探析天然氣長輸管道冰堵的防治與應(yīng)急處理

曲明曉（中石化天然氣榆濟(jì)管道分公司，山東 濟(jì)南 250101）

探析天然氣長輸管道冰堵的防治與應(yīng)急處理

曲明曉（中石化天然氣榆濟(jì)管道分公司，山東 濟(jì)南 250101）

隨著我國各類能源的逐漸縮減，天然氣的投入使用成為了解決當(dāng)前能源危機(jī)的根本決策，天然氣的全線投產(chǎn)和輸氣管網(wǎng)系統(tǒng)的不斷擴(kuò)大，輸氣管道逐漸滋生出各種各樣的問題也日益突出，其中天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)的冰堵問題是運(yùn)行中存在的主要問題，尤其是在冬季氣溫比較低時更容易發(fā)生，最大程度上影響了天然氣輸氣及正常的運(yùn)行生產(chǎn)。因此，如何在當(dāng)下采取切實(shí)可行的措施防止和解決出現(xiàn)的冰堵問題就變得尤為關(guān)鍵，也是保障天然氣正常運(yùn)行生產(chǎn)和進(jìn)行正常輸氣的基礎(chǔ)。本文重點(diǎn)闡述了天然氣長輸管道冰堵的防治方法，并對冰堵后出現(xiàn)的問題如何進(jìn)行應(yīng)急處理提出了建議。

天然氣；長輸管道；冰堵；防范治理；應(yīng)急處理

天然氣長輸管道冰堵是目前比較常見和普遍存在的問題，也是目前在管道運(yùn)行管理中切實(shí)需要從根本上解決的問題。而天然氣長輸管道產(chǎn)生冰堵的原因主要是由于長輸管道在運(yùn)行使用前，進(jìn)行注水試壓的過程中，管道內(nèi)存在的水沒有清理干凈，在地勢比較低的地段容易造成聚水較多，當(dāng)溫度較低時形成了冰堵現(xiàn)象；其二就是當(dāng)溫度下降至天然氣的水露點(diǎn)時，天然氣組成部分中的水分子形成水合物致結(jié)霜或結(jié)冰現(xiàn)象，進(jìn)一步對流量計(jì)、閥門及其他設(shè)備形成堵塞。因此，就需要在長輸管道運(yùn)行使用前進(jìn)行干燥處理，并對天然氣進(jìn)行加熱或注醇處理，以提高天然氣在溫度下降時不受影響。

1 天然氣長輸管道冰堵的防治方法

1.1 有效控制氣源的質(zhì)量

防治天然氣出現(xiàn)冰堵的最有效方法就是最大程度降低天然氣的水露點(diǎn)，有效控制氣源的質(zhì)量。待天然氣在進(jìn)入長輸管道的干線之前，要先經(jīng)過干燥處理，而最常用的干燥處理方法包括液體及固體吸附法兩種。液體吸附法的主要途徑就是利用具有親水性的甘醇等吸附劑進(jìn)行脫水，進(jìn)而降低天然氣的水露點(diǎn)；固體吸附法的主要途徑就是利用具有強(qiáng)吸附能力的活性炭、硅膠和氧化鋁等吸附劑進(jìn)行有效脫水，從而使天然氣的水露點(diǎn)能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 對長輸管道進(jìn)行干燥

為有效解決管道注水試壓中所產(chǎn)生的積水問題，必須在施工的過程中進(jìn)行干燥處理，比較常用的方法有真空、干燥劑和空氣干燥三種方法。干燥劑干燥法是采用化學(xué)等干燥劑，在天然氣中注入干燥劑使蒸汽壓降低，達(dá)到干燥管道的目的。真空干燥法的原理是用真空泵減小管內(nèi)壓力去除自由水，達(dá)到與管內(nèi)相一致的真空壓力，致使管道內(nèi)壁的水分達(dá)到沸騰汽化?？諝飧稍锓ǖ氖褂帽容^廣泛，主要的方法就是直接利用干燥空氣進(jìn)行吹掃達(dá)到干燥的目的。

1.3 增加天然氣的溫度

在天然氣的運(yùn)送過程中，提高其運(yùn)送溫度能夠有效杜絕水化物的形成，通常采用的方法就是在長輸管道相關(guān)設(shè)備中加裝電伴熱進(jìn)而提高其溫度，最大程度避免形成天然氣水合物，這樣就可以有效解決長輸管道及相關(guān)設(shè)備出現(xiàn)冰堵的現(xiàn)象。同時，為了杜絕天然氣形成水合物，可以在長輸管道的天然氣中注入一定配比量的化學(xué)抑制劑，從而有效改變天然氣分子內(nèi)部的熱力平衡性，使其長期保持一定的流動性，這種解決天然氣冰堵的方法是最常使用的一種解堵方式。

2 天然氣長輸管道冰堵的應(yīng)急處理

2.1 對長輸管道進(jìn)行解堵

如果長輸管道的干線出現(xiàn)了冰堵問題，比較適用的方法就是關(guān)閉冰堵段閥門放空降壓，水合物隨壓力的降低進(jìn)行快速分解，也可用利用高溫蒸汽對冰堵管道進(jìn)行加熱，加速水合物的溶解，從而達(dá)到解堵的目的。如果站內(nèi)的局部管段出現(xiàn)了冰堵，可有效適用相關(guān)加熱設(shè)備對管段天然氣進(jìn)行加熱，進(jìn)而提高天然氣溫度，達(dá)到水合物能夠快速分解的目的。如果站內(nèi)的分輸管路出現(xiàn)了冰堵，可以進(jìn)行切換備用管路，并且可以對其進(jìn)行加熱，使水合物達(dá)到快速分解解堵的目的。

2.2 對管道設(shè)施進(jìn)行解堵

如果調(diào)壓閥出現(xiàn)了冰堵，可以采用注入一定比例的防凍劑甲醇等，利用防凍劑對天然氣的水分進(jìn)行吸收，進(jìn)而可以降低天然氣的水露點(diǎn)，達(dá)到快速將水合物進(jìn)行分解和解堵的目的。同時，如果站內(nèi)分離器、排污管道等設(shè)施出現(xiàn)冰堵時，可以有效利用在線排污這種方式進(jìn)行冰堵解決，也可以停用已冰堵分離器，啟用備用分離器。

2.3 對壓氣站場進(jìn)行解堵

對壓氣站進(jìn)行冰堵解堵也是比較常見的一種，如果聯(lián)絡(luò)或者分輸壓氣站發(fā)生了冰堵，這時可以利用調(diào)節(jié)相關(guān)工藝流程的方法，有效適用壓縮機(jī)出口處有著溫度較高的天然氣進(jìn)行反吹冰堵部位，進(jìn)而加速水合物的有效分解，也可以利用壓縮機(jī)出口處的高溫氣體對冰堵部位進(jìn)行解堵。同時，也要對引壓管進(jìn)行解堵，當(dāng)引壓管出現(xiàn)冰堵時，而其具備管徑較小的特點(diǎn)，故產(chǎn)生的水合物也比較少，可以采取熱水噴淋的方法對引壓管直接進(jìn)行澆注解堵，這是一種比較簡單、效果明顯的方法。

3 結(jié)語

綜上所述，隨著天然氣產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，我國的天然氣長輸管道系統(tǒng)正在逐步完善，在天然氣的輸氣與生產(chǎn)中，比較常用的處理冰堵方法就是對其加熱或者注醇，而對冰堵部位進(jìn)行噴熱或蒸汽加熱是目前比較行之有效的處理方法。針對當(dāng)前存在管道冰堵問題要合理進(jìn)行分析，研究相應(yīng)的措施并加以改進(jìn)，充分借鑒比較成熟的經(jīng)驗(yàn)做法，徹底解決影響管網(wǎng)系統(tǒng)的突出問題，確保輸氣管道安全有效的運(yùn)行。

［1］呂青楠.天然氣設(shè)備冰堵原因及防治措施［J］.科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2011（31）.

［2］羅瀟.天然氣冰堵的成因分析及預(yù)防措施探討［J］.中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2013（11）.

曲明曉（1989-），男，畢業(yè)于中國石油大學(xué)（華東）機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)，助理工程師，從事天然氣管道輸送管理。