济齐天然气管道通球干燥和置换投产过程分析

第２２卷第１０期油气储运

济齐天然气管道通球干燥 与置换投产过程分析

汪春付（中原油田分公司天然气管输处）汪春付 摘济齐天然气管道通球千燥与里换投产过程分析，油气储运，２００３，２２　（１０）　５７－５９．要结合济南一齐鲁天然气管道投产要求和实际施工环境，对两种天然气管道整体干燥、置换方案进行了比较分析。采用甲醉＋氮气的干燥、置换工艺，依靠甲醇千燥管道，采用氮气置换空气、天然气置换氮气的方法，通过在四个清管器之间分别注入一定量氮气、甲醇、氮气和天然气的方式，实现管道一次性千操与置换。介绍了该工艺在管道千燥与置换过程中的具体实施情况，给出了甲醉实际注入量的计算方法，为其它天然气管道整体干燥与置换提供了借鉴。 主题词天然气管道干焕投产工艺比较应用

一、前言

济南一齐鲁天然气管道全长１３４　ｋｍ，管径为５０８Ｘ７．９　ｍｍ，　２００２年３月１２日，该管道按投产要求进行了水压试验和通球吹扫，但由于管道沿途地形复杂、地势落差较大（最高落差达到８６　ｍ），导致吹扫后的管道在部分低凹处和管壁上仍存有水分和水膜。为防止管道投产运行后出现冰堵现象，决定对管道实施干燥山。 根据总体设计要求，济南一齐鲁天然气管道拟定于２００２年３月中旬正式投产为了保证管道在短时间内达到干燥与置换要求，经论证比较、优化施工方案，采用了通球干燥与氮气置换同步进行的方法，对管道实施了一次性整体干燥与置换投产干燥管道，并结合氮气置换空气、天然气置换氮气的方法，以氮气＋干燥球＋干燥球＋氮气＋天然气的组合成的“五球四车厢”的方式（见图１），在２号、３号清管器前分别加装一枚干燥球，利用天然气为驱动力，推动着由皮碗清管器、氮气、干燥球，清管器￣氮气￣干燥球￣清管器，氮气￣清管器、氮气￣清管器组成的干燥置换列车在管内前行，对管道进行一次性干燥与置换。此外，在干燥与置换过程中必须将管内每个清管器的间距控制在１　ｋｍ左右，以保证清管器运行至管道末站时，天然气与空气之间有足够的氮气间隔。皮碗清管器０　５０８　Ｘ　Ｔ９　．．曾道－　－ＲＩＫＩ　．　Ｎ１６　ＩＫＩＥ　１１Ｐ　ＩＫＩＣ　ＩＮＶＩＫｔ

图Ｉ聚氨脂干燥球＋氮气干燥、置换的结构示意图二、管道通球干燥与置换 方案的比较

Ｉ、方案一 （１）工艺方式干燥球＋氮气的工艺方式是依靠吸水性较强且具有高耐磨强度的聚氨酷干燥球咭 （２）特点干燥球＋氮气的干燥、置换工艺操作简便、易于施工，较适用于炎热干燥地区。例如，在地处热带、气温较高（夏季气温近５０＇Ｃ）的苏丹管道和卡塔尔管道应用该工艺均获得了较好的干燥效果。但在气温低、湿度大的环境下，该干燥与置换工艺却难以彻底清除掉管道内低凹处的存水。

．　４５７００１．河南省浪阳市（０３９３）４８２２９；！．

万方数据油气储运２００３年 ２、方案二 （１）工艺方式甲醇＋氮气的干燥、置换工艺方式是用甲醇作为吸湿剂对管道进行干燥，并结合氮气置换空气、天然气置换氮气的方法，以氮气＋甲醇＋氮气＋天然气组合成的“四球三车箱”的方式（见图２），在２号与３号清管器之间加注一定量的甲醇吸湿剂，利用天然气作为驱动力，推动着由皮碗清管器。氮气”皮碗清管器￣甲醇‘皮碗清管器”氮气￣皮碗清管器组成的干燥置换列车在管内前行，对管道进行一次性干燥与置换。此外置换过程中必须在３号与４号清管器之间注人氮气，以保证清管器运行至管道末站时，天然气与空气之间有足够的氮气间隔工艺又具有干燥效果好、应用不受外界环境气温与湿度等因素影响的优点（２ｌ 综上所述，考虑到济南一齐鲁天然气管道整体干燥与置换施工时间在３月份，受季风气候的影响，气温低（近２０＇Ｃ　）　，湿度大〔空气中的水气含量占８５务左右），为了保证管道整体干燥、置换一次达到投产要求，故选用受外界因素影响小且干燥效果较好的方案二，即甲醇＋氮气的干燥与置换工艺三、管道通球干燥与置换 的实施情况

皮碗清管鹅小５０Ａ　Ｘ　７　９　ｍｍ竺饭气１，临时施工装置的配备在首站发球筒上安装氮气、甲醇的加注装置（见＊Ａ－ｔ赫９４｀Ｚ一邢１下 ｝｝不 ｆｌＩ｀ｔ孤 ｝莽 ＂ｔ ‘号卜一，号４ｏ０１｝　，２号卜４００，Ｅ ｌ号图３）图４）。在末站收球筒上设置甲醇残液回收装置（见

图２甲醇＋氮气干燥与置换的结构示意图 （２）甲醉用量（Ｑ）的确定甲醇的用量（Ｑ）及加注甲醇的管道长度（Ｘ）计算式见式（］）、式（２） Ｑ二ｋＸ｝ＸＤＸＬ （１）式中Ｑ—甲醇用量，ｍ＇， ｋ—每平方米甲醇的消耗系数 取ｋ＝０．　３　Ｘ　１０“； Ｄ－管道内径，取。．４９２　ｍ； Ｌ－管道总长度，取１３４　ｋｍ Ｑ＝６２　｝ｆｌ：入门ＤＮ５０爷ｆｌ　￥

ＤＮ８０ＤＮ５００注氮气和注甲醇装置至放空管

日二二皿习 液二二二二 棍－－－尸－－｝气』一－」根据Ｑ二４Ｄ艺ｘ，可得到加注６２　ｍ＇甲醇用量的ＤＮ８０￥４号管道长度（Ｘ），即 ４ＱｎＸＩ少＝０．　３２６　ｋｍ（２）式中Ｘ—甲醇理论用量的管道长度，ｋｍ 考虑清管器的实际漏损及管内水量多等因素的影响，对上述理论计算值进行了综合分析并通过计算得出加注甲醇的实际用量为７６　ｍ＇，加注甲醇的管道长度即２号与３号清管器的问距（见图２）为。．４　ｋｍ （３）特点甲醇＋氮气的干燥与置换工艺在应用时尽管存在操作步骤繁锁、复杂的缺点。但从另一面看，由于甲醇能吸收大量水分．甲醇蒸气能与管道中水蒸气形成溶液，使水蒸气变成凝析液，所以该 图４甲醇残液回收装置 ２、具体操作步骤 （１）检查管道干燥与置换前各阀门的启、闭情况。开启发球筒上ＤＮ５００阀门、各截断阀室阀门、末站收球筒ＤＮ５００主阀门和放空阀，关闭其它支线的阀门 （２）向管内投人清管器并加注甲醇、氮气（见图２，图３），打开发球筒的快开盲板，将１号清管器放人发球筒的大小头处并顶靠紧，再分别关闭快开盲板和Ａ号灌注阀，打开Ｂ号灌注阀，向发球筒内加注氮气，当发球筒内的氮气压力高于。２　ＭＰａ时，工

万方数据第２２卷第１０期汪春付济齐夭然气管道通球干操与置换投产５９号清管器会在该压力推动下经过ＤＮ５００主阀门，之后立即关闭Ｂ号灌注阀和ＤＮ　５００主阀门，打开Ａ号灌注阀，向管道内加注氮气，至管内氮气段达到规定长度值４００　ｍ时止。然后，重复上述发球过程，利用注人发球筒内的氮气压力为驱动力，将２号清管器推过ＤＮ５００主阀门后，立即关闭Ｂ号灌注阀和ＤＮ５０。主阀门，打开Ａ号灌注阀，向管道内注人７６　ｍ“甲醇，至管道内甲醉达到０．　４　ｋｍ为止。同理，当３号清管器经过ＤＮ５００主阀门后，按上述加注方法向管道内注人一定量的氮气后，再从发球筒发射４号清管器，待４号清管器经过ＤＮ５００主阀门后，关闭Ｂ号灌注阀和ＤＮ５００主阀门，结束管内加注氮气、甲醇的操作。 （３）管道整体千燥与置换过程。开启ＤＮ５００输气主阀，向管内注人首站天然气，并以此压力作为驱动力，推动着由４号皮碗清管器、氮气。３号皮碗清管器￣甲醇－＋２号皮碗清管器￣氮气”１皮碗清管器组成的干燥置换车在管内前行，对管道进行一次性干燥与置换。为提高管道整体干燥与置换质量，干燥置换车的行走速度必须低于５　ｍ／ｓ，管内压力应控制在。．４－１．　０　ＭＰａ之间 （４）甲醇残液回收及收球操作。当干燥置换车即将到达收球筒前时，应控制好首站的进气量（见图２，图４）。当收球筒指示器显示１号清管器到达收球筒后，应立即关闭收球筒前的ＤＮ５００主阀，同时减小首站进气量，取出１号清管器，关好快开盲板后开启ＤＮ５００主阀门，并将指示器复位。待２号清管器到达收球筒时，将甲醇残液排人４台棍合液罐，然后重复上述步骤取出２号，３号、４号清管器。 （５）管道干燥与置换的测试结果。通过对甲醉残液检测，得到其所含的甲醇体积的百分比大于８０务，表明管道干燥达到合格标准。并通过在末站连续３次（每间隔５　ｍｉｎ测试一次）测得长输管道内混合气体中的含氧量均低于２摇，这表明管道氮气置换合格 参考文献中华人民共和国石油天然气行业标准：ＳＹ０４０１－９８８输油输气管道线路工程施工及验收规范ｐ，１９９９，油田油气集输设计编写组：《油田油气集输设计技术手册》，石油工业出版社（北京），１９９４，（收稿日期２００２－１１－１３） 编辑：仇斌

谧啥条卜刁冷．魂于一七企」争小卜一」备一代干－璐－ｉｅ　ｒ｝　ｗ」十曰斗门ｔ　ｉ！　ｉ门召奋卡卜１告Ｍ－ｒ！召通闷于弓十日于４１肠加妊弓卜曰率书协ｔ１卜书一杆曰十一廿一朴竹一号卜一洛卜日于一舟卜一汁刁ｒ－辛卜（上接第４６　Ｗ　）六、结束语

油罐底板的初期渗漏一般比较轻微，而且渗漏的油水不易流到油罐基础外部，因此测量油面高度很难发现。当能够发现油罐明显渗漏时，油罐底板局部已经严重腐蚀，并且大量渗漏。铺设检漏层可以实现油罐底板渗漏的实时监测，及时发现油罐底板渗漏。在地下水位较高或容易积水的油罐基础中，检漏层起着隔离地下水与油罐的作用，防止地下水或积水由于毛细管作用进人油罐底板下表面，提高油罐基础的防潮能力〔７，。 铺设检漏层为新建油罐的基础设计提供了一种新的思路，在基础设计时，无论油罐有无环梁，都可以考虑增设检漏层。检漏层所需材料简单，安装容易，总投资较少。聚四氟乙烯塑料（俗称塑料王）薄膜耐腐蚀、耐老化性能十分突出，检漏层使用寿命较长。对安装了检漏层的油罐，可以取消通过测量油面高度来判断油罐底板渗漏这一繁重的劳动，减轻了操作人员的劳动，提高了管理效率。此项技术已在某机场转运油库及使用油库的油罐基础得到了应用，效果良好口

参考文献雷壮吉金属油雄的愉偏与修复，石油库与加油站，２００２．１１（１）ａ潘家华等：抽嫩及管道强度设计，石油工业出版社（北京），１９８６倪建乐：立式圆柱形油魄基础形状和罐底板寿命，油气储运，１９９４，１３（５）５Ｘ３０４６一”，石油化工立式圆筒形钢制焊接储增设计规范。王成华等土力学原理，天津大学出版社〔天津）．２００２ＧＢ５０００７－２００２，建筑地基基础设计规范。张赞牢等：油库技术与管理，科学技术文献出版社（北京），１９９８口（收稿日期：２００２ｍｏ：１１－１３）４ｉｔＯＡ

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