天然氣管道輸送中天然氣干燥系統(tǒng)

彭源（中石油渭南煤層氣管輸有限責任公司，陜西 渭南 714000）

天然氣管道輸送中天然氣干燥系統(tǒng)

彭源（中石油渭南煤層氣管輸有限責任公司，陜西 渭南 714000）

天然氣的正常運輸離不開各個環(huán)節(jié)的配合，干燥系統(tǒng)就是其中一個減少管道中多余水分的環(huán)節(jié)。同時也是提高天然氣質(zhì)量，保證運輸安全性的主要系統(tǒng)。本文對干燥系統(tǒng)進行分析，探究其運行方式，為當前的天然氣管道運輸作業(yè)提供借鑒。

天然氣管道；運輸；干燥系統(tǒng)

天然氣具有穩(wěn)定、安全、污染小等特點，因而被普遍用于照明、供熱等用途中，成為人們生活中不可獲取的能源之一[1]。天然氣管道將天然氣源源不斷地輸送到每一名用戶處，為生產(chǎn)、生活提供動能，但是在使用的過程中燃氣利用率低、產(chǎn)生污染等問題也伴隨著，主要原因在于運輸過程中干燥系統(tǒng)干燥效果不佳。提高天然氣干燥效果，也成為當前天然氣供應工作中的研究熱點。

1 真空干燥系統(tǒng)

隨著人們對于天然氣性質(zhì)的不斷研究，可用于天然氣干燥的方法也越來越多，給當前的天然氣干燥作業(yè)提供了更多的選擇，在一定程度上提高了天然氣行業(yè)的服務水平。其中，以真空干燥的方式最為常見。該方法主要利用水在低溫、低壓狀態(tài)汽化的原理，可將管道內(nèi)多余的水分蒸發(fā)、汽化，實現(xiàn)干燥天然氣的最終目的[2]。在實施時需要用裝置將溫度、壓強控制在一定的水平，使管道壓力低至管壁溫度之下，隨后在低壓、低溫下管道內(nèi)的水分附在管道內(nèi)壁上進而汽化。此時，可利用真空泵可將管道內(nèi)多余的水分、蒸汽抽出管道外，實現(xiàn)管道干燥的目的。與其相似的還有氮氣、干空氣、干燥劑干燥等物理干燥方法。在操作需要結(jié)合站場內(nèi)管網(wǎng)系統(tǒng)進行明水排除的檢查，此外，還需要按照管道測、試壓機掃水等常規(guī)操作步驟。嚴格按照操作步驟、操作規(guī)范來執(zhí)行，有利于提高干燥質(zhì)量。

2 干空氣干燥系統(tǒng)

除了真空干燥之外，目前天然氣行業(yè)還可采用干空氣干燥的方法。所謂的干空氣干燥方法即為通過將干燥空氣持續(xù)不斷注入管道內(nèi)，利用干空氣擠壓出管道內(nèi)的濕空氣的方式，提高天然管道內(nèi)的干性程度。利用干空氣干燥系統(tǒng)進行天然氣的干燥，需要清除管器、收發(fā)筒、管線等設(shè)備，同時也要嚴格控制參數(shù)，如壓力需控制在200～800Kpa的范圍內(nèi)，而清管器的移動速度也需要控制在3.6～7.0Km/h的范圍內(nèi)。進行站場干燥時注入壓力應不小于200kPa，不大于400kPa，連續(xù)吹掃直至露點到零下20°C。在設(shè)備設(shè)置上，需要安裝臨時的收、發(fā)球以及連接管線等，而末端部位的收球筒則需將排污口和放空口，將多余的物質(zhì)排出管外。此外，密閉試驗與干燥驗收也是必不可少的環(huán)節(jié)。當末端出口空氣露點在零下20°C時需將管道放在壓強在50～70kpa的范圍內(nèi)進行4個小時的密閉檢測，隨后按照常規(guī)超過對管道進行驗收、干空氣填充等。

3 氮氣干燥系統(tǒng)

氮氣作為一種惰性氣體通?？捎糜诟黝愇锲返母稍镏?，在天然氣管道中也同樣適用。主要的設(shè)備有液氮汽化器、加熱器、水套爐等主要的設(shè)備，其中，汽化器的流量值需在管道總?cè)萘康?.5倍以上。在進行氮氣干燥時需將所有待干燥的管道連接，并用盲板將干燥管道與設(shè)備進行隔離。此外，還應將天然氣管道作固定處理并設(shè)安全警戒線，禁止非工作人員靠近。采用低溫、溫軟的法蘭連接管道，使用無縫鋼管鏈接汽化器與加熱設(shè)備，用軟管或者鋼管連接待干燥管道與加熱設(shè)備。在完成上述操作之后，應進行干燥作業(yè)、檢查以及系統(tǒng)封堵。通常情況下，出口處的溫度不高于60°C、不低于50°C為宜，吹掃時的進氣壓力在0.3～0.5MPa范圍內(nèi)。當露點溫度至零下20°C時，將管道做密閉處理直至溫度升上，但是溫度應控制在3°C以下。在進行氮氣干燥時，溫度、壓強對與干燥的效果息息相關(guān)，因此對于溫度、壓強等因素應進行嚴格的把控，將相關(guān)因素控制在最佳的范圍之內(nèi)。

4 干燥劑干燥系統(tǒng)

與真空、干空、氮氣干燥不一樣，干燥劑干燥是一種化學處理方法，主要的干燥材料為三甘醇、甲醇等。在干燥系統(tǒng)對于參數(shù)的要求相對較高，如干燥劑的劑量、運行速度及壓力等。在設(shè)備設(shè)置上，注入泵、回收裝置與收發(fā)球筒的距離應在25m以外。同時，使用法蘭連接管線與管道，形成一個氣密性高的管道系統(tǒng)。在設(shè)置清管組時需要3到4個清管器，組成一個管道干燥系統(tǒng)；而濕空氣的管道驅(qū)動使用可使用氮氣、干空氣等。此外，為提高干燥質(zhì)量，應將清管器的速度控制在5～7km/h的范圍內(nèi)，壓強則在0.3～0.5MPa范圍內(nèi)[3-4]。其中，干燥劑的劑量應根據(jù)實際的施工量進行計算，并重復使用干燥劑，提高干燥劑的利用率。對于不同的干燥劑種類，也有不同的操作方法。如使用丙醇甘醇進行管道干燥時，在清管器組的前后可避免向管道內(nèi)注入氮氣的步驟；而將甲醇作為干燥劑時，需要將氮氣注入清管器組前后500m。該系統(tǒng)也需要進行干燥檢查與系統(tǒng)封堵，其中干燥檢查需對管壁上的干燥劑產(chǎn)瘤進行清除，同時控制管道末端部位的混合液成分，將干燥劑的含水量控制在20%以下。區(qū)別于其它干燥方式，干燥劑可重復利用，降低干燥成本。

5 結(jié)語

當前用于天然氣干燥的方法較多，同時也要求相關(guān)工作人員需要加強自身的專業(yè)水平，加強自身對于天然氣管道的干燥方法學習。干燥系統(tǒng)對于參數(shù)、設(shè)備等具有一丁點的要求，因此也要求相關(guān)人員在操作中嚴格控制數(shù)據(jù)、參數(shù)，規(guī)范化使用設(shè)備，提高天然氣質(zhì)量，保障天然氣的正常運行。隨著環(huán)保、節(jié)能理念的滲透，當前的天然氣行業(yè)也應走環(huán)保、節(jié)能道路，創(chuàng)新工藝，提高自身的額市場競爭力。

[1]李曉宇,王長友,劉玉文,等.“十三五”期間中國天然氣行業(yè)競爭態(tài)勢及對策[J].天然氣工業(yè)，2016（02）：119-124.

[2]王曉峰,溫曉勇,查廣平,等.真空干燥技術(shù)在天然氣站內(nèi)管網(wǎng)中的應用[J].2015(06):7-10.

[3]周芳,姜波.煤制天然氣工藝流程優(yōu)化探討[J].化工設(shè)計, 2016(03):7-10.

[4]陳彥文,劉金海,劉政軒.降低噴霧干燥系統(tǒng)天然氣單耗的對策研究[J].資源節(jié)約與環(huán)保,2014(01):47,52.