站場工藝管線干燥技術(shù)選擇及應(yīng)用

摘要：站場工藝管線干燥是站場投產(chǎn)試運前的重要環(huán)節(jié)，本文以國家重點工程--西氣東輸二線西段永昌壓氣站工程工藝管線干燥施工為例，通過對幾種管道干燥方法的對比，重點闡述四種工藝管線干燥法的不同點，選擇經(jīng)濟、實用，適合站場工藝管線干燥的施工方法，為同類站場工藝管線干燥施工提供借鑒。

關(guān)鍵詞：工藝管線 干燥技術(shù) 研究 應(yīng)用

中圖分類號：TE832文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1674-098X（2012）08（c）-0082-01

站場工藝管線水壓試驗和清管后管道內(nèi)仍殘留少量積水，工藝管線錯綜復(fù)雜、試壓用水難以清理干凈，且管徑大小不同。在工藝管線清管過程中，不能使用管線清管器進行清管，工藝管線內(nèi)的試壓用水很難清理干凈。

在投產(chǎn)前如果不進行干燥，不僅引發(fā)管道內(nèi)壁和附屬設(shè)備的腐蝕，使所輸送天然氣受到污染，而且更嚴(yán)重的是在一定壓力和溫度的作用下，天然氣與水結(jié)合形成結(jié)晶狀水合物。在長期運行狀態(tài)下，晶狀水合物會越積越多，使管道截面積越來越小，摩擦阻力增大而引起輸送效率的下降，最終會完全堵塞管道，形成冰堵。將嚴(yán)重影響天然氣管道的安全平穩(wěn)運行。針對站場管線規(guī)格多，、分支多、三通多、管線變徑多及工期較短的特點，決定采用熱干空氣吹掃法進行工藝管線干燥。

1 工藝管線干燥施工方法比較

目前管道干燥主要有以下4種方法，干空氣干燥法、真空泵干燥法、氮氣干燥法、脫水清管列車干燥法。但適用于站場工藝管線干燥的施工方法主要有3種，即氮氣干燥法、真空泵干燥法和干空氣干燥法。

1.1 氮氣干燥法

氮氣干燥法是指利用高純熱氮氣水露點低的特點，在氮氣置換的同時，憑借低露點氮氣對水分的吸附能力，達到對管道進行干燥的目的。氮氣干燥原理和干空氣干燥區(qū)別在于氮氣的含濕量比干空氣含濕量低得多，氮氣帶走管道內(nèi)殘留水的速度比干空氣快得多，但是氮氣干燥消耗氮氣量大，經(jīng)濟成本高，不能重復(fù)利用，難以滿足站場施工實際需要。

1.2 真空泵干燥法

真空干燥原理是利用真空泵組對管道內(nèi)氣體在環(huán)境溫度下進行降壓處理，管道內(nèi)的水分在負壓下大量氣化被真空泵源源不斷地帶出管內(nèi)，經(jīng)過長期的抽真空過程，使管內(nèi)的真空度達到管道干燥標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定的真空度。

1.3 干空氣干燥法

干空氣干燥法是指將干燥空氣低壓進入管道內(nèi)進行吹掃，利用低露點空氣對水分的吸附能力，達到對管道進行干燥的目的。

根據(jù)上述三種施工方法綜合比較，結(jié)合站場工藝管線實際特點，認(rèn)為干空氣干燥法適合站場工藝管線干燥施工。

2 干空氣干燥法在站場工藝管線干燥施工中的應(yīng)用

干空氣干燥法有兩種施工工藝：（1）在通干空氣吹掃的同時間隔一定時間通泡沫清管器輔助干燥；（2）使用熱干空氣連續(xù)低壓吹掃。由于泡沫清管器的輔助作用，干燥速度較快，但是西氣東輸站場工藝管線錯綜復(fù)雜，且管線變徑多，不能使用泡沫清管器進行輔助干燥。從應(yīng)用范圍上講，前者適用于通徑管線，后者適用于所有管線，包括變徑管線，能更有效的對站場工藝管線進行管道干燥施工。

在理想狀態(tài)下，管道內(nèi)的水會被低露點干燥空氣吸附，并被后面的干燥空氣吹出管道。盡管干空氣干燥方法的干燥效率并不高，但對于變徑管道和無法使用清管器的管道，采用干空氣進行管線干燥，是一種經(jīng)濟可行的施工方法，而且可以干空氣干燥機組可以重復(fù)利用，為站場安裝建設(shè)節(jié)約較大的工程施工成本。

2.1 干空氣制取

干空氣干燥是采用經(jīng)過除油、過濾和脫水的干燥純凈壓縮空氣吹掃管線，由于其低露點的特點使管道內(nèi)壁附著的水分蒸發(fā)，并利用后繼干空氣將管道內(nèi)的濕空氣排出管外，達到干燥管道的目的，通常采用大排氣量的大型空壓機、干燥機進行制?。▓D1）。

2.2 工藝管線干燥施工

工藝管線水壓試驗完畢后，必須進行管線的吹掃。管線吹掃質(zhì)量的好壞直接影響到管線干燥的效果。從待干燥工藝管線的低點排水注入熱干空氣，按照工藝流程對每路管線進行干燥吹掃，采取單路管線的原則，每路管線干燥合格后再進行下路管線干燥。對一路管線吹掃時關(guān)閉其他流程的閥門，本路流程合格后關(guān)閉本流程的閥門，打開下一流程的閥門進行干燥吹掃。采用干空氣進行吹掃對管道干燥效果極佳，吹掃的時間持續(xù)72小時天。吹掃完畢后，采用爆破吹掃，利用壓縮空氣的壓力帶走殘留的水分，壓縮空氣吹掃結(jié)束。

在管線末端進行水露點檢測，水露點小于-20℃，站場工藝管線干燥合格。干燥施工完成后，應(yīng)采用0.02～0.05MPa的熱干空氣填充密封。

2.3 影響干燥效果的主要原因

根據(jù)以往站場干燥施工經(jīng)驗，采用露點為-40～-50℃的熱干空氣進行干燥，其影響干燥施工效果的主要原因有以下3點：

（1）環(huán)境溫度。站場管線環(huán)境溫度越高，越有利于水分的蒸發(fā)，同時干空氣的吸水能力越大，干燥效果越好。

（2）空氣流量。在現(xiàn)場實際干燥施工時需根據(jù)現(xiàn)場條件決定氣量大小，同時降低管道末端的壓力、保持持續(xù)低壓吹掃，以便縮短干燥所需的時間。

（3）液態(tài)水分布狀態(tài)。在管線干燥前管道內(nèi)部液態(tài)水聚集在管線低點處，必須進行人工清管，以便減少管線內(nèi)部殘存積水，提高站場管線的干燥效果。

2.4 通過在西氣東輸二線西段永昌壓氣站工程工藝管線干燥施工，發(fā)現(xiàn)干空氣干燥法具有以下優(yōu)點

（1）干燥效果均勻一致，露點可達到-25℃以下，且干燥時間相對較短。（2）工藝簡單，容易控制，有完整的干燥檢測標(biāo)準(zhǔn)，能保證管道在較短時間內(nèi)達標(biāo)，對操作技術(shù)要求不高。（3）干燥成本低，適用范圍廣，受管徑、管道長度的影響相對最小。（4）干燥同時如果采用除塵工藝，可使管道到達很高的清潔水平。（5）空氣來源廣不受地區(qū)限制，空氣可以任意排放，無毒、無味、不燃、不爆、無安全隱患。

3 結(jié)語

站場工藝管線干空氣干燥工藝已趨于成熟，充分保證施工的安全性，干空氣排放無毒無害，對環(huán)境無污染；施工機械、設(shè)備可重復(fù)使用，大大的降低施工成本，成為站場工藝管線干燥施工的首選干燥方法。目前站場工藝管線干燥施工已逐步被重視，對管線干燥方法、工藝、施工技術(shù)的研究，必將有力推動管道干燥技術(shù)的全面發(fā)展。