天然氣集輸管線冬季凍堵及解決措施分析

李志偉 王志軍 李敬熙

摘要：冬季里天然氣受到較低的外部溫度影響較大，其外輸調壓計量節點容易出現節流凍堵的情況，導致天然氣不能進行穩定的向外輸出。因此，相關工作人員應當致力于找出天然氣集輸管凍堵的原因，并采取針對性的措施以更有效的預防和治理該情況的出現。

關鍵詞：天然氣;集輸管線;凍堵;解決措施

引言：

隨著我國社會經濟水平不斷的提高，天然氣已經逐漸取代了煤炭成為各家各戶生活以及工業生產當中的一大重要能源。城市和城鎮內開始大規模的鋪設天然氣集輸管線，這也使得集輸管線的結構也愈發復雜。與此同時，天然氣的需求量也在不斷的提升，這使得集輸管線供氣壓力增大。對于天然氣集輸管線冬季凍堵問題的解決變得迫在眉睫。

一、天然氣集輸管線冬季凍堵的原因分析

（一）水合物的產生

在某一個特殊的溫度以及壓力的條件下，天然氣中的水、硫化氫、甲烷等分子會融合在一起，最終形成一種晶狀的化合物。到了冬季，氣溫不斷下降就會導致該晶狀化合物的出現，導致管線堵塞，天然氣相關檢測儀表和設備沒辦法正常的工作。

（二）凝析水的集聚

在對天然氣進行運輸的過程中，由于運輸距離較遠并且運輸過程中出現溫度懸殊的情況，導致部分水分凝析出來最終積聚在管線的底部。一旦天然氣從此進過，水合物就會由此產生。水合物會使得天然氣在管線內流通的范圍大大降低，并出現節流的現象，并且會加速水合成物的形成，導致管線受到嚴重的堵塞從而出現天然氣運輸故障[1]。

（三）不科學的消泡

在實際的天然氣運輸過程中，存在著不合理、不科學的消泡制度，這樣不合理的消泡制度會使得泡沫隨著液滴留到集輸管線內部，并且冬天的低溫又會使得集輸管線內有水合物形成，對天然氣的傳輸造成不小的阻礙。

（四）管線工藝設計不合理

在對管線堵塞的原因進行分析的過程中，不難發現設計不合理也是導致管線堵塞的一大原因。例如排污處、積液處等位置設計都沒有充分考慮到其冬季會遭橫管線堵塞的狀況，最終由于管線的位置設計不合理導致冬季出現節流效應，產生水合物，導致管道被堵塞。

二、冬季預防凍堵的有效措施

（一）在冬季增強天然氣氣源的脫水處理

從以上的原因分析中不難發現，天然氣的水合物生成直接原因是含有大量的水分子。所以，想要使得冬季的天然氣集輸管道避免出現堵塞相關工作人員可以通過測定天然氣氣源含水量以及脫水量來對管線中的含水量做脫水處理。這樣一來管線力的水合物生成條件就不充分，使得水合物無法生成，也就有效的預防了冬季管線凍堵的現象發生[2]。

（二）增設排水處理

工業開發天然氣的過程中必定會有一定的水蒸氣以及輕質油產生。所以，在對天然氣傳輸管道進行設計時應當讓管線保持一定的坡度，并且在管線的最低點以及閥門的位置要設置排水裝置，便于將該位置的積水和油及時的排出。唐柔天然氣集輸管線的壓力值偏低，對于管線內部存留的水分以及油就需要人工進行排出。如果管線內的壓力值較高，則可以通過將排水裝置打開來將管線內部的氣體壓力進行排出。

（三）加強對管線和設備的管理

在冬季為了能夠減少集輸管線凍堵的狀況出現，作為天然氣企業自身應當增強對管線的檢查和管理工作，并且縮短檢查和維護的間隔日期，在檢查的同時要注意對其相關設備增強管理，增強排放管道內積水的次數，以降低水合物產生的概率。

三、解決凍堵問題的相關措施

在以前解決天然氣管道凍堵問題的方式通常是使用噴燈或者熱水對發生冰凍的位置進行澆灌使得冰融化，最后將冰融化后的水排出。但是這樣的方式會使得燃氣集輸管線的防腐層遭到嚴重的破壞，并且以這樣的方式解決凍堵需要花費較長的時間。因此，有了以下幾種更為適合的解決方式：

（一）渦流無損解凍措施

該技術主要是將電能轉化為磁場，磁場又能夠變成熱能，用電纜纏繞在需要解凍的部位，就能夠利用電纜形成一個磁場。眾所周知，磁場中心的強度值最大，因此電纜中心正是管道需要解凍的部位，當電纜產生的熱量逐漸靠近中心，就能夠逐漸的將冰融化，此時只需要及時的將融化后的水排出即可[3]。

（二）加入化學反應試劑

甲醇以及甘醇等醇類的反映劑都能夠較好的將水合物的結晶體進行分解，這主要是因為醇類的物質能夠與水蒸氣融合后形成凝析水，最終能夠阻礙水合物的生成。同時醇類的水溶液比一般的液體結冰點更低，這樣管線內不在容易結冰，導致管線被堵塞的現象也會得以一定程度的減輕。

（三）定時排污

冬季在進行天然氣運輸、生產的過程中要對過濾器、孔板流量計等等設備的排污次數和頻率不斷的增多，這樣才能夠做到及時的對天然氣所含的液態水進行排放處理。要對值守人員有嚴格的要求，按照“五排、一放、一對比”的方式對站內的各項設備進行排污處理。這樣能夠一定程度的降低天然氣管道內節流凍堵的現象出現。

四、結束語

如今，天然氣在人們的生活中以及工業生產中發揮著越來越重要的作用，因此對于冬天天然氣管道易發生的管線凍堵狀況相關的工作人員要引起足夠的重視，采取一切有效、可行的方案對凍堵的狀況加以預防和解決，最大限度的保障天然氣集輸管線的安全運行，為人們的日常生活以及工業生產提供安全、有效的天然氣供應。

參考文獻：

[1]田明號，李順.天然氣集輸管線冬季凍堵及措施研究[J].建材與裝飾，2018，000（003）：155-156.

[2]仲曉躍.天然氣集輸管線冬季凍堵原因分析及解凍措施研究[J].中國化工貿易，2018，10（025）：203.

[3]黃炯.天然氣長輸管道冬季凍堵現場分析與處理[J].石化技術，2019（4）：35-35.