天然氣長輸管道冰堵的防治與應(yīng)急處理獲獎科研報告

天然氣長輸管道冰堵的防治與應(yīng)急處理獲獎科研報告摘

要：本文主要針對出現(xiàn)冰堵的原因進(jìn)行了闡述，同時提出了應(yīng)對冰堵的防治措施和應(yīng)急處理方案。

關(guān)鍵詞：天然氣;長輸管道;冰堵;防治;應(yīng)急處理

天然氣長輸管道冰堵現(xiàn)象是一個常見問題，不僅影響著天然氣正常運輸，同時還極大程度影響了能源利用。而天然氣長輸管道冰堵問題形成原因較多，例如管道沒有清除干凈水分，導(dǎo)致氣溫較低時出現(xiàn)冰堵現(xiàn)象。氣溫下降導(dǎo)致天然氣中的水分子凝固，進(jìn)而形成冰堵?？傊?，天然氣長輸管道冰堵問題的產(chǎn)生原因較多，所以相關(guān)的應(yīng)對措施和處理辦法也就不盡相同。因此，相關(guān)的工作人員必須要針對管道冰堵問題的形成原因進(jìn)行細(xì)致分析，并找到合理的防治措施，有效解決天然氣長輸管道冰堵問題，為我國天然氣安全運輸提供保障。

一、天然氣長輸管道冰堵原因及危害分析

天然氣長輸管道在運行中出現(xiàn)冰堵問題較為常見，分析當(dāng)前在實際發(fā)展中主要引起天然氣長輸管道冰堵的原因為：溫度原因、天然氣含水量原因。另外分析天然氣長輸管道因冰堵問題，造成的危害主要表現(xiàn)為：流量統(tǒng)計異常、安全事故。筆者針對當(dāng)前天然氣長輸管道運行中，造成冰堵問題的主要原因，以及其所產(chǎn)生的危害進(jìn)行簡要的分析。

（一）溫度原因

天然氣通過長輸管道進(jìn)行傳輸，其氣體部分含有一定量的氣體水，該類氣體水在常規(guī)溫度下，呈現(xiàn)為氣體狀態(tài)不影響天然氣的穩(wěn)定傳輸。但因水的物理特性，其傳輸環(huán)境溫度在持續(xù)降低的過程中，天然氣傳輸中的氣態(tài)水會出現(xiàn)晶體化的現(xiàn)象。該類氣體晶體化現(xiàn)象的持續(xù)及集聚，最終造成了長輸管道的冰堵現(xiàn)象。一般情況下分析天然氣含水量越大，其產(chǎn)生冰堵現(xiàn)象的機(jī)率越高。

（二）外部地形及管道設(shè)計原因

天然氣長輸管道在設(shè)計建設(shè)中，考慮成本因素以及能耗問題，設(shè)計中存在較多的地形妥協(xié)現(xiàn)象。地形妥協(xié)現(xiàn)象下因地形問題造成的彎道增多現(xiàn)象也較為多見，彎道增多在壓力作用下，天然氣長輸管道中則會形成一定的水合物，最終因水合物的集聚產(chǎn)生了一定的冰堵現(xiàn)象。

（三）流量統(tǒng)計異常

分析天然氣長輸管道在運行中，出現(xiàn)冰堵問題主要造成的危害現(xiàn)象之一即為：流量統(tǒng)計異常。具體分析冰堵現(xiàn)象出現(xiàn)在節(jié)流孔板處及截斷閥引壓管處，均可造成的流量統(tǒng)計異常現(xiàn)象。具體的現(xiàn)象為冰堵現(xiàn)象出現(xiàn)后，天然氣在傳輸中其控制單元及流量閥門，無法準(zhǔn)確的進(jìn)行流量統(tǒng)計，最終造成了流量監(jiān)測異?，F(xiàn)象，出現(xiàn)實際傳輸燃?xì)饬颗c用氣量誤差現(xiàn)象。嚴(yán)重的影響了天然氣企業(yè)的實際收益，并且造成了較大的資源浪費現(xiàn)象。

（四）安全事故

天然氣長輸管道中出現(xiàn)冰堵現(xiàn)象，分析凍結(jié)物體的成分主要為水合物，水合物凍結(jié)中具備水的物理特性，凍結(jié)現(xiàn)象造成“死氣段”管道壓力持續(xù)增高，加之冰堵段的膨脹現(xiàn)象，最終引起了管道破裂現(xiàn)象。另外分析因管道破裂，造成的天然氣泄漏引起的安全事故，也為當(dāng)前天然氣長輸管道冰堵問題，造成的主要危害現(xiàn)象之一。

二、天然氣長輸管道的冰堵防治辦法

（一）提升天然氣的溫度

在運輸天然氣的過程中，提高運輸?shù)臏囟龋梢杂行У姆乐归L輸管道出現(xiàn)冰堵的問題。一般來說，提升天然氣的溫度，主要采用的方式有在管道中，配備專用的加熱裝置，進(jìn)而在運輸?shù)倪^程中，可以有效的提升天然氣的溫度，使管道中殘留的水分，或是水蒸氣能夠快速的揮發(fā)，進(jìn)而保證管道的干燥性，防止天然氣形成水化合物。還能夠在管道中注入一定比例的化學(xué)抑制劑，使管道內(nèi)部的天然氣可以保證熱力的平衡性，并使其具備長期的流動性，這是解決冰堵問題的一種有效辦法。

（二）控制天然氣源的質(zhì)量

為了可以有效的控制天然氣長輸管道出現(xiàn)冰堵的頻率，應(yīng)該對天然氣的質(zhì)量進(jìn)行全面的控制，并在最大程度上，使天然氣的水露點有所降低。在天然氣進(jìn)入管道之前，對其進(jìn)行干燥處理。對天然氣及運輸管道，進(jìn)行脫水的處理，起到降低天然氣水露點的作用，使其達(dá)到相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。

（三）保證管道的干燥度

管道的干燥處理，對解決管道的積水問題，有著非常有效的作用。一般情況下，會使用真空、空氣干燥及干燥劑處理等三類方式。真空干燥的處理方式，是利用真空抽壓的方式，使管道內(nèi)部的壓力減少，進(jìn)而除去多余的水分，保證管內(nèi)與外外部有著相同的壓力值，管道內(nèi)部的水分會在壓力的作用下，加快沸騰或是揮發(fā)的速度?？諝飧稍锓▌t是一種較為常見的處理方式，直接使用干燥的空氣，對管道內(nèi)部進(jìn)行吹掃，進(jìn)而實現(xiàn)對管道的干燥處理。干燥劑處理，則是采用化學(xué)制劑，注入到天然氣之中，起到自動干燥的目的。

三、天然氣長輸管道冰堵的應(yīng)急處理

（一）解堵管道設(shè)施

若長輸管道中調(diào)壓閥發(fā)生冰堵問題，可以在其中注入一定比例的化學(xué)制劑，如防凍劑等。使用該制劑對天然氣的水分進(jìn)行吸收，從而使天然氣的水露點有所下降，并在最快的時間內(nèi)，完成管道的輸堵工作。

（二）解堵壓氣站場

壓氣站場進(jìn)行解堵也是一種常見處理方式。若發(fā)生冰堵的環(huán)節(jié)在聯(lián)絡(luò)站或是分輸壓氣站，則可以應(yīng)用調(diào)節(jié)工藝流程的方式，對其進(jìn)行解堵。如使用壓縮機(jī)出口區(qū)域的高溫氣體，對冰堵的區(qū)域進(jìn)行解堵。與此同時，還要對引壓管道進(jìn)行解堵的工作。當(dāng)引壓管道發(fā)生放冰堵問題時，并且它具有叫較小的管徑特征，所以形成的水合物也較少，能夠時候用熱水澆注的辦法，對堵塞管道進(jìn)行直接的熱處理，這時一種簡單實用的方式。

（三）解堵長輸管道

長輸管道的解決方式，可以使用關(guān)閉相關(guān)閥門的方式，使管道內(nèi)部的氣壓有所降低，在壓力的作用下，管道內(nèi)部的水合物會因為壓力的變化而發(fā)生變化，從而加快水合物蒸發(fā)分解的速度。還能夠使用高溫蒸汽的方式，對管道內(nèi)部的冰堵區(qū)域，進(jìn)行直接的熱處理，進(jìn)而快速分解水合物。