针对天然气设备冰堵问题管理措施的讨论

发表时间:2021/5/12   来源:《科学与技术》2021年第29卷第4期   作者:井玉峰 张剑峰 常津
[导读] 天然气设备在运行过程中容易发生冰堵现象
        井玉峰  张剑峰  常津
        中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司第二采气厂  陕西省  榆林市  719000
        摘要:天然气设备在运行过程中容易发生冰堵现象,发生该现象的主要原因是由于天气温度降低以后,天然气设备以及管道中的水露点会变高,减少天然气设备发生冰堵现象应当从设备本身以及人为因素等方面进行考虑,采取有效措施,能够有效减少天然气设备发生冰堵现象,从而有效提高天然气设备的运行效率。
关键词:天然气;设备冰堵;管理措施
        随着我国对天然气管道建设的不断发展,天然气在我国生产生活中的作用尤为重要,但是由于我国北方天气在冬季较为寒冷,天然气设备及管道容易发生冰堵现象,产生该现象的主要原因是随着天气温度的降低,天然气水露点较高,由于榆林气田的所属地域较为复杂,在冬季运行过程中天然气设备和管道容易发生冰堵现象,会影响天然气设备和管道的正常工作,因此预防天然气管道以及设备冰堵问题尤为重要。
1天然气冰堵的危害
        天然气管道以及设备一旦发生冰堵现象,会对天然气管道的流量造成一定的影响,从而影响到天然气的温度和压力变化,如果压力增大时,可能会形成高压气体,导致在下游管道所承受的压力较大,出现超压运行,当压力超过一定范围时,可能会发生天然气泄漏事故,严重的情况下可能会发生爆炸。对于调压器失灵现象,可能会造成下游天然气用户的使用不便,在天然气管道以及设备超压运行状态下安全隐患非常重要。另外,水合物以及其他影响管道设备的因素也会变得非常重要,因此采取有效的预防措施,对于天然气管道以及设备的运行尤为重要。
2天然气设备冰堵的预防措施
2.1加大清管力度
        天然气设备在运行过程中发生冰堵现象的主要原因是由于输送气体中的水含量较大,因此导致冰堵现象的产生。所以加强管道冰堵现象的预防措施是一项常规作业,严格控制天然气设备中的水含量,确保天然气的水含量能够处于正常状态,可以有效减少冰堵现象的出现。清管作业在管道使用过程中在不同周期内的作用也会有所差异,在管道建设初期,清管作业是主要将管道内的杂质和施压余水进行清理;管道在运行过程中是将管道内的铁屑和析出水进行清理,清管作业主要是对管道内的腐蚀情况进行确定,随着清管力度的不断增加,可以有效提高天然气的运行效率,减少冰堵现象的发生。
2.2提升管道温度
        天然气设备发生冰堵的含义就是由于结冰发生堵塞,当天然气设备周围温度升高时,可以有效缓解冰堵现象,提升温度是目前来讲最为乐观的方法,因此在天然气设备外部安装加热装置,在冬季时打开加热装置可以有效缓解天然气设备冰堵现象,能够有效保证天然气设备的温度均衡,提升天然气设备的运行效率。
2.3降低管道气压
        调压系统在天然气战场中是高发冰堵区域,因此降低气压能够有效减少调压系统的冰度现象,对于容易发生冰堵区域的上下游区域实行变化调节,可以有效减少天然气设备及管道的温度的过度变化,从而减少冰度现象的发生。


2.4加入抑制剂
        抑制剂的使用原理是降低水合物的形成条件,同时能够对已经形成的水合物进行分解,目前天然气设备常用的抑制剂有甲醇乙二醇,三甘醇等,但是在使用过程中需要对管道内残留的抑制剂进行清理工作,因为部分的抑制剂具有毒性,在清管操作过程中,应当保证工作人员的自身安全。
3人为管理不当而造成的冰堵情况
3.1生产时未干燥透彻引起冰堵
        例如榆林气田的天然气管道在投入生产以后,管道沿线的很多分输站场发生很多次的冰堵现象,对管道的运行容易造成影响。天然气管道在完成焊接以后,应当对焊接质量密封性和承压能力进行检测,通常情况下的施压工作会采用水试压,各种清扫干燥工艺会在水试压之后进行,但是由于管道内的一些地方较为特殊,很难进行清扫,因此就会在管道内残留较少的水量,当天燃气设备和管道投产以后,由于天气温度较低,所以会造成冰堵现象,对下游用户的供气会造成严重的影响。
3.2由于清管作业的疏忽而引起的冰堵
        榆林气田向外输送的范围较广,各个天然气阀室之间地势起伏较大,温度变化过快,容易造成冰堵现象,因此会影响清管作业以及天然气设备的正常运行。天然气设备和管道在投入工作初期,为了能够去除天然气管道内残留的杂质和水分,需要进行多次的清管作业,由于前后压差的存在,清管器在运动过程中容易发生节流效应,当温度降低以后,天然气管道内的水漏点变高,进而析出水分,在一定条件下容易形成天然气水合物,从而造成冰堵现象,因此对于清管作业来讲,会增加难度和风险。
4对于冰堵问题的人为管理解决措施
        虽然天然气设备发生冰堵现象在很大程度上与天气和自然条件有关,但是加强人为方面的管理控制,也可以有效减少天然气设备的冰堵问题。例如,加强天然气指标控制,目前我国对于天然气能源的需求量一直在不断提高,因此进口气源较多,对于气体的合格程度上应当加强要求,或者对不合格的天然气气体加强惩罚力度,可以有效缓解由于转供气源不合格而造成的冰堵现象。另外,在天然气设备和管道的投产初期,应当加强管道水试压后的干燥处理,尽量降低天然气管道内残留水分的清除,对于新建管网系统中减少一些不利的影响因素,可以确保天然气管网的安全运行,在进行清管作业中,应当对清管球的设计工艺进行完善,能够有效缓解节流效应所造成的冰堵现象。
        对于天然气站场的工作人员应当加强培训工作,特别是在使用抑制剂后应当做好防护措施,积极开展安全教育工作,提高工作人员的业务素质,不仅具有较高的科学知识素质,还应当具有较高的实践操作技能,能够有效保障天然气管道的正常运行。
5结束语
        目前我国针对天然气设备的冰堵问题所采取的措施都仍然不能够很好的进行预防和解决,其主要的原因是由于自然条件的影响,因此在实际工作过程中需要对解决冰堵问题进行不断的研究和创新,才能够更好的解决冰堵现象的发生,随着我国科学技术的不断发展,在解决天然气设备冰堵问题上已经成为了重要环节,只有不断创新科学技术,才能够有效提高天然气设备的运行效率。
参考文献
[1]程新求,黄纪伟.天然气母站冰堵的预防与处理措施[J].科技与企业,2015:107.
[2]吴云鹏.天然气设备冰堵原因分析与改善措施研究[J].石化技术,2019:290+314.
[3]王伟.天然气管道冰堵原因与治理措施[J].石化技术,2017
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