真空干燥技术在新建天然气管道上的应用

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1、学兔兔www.xuetutu.com石油天然气学报2012年4月第34卷第4期JournalofOilandGasTechnologyApr．2012Vo1．34No·4真空干燥技术在新建天然气管道上的应用韩春华，唐利森，李亭芳(中国石油天然气管道局第四工程分公司，河北廊坊065000)[摘要]论述了当前新建天然。管曲备砷干燥方法，对目前使用的干空气干燥法、药剂干燥法和真空干燥法的原理、工艺及技术避曩j个绍较．提出了在管道干燥中大量应用真空干燥法的建议[关键词]天然气管道；真千噪；更宅度；露点[中图分类号]FE973．B[文献标识码

2、]A[文章编号]1000—9752(2012)04—0351—031干燥在天然气管道安全运行上的重要性利用管道输送天然．是陆地f：大精输送天然气的唯一方式。在世界管道总长中，天然气管道占一半多。输气管道是个连续密『才J的输送系统，从输送、储存到用户使用，天然气均处于带压状态，故而管道一旦破裂，释放能大．撕裂长度较长，排出的天然气遇有明火还易酿成火灾[_J]。因为天然气管道在出厂前，通常已进行压力试验，在焊接完成后，又经过整体的高于其设计压力的强度试验及严密性试验，所以，管道本身凶为材质和焊接质量的缺陷发生管道破裂的几率微乎其微，除了

3、在管道投产运行时人为破坏造成管道破裂外，天然气管道破裂主要问题出在投产前干燥不彻底而引起的管道腐蚀、管材强度下降上。现在管道试压都采用水压试验，在试压完成后，要进行排水干燥，若干燥不彻底，管道内还有水存在，不仅会引起管内壁和附属设备的腐蚀(在高压下，天然气内的氢、硫等离子与水结合形成酸性物质，腐蚀管道及附属设备)，而且在一定温度和压力下天然气还与水结合形成水合物，水合物大量形成，会造成管道堵塞而引发事故凹]。特别是阀门、仪表管路系统等处更容易因水合物的形成而失灵。避免这些问题的方法是在新建管道水压试验后进行严格的干燥，彻底除去管道中

4、的游离水和水蒸汽。国外对新建管道的干燥非常重视，要求也很高。研究证实，在管道干燥至露点一20℃以下时，管道内壁的腐蚀几乎已经停止，可以有效地保证管道的寿命J。2常用的管道干燥技术介绍2．1干空气干燥法于空气干燥法是目前国内管道干燥的主要方法。其原理是利用空压机供气给干燥机产生低露点的干空气推动泡沫清管器进入管道，泡沫清管器将管道内积聚的水推开形成水膜，管道内的水分被泡沫清管器后面的干空气吸收，湿气由空气流带走。通过源源不断地输入干空气并监测管道出口的空气露点，当其小于预定值时表明管道已经干燥。影响干燥时间的主要因素有水膜厚度、环境温

5、度下饱和湿空气含量、干空气的湿气含量、干空气的质量和体积流量以及管道的长度、粗糙度，沿线弯头弯管的数量等。干空气干燥的优点是对于单一口径直管段能达到很好的干燥效果，干燥时间相对较短。但其局限性是配套设备多，占地面积很大，需要消耗大量的燃油来制取干空气，故而成本高；而且在管线低洼存水的地方及管径不一、管路错综复杂的场所干燥效果很不理想；尤其在南方沿海地区湿热多雨的环境下，干燥机效率下降，生成的干空气质量和数量有很大的降低；若所干燥的管道距离很长，由一端吹进的热的干[收稿日期]2012—03—22[作者简介]韩春华(】981一)，男，2

6、005年河北建筑工程学院毕业，助理工程师，现从事天然气管道干燥施工工作。学兔兔www.xuetutu.com·352·石油天然气学报*油气管道工程2012年4月空气到另一端时，已含有相当多的水分，特别是由于进气一端温度较高．在该处水蒸汽分压未饱和的热空气，在向另一端运动时，随着温度降低，水蒸汽分压变饱和，无法再继续吸收管道内的水分，水蒸汽开始凝结成水，使得距离干燥机越远的管道，干燥效果越不好。2．2药剂干燥法药剂(甲醇或L--醇等)干燥法是采用具有吸水性很强的药剂进行管道干燥。干燥药剂费用相对较高，干燥药剂(如甲醇等)还是毒害神经系

7、统和心血管系统的剧毒物质，而且其常用的醇类物质具有易挥发、易燃、易爆的特点；在管道运行之初，残留在管道内的干燥剂使得天然气气质会受到影响。现在国内已经限制使用该方法。2．3真空干燥法真空干燥法是目前比较先进的干燥方法。用真空干燥法干燥管线在国外很普遍，效果很好。我国真空干燥法干燥管线首次应用是在中山～珠海天然气管道工程上进行的，取得了很好的效果。该方法是根据水的沸点随压力的降低而降低，在压力很低的情况下，水可以在很低的温度下沸腾并剧烈蒸发汽化。真空干燥就是利用这一原理不断地用真空泵从管道中抽气以降低管道中的压力，直至达到管壁环境温度

8、下的饱和蒸气压，使残留在管道内壁上的水沸腾而迅速蒸发，同时将水蒸汽抽出管道，达到干燥的目的。真空干燥结束后，如果需要马上投产，可以直接输入天然气，因为真空状态下管道内的含氧量接近零，安全投产是可行的。如果管道需要长时间放置，可以用氮气