淺談天然氣管網(wǎng)加濕工藝措施

王 卓，劉 穎

（建設(shè)部沈陽煤氣熱力研究設(shè)計(jì)院，遼寧 沈陽 110026）

1 管網(wǎng)泄露的原因分析

管道泄漏的原因可謂是多種多樣，比如說，在運(yùn)輸過程中介質(zhì)在物理特性上的差別，管道本身材質(zhì)存在的缺陷，腐蝕破壞問題，設(shè)施老化問題，維護(hù)保養(yǎng)問題，密封圈的密封效果不良問題，地基沉陷問題，安裝施工存在違章操作現(xiàn)象，還有自然災(zāi)害等等，這些都是容易造成天然氣管網(wǎng)產(chǎn)生泄漏的原因。

由于運(yùn)送介質(zhì)的改變，導(dǎo)致密封失效，是天然氣運(yùn)輸過程中產(chǎn)生泄露問題的主要因素，下面我們就針對(duì)某市的實(shí)際情況，針對(duì)管網(wǎng)泄漏問題對(duì)管網(wǎng)加濕工藝進(jìn)行細(xì)致的研究與分析。

2 對(duì)管網(wǎng)加濕工藝進(jìn)行的研究

2.1 選擇加濕工藝

結(jié)合某市管網(wǎng)的實(shí)際情況，選用噴霧加濕工藝作為文章的研究對(duì)象，下圖就是相應(yīng)的工藝流程圖：

工藝流程圖

主要應(yīng)用設(shè)備以及部件：（1）精細(xì)過濾器；（2）加濕劑儲(chǔ)備罐；（3）高壓計(jì)量泵；（4）調(diào)壓器；（5）精細(xì)霧化噴頭；（6）超聲波流量計(jì)；（7）控制箱。

加濕的過程主要選用的是直接加濕的方式，利用高壓劑量泵為加濕劑提供輸送的動(dòng)力，然后加濕劑通過霧化噴頭形成小液滴，噴入到天燃?xì)夤艿乐?，這樣更加有利于天燃?xì)馕铡?/p>

因?yàn)樘烊粴膺\(yùn)輸過程中存在著明顯的高峰與低谷時(shí)段，因此需要運(yùn)用超聲波流量計(jì)對(duì)其流量變化進(jìn)行測(cè)量，通過電控箱傳送電信號(hào)，進(jìn)而對(duì)高壓計(jì)量泵的注入頻率以及連續(xù)性進(jìn)行控制。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)加濕工藝自動(dòng)化。

精細(xì)霧化噴頭處于管道的中軸線位置，加濕劑經(jīng)過霧化之后會(huì)順著天燃?xì)饬鲃?dòng)的方向直接噴出。

2.2 選擇加濕劑

加濕劑所起到的作用就是在輸送的介質(zhì)從人工煤氣變成天然氣之后，仍然能夠使密封圈處于膨脹的狀態(tài)，進(jìn)而保證管道的密封性。橡膠是一種具有良好的耐溶解性以及穩(wěn)定性的物質(zhì)，雖然在大多數(shù)的有機(jī)質(zhì)中橡膠制品都不會(huì)出現(xiàn)溶解的現(xiàn)象，但是通常都會(huì)產(chǎn)生一定的膨脹現(xiàn)象，而這也是確保橡膠圈密封性能的必要條件之一。在添加劑選擇的過程中，依據(jù)“相似相溶”的原則進(jìn)行相應(yīng)的選擇。通過聚合物相應(yīng)的膨脹以及溶解的規(guī)律，相對(duì)某種溶解劑，聚合物與其溶解度的參數(shù)越是接近，那么就越容易溶脹或溶解，反之則越難溶脹或溶解。

2.3 加注量的分析

通過對(duì)粗苯的加注量的控制，進(jìn)而使天然氣中苯的含量達(dá)到一定的程度，促使橡膠圈出現(xiàn)膨脹的現(xiàn)象。通過實(shí)際工程試驗(yàn)的研究，再加之粗笨于天然氣中會(huì)出現(xiàn)極大不飽和度，所以確定其加注量為0.2mL/m3。

2.4 加注點(diǎn)的位置選擇

在加注點(diǎn)位置的選擇上主要有以下兩種方案可以利用：①在門站的一個(gè)點(diǎn)實(shí)施加注；②在各個(gè)中—中壓調(diào)壓站實(shí)施加注。

若是選擇在門站的一個(gè)加注點(diǎn)實(shí)施加注作業(yè)，因加注點(diǎn)較為集中，所以在加注的過程中只需一套加濕系統(tǒng)就可以，門站的內(nèi)部有空余的場(chǎng)地，要有人值守，這樣就可以為巡查與控制提供便利。

2.5 相關(guān)的工程試驗(yàn)

選擇的試驗(yàn)材料：93號(hào)汽油；粗笨。

試驗(yàn)方法：液相接觸；氣相接觸。

目的：對(duì)橡膠圈與加濕劑之間吸附膨脹的作用進(jìn)行測(cè)試。

2.5.1 液相接觸的試驗(yàn)

選取兩干燥皿作為試驗(yàn)器具，將管道上卸下的干縮的橡膠圈當(dāng)作試驗(yàn)用樣本，對(duì)橡膠圈的初始寬度進(jìn)行測(cè)試，并作好相應(yīng)的記錄。將樣本分別置放于兩個(gè)干燥皿中，繼而分別注入汽油及粗笨，直至將橡膠圈全部浸泡在其中。在陰涼避光處放置一段時(shí)間，然后取出樣本進(jìn)行再次測(cè)量。

2.5.2 氣相接觸的試驗(yàn)

同樣取干縮橡膠圈作為試驗(yàn)樣本，測(cè)其初始寬度并記錄。廣口干燥皿兩只，分別加注汽油與粗苯，在其上放置網(wǎng)格托架，再將樣本置于托架的上方，靜置一段時(shí)間后，測(cè)量樣本寬度。

2.5.3 相關(guān)的實(shí)驗(yàn)記錄

試驗(yàn)總計(jì)十一天，當(dāng)?shù)谑惶鞎r(shí)，橡膠圈寬度基本穩(wěn)定，其記錄如下表：

2.6 對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行的分析

（1）通過試驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，無論是粗苯還是汽油，液相試驗(yàn)中樣本產(chǎn)生的效果都要優(yōu)于氣相試驗(yàn)的樣本。

（2）通過試驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，無論是粗苯還是汽油，液相試驗(yàn)過程中，試驗(yàn)前期樣本的變化量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于試驗(yàn)后期。而在氣相試驗(yàn)過程中，前期樣本變化雖然要強(qiáng)于后期，但是與液相中的樣本的變化狀況相比要均勻得多，在試驗(yàn)后期，由于接近飽和，所以變化速度逐漸變小。

（3）試驗(yàn)證明，無論是粗苯還是汽油，將橡膠圈置于其中都不會(huì)溶解，依然成固體狀態(tài)。

（4）在試驗(yàn)過程中能夠清晰地發(fā)現(xiàn)，粗苯對(duì)于橡膠圈的膨脹效果要比橡膠圈好，無論是在液相試驗(yàn)還是在氣相試驗(yàn)中。

3 結(jié)語

文章首先對(duì)天然氣在輸送過程中的泄漏原因進(jìn)行了一下淺要的分析，并就其原因結(jié)合實(shí)際案例進(jìn)行了相應(yīng)的加濕工藝處理研究。通過對(duì)管網(wǎng)加濕工藝進(jìn)行的細(xì)致分析，再加上相關(guān)的工程試驗(yàn)，對(duì)加濕工藝所用材料進(jìn)行了對(duì)比，進(jìn)而確定了粗苯在管網(wǎng)加濕處理中的良好效果，可促進(jìn)加濕工藝在實(shí)際應(yīng)用中的效果。

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