探索天然气管道干燥技术的研究

8.3 管道干燥根据《输气管道工程设计规范》（GB50251-2003),输气管道试压、清管结束后应进行干燥。

干燥方法可采用吸水性泡沫清管塞反复吸附、干燥气体(压缩空气或氮气等）吹扫、真空蒸发、注入甘醇类吸湿剂清洗等方法进行管内干燥。

管道干燥可采用上述一种或几种相结合的方法，因地制宜、技术可行、经济合理、方便操作、对环境的影响最小。

针对本工程管道直径大，经过清管后管内水份含量少，干燥施工工期要求紧等特点，以及安全、环保等诸多因素，选择以干空气干燥法为主对管道进行干燥,特殊地段结合采用干燥剂、真空干燥法。

当采用干燥气体吹扫时，可在管道末端配置水露点分析仪，干燥后排出气体水露点应连续4小时比管道输送条件下最低环境温度至少低5℃、变化幅度不大于3℃为合格。

当采用真空法时,选用的真空表精度不小于1级,干燥后管道内气体水露点应连续4小时低于－20℃，相当于100Pa(绝)气压为合格。

当采用甘醇类吸湿剂时，干燥后管道末端排出甘醇含水量的质量百分比应小于20％为合格。

管道干燥结束后,如果没有立即投入运行,宜充入干燥氮气，保持内压大于0。

12～0.15MPa（绝）的干燥状态下的密封,防止外界湿气重新进入管道，否则应重新进行干燥.8.4 置换投产置换是天然气管道施工后投入运行的一个关键步骤，通过这一过程排出管道中的空气,引入天然气，同时检验管道的整体质量，其安全控制非常重要,投产置换的难点在于如何有效地将空气与天然气隔离，防止形成爆炸性混合物。

本工程建议采用氮气置换空气,再由天然气置换氮气的方式，中间不加隔离球，即采用“气推气"的方式。

根据置换过程中的实际情况，采用该方法时建议采取以下措施：(1)置换前要确保清管干净，以免给以后的运行管理带来麻烦。

(2)置换前要周密计算置换过程中天然气的供气压力，合理控制管道内气体流速。

为减少氮气混气头长度,天然气注入时天然气－氮气－空气的置换平均推进速度控制在2.59m/s。

天然气管道氮气干燥置换工艺及实际应用摘要：天然气管道干燥技术是天然气管道运输中重要的技术工艺之一，它能够对天然气管道中的水分进行及时的清除，保证管道在干燥的状态下进行运输使用。

笔者结合一定的实例，就天然气管道中氮气干燥装置的具体使用工艺，作出以下的论述和探讨。

关键词：天然气管道；氮气干燥；置换工艺一、氮气干燥置换工艺的特点天然气管道内游离态的水分存在于管道内，极易与硫化氢、二氧化碳、烃类等天然气组成成分发生反应生成水合物，大量的水合物能够使得输气管道的压降上升，这不仅能给管道阀门带来阻塞的危险，还极大地减小了管道输送天然气的能力。

基于天然气管道中水分存在的诸多危害，在使用天然气管道进行实际天然气运输以前，都要经过一定的干燥处理，我国目前采用的较为广泛的天然气管道干燥方法主要包括干燥剂干燥、真空干燥、干空气干燥、氮气干燥等，其中干空气干燥是适用范围最广的一种干燥方法。

与干空气-40℃的露点相比，氮气的露点能达到-75℃之低，所以氮气比干空气具有更优秀的干燥效果。

另外，使用干空气进行干燥需要空压机、制备机等装置，有些现场并不适合这些设备的使用，相反氮气干燥就不会存在这样的问题。

笔者基于对众多天然气管道干燥方法的研究与分析，从干燥的成本、可靠度、环保、效果等多角度出发，对天然气管道干燥中使用氮气干燥装置取得了合理成果。

使用氮气与干空气进行干燥的机理无甚差别，其主要差异在与干空气相比，氮气的含湿量更低，因此它的干燥效果更理想。

液态氮受热以后含水量能达到10-6之低，而干空气即使在达到-40℃的露点（在施工现场比较难达到），其含水量也只有126.8×10-6。

除此以外，使用干空气进行干燥，必须依靠各种大型的空压机、冷却剂、干燥器、露点仪、过滤器等设备，大量设备的使用时的其工作噪音巨大，并且由于干空气的流量不大，干燥工作持续的时间也比较长。

与之相比的氮气干燥置换，仅仅需要简单的露点仪即可，而且它具有更高效的干燥效果。

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。

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。