天然气长输管道干空气干燥技施工工法

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1、中国石油工程建设工法汇编（2005-2006年度）天然气长输管道干空气干燥施工工法河北华北石油工程建设有限公司张宝林郭江波倪春江王凯黄长明0前言长距离输气管道水压试验和清管后，管道内仍有少量水。在投产前如果不进行干燥，不仅引发管道内壁和附属设备的腐蚀，使所输送的产品受到污染，而且更严重的是在一定压力和温度的作用下，天然气与水结合形成结晶状水合物。在长期运行状态下，晶状水合物会越积越多，使管道截面积越来越小，摩擦阻力增大而引起输送效率的下降，最终会完全堵塞管道，形成冰堵。国外天然气长输管道干燥技术起步较早，发展也较为

2、迅速，但我国应用相对较晚。90年代后，随着大口径、高压、大排量天然气长输管道的建设，逐渐认识到管道干燥的必要性，并对后期建成的大型输气管道进行了干燥处理。天然气长输管线干燥方法的多种多样，且每种干燥方法又有其优缺点，见表0-1。表0-1各种干燥方法的对比表干燥方法比较项目干燥剂法流动气体蒸发法真空干燥法干空气干燥法氮气干燥法天然气干燥法干燥成本较高最低昂贵较低较低干燥时间较短最短较短极长较短干燥效果较好很好很好较差最好安全效果最差最好较好很好较好适应范围海底管道居多不受区域限制，受管径、长度的影响相对较小只适用于小

3、范围的管道干燥不受任何限制适用于较大管径应用情况趋于淘汰应用最多、最广受气源限制长距离大口径、高压、温度较低管道不适用海底管道、较大口径管道应用较多从上表可以看出，干空气法应用最多、最广。干空气法的主要优点如下：1)空气来源广，不受地区限制。2)空气无毒、无味、不燃、不爆，对环境无害，可以任意排放。3)既适用于陆地管道，也适用于海底管道。4)受管径、管道长度的影响相对最小。5)干燥成本低。6)易与管道建设和水压试验相衔接。7)干燥效果好，露点可达到-22℃以下。我公司结合自身设备的技术特点，对干空气法管道干燥施工技

4、术进行了研究，取得了较好的效果。2006年2月，《大口径输气管道干燥工艺方法研究》获华北石油管理局度技术创新二等奖。关于该项技术的论文在石油天然气安装技术中心站2006年会上被评为一等奖。9中国石油工程建设工法汇编（2005-2006年度）在此基础上，公司组织编制了《天然气长输管道干空气干燥施工工法》，先后在西气东输管道工程、陕京二线输气管道工程、马鞍山高压输气管道工程、西气东输冀宁联络线工程、淮武管道工程等项目中应用该项工法，累计干燥管道共计1028km，取得良好的效果。1工法特点本工法有如下特点：1)本工法解决

5、了使用多台小排量空压机作为空气源时，设备之间产生互相干扰而造成总排量下降的难题。2)本工法解决了如何根据管道口径的大小，合理配置空压机的数量，以使干燥器生产出排量和露点都符合要求的干空气。3)本工法根据不同的管段试压排水效果的不同，合理确定管道干燥施工过程中的清管及干燥的工序流程，最大限度的提高管道干燥的进度和效果。2适用范围本工法主要适用于大口径天然气长输管道的干燥施工，一般在有内涂层的管线上，管段干燥长度控制在150km以内，无内涂层的管线上管段干燥长度控制在100km以内，能达到比较好的综合效益。如遇特殊情况

6、即：要求在站与站之间进行干燥，超过管线长度的最大极限，可考虑增加气源量以及使用耐磨损的清管器。3工艺原理本工法是采用经过除油、过滤和脱水，形成露点达到-40℃的干燥纯净压缩空气,利用泡沫清管器辅助对管线进行吹扫干燥，使管道内壁附着的水分及管道低洼处积存的液态水蒸发，持续不断的使用干燥的空气进行置换，将管道内的湿空气排出管外，从而达到干燥管道的目的。以西气东输6A标段为例，介绍本工法的工艺流程、操作要点。4工艺流程及操作要点4.1工艺流程根据管段试压排水效果不同情况，首先发送一枚机械清管器进行初步扫水检验，并记录在此

7、过程中的通球压力变化及通球时间；在清管器到达末端后，依据清管器的磨损情况和通出的管线内残留物来制订下一步的干燥工艺程序。如果管段末端无明水，可发送2-3组泡沫清管器（每组2-3个泡沫清管器，每组之间最少相隔1小时）进行初步干燥。在末端每2小时测量一次露点，当露点达到-5℃以下时，发送磁力清管器；当露点达到-22℃以下时，发送带尼龙刷的清管器。然后密闭管段12小时后，测量末端露点达到规范要求后，对管线进行充气保护。如果管段末端有明水，应继发送机械清管器，继续扫水至无明水后重复以上程序。下面为西气东输6A标段干燥露点曲

8、线图（见图4.1-1）：9中国石油工程建设工法汇编（2005-2006年度）图4.1-1干燥露点曲线图4.2干燥设备整个干燥系统分成3个模块（见图4.2-1）：图4.2-1干燥系统示意图4.2.1干燥吸附模块：将无热再生干燥器做成撬装式，干燥器的处理量根据具体工作量计算确定。4.2.2气源模块：由若干台空压机组成，空压机数量根据干燥器处理量确定。4.2.3辅