天然氣水露點測試技術的研究

高月(大慶油田采氣分公司中心化驗室，黑龍江 大慶 163000)

0 引言

一般來說，天然氣組成成分中含有硫化氫以及二氧化碳等物質(zhì)，如果天然氣管道運輸期間存在液態(tài)水問題，會加速酸性組份對管壁以及相關部件的腐蝕速率，不僅會對管道使用壽命造成不利影響，同時也會對天然氣企業(yè)經(jīng)營管理效益造成不利影響。目前，為全面提高天然氣管道運輸效率，企業(yè)方面要求工作人員應該對天然氣水露點測試工作的重視程度[1]。所謂的天然氣水露點溫度主要是指在水汽含量以及氣壓條件一定時，天然氣冷卻到飽和時的溫度。當露點溫度表現(xiàn)越低，則表明空氣干燥程度越高。反之則相反。結(jié)合當前測試情況來看，在天然氣水露點的測試應用方面，主要以冷卻鏡面露點儀測試方法為主。工作人員可以根據(jù)測試反饋結(jié)果對天然氣管道運行情況進行全面把握，降低天然氣管道運行風險程度。

1 天然氣水露點檢測技術原理分析

結(jié)合當前應用情況來看，在天然氣水露點檢測技術的應用方面，主要以冷卻鏡面露點儀為主。究其原因，主要是因為冷卻鏡面露點儀無論是在檢測精度還是在操作使用方面都具備較強的優(yōu)勢特點。舉例而言，工作人員在應用冷卻鏡面露點儀的過程中，可以利用冷卻鏡面露點儀的耐用性以及便攜性等優(yōu)勢特點，提高現(xiàn)場測量精度，同時還可以提供0.5℃以內(nèi)的重復性結(jié)果。

結(jié)合現(xiàn)場實際使用情況來看，冷卻鏡面露點儀攜帶金屬鏡面，當樣品氣流經(jīng)過該金屬鏡面時，工作人員可以對其進行準確測量，并適當降低其溫度。當鏡面溫度冷卻到一定程度時會產(chǎn)生一定量的凝析物。此時，現(xiàn)場工作人員可以觀測到鏡面表面發(fā)生結(jié)露現(xiàn)象。凝析物會逐漸減少直至消失不見，此時的鏡面溫度則可以被認作儀器被測氣體的露點。由于冷卻鏡面露點儀在測量方面較為簡便且精確度較高，促使其被廣泛應用于天然氣現(xiàn)場計量點測量工作當中，具有重要的應用價值[2]。

2 天然氣水露點測試現(xiàn)狀及誤差問題分析

結(jié)合當前測試情況來看，雖然天然氣水露點測試技術得到了良好應用發(fā)展，但是在實際使用過程中還是會受到不確定因素的干擾影響而出現(xiàn)測量誤差問題。如果不加以及時解決，不僅會對天然氣管道的安全運行造成不利影響，同時也會對相關企業(yè)經(jīng)濟效益造成不利影響。一般來說，天然氣水露點測試技術產(chǎn)生誤差問題的主要原因可以從下述方面進行掌握與了解：

一方面，不同儀器在測試原理方面存在一定差異，導致測量精度存在誤差問題。雖然從客觀角度上來看，冷卻鏡面露點儀在天然氣水露點測試工作中得到了廣泛推廣與應用，但是在實際測量過程中，為迎合天然氣水露點測試需求，工作人員通常會利用在線分析儀或者便攜式分析儀進行精準操作[3]。其中，所謂的在線分析儀主要是利用石英晶體實現(xiàn)含水量測試過程。根據(jù)天然氣中水含量以及壓力關系進行換算分析，根據(jù)分析反饋結(jié)果確定天然氣水露點數(shù)值。而便攜式分析儀，也就是我們上文所說的冷卻鏡面露點儀，主要通過利用鏡面冷卻法實現(xiàn)對水露點值的直接讀取。由于二者在操作原理及方法方面存在較大不同，導致在數(shù)據(jù)讀取方面也會存在一定差異。

另一方面，周邊環(huán)境因素對測試結(jié)果存在一定作用影響。首先，周邊環(huán)境溫度表現(xiàn)往往會對測試精度造成一定影響。如果天然氣中水露點值與周邊環(huán)境溫度相近，或者是偏高一些，會導致天然氣在進入儀器設備中時，析出部分水分，導致對測試結(jié)果造成一定的偏差影響。其次，天然氣質(zhì)量往往會對測試精度造成一定影響。一般來說，天然氣中含有部分烴類以及相關物質(zhì)，它們的存在往往會對水露點測試結(jié)果造成一定偏差影響，尤其是對于便攜式分析儀方法而言[4]。對于便攜式分析儀方法而言，天然氣中的乙二醇等物質(zhì)會對分析測量結(jié)果造成一定偏差影響。再加上如果天然氣中的烴露點與水露點數(shù)值相近，則會進一步加劇測量精度的不準確程度。最后，人員操作水平往往會對測試精度造成一定影響。對于便攜式分析儀而言，所生成的數(shù)據(jù)很容易受到人為操作的影響而產(chǎn)生誤差。

3 天然氣水露點測試注意事項分析

為全方位提高天然氣水露點測試精度，現(xiàn)場工作人員應該嚴格按照天然氣水露點測試規(guī)范要求，對在線分析儀以及便攜式分析儀使用過程涉及到的要點內(nèi)容進行明確掌握與合理落實。一般來說，在應用天然氣水露點測試技術的過程中，現(xiàn)場工作人員應該從以下方面嚴格注意。

3.1 便攜式分析儀的使用注意事項

對于冷卻鏡面露點儀等便攜式分析儀而言，在正式應用測試過程中，應該加強對氣體流動速度的控制管理以及加強對氣體冷卻速度的控制管理。其中，對于氣體流動速度的控制管理，建議工作人員應該根據(jù)便攜式分析儀測試標準。對測試的空氣速度進行合理調(diào)整，以確保數(shù)據(jù)整體的準確性[5]。

一般來說，如果氣體流動速度過快或者過慢，均會對鏡面露珠的形成造成不良影響，不僅會影響數(shù)據(jù)讀取的準確性，同時也會影響數(shù)據(jù)測量精度。對于氣體冷卻速度的控制管理，建議工作人員在應用便攜式分析儀測試的過程中，應該加強對空氣冷卻速度的把控力度。如果氣體冷卻速度過于快，工作人員難以精準觀察到露珠形成時涉及到的溫度變化情況。

3.2 在線分析儀的使用注意事項

對于在線分析儀而言，在測試過程中需要按照下述規(guī)則要求進行合理操作：一方面，工作人員應該做好減壓處理工作。一般來說在使用在線分析儀進行天然氣水露點測試的過程中，勢必會伴隨降溫等問題的產(chǎn)生。在這樣的測試條件下，天然氣中的水分會析出。為防止對最終測量結(jié)果造成不利影響，工作人員可以在減壓處設置熱能系統(tǒng)，防止降溫對數(shù)據(jù)造成的誤差影響。另一方面，工作人員可以裝置旁通管道。從客觀角度上來看，設置旁通管道可以為在線分析儀裝置提供良好的測試保障。不僅可以節(jié)省儀器反應時間，同時還可以確保測試過程樣氣的流通效果。

除此之外，在線分析儀中的干燥器以及水分發(fā)生器使用壽命有限，如干燥器與水分發(fā)生器在使用壽命方面多以兩年為主。但是在實際使用過程中，由于受到多方面因素的干擾影響，像水分發(fā)生器可能只有半年的壽命使用時間、干燥器為一年。從這一點上不難看出，如果不加強日常維護管理，就很容易對儀器設備的使用壽命造成不利影響。針對于此，建議工作人員在使用完儀器設備之后應該對其進行保養(yǎng)，盡量延長儀器設備的使用壽命[6]。

4 天然氣水露點測試管理措施及相關建議

4.1 構(gòu)建科學合理的測試管理機制，加強現(xiàn)場安全管理水平

為全面提升天然氣水露點測試水平，建議工作人員方面應該立足于天然氣管道運行實際條件，構(gòu)建科學合理的測試管理機制。舉例而言，在測試管理期間，工作人員應該堅持按照三檢制度要求，對測試精度、工作人員等要素實現(xiàn)全方位、全過程以及全要素的管理。如對于在線測試分析儀以及便攜式分析儀涉及到的應用原理問題，必須加以嚴格把握；對于現(xiàn)場測試人員的資質(zhì)能力以及專業(yè)素質(zhì)必須加以嚴格審核，避免對現(xiàn)場測量作業(yè)精度安全造成不利影響。

同時，測試過程必須按照規(guī)范要求進行合理開展。建議現(xiàn)場人員可以根據(jù)周邊實際情況，建立安全合理的測試管理系統(tǒng)。通過不斷提高現(xiàn)場測試水平，確保天然氣管道得以實現(xiàn)安全運行目標。除此之外，在實行測試管理作業(yè)過程中，施工人員應該對儀器設備的使用情況進行明確了解。當儀器設備出現(xiàn)運轉(zhuǎn)不靈或者其他問題，應即刻停止作業(yè)活動，避免對測量精度造成不利影響。

4.2 合理選擇天然氣水露點測試方法，確保測量結(jié)果的準確性

雖然從客觀角度上來看，便攜式分析儀天然氣水露點測試工作當中發(fā)揮出了良好的作用效果，但是從實際應用角度上來看，在進行天然氣水露點測試過程中，工作人員還是應該結(jié)合現(xiàn)場實際條件以及工作需求，選擇合適的方法進行測試管理。舉例而言，當天然氣中水露點值與周邊環(huán)境相差不多或者偏高一些時，此時現(xiàn)場工作人員就不宜使用便攜式分析儀。

究其原因，主要是因為便攜式分析儀會受到溫度因素的影響而出現(xiàn)數(shù)據(jù)偏差問題。而使用在線分析儀則可以有效規(guī)避溫度因素的干擾影響，確保數(shù)據(jù)的精準性。除此之外，從維護管理角度上來看，在線分析儀在維護以及自動化程度方面表現(xiàn)較高，對于管道首末處重點站場位置而言，建議現(xiàn)場工作人員應該優(yōu)先利用在線分析儀進行天然氣水露點測試。而對于天然氣現(xiàn)場計量點測量工作而言，現(xiàn)場工作人員應該優(yōu)先利用便攜式分析儀進行測量管理。

4.3 構(gòu)建科學合理的維護管理機制，加強對儀器設備的管理水平

為防止天然氣水露點測試設備在應用過程中存在風險隱患問題，建議工作人員在每次使用完天然氣水露點測試設備之后，應該對其進行定期維護與保養(yǎng)管理。一方面，現(xiàn)場工作人員應該對天然氣水露點測試設備的操作記錄進行妥善保存，以期可以為后續(xù)維修管理提供良好的數(shù)據(jù)支持。另一方面，工作人員應該根據(jù)儀器設備實際運行狀態(tài)，采取針對性檢測與維護管理措施。一旦發(fā)現(xiàn)儀器設備存在運行失誤問題，可以對其內(nèi)部相關零部件進行更換處理。

5 結(jié)語

總而言之，科學開展天然氣水露點測試工作基本上可以視為確保天然氣管道運輸質(zhì)量安全的重要手段。因此，在日常管理過程中，工作人員應該對天然氣水露點測試工作予以高度重視。嚴格按照天然氣水露點測試規(guī)范要求，合理貫徹與落實相關技術內(nèi)容。需要注意的是，在測試技術應用過程中，現(xiàn)場工作人員應該嚴格恪守自身的操作行為，堅持按照天然氣水露點測試工作要求，提高現(xiàn)場測試精度，為天然氣管道的安全運行提供良好保障。