天然气站场管道干燥技术比选

摘 要：西气东输天然气站场管道的干燥已经越来越受到业主的关注，因为干燥对于新建压气站的投产以及安全运行起着决定性的作用，因此如何高效、高质量完成压气站管道干燥就显得十分紧迫何必要，该文把管道干燥如何在站场既快又好的进行做了重点介绍。

关键词：天然气管道 天然气站场 管道干燥技术

中图分类号：TE832 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）03（a）-00-01

1 管道干燥处理的必要性

天然气压气站的站场在进行投产前一般需要的程序是试压、排水、干燥、置换、投产五步，站场管道进行过试压后，有部分水分残留在管道内部无法彻底去除，只能经过管道干燥处理才能去除这部分水分，在管道内部残留的水分对管道产生的危害不容忽视：

（1）造成管道内部发生腐蚀的主要原因是管道中存在液态水以及水蒸气，天然气中有少量的气体是呈酸性的，例如H2S、CO2在遇到水分以后就会生成酸性物质，它们的腐蚀能力对管道内部的危害是较大的，而且直接会使管道系统的使用寿命受到影响[1]。

（2）在低温情况下，管道中存在的液态水以及水蒸气还有可能造成结冰堵塞，结冰堵塞一旦发生就会影响管道、阀门和设备的安全运行，还能危及压缩机正常运转与否，严重的可能造成停机事故的发生[2]。

（3）天然气输送能力也会因为管道中存在的液态水以及水蒸气而降低，与此同时还会使天然气的质量下降，影响用户正常使用。

综合上述，管道中存在液态水以及水蒸气产生的危害很大，所以压气站在正式投入使用前必须对管道进行干燥处理，以此保证压气站能够安全的、长期的和稳定的运行，因而，对管道进行干燥处理势在必行。

2 管道干燥方法的运用

目前对管道进行干燥处理的方法有：干燥剂法、流动气体蒸发干燥法和氮气干燥等。这几种干燥方法各有特点，适用于不同的环境和管道[3]。

2.1 干燥剂法

干燥剂干燥法一般采用的干燥剂是甲醇、三甘醇或者乙二醇，干燥剂与水可以任意比例互相溶解，它们形成的溶液中水产生的蒸汽压明显下降，这样就起到干燥的目的。由于三甘醇、乙二醇成本太高，价格过贵，所以在实际操作过程中，一般采用的干燥剂是甲醇。

利用甲醇进行干燥需要天然气或惰性气体作为一个推动力，在两个清管器之间放置一定量的甲醇（俗称两球法）从而达到脱水干燥。由此可见，干燥剂法适用于长输管道干燥，并且国家近几年来对环境保护和安全生产日趋重视，而且甲醇是易燃、易爆的，储存或者运输都有极高的要求，很容易对环境造成污染，也很容易发生安全事故。对于管道规格种类多、走向复杂、安全要求高的站场管道进行干燥处理时不推荐使用干燥剂法。

2.2 流通气体蒸发干燥法

流通气体蒸发干燥法包括氮气干燥、干空气干燥等。由于氮气价格比较昂贵，并且进行干燥施工前需要储备大量的液氮，氮气干燥仅适用于小范围的管道干燥。所以在实际操作过程中，经常使用的方法是干空气干燥法[4]。干空气干燥法利用的原理是把低露点的干空气输送到站场管道内部，在管道内壁上残留的水分就会随着干空气蒸发，湿气也会被空气流带走，管道内壁水蒸气产生的分压与干空气流水蒸汽分压的压差是通风干燥的主要动力，两者之间产生越大的压差，空气除湿的速度也就越快。

2.3 真空干燥法

真空干燥法利用的原理是在环境温度下用恰当的真空泵组对管道内气体进行降压处理，在负压下，管道内壁的水分大量气化进而被真空泵连续不断地带出管外，经过长时间的抽真空过程，当管内的真空度能够达到管道干燥标准设定的真空度的时候，管道干燥处理就算结束，此时，管道内壁基本没有水汽，然后接着把干燥的氮气输入管道内部，维持管线微正压，随后把管线进行密封处理，当测得的露点不高于或等于-20 ℃干空气的露点时，即认为站场管道干燥达标。

2.4 干燥方法比选

2.4.1 天然气站场核心机组基本为进口生产的压缩机，厂家对管道内部干燥要求高，需现场见证干燥效果。

2.4.2 站场工艺流程复杂，管道走向不规则，管道、管件规格种类多，低洼处比较多，经爆破吹扫后存留的水分较多，不适用采用干空气干燥，干燥效果不明显。

2.4.3由于天然气站场工艺流程和高标准的安全要求，限制采用干燥剂法。

2.4.4 干空气干燥设备占地面积大，并且需要消耗大量的燃油或电力来获取干空气，天然气站场布局紧凑，造成干燥设备安装有一定难度，并且要储存大量燃油，不符合天然气站场安全要求，因此不宜采用干空气干燥。

2.4.5 站场工程带有政治性任务，投产运行时间紧迫，干燥空气干燥法虽然能达到干燥效果，但是由于站场工艺流程限制，采用干空气干燥需要较长时间（一般为10-15天）。

综上所述，根据天然气站场实际建设情况，并结合以往压气站管道干燥处理的经验，在充分了解了每种干燥方法的工作原理、干燥流程、适用范围以及优缺点的同时，还需要考虑干燥效率、安全、经济以及环保等许多因素，最后决定使用“真空干燥法”对站场管道进行干燥。

3 真空干燥的优点

（1）干燥施工技术非常实用、有效，适用的范围较广，安拆十分简便。

（2）干燥效果好，保证可以除去管道中所有的水分，可靠性高。

（3）环保性高，基本不产生明显的废弃物，能达到复合站场的HSE要求。

（4）易于预测控制干燥的进度，干燥时间短，站场一般为（3～5 d）。

（5）不受工艺流程和管道规格的限制。

（6）易于天然气直接引入进行站场

投产。

4 结语

国内比较成熟的干燥技术是长输管道，可是对于天然气站场管道进行干燥的技术基本属于刚刚起步，必然面临种种意想不到的问题，基于西气东输天然气站场特殊复杂的工艺流程，站场管道干燥技术将会成为研究重点。随着天然气管道工业的发展，站场管道干燥的技术必将迎来新一轮的挑战与研究。

参考文献

[1]张中武，李宏玉.压缩热干燥机的应用[J].中国石油和化工标准与质量，2013（1）：12-13.

[2]苏欣，黄坤，袁宗明，等.国内外天然气长输管道干燥技术[J].油气储运，2009（1）：45-46.

[3]吴小平，苏欣，张琳，等.天然气管道干燥技术综述[J].天然气与石油，2009（4）：23-24.

[4]张琳，李长俊，廖柯熹，等.天然气管道干燥方案的技术经济比选[J].油气储运，2009（7）：34.

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