa。
第三标段全程采用D323.9×8mm L245N无缝管。
元德天然气输气管线，线路全长9.82km，设计压力10.0 MPa。
一般线路、公路穿越管选用管材D711×14.9mm L485M直缝埋弧焊钢管，铁路、涪江和水磨河穿越段直管采用D711×20mm L485M直缝埋弧焊钢管。
第三标段水域大中型穿越2处，其中定向钻穿越涪江885m，定向钻穿越水磨河318m，宝成铁路穿越85.2mm，成绵乐高铁穿越89.5m，S205公路穿越一次72m。
天然气输送管道干燥施工技术规范2009-10-26发布时间：2008年06月16日实施时间：2008年12月01日规范号：SY/T 4114—2008发布单位：国家发展和改革委员会本标准附录A为规范性附录，附录B为资料性附录。
本标准由石油工程建设专业标准化委员会提出并归口。
本标准起草单位：中国石油天然气管道局第四工程分公司、第二工程分公司。
本标准主要起草人：郭泽浩、于德军、王炜、王岩、田黎、葛新东。
1 范围本标准规定了天然气输送管道干燥的施工技术要求。
本标准适用于新建、改扩建的天然气输送管道干燥的施工技术。
其他介质管道干燥可参照执行。
本标准中干空气干燥法、真空干燥法宜用于管道、站场干燥；氮气干燥法宜用于站场工艺管道干燥；干燥剂干燥法宜用于管道干燥。
2 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。
2.1水露点water dew point使空气里原来所含的未饱和水蒸气变成饱和水蒸气时的温度。
2.2真空vacuum指在给定的空间内，压强低于一个标准大气压的气体状态。
2.3干空气drying air在一定压力和温度条件下露点低于-40℃无油的空气。
2.4汽化器carburetor用于加热低温液体或液化气体，使之汽化为设计温度下的气体的一种加热器。
2.5干空气干燥法drying air drying通过持续地向管道内注入干空气进行吹扫，使残留在管道内的水分蒸发，并将蒸发后的湿空气置换出管道外，达到管道干燥目的的施工方法。
2.6真空干燥法vacuum drying水的沸点随压力的降低而降低，在压力很低的情况下，水可以在很低的温度下沸腾汽化。
利用这一原理，在控制条件下用真空泵不断地抽取管道内的气体，降低管道中的压力直至达到管壁温度下水的饱和蒸汽压，此时残留在管道内壁上的水沸腾而迅速汽化，汽化后的水蒸气随后被真空泵抽出的施工方法。
2.7氮气干燥法nitrogen drying液氮经汽化器汽化。
加热器加热后以不低于50℃的温度进入管道进行低压间断性吹扫，管道内的水分与干燥氮气混合后被带出管道，从而达到管道干燥目的的施工方法。
