浅谈天然气长输管道干燥技术
天然气长输管道干燥技术
天然气长输管道干燥技术摘要:在天然气长距离运输的过程中,为了确保运输的安全和稳定,需要重视对管道进行一些处理,比如要进行有效的干燥处理,否则会出现管道堵塞、腐蚀等问题,只有采取有效的干燥技术,才能确保天然气的正常运输,因此需要进行这方面的重点研究。
本文围绕天然气长输管道的干燥处理,重点介绍了目前常用的干燥剂法、流动气体蒸发法(包括干空气干燥法、氮气干燥法、天然气干燥法)和真空干燥法的基本原理和优缺点,以供相关人员参考。
关键词:天然气;长输管道;干燥技术引言如果天然气管道中含有水,则液态的水就有可能与天然气中的少量酸性气体生成酸性物质,腐蚀管道内壁,影响管道系统使用寿命及其可靠性,同时可能形成天然气水合物或造成冰堵,使管道堵塞,影响管道安全运行。
因此,为了避免这些问题的产生,在投产前必须对管道进行干燥,相关人员需要对天然气长输管道干燥技术进行研究和掌握,依据实际情况,选择运用合适的干燥技术方法,从而达到良好的干燥效果,保障天然气运输的安全和稳定。
1 国内外管道干燥技术发展状况国外天然气长输管道干燥技术起步很早,发展迅速,干燥方法多样。
目前,国外天然气长输管道常用的干燥方法有干燥剂法、流动气体蒸发法(包括干空气干燥法、氮气干燥法、天然气干燥法)、真空法。
由于以往对天然气长输管道内液态水的水蒸气危害认识不够,20世纪90年代以前建成的天然气长输管道在投产之前不直接进行干燥。
随着长输管道建设水平的提高,以及大口径、高压、大排量天然气长输管道的发展,业界才开始认识到干燥的必要性,所以对于天然气长输管道干燥技术有待进一步的创新探索。
2 天然气长输管道干燥技术方法2.1干燥剂法干燥剂干燥法一般采用甲醇、乙二醇或三甘醇作为干燥剂,干燥剂和水可以任意比例互溶,所形成的溶液中水的蒸汽压大大降低,从而达到干燥的目的。
残留在管道中的干燥剂同时又是水合物的抑制剂,能抑制水合物的形成。
在实际应用过程中,采用天然气或N作为推动力,在2个清管器间夹带一定体积的干燥剂,从而达到彻底干燥的目的,这种方法就是国外常用的两球法。
天然气管道干燥技术方法
天然气管道干燥技术方法
1. 空气干燥法
空气干燥法是一种常用的天然气管道干燥技术方法。
它通过向管道中注入干燥的空气来降低管道中的湿度。
具体步骤包括以下几个方面:
- 清洗管道:在干燥前,首先需要对管道进行清洗,确保管道内部没有杂质和污垢。
- 注入干燥空气:使用空气压缩机将干燥空气注入管道中,通过压力差推动管道内的湿气排出。
- 排出湿气:在干燥的过程中,通过管道的排水阀将排出的湿气排除。
2. 热风干燥法
热风干燥法是另一种常见的天然气管道干燥技术方法。
它利用高温的热风来驱赶管道中的湿气。
以下是该方法的基本步骤:
- 准备热风设备:选用合适的热风设备,可以是燃气热风炉或电热风炉等。
- 加热管道:通过热风设备将高温的热风送入管道中,提高管道内部的温度。
- 驱赶湿气:在管道内部温度升高后,湿气会逐渐蒸发,通过管道上部的排气孔排出。
3. 吸附干燥法
吸附干燥法利用吸附剂来吸附管道中的水蒸气,从而达到干燥管道的目的。
以下是吸附干燥法的基本步骤:
- 准备吸附剂:选择适当的吸附剂,常见的有活性炭、分子筛等。
- 注入吸附剂:将吸附剂注入管道中,通过吸附剂的吸附能力吸附管道内的水分。
- 更换吸附剂:当吸附剂饱和后,需要定期更换吸附剂,以保证干燥效果。
总结
天然气管道干燥技术方法有很多种,其中包括空气干燥法、热风干燥法和吸附干燥法等。
在选择适当的干燥技术方法时,需要考虑管道的特点和实际情况。
通过正确使用这些技术方法,可以提高管道的运行效率和安全性。
天然气长输管道干空气干燥技术
天然气长输管道干空气干燥技术赵 宁,张翠婷(盘锦职业技术学院,辽宁盘锦 124000) 摘 要:天然气管道干燥是继管道试压后一个重要施工步骤,管道内液态水和水蒸气将危害管道运行,对比管道干燥方法特点,分析干空气干燥工艺及作业流程,优化干空气干燥技术方法,为保证管道长期、安全、稳定运行提供重要保证。
关键词:天然气长输管道;干空气干燥;清管器 中图分类号:TE832 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2020)04—0082—02 天然气长输管道投产前,液态水和水蒸气的存在会在以下几个方面危害管道运行,如:天然气中的酸性气体与水反应生成酸性物质,腐蚀管道内部[1,2];高压低温条件下,天然气与管道中的液态水和水蒸气生成固态天然气水合物造成管道堵塞[3,4];管道低温运行时,液态水和水蒸气造成管道冰堵[5];此外,液态水和水蒸气的存在还会降低管道输送能力并降低天然气质量。
因此,依据国家标准规范,天然气管道投产前,需对管道进行强度试验和严密性试验,管线经严密性试验后,通球扫线验收结果为合格方可进行天然气管道干燥施工。
依据国家标准《天然气输送管道干燥施工技术规范》(SY/T4114—2008)要求,完成天然气管道脱水、干燥作业,经检测管道内空气露点达到规范要求是管道长期、安全、稳定运行的重要保障。
1 天然气管道干燥方法天然气管道干燥方法按照干燥原理不同可分为干燥剂法、流动气体蒸发法、真空干燥法等。
干燥剂法指利用干燥剂与管道内液态水互溶,干燥剂水溶液中水的蒸汽压降低,实现清理管道液态水和水蒸气的干燥目的,此外,干燥剂对抑制水合物生成起了非常重要的作用。
常用的干燥剂有甲醇、乙二醇或三甘醇等。
流动气体蒸发法,干燥气体在管道流动过程中,与管道内壁及管道低洼处的存水接触,液态水蒸发至干燥气体中,干燥天然气管道。
常用的干燥气体有干燥空气、干燥氮气或干燥天然气。
从干燥法名称上可将流动气体蒸发法分为干空气干燥法、氮气干燥法、天然气干燥法。
天然气管道干燥技术综述_吴小平
第24卷第4期2006年8月天 然 气 与 石 油N atural G as And OilVol.24,No.4Aug.2006 收稿日期:2005207218 作者简介:吴小平(19802),男,重庆忠县人,助理工程师。
2004年重庆大学城市燃气专业本科毕业,主要从事城市燃气设计研究工作。
电话:(028)83310873。
天然气管道干燥技术综述吴小平1,苏 欣2,张 琳2,杨 罗1(1.中国市政工程西南设计研究院,四川成都610081;2.西南石油大学,四川成都610500)摘 要:天然气管道内若有水存在,不仅会引起管道内壁腐蚀而且还有可能形成水合物,造成管道堵塞甚至引发事故。
因此,在管道投产运行之前,必须对管道进行干燥。
综述了目前常用的干燥剂法、流动气体蒸发法和真空干燥法的原理和应用情况;重点介绍了现在常用的干空气干燥法,包括基本原理、典型的工艺流程、干空气的制取,分析了影响干空气干燥法的各种因素。
关键词:输气管道;干燥技术;工艺文章编号:100625539(2006)0420020204 文献标识码:A0 引言天然气管道中如果含有水,则液态的水就有可能与天然气中的少量酸性气体生成酸性物质,腐蚀管道内壁,影响管道系统使用寿命及其可靠性;同时有可能形成天然气水合物或造成冰堵,造成管道堵塞,影响管道安全运行。
因此,为了避免这些问题的发生,在管道投产前必须对管道进行干燥,脱除管道中游离的水和大部分的水蒸气,使其露点压力处于-16~5℃[1]。
1 天然气长输管道常用干燥方法天然气长输管道干燥技术起步很早,发展也较为迅速,干燥方法多样。
目前,国外天然气长输管道常用的干燥方法有:干燥剂法、流动气体蒸发法(包括干空气干燥法、氮气干燥法、天然气干燥法)、真空法等。
111 真空干燥法[1~2]真空干燥法是利用水的沸点随压力降低而降低,当压力降到一定低时,水就会在低温下沸腾而蒸发、汽化这一原理。
一般利用真空泵从管道中抽气,降低管道压力,直到达到管壁环境温度下的饱和蒸气压(SVP ),使除水后残留在管道内壁上的水沸腾而迅速蒸发,随后将水蒸气抽出管道,达到干燥目的。
浅谈新建天然气管道的干燥技术
天 然气 管道 干燥 的必要 性 天 然气 管道投产 前 的一般程 序 是试压 - 除水. 燥. 换. 产 。试压 包 括强 度试 验 干 置 投 和 严密 性试 验 。由于 气体 的压 缩性 大, 管 在 道 出现 裂纹 的情况 下可 能导 致 裂纹 失稳 扩 展 甚至 爆炸 , 用气 体试 验有 较大 风 险 。 因此 各 国 的规范 都 推荐 用水 或其 它经 过 批准 的 液 体作 为试 压介质 , 压 一般 分 段进 行 。长 试 输 天然 气管道 在采 用水试 压 后, 经过 通 虽然 球 扫线 程序 扫 出管 内存 水, 势低 洼地 段 但地 的积 水 以及 附着在 管壁 的水 膜 仍很 难通 过 简 单 的通球 方 式加 以清 除 。天 然气 管道 内 含 水 不仅会 引发管 道 内壁和 附 属设 施 的腐 蚀, 也会使 所输 送 的天然 气受 到污 染 , 且 而 更 严重 的 是天然 气 在一 定 的温度 和 压力 下 还 会结 合成 水合物 。 水 合物 是 一种貌 似 冰雪 的 自色 笼形 化 合物 , 由液态 水和烃气 在 一定温度 和压力 下 反 应形 成 。这个 晶状 物 质可 使 管道 的截 面 积 变小 、 阻增 加而 引起 管输 效率 下 降 , 摩 如 大 量形 成 ,还 可能造 成 管道 堵塞 而 引发 事 故 。 别是 阀 门、 表 管路 系统 等处 更容 易 特 仪 因水合 物 的形 成而 失灵 。这 将 导致 管道 运 行 效率 的下 降 、 运营 成本 的增加 , 甚至 对 管 道 的安 全平 稳运 行 带来 严重 的危 害 。避 免 这 些 问题 的根本 途径 是 在管道 水 试压 结 束 后立 即进行 除水干燥 , 以彻底 除去 管道 中的 游 离水 和水 蒸气 。 二、 天然 气管 道含 水存 在的 危害 天然 气 管道 在试 压过 程 中 即使采 用 气 体 试压 时, 中也 会含有 大量 的饱 和水 蒸 管道 气 。天 然气 长输 管道 中 液态 水和 水蒸 气 的 存 在将产 生 以下几 个方 面 的危害 。 I 管 道 中的液 态水 和水 蒸气 是造 成管 . 道 内部腐 蚀 的主要 原 因 。天然 气 中 的少量 酸性气 体 , 如 H S C 例 2 、 02等 在有 水 的条件 下 能生成 酸性物质 , 管道 内部产 生危 害较 使 大 的应力 腐蚀 。管 道 的腐 蚀影 响 管道 系统 使用 寿命及 其可靠 性 的重要 因素 , 是输 特别 送 石 油 、 然气 、 气等 易燃 易爆 流体 的管 天 煤 道 。据 统 计 ,地 下 管 线 平 均 腐 蚀 速 度 为 1 mm a 较 为 的严重 的情 况是 投产 l 2 . /, 5 ~ 年 管道就 腐蚀 穿孔 , 导致 输送 介质 的泄 露 , 除 造成 环境 的污 染外 , 会 引起爆 炸 和火 灾 , 还 甚至 造成 人 员的伤 亡 。腐蚀 而造 成 的事 故 在输气 管 道事 故中 占有很 大 比例 。 2 管 道 中的液 态水和 水蒸 气 是形成 天 . 然 气 水合 物 的必要 条件 。当管 道 内的天 然 气 有足 够 高的压力 和足 够低 的温度 时, 果 如 管 内有 液态 水或饱 和 水蒸气存 在 , 就会形 成 天然气 水 合物 。天然 气水 合物 一 旦形成 后, 会减少 管道 的流 通面积 , 产生节 流, 加速水 合 物 的进 一步 形成, 而造 成管 道 、 门和 一 进 阀 些 设备 的堵 塞, 重影 响管道 的安全 运行 。 严 3 管道 在低温状 态下运 行 时, . 管道 中的
天然气长输管道干燥技术_倪洪源
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天然气长输管道干燥技术对比分析
天然气长输管道干燥技术对比分析摘要:针对天然气长输管道常用的干燥剂法、流动气体蒸发法和真空干燥法等几种干燥技术进行了比较分析。
重点阐述了目前应用较多的干空气干燥法的优点、工艺原理、工艺流程、所用设备以及影响干燥效果和时间的因素。
关键词:输气管道干燥技术应用对比分析1、引言为了排除新建天然气长输管道的隐患和缺陷,投产前必须进行试压,试压一般采用水作为介质。
用水作介质进行管道试压时,试压清管后管道内不可避免地存在大量游离水和水蒸气。
在投产前如果不进行干燥处理,游离水会增加输送阻力和动力消耗,严重时甚至会产生大量水合物,造成管道冰堵事故。
目前,干燥的方法主要有干燥剂法、流动气体蒸发法和真空法等。
2、几种干燥方法比较分析1.1几种干燥方法干燥原理分析干燥剂法一般是采用甲醇、乙二醇或三甘醇作为干燥剂,这些干燥剂和水可以任意比例互溶,所形成的溶液中水的蒸气压大大降低,从而达到干燥的目的。
残留在管道内的干燥剂同时又是水合物抑制剂,能抑制水合物的形成。
在实际应用过程中,采用天然气或氮气作为推动力,在两个清管器间夹带一定体积的干燥剂,从而达到彻底脱水干燥的目的,这种方法就是国外常用的“两球法”。
在“两球法” 的基础上,国外又发展了“三球法”,与“两球法” 相比,“三球法”能使残留在管内壁上的液膜中干燥剂的浓度更高,且干燥剂损耗量更小。
流动气体蒸发法的原理是:流动的干燥气体在管道内与残留在管内壁及低洼处的水接触后使水蒸发,达到干燥的目的。
这种气体可以是干燥的空气、氮气或天然气,所以流动气体蒸发法又可以分为干空气干燥法、氮气干燥法和天然气干燥法。
真空干燥法是利用真空泵抽吸密闭容器内的气体,当压力降低到环境温度对应的饱和水蒸气压时,液态水会在常温下沸腾蒸发,水蒸气被真空泵抽出,达到管内除水干燥的目的。
1.2 几种干燥方法优缺点比较天然气长输管道干燥方法多种多样,且每种干燥方法又有其优缺点,表1是各种干燥方法的比较。
表1 几种干燥方法的比较通过对几种方法的干燥成本、干燥时间、干燥效果、适应情况的比较,可以看出,干空气干燥法和真空干燥法具有较多的优点,且应用较多。
天然气管道干燥技术
天然气管道干燥技术摘要本文简明扼要的介绍了管道干燥的重要性、方法和干空气干燥工艺,结合徐—连支线应用干空气管道干燥技术的具体情况,分析了管道干燥中存在的技术难点和今后应注意的问题。
主题词管道干燥技术1 概述管道干燥是新建天然气管道投产作业的重要一环。
天然气管道的投产是指管道试压(水压或气压)后,从管道除水、干燥到置换引入天然气的全过程。
天然气管道内若有水存在,不仅会引起管道内壁和附属设备的腐蚀,而且输送的天然气产品也会受到污染,天然气在一定的温度和压力下同水结合生成水合物。
水合物的大量生成,会造成管道堵塞而引发事故,阀门、仪表和自动感应探头等系统更容易因水合物的形成而失灵。
有效的避免这些问题的发生,就是在天然气管道投产过程中除去管道中的游离水和绝大部分水蒸汽。
天然气管道干燥从工艺上划分,应包括除水和干燥(利用介质将游离水和绝大部分水蒸汽携带出管道的过程)两部份,一般要求天然气管道干燥后大气露点达到-21℃以下。
2 管道干燥法目前,天然气长输管道常用的干燥方法有:2.1干燥剂法干燥剂法一般用甲醇、乙二醇或三甘醇作为干燥剂,干燥剂和水可以任意比例互溶,所形成的溶液中水的蒸汽压大大降低,从而达到干燥的目的。
残留在管道内的干燥剂同时又是水合物抑制剂,能抑制水合物的形成。
在实际应用过程中,由于乙二醇和三甘醇的价格费用较高,故一般选用甲醇作为干燥剂。
甲醇干燥法可采用天然气或氮气作为推动力,在两个清管器间夹带一定体积的甲醇,形成一定的甲醇浓度梯度,从而达到彻底脱水干燥的目的,这就是国外常用的两球法。
在两球法的基础上,国外又发展了三球法,与两球法相比,三球法能使残留在管内壁上的液膜中甲醇浓度高于两球法,且甲醇损耗量小于两球法。
2.2流动气体蒸发法流动气体蒸发法的原理是,流动的干燥气体在管道里与残留在管内壁及低洼处的水接触后使水蒸发,进而达到干燥的目的。
这种气体可以是干燥的空气、氮气或天然气,所以流动气体蒸发法又可以分为干空气干燥法、氮气干燥法、天然气干燥法。
天然气长输管道的干空气干燥技术
天然气长输管道的干空气干燥技术1 天然气管道干燥技术的必要性天然气管道在投产之前,一般要通过试压一除水一干燥一置换一投产五个步骤,其中管道试压就是保证天燃气管道质量的必要手段。
在内容上管道试压分为强度试验和严密性试验俩部分;在试压介质上由于气体介质压缩性导致爆炸等风险,所以一般采用各国水或其他经过批准的液体;在试压方法上,由于一般天燃气管道距离都较长,所以采用的是分段试压法。
天然气管道在采用水试介质压后,常通过一些简单的处理方法如通球扫线等,来进行除水,但堆积在低洼地段、附着在管壁以及以气体形式存在的各种残存水却难以清除,而这些积存的水和水蒸气将对整个天然气的管道天然气运输产生许多诸如管道内部腐蚀、堵塞管道、降低天然气和供气品质下降之类的不良影响。
因此,在天然气长输管道中的积水有着极大的危害性,在管道投入运行之前,必须进行干燥处理,才能保证其长期、安全、稳定地运行。
2 国内外干燥技术发展现状国外天然气长输管道干燥技术起步较早,发展迅速,干燥方法多样。
采用的方法主要有干燥剂干燥法、气体(空气、氮气、天然气)干燥法和真空干燥法。
目前国外任何一条高标准的管道,无论是气压试验还是水压试验,都要进行干燥处理。
我国天然气长输管道干燥技术起步较晚,由于对天然气长输管道内液态水和水蒸气的危害性认识不足,20世纪90年代以前建成的天然气长输管道,投产前都不进行干燥处理。
90年代以后,随着人们对管道干燥必要性的逐步认识,开始对几条重要管道进行了干燥处理。
目前的干空气干燥技术还不完善,特别是不能准确地预测封闭期间干燥段内干空气的绝对含水量随时间的变化,从而不能保证封闭期间管道内空气露点低于最低环境温度,这样就可能析出液态水,使得干燥过程前功尽弃。
此外,对干燥过程的预测也不准确,给现场施工和管理带来诸多不便。
3 天然气管道的干燥方法3.1 干空气干燥法原理是当干空气在管道中流动时含水量低的空气很快吸湿,直到饱和。
但随着空气在管道中的继续流动,压力逐渐下降。
天然气长输管道干燥技术及应用
天然气长输管道干燥技术及应用发布时间:2021-04-16T14:45:39.587Z 来源:《中国科技信息》2021年5月作者:马建伟[导读] 目前的技术操作下,国外对于天然气的输送干燥问题上起步早,发展快,我国需要借鉴国外的先进技术对本国的天然气长输管道的干燥方法加以改进,使得整个过程更加适宜。
中石化胜利油建工程有限公司马建伟摘要: 目前的技术操作下,国外对于天然气的输送干燥问题上起步早,发展快,我国需要借鉴国外的先进技术对本国的天然气长输管道的干燥方法加以改进,使得整个过程更加适宜。
目前国外天然气长输管道常用的干燥方法主要包括干燥剂干燥法、真空干燥法、以及流动气体蒸发技术(主要包括干空气干燥法、氮气干燥法等)等。
关键词: 天然气长输管道;干燥技术;应用管道干燥是输气管道投产前的关键步骤。
目前,国内外常见的干燥方法有干燥剂法、真空法、干空气法和氮气法等。
其中干空气干燥法,使用安全快捷、成本低廉、经济实用、效果好的特点。
国内外干燥技术起步很早,发展迅速,干燥方法多样。
一、常用的几种天然气长输管道技术1.干燥剂干燥法。
常用的干燥剂为甲醇、乙二醇或三甘醇,通过将干燥剂与水以任意比例混合,降低管内中的流离水,达到干燥的目的。
然而在实际应用过程中,由于乙二醇以及丙三醇的造价问题,导致实际应用性大大降低,通常将甲醇作为干燥剂的首选111。
不知如此,由于甲醇的干燥效率也是最快的,因此甲醇常常得到极大的推崇,尤其适用于小口径管道的干燥,在国外常用的方法包括二球法、三球法,对水的处理能力较强,工作性能强大,干燥剂利用率高。
然而在实际操作过程中,由于甲醇和天然气都属于易燃气体,使得整个工作过程中安全问题十分严肃,甲醇本身具有易燃易爆的特点,自身又兼具剧毒,使得对其的储存以及利用过程中的难度大幅度提升,其具有很大的安全隐患。
2.真空干燥法。
真空干燥主要是利用水的物理性质,其沸点随着压力的降低而下降,同时在超过一定范围时发生汽化现象。
天然气管道干燥施工技术方案
天然气管道干燥施工技术方案天然气管道干燥施工技术方案是指在天然气管道施工完成后,为了确保管道内无水分和杂质,提高管道系统的安全性和运行效率,采用一系列干燥方法进行处理的技术方案。
下面是一个1200字以上的天然气管道干燥施工技术方案。
一、引言天然气是一种重要的能源,广泛应用于工业、民用等领域。
在天然气输送过程中,管道内的水分和杂质会对管道系统造成腐蚀和堵塞等问题,因此,在天然气管道的施工过程中,需要采取干燥措施来保证管道的质量和安全。
二、施工前准备工作1.管道清洗与预处理在进行天然气管道施工之前,应对管道进行清洗和预处理,以去除管道内的杂质和油脂。
清洗过程中,可以采用化学清洗剂和高压水进行清洗,确保管道内的清洁度。
2.检查管道质量和焊缝在管道施工之前,需要对管道的质量和焊缝进行检查,确保管道的完整性和质量。
三、干燥方法1.管道通风干燥法利用管道自然通风的特点,通过设置管道的通风系统,将新鲜空气和管道内潮湿的空气进行交换,以加快管道内水分的蒸发和干燥。
为了提高通风效果,可以增加通风口和设置通风扇等设备,加强管道内的空气流动。
2.管道蒸汽吹扫干燥法利用高温高压的蒸汽对管道进行吹扫,使管道内水分蒸发和干燥。
在吹扫过程中,需注意蒸汽温度和压力的控制,以避免管道的变形和损坏。
同时,需确保蒸汽的干燥度,以避免蒸汽中的水分对管道造成二次污染。
3.管道加热干燥法通过加热管道内的空气或介质,使管道内的水分蒸发和干燥。
可以采用电加热、燃气加热等方式进行加热。
在加热过程中,需注意加热温度和时间的控制,以避免管道的变形和损坏。
4.管道吸附干燥法通过设置吸附剂或干燥剂,将管道内的水分和杂质吸附和吸附,以达到干燥和净化管道的目的。
常用的吸附剂包括活性炭、分子筛等,可以根据管道的实际情况选择合适的吸附剂。
四、实施方案1.根据管道的具体情况和要求,选择适合的干燥方法和设备。
2.在施工过程中,严格控制管道的清洗和预处理工作,确保管道质量和清洁度。
天然气管道干燥之刍议
天然气管道干燥之刍议摘要:本文介绍了天然气管道干燥的必要性,对管道线路及站场干燥提出了相关建议,认为从工程建设全过程统筹考虑可提高干燥的效率及成功率。
关键词:天然气管道干燥一、干燥的必要性及有关要求近年来干燥已成为天然气管道投产前必需环节,但由于各方面对干燥必要性认识不足,仅把干燥作为单一的普通施工环节予以对待,并未从管道工程建设全过程统筹考虑,导致干燥不到位,甚至不合格,个别工程在投产后也暴露出一些问题,一定程度上影响了输气甚至正常市场供应。
天然气管道内含水主要有以下危害:1.引发腐蚀,降低管道使用安全系数,缩短管道使用年限;2.污染输送的天然气,影响用户正常使用,甚至导致商业纠纷;3.导致天然气水合物形成,进而引起管输效率下降,并可导致管道堵塞、阀门及仪表等失灵而造成事故,甚至对管道安全带来危害。
1999年初发生的3次水合物导致陕京输气管道部分堵塞事故是典型的干燥不合格引发事件,近年也有管道发生冻堵及吹扫、干燥不合格的类似报道。
此外,腐蚀对管道使用寿命造成的潜在影响及由此形成的安全隐患也不容忽视。
天然气管道干燥涉及到的规范有《输气管道工程设计规范》(GB 50251)、《油气长输管道施工及验收规范》(GB 50369)、《天然气输送管道干燥施工技术规范》(SY/T4114)等,一般要求的合格标准是水露点低于-20℃(用干燥剂干燥要求含水量质量分数小于20%)。
二、关于线路干燥干燥对象是管道中的水,最大程度地减少管道中游离水可有效缩短干燥时间并提高干燥成功率。
管道中水主要来自强度试压后残留,要减少有三种途径,一是采用气体试压,二是采用内防腐管,三是水试压后深度扫水要彻底。
1.关于气体试压根据文献①,采用气体试压的管段干燥效果普遍高于采用水试压的管段,其它工程的实践也说明气体试压的管道干燥施工相对容易。
按《输气管道工程设计规范》(GB 50251-2003)规定,要采用气体试压,一是在选线时尽量选择一、二级地区通过,一级地区优先;二是位于三、四级地区及站场的管道要满足特殊要求;三是设计单位要统筹考虑管材选型,并在设计中明确气体试压压力等级。
天然气输送管道干燥施工技术规范
天然气输送管道干燥施工技术规范2009-10-26发布时间:2008年06月16日实施时间:2008年12月01日规范号:SY/T 4114—2008发布单位:国家发展和改革委员会本标准附录A为规范性附录,附录B为资料性附录。
本标准由石油工程建设专业标准化委员会提出并归口。
本标准起草单位:中国石油天然气管道局第四工程分公司、第二工程分公司。
本标准主要起草人:郭泽浩、于德军、王炜、王岩、田黎、葛新东。
1 范围本标准规定了天然气输送管道干燥的施工技术要求。
本标准适用于新建、改扩建的天然气输送管道干燥的施工技术。
其他介质管道干燥可参照执行。
本标准中干空气干燥法、真空干燥法宜用于管道、站场干燥;氮气干燥法宜用于站场工艺管道干燥;干燥剂干燥法宜用于管道干燥。
2 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。
水露点water dew point使空气里原来所含的未饱和水蒸气变成饱和水蒸气时的温度。
真空vacuum指在给定的空间内,压强低于一个标准大气压的气体状态。
干空气drying air在一定压力和温度条件下露点低于-40℃无油的空气。
汽化器carburetor用于加热低温液体或液化气体,使之汽化为设计温度下的气体的一种加热器。
干空气干燥法drying air drying通过持续地向管道内注入干空气进行吹扫,使残留在管道内的水分蒸发,并将蒸发后的湿空气置换出管道外,达到管道干燥目的的施工方法。
真空干燥法vacuum drying水的沸点随压力的降低而降低,在压力很低的情况下,水可以在很低的温度下沸腾汽化。
利用这一原理,在控制条件下用真空泵不断地抽取管道内的气体,降低管道中的压力直至达到管壁温度下水的饱和蒸汽压,此时残留在管道内壁上的水沸腾而迅速汽化,汽化后的水蒸气随后被真空泵抽出的施工方法。
氮气干燥法nitrogen drying液氮经汽化器汽化。
加热器加热后以不低于50℃的温度进入管道进行低压间断性吹扫,管道内的水分与干燥氮气混合后被带出管道,从而达到管道干燥目的的施工方法。
天然气输送管道除水干燥技术
天然气输送管道除水干燥技术天然气输送管道除水干燥技术耿良田于洪喜(胜利油田油气集输公司)摘要天然气输送管道投产前进行除水与干燥处理,可以抑制投产过程产生水合物或防止输气海管的腐蚀。
文章讨论了输气管道除水与干燥工艺技术,明确了清管器的设计、选型原则。
除水与干空气干燥工艺应用表明,聚氨酯材料制作的直板型清管器具有较好的耐磨性和密封性,干空气干燥是短距离输气管道干燥处理的最佳方案。
主题词天然气管道除水干燥清管器1·管道除水技术通常新建天然气管道投产前都要进行充水、清管、试压操作。
除水工艺应根据干燥工艺确定。
经过除水工艺后,除个别的低洼管段外,绝大部分的水已被清除,但在过大的内壁面上会留下一层薄水膜,厚度一般介于0·05~0·15mm之间。
除水工艺一般采用多个清管器组成的清管列车一次完成,也可多次发送单个清管器分步完成,采用何种形式要视管道情况及干燥方式确定。
对于距离较长的海底输气管道,除水不能进行分段处理,一般采用清管列车将试压水排出管道,清管列车由干空气、干燥天然气等介质推动,干空气、干燥天然气吹扫干燥随之进行或转入真空干燥。
对于陆上输气管道,一般采用分段干燥处理,每段长度约50~100km,因此可采用多次单独发送清管器的方式除水。
管道内壁越光滑,清管器的密封性能越好,水膜的厚度越薄,积水量就越少。
采用干燥剂进行干燥的输气管道,排水过程与干燥工程往往同时进行。
排水列车和干燥剂列车都是由多个清管器组成的,组成排水列车的多个清管器间隔形成淡水段塞(海水试压,清除盐份)和空气段塞;组成干燥剂列车的多个清管器间隔形成多个干燥剂段塞。
显然除水后输气管内剩余水量的多少与后续的干燥时间成正比,排水效果在很大长度上取决于排水清管器的选型设计,良好的清管器设计是保证排水以及干燥效果的关键。
摩擦阻力小、密封性能好,经过清管器的液体泄漏量少,干燥空气经过清管器向前窜漏量小是清管器设计应遵循的基本原则。
长距离天然气管道干空气干燥技术及应用
3 、真空平爆法 真空平燥法是在控制条件下应用真空泵通J!1降低宫内压力而除去宫内自由水的n法,舆原l!ll是创造与宫内温度柜应的真空压力,以便 附着在宫内壁上的水分沸腾?气化。通J!1利比亚管道工程的实际应用,采用该n法干燥长输管道的时 i司远大于-f空气干燥法,将黄用于站场
3 、干空气的最初含水里 理论上,使用的平空气趋平,平!隐时i司~短。但在实际平燎施工时-AA采用露点为-40~-50℃的平空气,很少采用低于该§点范围
2 、平是宦逼纷段长庭的法国E
官逼平!层分段长层应该青一个合适的范围。 一次平燥长度太短,则导致平娘效率不莓,平!庭设备的搬迁费用很大 , 但长度太长会导致 平!层设备的处理能力很大,普遍设备无法满足要求,需要购置大型设备,汪会亘按理力日二F:段施工的难庭 。 因此 , 在工程中 , 平燥宫道的长 度应根据站场 、 词室的布局以应现场试压情况来确定平娘的官逼长庭 。 综合考虑,陆上天然气管逼平娱段的最佳长庭为so~ 1 so园 。 3 、手空气的量初含水量 理论上 , 使用的干空气越干,干燥时 i司~短 。 但在实际平娱施工时一般采用露点为-40~-so·c的平空气,很少采用低于该露点范围 的平空气,这是因为露点低于-so·c的平空气对缩短平’是时词的能力越来越小 , 而徊应的制取费用越来越恙。 不同露点的平空气和平!段时 i司的关系见图1 。
T =部'ii 飞 V
5
6
考虑宦壁J.I<股自嵌入水和日 R附水两部分组成,即 S wat er=O. 5 µ,+a ( µ, -表面粗链度;
a-0,\l附J.I<厚度)。 O,\l附水厚度al.!i与内环焊缝
余高、清官器种类质量及除J.l<I景抵效果、官逼内壁表面粗耀厦、官逼内J.I<的性质、地温、官逼高差等多个因素4目:关。例如,西气东输官道
天然气管道干燥技术
管线的施工
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5)干空气干燥技术的影响因素
(5)一次干燥管道的长度。 一次可以干燥的管道长度受多种
因素的影响,如管径、昼夜温差、站间 距、干空气的排量等。如果管道太长, 则为缩短干燥时间采取的许多控制措施 的作用就会降低,管道长度太短则不经 济。
管线的施工
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二、输气管道干燥方法
对管道干燥处理有以下4种方法,干空 气干燥法(干空气+清管干燥列车)、 真空泵干燥法、氮气干燥法以及脱水清 管列车干燥法(天然气驱动甲醇等)。
但应用于工业现场的管道干燥施工方法 主要有3种,即真空泵干燥法、干空气 干燥法和干燥剂干燥法。
管线的施工
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1、真空干燥技术
推荐管道长度为30~130km。
管线的施工
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6)干空气干燥技术的优点
1)干燥效果均匀一致,露点可达到-25℃以 下,且干燥时间相对较短。
2)经济实用,设备费用低,可充分利用现有 设备加快干燥进度。工艺简单,容易控制, 有完整的干燥检测标准,能保证管道在较短 时间内达标,对操作技术要求不高。干燥成 本低,适用范围广,既适用于陆地管道,也 适用于海底管道,既适用于通径管道,也适 用于变径管道,且受管径、管道长度的影响 相对最小。
管线的施工
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2)真空干燥工艺过程
真空干燥分 三个阶段:
Ⅰ:初始抽 气降压阶段;
Ⅱ:蒸发; Ⅲ:干燥。
管线的施工
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3)真空干燥技术的实施要点
第一步:降压(抽空)阶段。将压力从管 道的初始压力降低到管壁温度下水蒸气的 饱和压力。理论抽真空时间按下式计算:
天然气管道常用干燥工艺
天然气管道常用干燥工艺天然气通过管道输送,可以有效的降低运输的成本,并可以大量且进行远距离的输送。
在输送过程中,若管道中含有液态水,天然气中的部分酸性气体会与液态水形成酸性物质,酸性物质将逐步腐蚀管道内壁,使钢管强度持续降低,对管道的使用寿命和管道的耐用性都会构成严重影响,同时管道中的水分还会由于天然气的低温造成冰堵,对管道的正常输送造成影响。
为确保天然气管道安全运行,须在管道正式交付使用前对管道中进行干燥作业,将管道中的游离水和大部分的水蒸气去除,将其露点处于-16 ~5 ℃。
1 天然气管道干燥技术的发展历程国外由于天然气使用的时间较早,在天然气管道干燥技术方面发展较早,并且发展迅速,现今已经形成诸多干燥工艺。
应用于天然气长输管道的主要干燥工艺有:干燥剂法、流动气体蒸发法、真空法等在天然气管道的发展早期,人们对于在管道中的液态水或者是水蒸气危害认识不足,在1990年以前铺设的天然气管道未进行干燥处理,随着天然气需求量的增大,要求更加安全的建设,管径更大、压力更高、输送量更多的天然气管道,使以往管道中存在的液态水或者是水蒸气对于天然气管道的影响问题逐渐得到了重视,由此带动了天然气管道的干燥技术的发展。
我国在天然气管道干燥技术发展方面起步较晚,但也发展出了符合自身实际的天然气管道干燥技术。
2 天然气管道干燥方法介绍2.1干燥剂法干燥剂法是通过使用干燥剂来对管道中的水或水蒸气进行清理,通常使用的干燥剂是甲醇、乙二醇或三甘醇,干燥剂通过和水进行混合来降低水的蒸气压,在降低水的蒸气压的同时,残存的干燥剂又对水合物进行抑制。
在实际操作过程中,通过使用天然气或氮气来推动2个清管器和清管器之间的干燥剂,来进行管道的干燥作业,这种方法在国外被称为两球法。
在两球法成果的基础上,开发出了三球法。
三球法比两球法在干燥效果上、残留在管道内壁的液膜中干燥剂浓度上,以及干燥剂损耗量等方面都有着明显优势。
甲醇干燥效率高,但易燃、易爆,对储存运输要求较高,安全风险大,而乙二醇或三甘醇比甲醇的价格费用高。
天然气长输管道干空气干燥技施工工法
天然气长输管道干空气干燥施工工法河北华北石油工程建设有限公司张宝林郭江波倪春江王凯黄长明0 前言长距离输气管道水压试验和清管后,管道内仍有少量水。
在投产前如果不进行干燥,不仅引发管道内壁和附属设备的腐蚀,使所输送的产品受到污染,而且更严重的是在一定压力和温度的作用下,天然气与水结合形成结晶状水合物。
在长期运行状态下,晶状水合物会越积越多,使管道截面积越来越小,摩擦阻力增大而引起输送效率的下降,最终会完全堵塞管道,形成冰堵。
国外天然气长输管道干燥技术起步较早,发展也较为迅速,但我国应用相对较晚。
90年代后,随着大口径、高压、大排量天然气长输管道的建设,逐渐认识到管道干燥的必要性,并对后期建成的大型输气管道进行了干燥处理。
天然气长输管线干燥方法的多种多样,且每种干燥方法又有其优缺点,见表0-1。
表0-1 各种干燥方法的对比表从上表可以看出,干空气法应用最多、最广。
干空气法的主要优点如下:1) 空气来源广,不受地区限制。
2) 空气无毒、无味、不燃、不爆,对环境无害,可以任意排放。
3) 既适用于陆地管道,也适用于海底管道。
4) 受管径、管道长度的影响相对最小。
5) 干燥成本低。
6) 易与管道建设和水压试验相衔接。
7) 干燥效果好,露点可达到-22℃以下。
我公司结合自身设备的技术特点,对干空气法管道干燥施工技术进行了研究,取得了较好的效果。
2006年2月,《大口径输气管道干燥工艺方法研究》获华北石油管理局度技术创新二等奖。
关于该项技术的论文在石油天然气安装技术中心站2006年会上被评为一等奖。
在此基础上,公司组织编制了《天然气长输管道干空气干燥施工工法》,先后在西气东输管道工程、陕京二线输气管道工程、马鞍山高压输气管道工程、西气东输冀宁联络线工程、淮武管道工程等项目中应用该项工法,累计干燥管道共计1028km,取得良好的效果。
1 工法特点本工法有如下特点:1) 本工法解决了使用多台小排量空压机作为空气源时,设备之间产生互相干扰而造成总排量下降的难题。
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气 等 ,所 以又可将 流 动气体 蒸发 法分 为干 空气 干燥 ,氮气 干 燥 法 以及天 然气 干燥 法 。其 中氮气 干燥 法在 实 际应 用 中较为 广 泛常 常与 上述 中干燥 剂 干燥法 以及 真空 干燥法 结合使 用 , 可 以对 最后 干燥进 行补 充 。其 中主要得 到应 用 的当属于 干空 气 干燥 法 ,这种技 术较 之干 燥剂 干燥法 的安 全度 高 ,其 次和 真 空干 燥法 相 比技术要 求低 ,效 率高 。这种 方法是 通过 将干 燥 的空 气在 低压状 态下 对管 道进行 吹 扫 ,利 用露点 空气 对水 的吸 附能力 达 到干燥 的 目的 。当然这 种方 法 由于 不能 达到 完 全干燥 的 目的 ,还需 要对 其进行 合理 的判 断分析 ,通 过对 排 出 的气体 进行水 的检 验 ,当其 中水 的含量 降低至 相应 的标 准 时 即可认 为干燥 工作 完成 。 由于这一 方法 还存在 着很 多一 些 温度 的 限制 ,例 如在 水 的蒸 发会 导致 吸热 ,进而 将导 致管 内温度不 足 ,速率 降低 。 因此 这一 方法还 需要 在相应 的标 准 下进 行 。其 中应 该对 管 内水膜 的厚 度进行 限制 ,在验 收过 程 中如果 与标 准值相 差距 离较 远可 以持续 使用 干空气 在低 压 的 环境 下 吹扫直 至达 到标 准 。在 干燥合 格后 应及 时对 管 内进 行 填充 ,可 以是 氮气 也可 以是低 压 的干空气 并进 行密 封处 理 , 防止干 燥失效 。
项 。
关键 词 :输 气管道 ;干燥技 术 ;应 用
一 、 常用的几种天然气长输管道技术
目前 的技 术操 作下 ,国外 对 于天然 气 的输 送 干燥 问题上 起步早 ,发展快 ,我国需要借鉴 国外的先进技术对本国的天 然气 长输管 道 的干燥方 法加 以改进 ,使 得整个 过程更 加适 宜 。 目前 国外天然 气 长输 管道 常用 的干燥 方法 主要 包括 干燥 剂 干 燥法 、真空 干燥法 、以及 流动气 体蒸 发技 术 (主要 包括 干空 气干燥 法 、氮气 干燥法 等 )等 。
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浅谈天然气长输管道干燥技术
◆ 金云旺
摘 要 :本 文 简要介 绍 天 然 气长输 管道 干 燥概 况 ,介 绍几 种 常用 的天 然 气长输 管道 干燥 的 方 法 , 并加 以比较 ,分析原理,介绍方法 ,并对整体进行分析对各种因素带来的影响做 出分析 ,提 出注意事
二 、干 空气干燥的优点
由于在 上述 比较 中 ,可 以 明显 看 出 ,干空气 干燥 法具有 更 高 的实用 性 。其主要 具有 的优 点包括 排 出 的气 体可 以任意 排 放不 具有 污染 性 ,没有安 全 隐患 ,其适 用范 围较广 ,不仅 仅适用 于 陆地上 的管 道干燥 工作 也适 用 于海底 的管道 干燥 , 其 受 到管径 大小 ,管 的长短 的影 响较小 ,干 燥 的成本低 廉效 率 高 ,因此 干空 气干燥 法将得 到 良好 的应 用 。
1.干燥 剂 干燥 法 。常 用 的干燥 剂为 甲醇 、 乙二 醇或 三甘 醇 ,通 过将 干 燥剂 与水 以任 意 比例混 合 ,降低 管 内中 的流离 水 ,达 到干燥 的 目的。然而 在实 际应 用过 程 中 ,由于 乙二醇 以及 丙 三醇 的造价 问题 ,导 致实 际应 用性 大大 降低 ,通 常将 甲醇 作 为干燥 剂 的首选 ” 。不知 如此 ,由于 甲醇 的干 燥效 率 也 是最 快 的 ,因此 甲醇 常常得 到极 大 的推 崇 ,尤 其适 用 于小 口径管 道 的干 燥 ,在 国外常 用 的方法 包括 二球 法 、三球法 , 对 水 的处 理能 力较 强 ,工作 性 能强 大 ,干燥 剂 利用 率高 。然 而 在实 际操 作 过程 中,由于 甲醇 和天 然气都 属 于易燃 气体 , 使 得整 个工 作 过程 中安 全 问题 十分 严肃 ,甲醇本 身具 有易 燃 易 爆 的特点 , 自身 又兼具 剧毒 ,使 得对 其 的储 存 以及 利用 过 程 中 的难 度 大幅度提 升 ,其 。真空 干燥 主要是 利用 水 的物理性 质 ,其 沸 点随 着压 力 的降低 而下 降 ,同时 在超 过一定 范 围时发 生 汽 化现 象 。通过 真空泵 对管道 内部 进行抽气 ,降低管 道 内气 压 , 使得 管 内壁 的水 能够 迅速蒸 发 变成 水蒸 气 ,进 而将 水蒸 气抽 离 以实 现干 燥 的 目的。这 种操 作技 术主 要优 点在 于 ,具 有较 高 的可靠性 。整体工 作具有 极强 的可控性 。其 次这种 操作 下 , 抽 出的气 体 不对环 境存 在 污染 可 以任意 排放 ,成本 要求 低 , 安全 可靠 ,没 有多 余 的废物 产生 ,进 度容 易控 制 。不过 万事 有一 利必 有一 弊 ,这种 方法 的技 术要 求偏 高 ,需 要 选择 合适 的真 空泵 ,准 确掌 握抽 气 的速度 。 由于在 抽气 过程 中,抽气 过快将 会带 来 热损 失较 大 ,容易 因此 导致 结冰 的现 象发 生 , 同理 ,当抽 气速 度不 够 ,水 的蒸发 速度 慢 ,整体 效率 偏低 , 消 耗 的能量 也 随之增 大 。使得 这种 方法 不适 宜与 长距 离下 的 小 口径管道 。这一方法适用于海底管道是一个十分有利的选 择 。其 中主 要影 响这 一方 法 的效率 因素包括 真 空泵 的选 择 、 所处 环境 的温度 等 。