天然氣集輸管線冬季凍堵及解決措施分析

曲佳楠(中國石油吉林油田勘察設計院,吉林 松原 138000)

天然氣集輸管線冬季凍堵及解決措施分析

曲佳楠(中國石油吉林油田勘察設計院,吉林 松原 138000)

在比較寒冷的冬季，天然氣管道凍堵的問題頻頻發生，不僅嚴重影響著天然氣集輸管線的正常運行，也容易造成經濟損失，必須采取有效的措施，有效預防冬季凍堵問題的發生。本篇論文中，筆者主要探討了天然氣集輸管線冬季凍堵的原因，并提出了預防冬季凍堵的措施，以供參考。

天然氣；集輸管線；冬季凍堵；措施

天然氣集輸管線承擔著重要的天然氣輸送任務，但是，由于天然氣管道一般是在野外敷設，且多數情況下長埋于地下，因此，其受氣候、季節、天氣等因素的影響較大。冬天寒冷季節，凍堵問題的出現，給天然氣集輸管線的正常運行造成了巨大的影響。

1 天然氣集輸管線冬季凍堵原因分析

(1)預防水合物的出現 在一定溫度、壓力環境中，天然氣中的硫化氫、氮氣、甲烷等分子會與水分子發生融合，最終形成了籠形結晶狀的化合物，也就是所謂的天然氣水合物。天然氣水合物發生集聚之后，便會對管道造成堵塞，從而導致儀表、設備產生故障，嚴重影響天然氣集輸管線的正常運行[1]。與此同時，凍堵位置的上下游，會出現巨大的壓力差，很容易導致天然氣集輸管線發生故障。基于此，天然氣集輸管線運行過程中，應采取有效措施，預防水合物的出現。

(2)水合物堵塞 天然氣集輸管線中，水合物堵塞主要發生在站內埋地天然氣集輸管線的彎頭、排污閥以及積液處等區域。通過分析其堵塞原因發現，主要是工藝設計不合理，在彎頭、排污閥以及積液處等位置，由于受到流向突變、變徑等原因的影響，導致天然氣在通過變徑、彎頭、埋地管線位置的時候，產生了節流效應，從而導致水合物在此處發生堵塞，縮小了氣流通道面積，且迅速生成水合物。

(3)消泡制度不科學 消泡制度不科學，液滴帶入天然氣集輸管線，進而導致水合物堵塞現象的出現。具體來說便是，部分集輸管線的消泡制度不合理，從而導致泡沫混雜著液滴進入到了天然氣集輸管線，冬季的時候，正好處于氣溫較低的環境中，從而導致水合物堵塞問題的出現。

(4)氣量損失 天然氣集輸管線運行過程中，當環境、液態出現溫度變化的時候，天然氣集輸管線中會出現一些凝析水，這些凝析水會慢慢地聚集起來，越積越多。天然氣集輸管線的敷設高度不同，氣流經過分離器分離頭、閥門等部位之后，在最低的地方，會出現水合物，從而導致流通范圍變小，產生了節流效應，從而導致水合物在此處發生堵塞，進一步加劇堵塞。由于受到憋壓現象的影響，天然氣集輸管線極易出現安全事故[2]。為了確保天然氣集輸管線的安全運行，應采取有效措施，來解除堵塞，可以采取放空降壓的方法，但使用這種方法，會導致氣量出現一定的損失。

2 預防冬季凍堵的措施探討

(1)冬天寒冷季節，加強安全管理，采取有效的防凍堵措施 首先，天然氣集輸管線的冬季運行過程中，應加強安全管理，確保注醇設備保持完好，才能制定科學的注醇方案。基于這樣的原因，實際生產過程中，必須確保確保注醇順利，對注醇需要用到的相關工藝設備，也要定期進行檢查、調試以及維修，在將注醇泵安裝完成之后，應先進行調試，才能正式使用。并要檢測供電狀況，檢查注醇管線是否存在漏點，注醇泵、泵體內油位、泵壓是否正常。其次，就目前來說，必須整改工藝設計中存在的不適應性，進一步優化改進防凍劑加注技術，合理確定加注時間、加注周期，在發現問題的時候，應第一時間內反饋，并要定期清管、排污，預防污水進入下游的集輸管線。

(2)根據實際工況，合理確定防凍劑加注的相關參數 首先，合理確定防凍劑加注時間以及防凍劑加注量，天然氣集輸管線中天然氣水合物的溫度形成后，來確定防凍劑加注時間以及防凍劑加注量。其次，重點把握防凍劑的加注時間、周期以及加注量。在進行現場操作的過程中，工況條件不同的話，那么也要根據實際工況，來動態調整防凍劑加注的相關參數。

(3)防凍堵措施 首先，在制定加注方案的時候，應充分考慮實際生產情況，來進行動態調整適當調整，嚴格按照防凍劑方案及使用說明的相關要求進行操作，才能確保防凍劑的加注效果。通常情況下，天然氣集輸管線需要進行2至3次的調整，才能確保加注效果[3]。同時，應適當地對清管周期進行合理調整，從而確保天然氣集輸管線能夠安全、穩定運行。其次，對工藝適應性進行積極改造。根據天然氣集輸管線的實際運行工況，來確定防凍劑加注的相關參數，便可以實現對天然氣水合物堵塞問題的有效控制，確保天然氣集輸管線能夠在冬季寒冷季節正常運行。在進行防凍堵檢查的時候，應專門指派負責人來對天然氣集輸管線內的凍堵情況進行檢查，并在第一時間反饋信息。對已經發生的凍堵問題，應仔細分析凍堵原因，并在第一時間調整加注制度、計溫以及管線清理的時間。

3 結語

綜上所述，天然氣集輸管線在冬季進行運行的過程中，經常會遇到各種凍堵現象，不僅給天然氣集輸管線的正常運行產生著很大的影響，也容易引發安全事故，帶來經濟損失，從而給天然氣集輸管線的經濟效益與社會效益造成嚴重的威脅，基于此，必須加強對冬季凍堵問題的重視與研究。

[1]劉輝,郝春雷,甘德順,唐興波,宋偉.天然氣集輸管線積水原因分析及預防措施[J].科技展望,2016,(30):245-246.

[2]李宏.天然氣集輸管線冬季凍堵及措施分析[J].中國石油和化工標準與質量,2016,(08):62-63.

[3]高明星,黃玉志,尚婷,燕迎飛.天然氣集輸工程冬季凍堵預防與解決措施分析[J].遼寧化工,2013,(06):654-656.

曲佳楠(1984- )，女,松原人,工程師,本科,主要從事油氣田集輸設計工作。