天然气管线冰堵原因及预控

  • 格式:doc
  • 大小:24.00 KB
  • 文档页数:3

天然气管线冰堵原因及预控

在冬季寒冷的环境中,天然气场站会出现天然气管线被冰堵的现象,在低温环境下,由于一部分管线的调节阀及流量调节阀在调节功能上得不到很好的控制,容易造成管道堵塞,造成冰堵现象的原因及处理办法需要进一步的研究及解决,行之有效的预防措施亟需实施,以便天然气正常的运用。

标签:天然气管线;冰堵原因;预控

在寒冷的环境下,天然气管线运行压力容易受到外界环境波动有所变化,外界环境温度降低及复线刚刚投产含有水分级其他较多杂质成分等因素导致调压阀、流量调节阀节流出现障碍等造成冰堵的现象,这样严重影响着供气站的安全平稳供气,也造成天然气的运营的不畅,为人们的生活与工作带来很多不便。

1 研究天然气冰堵原因

冰堵形成主要是因为水蒸汽与天然气的一些成分在一定的压力下和温度下形成化合物,管线管道,设施与仪器等出现堵塞的現象,堵塞管道、设备和仪表的一种现象。有水蒸气与天然气组成的水合物是一种白色结晶的化合物,外观类似冰、霜、微密的雪状的物质,化学成分主要是碳氢化合物和水分子构成进一步研究证实,水合物是一种晶体状的络合物,络合物之间借助氢键连接成晶体状态。天然气组成由甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、硫化氢气体分子等混合在晶体的格子中,当水蒸气等分子填充在晶体的格子中时,九儿形成晶体。

所以,水化物在天然气气输场站供气时由于低温导致节流处极易形成晶体状态,这样造成天然气工艺管线及仪器设备的冰堵现象,称为节流效应。在天然气遇到压力改变,温度急剧下降的情况,就产生了冰堵的现象。气体充满多孔塞或阀门从高压到低压转换时的温度变化出现不可逆热膨胀现象,称为节流膨胀。

如果在常温下,很多气体在膨脹后温度降低,称为冷效应。作为理想的气体在经过绝热节流后,温度是没有变化的,这样不会导致冰堵的现象,也会保证天然气正常供应气输。在平常的气体经过绝热节流后,温度都会发生改变,或降低、或升高、或没有任何变化。称为零焦耳-汤姆孙效应。焦耳-汤姆孙效应是实质是平常的气体没有达到理想的气体的要求。产生节流效应原因是由于压力突然降低导致温度降低产生冰冻的现象,称为正焦耳-汤姆逊效应。

节流效应过程中温度降低的程度与节流前的温度、节流前后的压力差密切的关系。在天然气的输气中,管线中天然气温度与周围环境的变化有关系,节流前后的压力差大小跟调节压力阀后压力稳定与气输介质的压力有关系,

所以,在寒冷环境运行中,管线气输介质温度越低,在气输压力很高的状况下容易产生节流效应,此外设备管道的直径小,管线中含有较多的杂质,容易出现冰堵现象。

2 天然气管线冰堵防控及处置策略

2.1 然气管线冰堵防控

出现冰堵现象影响气输供应,需要采取对应的措施预防冰堵现象的发生,防止水合物的生成。密封分离器、过滤器、聚结器、汇管等天然气的设备的排污次数,并且及时排出工艺管线网中天然气所含有的水蒸气,降低水的冰点,减少晶体形成;升高天然气的运行温度,在容易形成冰堵设备部位缠安装电热带或装置涡漩加热器,防止产生膨胀;降低调节压力系统运行的压力。可根据实际情况运用长输气管线运行来降低压力或通过调压系统前进口球阀节流调压系统降低进出口压力差;可以在天然气气输管线中融入化学抑制剂,降低温度,减少水化物的形成。所以,在寒冷环境下,为了预防冰堵形成可以采用电伴热系统、棉毯包裹排污管线等一些防寒措施,降低冰堵的各种形成原因。

2.2 天然气管线冰堵处置策略

对于已经形成的冰堵的要因地制宜及时采用有效的办法解决冰堵,对于调压阀指挥器出现冰堵时,主要原因是由于管道直径比较窄,可以在指挥器上面加上保温措施,如,浇注热开水,减少水化物的生成;如果流量调节阀出现冰堵时,流量调节阀本身结构很厚,存在两个调节阀的构造,简单的加热保温措施达不到解决效果,可以根据轻重的情况,调节阀的上游节流的办法,降低调压阀前后的压力差,降低节流效应,消除冰堵现象;如调压计量支路能够足够支持运转的情况下,通过切换分输支路的策略来解决冰堵现象;排污管线、分离仪器等出现冰堵时,可利用管线的排污冲力冲开冰堵的位置,操作中要缓慢打开排污阀。同时可利用保温的方法来防止冰堵的方式。

3 结束语

天然气场站在寒冷低温环境下运转的过程中,工艺管线及输送设施仪器出现冰堵现象对气输是潜在的最大安全影响因素,冰堵形成造成天然气供应不及时,运营受阻,影响长期的供应。所以,对调压阀的控制、减少节流效应的方法运用及排污管线运用保温的方法能够保证天然气持续长久的提供用户使用是重要的举措。建议借鉴多种防控天然气冰堵的各种措施,防止寒冷环境下冰堵现象的发生,防范的措施往往要优越于对已经形成冰堵的策略。在防控冰堵的措施上需要进一步的研发,开创出更多的适用的防控冰堵的措施与方案,消除天然气的气输的隐患问题,保证天然气的正常气输,保证下游用户持续的使用天然气,促进天然气的长久开发与长效运转,提供高质量天然气,为人们的生活提供更多便捷服务。

参考文献:

[1]王盼海,孙大明,杨英忠.天然气场站工艺管线冰堵的成因与处理措施[J].中国科技纵横,2010(10): 268.

[2]张少君.天然气输送管道及站场冰堵的成因及防治对策研究与探讨[J].中国化工贸易,2014(2):389.