天然氣集輸管線冬季凍堵及解決措施分析

李志偉 王志軍 李敬熙

摘要：冬季里天然氣受到較低的外部溫度影響較大，其外輸調(diào)壓計量節(jié)點容易出現(xiàn)節(jié)流凍堵的情況，導(dǎo)致天然氣不能進(jìn)行穩(wěn)定的向外輸出。因此，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)致力于找出天然氣集輸管凍堵的原因，并采取針對性的措施以更有效的預(yù)防和治理該情況的出現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：天然氣;集輸管線;凍堵;解決措施

引言：

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)水平不斷的提高，天然氣已經(jīng)逐漸取代了煤炭成為各家各戶生活以及工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中的一大重要能源。城市和城鎮(zhèn)內(nèi)開始大規(guī)模的鋪設(shè)天然氣集輸管線，這也使得集輸管線的結(jié)構(gòu)也愈發(fā)復(fù)雜。與此同時，天然氣的需求量也在不斷的提升，這使得集輸管線供氣壓力增大。對于天然氣集輸管線冬季凍堵問題的解決變得迫在眉睫。

一、天然氣集輸管線冬季凍堵的原因分析

（一）水合物的產(chǎn)生

在某一個特殊的溫度以及壓力的條件下，天然氣中的水、硫化氫、甲烷等分子會融合在一起，最終形成一種晶狀的化合物。到了冬季，氣溫不斷下降就會導(dǎo)致該晶狀化合物的出現(xiàn)，導(dǎo)致管線堵塞，天然氣相關(guān)檢測儀表和設(shè)備沒辦法正常的工作。

（二）凝析水的集聚

在對天然氣進(jìn)行運輸?shù)倪^程中，由于運輸距離較遠(yuǎn)并且運輸過程中出現(xiàn)溫度懸殊的情況，導(dǎo)致部分水分凝析出來最終積聚在管線的底部。一旦天然氣從此進(jìn)過，水合物就會由此產(chǎn)生。水合物會使得天然氣在管線內(nèi)流通的范圍大大降低，并出現(xiàn)節(jié)流的現(xiàn)象，并且會加速水合成物的形成，導(dǎo)致管線受到嚴(yán)重的堵塞從而出現(xiàn)天然氣運輸故障[1]。

（三）不科學(xué)的消泡

在實際的天然氣運輸過程中，存在著不合理、不科學(xué)的消泡制度，這樣不合理的消泡制度會使得泡沫隨著液滴留到集輸管線內(nèi)部，并且冬天的低溫又會使得集輸管線內(nèi)有水合物形成，對天然氣的傳輸造成不小的阻礙。

（四）管線工藝設(shè)計不合理

在對管線堵塞的原因進(jìn)行分析的過程中，不難發(fā)現(xiàn)設(shè)計不合理也是導(dǎo)致管線堵塞的一大原因。例如排污處、積液處等位置設(shè)計都沒有充分考慮到其冬季會遭橫管線堵塞的狀況，最終由于管線的位置設(shè)計不合理導(dǎo)致冬季出現(xiàn)節(jié)流效應(yīng)，產(chǎn)生水合物，導(dǎo)致管道被堵塞。

二、冬季預(yù)防凍堵的有效措施

（一）在冬季增強(qiáng)天然氣氣源的脫水處理

從以上的原因分析中不難發(fā)現(xiàn)，天然氣的水合物生成直接原因是含有大量的水分子。所以，想要使得冬季的天然氣集輸管道避免出現(xiàn)堵塞相關(guān)工作人員可以通過測定天然氣氣源含水量以及脫水量來對管線中的含水量做脫水處理。這樣一來管線力的水合物生成條件就不充分，使得水合物無法生成，也就有效的預(yù)防了冬季管線凍堵的現(xiàn)象發(fā)生[2]。

（二）增設(shè)排水處理

工業(yè)開發(fā)天然氣的過程中必定會有一定的水蒸氣以及輕質(zhì)油產(chǎn)生。所以，在對天然氣傳輸管道進(jìn)行設(shè)計時應(yīng)當(dāng)讓管線保持一定的坡度，并且在管線的最低點以及閥門的位置要設(shè)置排水裝置，便于將該位置的積水和油及時的排出。唐柔天然氣集輸管線的壓力值偏低，對于管線內(nèi)部存留的水分以及油就需要人工進(jìn)行排出。如果管線內(nèi)的壓力值較高，則可以通過將排水裝置打開來將管線內(nèi)部的氣體壓力進(jìn)行排出。

（三）加強(qiáng)對管線和設(shè)備的管理

在冬季為了能夠減少集輸管線凍堵的狀況出現(xiàn)，作為天然氣企業(yè)自身應(yīng)當(dāng)增強(qiáng)對管線的檢查和管理工作，并且縮短檢查和維護(hù)的間隔日期，在檢查的同時要注意對其相關(guān)設(shè)備增強(qiáng)管理，增強(qiáng)排放管道內(nèi)積水的次數(shù)，以降低水合物產(chǎn)生的概率。

三、解決凍堵問題的相關(guān)措施

在以前解決天然氣管道凍堵問題的方式通常是使用噴燈或者熱水對發(fā)生冰凍的位置進(jìn)行澆灌使得冰融化，最后將冰融化后的水排出。但是這樣的方式會使得燃?xì)饧敼芫€的防腐層遭到嚴(yán)重的破壞，并且以這樣的方式解決凍堵需要花費較長的時間。因此，有了以下幾種更為適合的解決方式：

（一）渦流無損解凍措施

該技術(shù)主要是將電能轉(zhuǎn)化為磁場，磁場又能夠變成熱能，用電纜纏繞在需要解凍的部位，就能夠利用電纜形成一個磁場。眾所周知，磁場中心的強(qiáng)度值最大，因此電纜中心正是管道需要解凍的部位，當(dāng)電纜產(chǎn)生的熱量逐漸靠近中心，就能夠逐漸的將冰融化，此時只需要及時的將融化后的水排出即可[3]。

（二）加入化學(xué)反應(yīng)試劑

甲醇以及甘醇等醇類的反映劑都能夠較好的將水合物的結(jié)晶體進(jìn)行分解，這主要是因為醇類的物質(zhì)能夠與水蒸氣融合后形成凝析水，最終能夠阻礙水合物的生成。同時醇類的水溶液比一般的液體結(jié)冰點更低，這樣管線內(nèi)不在容易結(jié)冰，導(dǎo)致管線被堵塞的現(xiàn)象也會得以一定程度的減輕。

（三）定時排污

冬季在進(jìn)行天然氣運輸、生產(chǎn)的過程中要對過濾器、孔板流量計等等設(shè)備的排污次數(shù)和頻率不斷的增多，這樣才能夠做到及時的對天然氣所含的液態(tài)水進(jìn)行排放處理。要對值守人員有嚴(yán)格的要求，按照“五排、一放、一對比”的方式對站內(nèi)的各項設(shè)備進(jìn)行排污處理。這樣能夠一定程度的降低天然氣管道內(nèi)節(jié)流凍堵的現(xiàn)象出現(xiàn)。

四、結(jié)束語

如今，天然氣在人們的生活中以及工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著越來越重要的作用，因此對于冬天天然氣管道易發(fā)生的管線凍堵狀況相關(guān)的工作人員要引起足夠的重視，采取一切有效、可行的方案對凍堵的狀況加以預(yù)防和解決，最大限度的保障天然氣集輸管線的安全運行，為人們的日常生活以及工業(yè)生產(chǎn)提供安全、有效的天然氣供應(yīng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]田明號，李順.天然氣集輸管線冬季凍堵及措施研究[J].建材與裝飾，2018，000（003）：155-156.

[2]仲曉躍.天然氣集輸管線冬季凍堵原因分析及解凍措施研究[J].中國化工貿(mào)易，2018，10（025）：203.

[3]黃炯.天然氣長輸管道冬季凍堵現(xiàn)場分析與處理[J].石化技術(shù)，2019（4）：35-35.