淺談原料氣管網(wǎng)清管作業(yè)對天然氣凈化裝置影響及應(yīng)對措施

胡勇 王云 王志剛 何波 胡濤

摘要：天然氣凈化廠原料氣來源于上游原料氣管網(wǎng)，需定期進(jìn)行疏通作業(yè)。本文通過對磨溪凈化廠清管作業(yè)積累的經(jīng)驗(yàn)分析，總結(jié)出清管作業(yè)期間天然氣凈化廠應(yīng)對措施和有效方法，便于相關(guān)管理和操作人員參考借鑒。

關(guān)鍵詞：原料氣管網(wǎng)? 清管作業(yè)? 應(yīng)對措施

1.背景及影響

磨溪凈化廠是西南油氣田分公司川中油氣礦下屬單位，主要從事原料天然氣的脫硫、脫水任務(wù)，輸送合格商品天然氣。該廠有3套天然氣凈化裝置（1套80×104m3/d凈化裝置、1套50×104m3/d凈化裝置、1套300×104m3/d龍王廟氣藏試采裝置），年處理天然氣能力15億。磨溪凈化廠原料氣來自遂寧采油氣作業(yè)區(qū)集輸聯(lián)合站，遂寧采油氣作業(yè)區(qū)集氣站到聯(lián)合站現(xiàn)有兩條原料氣管線，即磨溪雷-1總站至聯(lián)合站的φ325原料氣管線和龍王廟集氣總站至聯(lián)合站的φ406原料氣管線。在采氣作業(yè)區(qū)對上述原料氣管線清管作業(yè)過程中，清掃出管線中的積水、輕質(zhì)油、甲烷水合物、氧化鐵、碳化物粉塵、二硫化碳、氫硫酸等腐蝕性物質(zhì)。原料氣夾帶固體、液體雜質(zhì)進(jìn)入凈化裝置脫硫系統(tǒng)，引起MDEA脫硫溶液發(fā)泡，脫硫吸收塔運(yùn)行不平穩(wěn)，導(dǎo)致天然氣凈化裝置產(chǎn)品氣H2S含量超標(biāo)。

近年隨著老氣井枯竭，新氣井投用，原料氣管網(wǎng)清管作業(yè)頻率非常高，清管收球時(shí)處置不當(dāng)時(shí)，清管污物帶入凈化裝置，污染脫硫裝置MDEA溶液，造成凈化裝置運(yùn)行困難，外輸凈化氣質(zhì)量下降和不達(dá)標(biāo)的情況時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重時(shí)凈化裝置停產(chǎn)檢修。

2.應(yīng)對措施

2.1 磨溪凈化廠原料氣處理流程見圖1。

2.2 應(yīng)對措施

2.2.1積極溝通，主動(dòng)作為

磨溪天然氣凈化廠接到川中油氣礦調(diào)度室清管作業(yè)通知后，主動(dòng)加強(qiáng)與礦生產(chǎn)運(yùn)行部門和上游采氣作業(yè)區(qū)聯(lián)系，先期安排技術(shù)人員到作業(yè)區(qū)聯(lián)合站現(xiàn)場，掌握清管作業(yè)的發(fā)球時(shí)間、預(yù)計(jì)運(yùn)行時(shí)間、預(yù)計(jì)到達(dá)時(shí)間及清管污物量等，根據(jù)《川中油氣礦現(xiàn)場施工作業(yè)分級管理目錄》，電話及短信通知工廠相關(guān)管理及技術(shù)人員和基層生產(chǎn)單位及運(yùn)行班組，安排生產(chǎn)運(yùn)行、安全管理等部門人員深入生產(chǎn)現(xiàn)場及中央控制室監(jiān)控。

2.2.2 提前準(zhǔn)備，精細(xì)操作

原料氣管網(wǎng)清管發(fā)球前，中控室操作人員測試原料氣壓力放空調(diào)節(jié)閥開關(guān)狀態(tài)，確保調(diào)節(jié)閥動(dòng)作靈敏有效，放空系統(tǒng)工作正常;檢查原料氣重力分離器、過濾分離器和放空分離器液位，確保其液位在低液位備用（5%～10%）;安排中控操作人員實(shí)時(shí)監(jiān)控原料氣處理量及壓力變化，做好記錄。清管發(fā)球后，中控室操作人員逐漸降低出廠壓力調(diào)節(jié)閥開度，將凈化裝置處理量控制到正常處理量的60%，降低原料氣管網(wǎng)流速。清管球到達(dá)前聯(lián)合站30分鐘時(shí)，現(xiàn)場指定專人值守原料氣重力分離器、過濾分離器和放空分離器液位，關(guān)注液位變化情況，液位上升明顯時(shí)立即處理。

2.2.3 關(guān)口前移，靠前指揮

主管領(lǐng)導(dǎo)深入生產(chǎn)一線現(xiàn)場指揮，協(xié)調(diào)清管作業(yè)凈化裝置現(xiàn)場生產(chǎn)運(yùn)行管理，生產(chǎn)部門負(fù)責(zé)人在預(yù)計(jì)清管球到達(dá)前1小時(shí)到達(dá)聯(lián)合站，參加作業(yè)區(qū)組織的清管協(xié)調(diào)會(huì)，及時(shí)了解清管作業(yè)頻率和作業(yè)情況，根據(jù)管網(wǎng)清管經(jīng)驗(yàn)估計(jì)各管網(wǎng)的污物量和管線運(yùn)行差壓變化，提前采取相應(yīng)措施。清管球到達(dá)15分鐘前或者在清管球過最后一個(gè)監(jiān)聽點(diǎn)時(shí)，凈化廠減小進(jìn)處理負(fù)荷，將部分原料氣引入放空系統(tǒng)，協(xié)助聯(lián)合站放空引球，防止污物帶入系統(tǒng)。

2.2.4 強(qiáng)化管控，消減風(fēng)險(xiǎn)

清管作業(yè)過程中，凈化裝置將原料氣壓力放空調(diào)節(jié)閥投入自動(dòng)狀態(tài)，壓力超高時(shí)采取保壓放空，確保凈化裝置處于平穩(wěn)運(yùn)行。放空引球時(shí)若原料氣帶液量較大，聯(lián)合站分離器液位或放空分離器液位上漲較快時(shí)，凈化裝置則關(guān)閉原料氣聯(lián)鎖閥，停止原料氣處理，原料氣管網(wǎng)保壓放空，脫硫、脫水、硫磺回收單元維持熱備狀態(tài)。

3.效果及建議

3.1 取得效果

磨溪天然氣凈化廠在清管作業(yè)過程中，通過采取積極、科學(xué)、有效的應(yīng)對措施，確保凈化裝置安全運(yùn)行。在采取上述措施后，溶液系統(tǒng)基本上在未出現(xiàn)過溶液污染的情況，產(chǎn)品氣質(zhì)量和裝置處理能力得到提升，減少了濟(jì)損失和尾氣排放總量，降低員工勞動(dòng)強(qiáng)度，取得了較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

（1）平穩(wěn)運(yùn)行，增大天然氣供應(yīng)能力

防止氣田污水進(jìn)入凈化裝置，避免脫硫單元MDEA溶液不受污染，降低了MDEA溶液發(fā)泡幾率，裝置運(yùn)行平穩(wěn)，外輸產(chǎn)品氣穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，符合GB 17820-2018《天然氣》中一類指標(biāo)要求。減小裝置受到原料氣氣質(zhì)的沖擊，為川渝地區(qū)天然氣平穩(wěn)供給做出了重要貢獻(xiàn)。

（2）降低損耗，減少裝置經(jīng)濟(jì)損失

脫硫裝置運(yùn)行平穩(wěn)，降低了生產(chǎn)期間原料天然氣放空的情況，節(jié)約了資源;避免MDEA溶液被污染的情況，減少阻泡劑加注量，保證溶液循環(huán)量合理，減少裝置能耗;避免MDEA溶液受到污染后更換新溶液的費(fèi)用，同時(shí)也節(jié)約了受污染的溶液復(fù)活或后續(xù)處理費(fèi)用。

（3）減少排放，尾氣符合環(huán)保要求

脫硫裝置運(yùn)行平穩(wěn)，減少或降低含硫天然氣放空燃燒產(chǎn)生的SO2排放量;確保硫黃回收單元酸氣流量或質(zhì)量穩(wěn)定，提高了硫黃回收裝置回收率，降低污染物排放量。

（4）避免波動(dòng)，減輕員工勞動(dòng)強(qiáng)度

脫硫裝置溶液受污染后，凈化裝置每個(gè)單元都會(huì)出現(xiàn)明顯波動(dòng)，現(xiàn)場操作頻率和中控室調(diào)整頻率成倍增加，出現(xiàn)異常情況頻率明顯增加，造成操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度增大，巡檢頻率升高。特別是脫硫溶液發(fā)泡、攔液時(shí)，阻泡劑加注頻次大大增加，帶來較大的操作風(fēng)險(xiǎn)。

3.2 建議

（1）原料氣管網(wǎng)定期通球清管作業(yè)是日常性工作，不可避免，天然氣凈化廠應(yīng)根據(jù)各廠原料氣管網(wǎng)分布情況制定合理的通球作業(yè)期間應(yīng)急方案。

（2）各凈化廠應(yīng)建立與上游原料氣管網(wǎng)聯(lián)動(dòng)和信息共享機(jī)制，避免上下游溝通不暢而出現(xiàn)溶液受到污染的情況。

（3）各凈化廠應(yīng)及時(shí)收集每次通球管網(wǎng)頻率和污物產(chǎn)生情況，以及氣井新投用或末期開發(fā)的情況，提前做好相應(yīng)的應(yīng)對措施，避免通球清管作業(yè)給凈化廠脫硫裝置帶來不可避免的損失。

胡勇，男，52歲，西南油氣田分公司技能專家，現(xiàn)在西南油氣田公司川中油氣礦磨溪天然氣凈化廠從事天然氣凈化工作 單位：川中油氣礦磨溪天然氣凈化廠 四川省遂寧市

川中油氣礦磨溪天然氣凈化廠? 四川? 遂寧? 629000