天然气管道干燥技术

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1、天然气管道干燥技术摘要本文简明扼要的介绍了管道干燥的重要性、方法和干空气干燥工艺，结合徐—连支线应用干空气管道干燥技术的具体情况，分析了管道干燥中存在的技术难点和今后应注意的问题。主题词管道干燥技术1概述管道干燥是新建天然气管道投产作业的重要一环。天然气管道的投产是指管道试压（水压或气压）后，从管道除水、干燥到置换引入天然气的全过程。天然气管道内若有水存在，不仅会引起管道内壁和附属设备的腐蚀，而且输送的天然气产品也会受到污染，天然气在一定的温度和压力下同水结合生成水合物。水合物的大量生成，会造成管道堵塞而引发事故，阀门、仪表和自动感应探头等系统更容易因水

2、合物的形成而失灵。有效的避免这些问题的发生，就是在天然气管道投产过程中除去管道中的游离水和绝大部分水蒸汽。天然气管道干燥从工艺上划分，应包括除水和干燥（利用介质将游离水和绝大部分水蒸汽携带出管道的过程）两部份，一般要求天然气管道干燥后大气露点达到-21℃以下。2管道干燥法目前，天然气长输管道常用的干燥方法有：2.1干燥剂法7干燥剂法一般用甲醇、乙二醇或三甘醇作为干燥剂，干燥剂和水可以任意比例互溶，所形成的溶液中水的蒸汽压大大降低，从而达到干燥的目的。残留在管道内的干燥剂同时又是水合物抑制剂，能抑制水合物的形成。在实际应用过程中，由于乙二醇和三甘醇的价格费

3、用较高，故一般选用甲醇作为干燥剂。甲醇干燥法可采用天然气或氮气作为推动力，在两个清管器间夹带一定体积的甲醇，形成一定的甲醇浓度梯度，从而达到彻底脱水干燥的目的，这就是国外常用的两球法。在两球法的基础上，国外又发展了三球法，与两球法相比，三球法能使残留在管内壁上的液膜中甲醇浓度高于两球法，且甲醇损耗量小于两球法。2.2流动气体蒸发法流动气体蒸发法的原理是，流动的干燥气体在管道里与残留在管内壁及低洼处的水接触后使水蒸发，进而达到干燥的目的。这种气体可以是干燥的空气、氮气或天然气，所以流动气体蒸发法又可以分为干空气干燥法、氮气干燥法、天然气干燥法。2.3真空干

4、燥法真空干燥法是在控制条件下应用真空泵通过减小管内压力而除去管内自由水的方法。其原理是创造与管内温度相应的真空压力，以使附着在管内壁上的水分沸腾汽化。2.4干空气干燥法早在20世纪80年代初就被国外所采用，世界各地的各种类型天然气长输管道都有采用该法进行干燥的实例，并且一直沿用至今。我国天然气长输管道干燥技术起步较晚，现今的技术水平还很低。由于对天然气长输管道内液态水和水蒸气的危害一直没有足够的认识，20世纪90年代以前建成的天然气长输管道，投产前是不进行干燥处理的。90年代以后，随着天然气长输管道建设水平的提高，国内开始逐渐认识到干燥的必要性，并对几条

5、重要的管道进行了干燥处理。干空气干燥法之所以被人们广泛采用，是因为它有以下优点：空气来源广，不受地区的限制；废气可任意排放，无毒、无味、不燃、不爆，无安全隐患；干燥成本低；施工工期短，可实现连续的监控；受管道直径、长度的影响相对小；易与水压试验相衔接；干燥效果均匀一致，露点可达到-25℃以下。干空气干燥的原理：低露点的空气进入管道后会促使残留在管壁上的水蒸发，湿气由空气流带走。判断管道是否被干燥，一是检测管道出口的空气的湿度和露点是否小于预定值。二是同时监测管道的入口和出口的空气的湿度和露点是否相等。影响干空气干燥时间的主要因素有水膜的厚度、环境温度下饱

6、和湿气含量、干空气的湿气含量、干空气的质量和体积流量，管道的长度、内粗造度和高程等。干空气干燥的动力：主要来自管内壁水蒸气的分压和干空气流水蒸气分压的差，两者的压差越大，空气吸湿的速度就越快。当干空气在管道中流动时，将湿空气快速7吸收，直到饱和；但随着空气在管道中的继续流动，空气的压力逐渐下降，压力的降低导致其吸水的饱和浓度增加，空气将继续吸水，直至其最终从管道的末端出口排出。增加空气的流速在一定条件下是可以缩短干燥时间，但这需要大规模的空气压缩机和干空气制造设备，管道中的空气压力也随之增加。由于水的快速蒸发吸热会降低管道中的温度，使空气的吸湿能力下降。

7、因上述原因，管道中的干燥过程是不均匀的。干空气干燥工艺大致有两种方法：一是在干空气的作用下，间隔一定时间用数十个泡沫清管器辅助干燥，仅适宜距离在100km以内的管道干燥；二是只用干空气对管道干燥，最长距离可达620km。3徐—连支线应用干空气管道干燥技术徐—连支线是“西气东输”与“陕-京”管线联络线“冀-宁”输气管道的支线。该支线全长192km，管道直径：DN600，管道采用国产双面螺旋焊管，无内涂层，有三处千米以上的大型水平定向河流穿越，全线设中间分输站一座，线路截断阀室9座。徐州首站至邳州分站距离为54km，邳州分站至连云港末站138km。线路干燥分

8、为两个部分，以邳州分站为界点，徐州首站至邳州分站为一部，邳州分站至连云港末站为二