天然氣處理裝置凍堵危害因素識別及控制

魚劍 李杰 劉昌民 蘆銳 陳娜娜 宇馨彤 ?；哿?/p>

摘要：天然氣是人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活需要的清潔燃料，屬于不可再生能源，其中具有較多水蒸氣，在管輸?shù)倪^程中減少管線輸送能力和氣體的熱值，增加管線腐蝕。人們對其進行應(yīng)用的過程中采用天然氣處置裝置，需要有效識別相關(guān)凍堵危害因素，制定針對性的控制措施，避免發(fā)生相應(yīng)的安全事故。

關(guān)鍵詞：天然氣處理裝置;凍堵危害因素;識別;控制

天然氣處理裝置受到凍堵危害因素的影響，容易造成管線堵塞不通暢，對裝置正常工作生產(chǎn)帶來嚴重影響，甚至造成設(shè)備、管線、閥門凍裂的現(xiàn)象，增加了天然氣泄漏、爆炸等安全事故發(fā)生的幾率，對人們的生命安全產(chǎn)生威脅。人們要對天然氣處理裝置加強防凍堵工作力度。

1天然氣處理裝置凍堵危害因素識別

1.1水蒸氣、天然氣危害因素

人們對天然氣進行利用處理的工藝流程中，需要經(jīng)過增壓、脫水、冷卻和分餾才能達到各組分的分離。天然氣中包含大量水蒸氣，在進行脫水之前，由于增壓和冷卻不飽和水蒸氣轉(zhuǎn)變成飽和水蒸氣，會發(fā)生冷凝液析出，在這個過程中溫度低于冰點就會造成工藝流程凍堵現(xiàn)象，主要包含管線、排污管線、空冷器、設(shè)備和消防管線凍堵等危害。人們在冬季寒冷季節(jié)進行對天然氣處理裝置開工吹掃、試壓和停工處理之后，氣體分離裝置在相關(guān)設(shè)備和管線中可能包含水，沒有進行科學(xué)合理處理的情況下，就會發(fā)生設(shè)備、管線和閥門凍堵的現(xiàn)象[1]。另外，天然氣處理裝置正常開工生產(chǎn)的過程中，其中精餾塔內(nèi)在塔頂回流罐和塔底沸器中集中了大量水，管線中的水箱最低點、不流動死角進行集中，同時備用機泵的泵體、冷卻水管、蒸汽水線死角位置在低溫的條件下容易出現(xiàn)凍堵。

天然氣在深冷裝置中，包含二氧化碳，在低溫的條件下就會容易產(chǎn)生凝結(jié)凍堵流程，同時對金屬設(shè)備具有較大的腐蝕性。

1.2設(shè)備防凍不到位

部分設(shè)備將水當作冷卻介質(zhì)，當自然環(huán)境溫度不高于冰點的情況下，容易造成運行或停運設(shè)備的凍堵問題。大型機動設(shè)備采用的潤滑油，當環(huán)境溫度不高于傾點的情況下，具有較大粘度，流動性較差，難以順利的啟機，造成機組潤滑較差，進一步增加了機組磨損程度。

1.3儀表和消防系統(tǒng)危害因素

儀表風(fēng)是天然氣處理裝置設(shè)備的啟動風(fēng)，需要對其進行干燥脫水，進而更加符合裝置風(fēng)源的實際需求。儀表風(fēng)系統(tǒng)在干燥脫水的過程中，處理不當、露點較高，同時在溫度急劇下降或者在-25攝氏度的情況下，其管線低點構(gòu)成凝噎、水化合物，造成管線堵塞，造成輕烴裝置氣動閥損壞，帶來較大的安全風(fēng)險隱患。

冬季消防管線中存在消防水就會出現(xiàn)結(jié)冰的現(xiàn)象，經(jīng)常由于結(jié)冰漲裂管線，消防噴頭堵塞，造成消防系統(tǒng)不能順利應(yīng)用。

2天然氣處理裝置凍堵控制對策

2.1水蒸氣、天然氣危害因素控制

相關(guān)人員在冬季對天然氣處理裝置開工生產(chǎn)、停工維護的過程中，需要將工藝管線、設(shè)備和機泵設(shè)備冷卻水系統(tǒng)中的水全部清除，或者可以采用壓縮空氣做好吹掃工作，同時在完成吹掃之后全部斷開水線、氣線和關(guān)聯(lián)的設(shè)備加盲板，防止造成閥門密封不嚴，導(dǎo)致出現(xiàn)進水現(xiàn)象，發(fā)生工藝管線和設(shè)備凍壞現(xiàn)象[2]。另外，相關(guān)人員對天然氣處理裝置防凍控制對策經(jīng)常采用循環(huán)熱水、導(dǎo)熱油伴熱、防爆電伴熱帶伴熱的方式，或者充分發(fā)揮天然氣處理裝置自身熱源的重要作用，采用工程做好防凍工作，取得良好的防凍效果。相關(guān)人員對部分停運設(shè)備需要將其內(nèi)部的水和冷凝液全部清除，同時進行相應(yīng)的隔斷。

2.2設(shè)備防凍措施

部分設(shè)備在正式進入冬季之前采用的冷卻水當作介質(zhì)，相關(guān)人員可以將冷卻水轉(zhuǎn)換成防凍液，同時部分設(shè)備和容器不能采用防凍液的情況下，需要對采用的冷卻水進行相應(yīng)的保溫防凍處理，避免對設(shè)備造成凍堵現(xiàn)象。

相關(guān)人員可以采用先進科學(xué)技術(shù)設(shè)定凍堵預(yù)警裝置，當設(shè)備、管線等各個部分出現(xiàn)凍堵的情況下，及時向操作人員發(fā)出報警提示。操作人員結(jié)合相應(yīng)的操作標準和流程，采用針對性的對策做好凍堵問題的預(yù)防和處理工作。通常情況下，冷箱III、節(jié)流閥出口經(jīng)常出現(xiàn)凍堵，發(fā)生的凍堵現(xiàn)象存在一定的差異，需要做好分開預(yù)警。脫乙烷塔頂部來氣進冷箱III管線出現(xiàn)凍堵現(xiàn)象時，冷箱III進出口管線壓差發(fā)生相應(yīng)轉(zhuǎn)變，可以借助報警裝置開展自動監(jiān)測，同時在塔頂壓差出現(xiàn)異常變化的情況下，為操作人員發(fā)出凍堵跡象的報警提示，能夠有效預(yù)防凍堵問題不斷惡化，控制凍堵影響氛圍，進而對天然氣處理裝置安全穩(wěn)定運行提供有力的保障。

節(jié)流閥出口凍堵現(xiàn)象，是逐漸發(fā)展的過程，存在凍堵跡象的情況，其前后的溫度存在不同的轉(zhuǎn)變，節(jié)流閥前溫度下降，之后溫度上升。相關(guān)操作人員結(jié)合自身日常工作經(jīng)驗，節(jié)流閥出口出現(xiàn)凍堵之后難以進行有效解凍，需要做好早期報警信息的提示。因此，操作人員可以安裝凍堵報警裝置，實現(xiàn)自動監(jiān)測，存在凍堵跡象及時報警，有效控制其出現(xiàn)嚴重凍堵的現(xiàn)象。

2.3儀表和消防系統(tǒng)危害因素控制對策

操作人員對自控儀表參數(shù)進行適當調(diào)節(jié)，盡可能接近取壓點，避免出現(xiàn)凍堵假信號，同時可以對壓縮機等大型設(shè)備的顯示屏上增加電加熱設(shè)備，避免其受到低溫的影響出現(xiàn)黑屏的現(xiàn)象[3]。另外，操作人員對于壓力表、壓變等相關(guān)位置應(yīng)用防爆電伴熱帶加保溫，采用合適的功率，均勻纏繞電伴熱帶，采用恒溫開關(guān)，有效控制凍堵現(xiàn)象。操作人員定期檢測天然氣的脫水成效和水露點，保證脫水吸附劑工作狀況，或者更換吸附劑。冬季，操作人員及時排放儀表風(fēng)管線、火炬放空管線最低點的液體，避免產(chǎn)生凝噎，造成管道堵塞、儀表顯示錯誤。操作人員需要在冬季來臨，將消防管線中的消防水全面清除，避免出現(xiàn)結(jié)冰堵塞現(xiàn)象，保證消防系統(tǒng)安全順利使用。

結(jié)束語：單位要加強天然氣處理裝置防凍堵工作力度，優(yōu)化冬季防凍堵各項工作，全面嚴格遵守安全操作流程，在每個操作環(huán)節(jié)全面落實巡檢制度，保證裝置開工運行參數(shù)的合理準確性。操作人員要有效識別裝置凍堵危害因素，做好相應(yīng)的控制工作，保證裝置安全高效的運行。

參考文獻：

[1]茹曉哲. 低溫環(huán)境下天然氣站場預(yù)防及處理凍堵措施研究[J]. 石化技術(shù)， 2019， 026（006）：78-79.

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[3]趙玉軍， 馮斌， 何珍，等. 某煤制天然氣企業(yè)職業(yè)危害分級及防控對策[J]. 中國工業(yè)醫(yī)學(xué)雜志， 2019， 32（03）：69-71.