长输管道真空干燥抽气时间计算
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。
浅析超长距离天然气管道的干燥_王笑月
浅析超长距离天然气管道的干燥王笑月 徐峰(大庆油田建设集团工程设计研究院)华晶(大庆油田建设集团管道公司)11管道干燥法目前,天然气长输管道常用的干燥方法有:(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,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)流动气体蒸发法。
流动气体蒸发法的原理是利用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、氮气干燥法和天然气干燥法。
(3)真空干燥法。
真空干燥法是在控制条件下应用真空泵通过减小管内压力而除去管内自由水的方法。
其原理是创造与管内温度相应的真空压力,以使附着在管内壁上的水分沸腾汽化。
(4)干空气干燥法。
早在20世纪80年代初就被国外所采用,世界各地的各种类型天然气长输管道都有采用该法进行干燥的实例,并且一直沿用至今。
我国天然气长输管道干燥技术起步较晚,现今的技术水平还很低。
由于对天然气长输管道内液态水和水蒸气的危害一直没有足够的认识,20世纪90年代以前建成的天然气长输管道,投产前是不进行干燥处理的。
90年代以后,随着天然气长输管道建设水平的提高,国内开始逐渐认识到干燥的必要性,并对几条重要的管道进行了干燥处理。
干空气干燥法之所以被人们广泛采用,是因为它有以下优点:①空气来源广,不受地区的限制;②废气可任意排放,无毒、无味、不燃、不爆,无安全隐患;③干燥成本低;④施工工期短,可实现连续地监控;⑤受管道直径、长度的影响相对小;⑥易与水压试验相衔接;⑦干燥效果均匀一致,露点可达到-25℃以下。
长输天然气管道干空气干燥最优长度优化计算
（ ． 都体 育学 院 ，ｍ）ｌ成都 ６０４ ； ２ Ｉ成 ￣ｒ １０ １ ．辽河 油 田分公 司油 气集 输公 司 ，辽 宁 盘锦 １４ １ ２ ００）
摘
要 ：天然气管 道建成后 必须进行 水压试验 ，使管道 内含水量 较高 ，输气管道投产前存在 于管道 内壁和
管道低洼处的液态水对天然气有增湿作用 ，导致天然气露点在输气管道投产初期不能满足管输要求 。为此 ，投 产前需要对天然气管道进行干燥处理 。干空气干燥是 目前广泛采用 的干燥方式 ，通过建立以干燥 时间 、压缩机 费用 、干燥空气费用 和压缩 机运输安装费用为最小 的干燥最优 长度 数学模型的建立 ，并编制 了求解 的运算 ｃ ” 程序进行求解 ，为今后在管道干空气干燥提供理论依据 。 关 键 词 ： 管道 ； 数学模型 ； 干燥 ； 优化
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（． ｃ ｏｌ ｆ ｈｎ ｄ ｏｔ ｈｎ ｕｓｃｕｎ Ｓｃｕ ｎＣ ｅ ｇ ｕ６ ０ ４ ， ｈｎ ； １ Ｓ ｈ ｏ ｏ ｃ ｅｇ ｕｓ ｒｃ ｅｄ ｈ ａ ， ｉ ａ ｈｎ ｄ １０ １Ｃ ｉａ ｐ ， ｉ ｈ
第４ Ｏ卷第 ４期 ２１ ０ １年 ４月
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代
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长输天然气 管道 干空气 干燥最优 长度优化计算
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真空系统抽气时间的计算
真空系统抽气时间的计算1．真空系统的抽气方程真空系统的任务就是抽除被抽容器中的各种气体。
我们可以把被抽容器中所产生的各种气体的流量称为真空系统的气体负荷。
那么真空系统的气体负荷究竟来自哪些方面呢或者说真空室内究竟有哪些气源呢?总起来说，可以归纳为下述几个方面：(1)被抽容器内原有的空间大气，若容器的容积为Vm3，抽气初始压强为P o Pa，则容器内原有的大气量为VP0Pa·m3；(2)被抽容器内一旦被抽空，暴露于真空下的各种材料构件的表面就将把原来在大气压下所吸收和吸附的气体解析出来，这部分气体来源我们称之为放气，单位时间内的放气流量可以用Q f Pa·m3／s来示；实验表明，材料表面单位时间内单位表面积的放气率q可以用式(27)的经验公式来计算。
真空室内暴露于真空下的构件表面，可能有多种材料。
所以总的表面放气流量Q f为式(49)。
(3)大气通过容器壁结构材料向真空室内渗透的气体流量，以Q s Pa·m3／s表示。
渗透的气流量即是大气通过容器壁结构材料扩散到容器中的气体流量。
气体的这种渗透是有选择性的，例如：氢只有分离为原子才能透过钯、铁、镍和铝；氢对钢的渗透将随钢中含碳量的增加而增加。
氦分子能透过玻璃。
氢、氮、氧和氩、氖、氦能透过透明的石英。
一切气体都能透过有机聚合物，如橡胶、塑料等。
但是所有的隋性气体都不能透过金属。
除了有选择性之外，渗透气流量Q s还与温度、气体的分压强有关。
在材料种类、温度和气体分压强确定时，渗透气流量Q s是个微小的定值。
(4)液体或固体蒸发的气体流量Q Z Pa·m3／s。
空气中水分或工艺中的液体在真空状态下蒸发出来，这是在低真空范围内常常发生的现象。
在高真空条件下，特别是在高温装置中，固体和液体都有一定的饱和蒸气压。
当温度一定时，材料的饱和蒸气压是一定的，因而蒸发的气流量也是个常量。
(5)大气通过各种真空密封的连接处，通过各种漏隙通道泄漏进入真空室的漏气流量Q L Pa·m3／s。
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。
不同真空范围内的抽气时间计算
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
不同真空范围内的抽气时间计算
根据真空系统的使用目的而决定所需的真空度和抽气时间，然后选择
合适的真空泵。
本节介绍不同真空范围内的抽气时间计算。
1、大气压-低真空领域的抽气时间计算这里所指的低真空领域，是指真
空度在100 KPa 至0.2 KPa，低真空领域真空腔体和泵的连接管内，气体分子是黏性流时，抽气时间可以通过初期压强p1、到达压强p2、抽气速度S 和容积
V(含配管)来计算。
式中p1 初期压强(大气压)[Pa]；
p2 到达压强[Pa]；
t 抽气时间[min]；
V 容积[L]；
Se 实际抽气速度[L/min]。
考虑到导管和阀门的瓶颈效应，实际抽气速度大致可以估算为理论抽气
速度的80%。
2、中真空领域的抽气时间计算这里所指的高真空至超高真空领域，是指
真空度在200 Pa 至0.2Pa 之间，中真空领域导管内的气体分子，处于黏性流和分子流的中间状态，不能单纯地像低真空或下面第三章节讲解的高真空那样简
单地计算。
通常情况下，通过两种方式分别计算抽气时间，然后取计算值较大
的结果。
真空抽气要考虑的要素：
(1)到达真空度；
(2)抽气速度；。
真空常用计算公式
真空常用计算公式真空概念及真空计算公式1、真空的定义真空系统指低于该地区大气压的稀簿气体状态2、真空度处于真空状态下的气体稀簿程度，通常用“真空度高”和“真空度低”来表示。
真空度高表示真空度“好”的意思，真空度低表示真空度“差”的意思。
3、真空度单位通常用托（T orr）为单位，近年国际上取用帕（Pa）作为单位。
1托＝1/760大气压＝1毫米汞柱4、托与帕的转换1托＝133.322帕或1帕＝7.5×10-3托5、平均自由程作无规则热运动的气体粒子，相继两次碰撞所飞越的平均距离，用符号“λ”表示。
6、流量单位时间流过任意截面的气体量，符号用“Q”表示，单位为帕·升/秒（Pa·L/s）或托·升/秒（T orr·L/s）。
7、流导表示真空管道通过气体的能力。
单位为升/秒（L/s），在稳定状态下，管道流导等于管道流量除以管道两端压强差。
符号记作“U”。
U＝Q/(P2- P1)8、压力或压强气体分子作用于容器壁的单位面积上的力，用“P”表示。
9、标准大气压压强为每平方厘米101325达因的气压，符号：（Atm）。
10、极限真空真空容器经充分抽气后，稳定在某一真空度，此真空度称为极限真空。
通常真空容器须经12小时炼气，再经12小时抽真空，最后一个小时每隔10分钟测量一次，取其10次的平均值为极限真空值。
11、抽气速率在一定的压强和温度下，单位时间内由泵进气口处抽走的气体称为抽气速率，简称抽速。
即Sp＝Q/（P－P0）12、热偶真空计利用热电偶的电势与加热元件的温度有关，元件的温度又与气体的热传导有关的原理来测量真空度的真空计。
13、电离真空计（又收热阴极电离计）由筒状收集极，栅网和位于栅网中心的灯丝构成，筒状收集极在栅网外面。
热阴极发射电子电离气体分子，离子被收集极收集，根据收集的离子流大小来测量气体压强的真空计。
14、复合真空计由热偶真空计与热阴极电离真空计组成，测量范围从大气~10-5Pa。
真空系统抽气时间计算
真空系统抽气时间的计算1．真空系统的抽气方程真空系统的任务就是抽除被抽容器中的各种气体。
我们可以把被抽容器中所产生的各种气体的流量称为真空系统的气体负荷。
那么真空系统的气体负荷究竟来自哪些方面呢?或者说真空室内究竟有哪些气源呢?总起来说，可以归纳为下述几个方面：(1)被抽容器内原有的空间大气，若容器的容积为Vm 3，抽气初始压强为P o Pa ，则容器内原有的大气量为VP 0Pa·m 3；(2)被抽容器内一旦被抽空，暴露于真空下的各种材料构件的表面就将把原来在大气压下所吸收和吸附的气体解析出来，这部分气体来源我们称之为放气，单位时间内的放气流量可以用Q f Pa·m 3／s 来示；实验表明，材料表面单位时间内单位表面积的放气率q 可以用式(27)的经验公式来计算。
真空室内暴露于真空下的构件表面，可能有多种材料。
所以总的表面放气流量Q f 为式(49)。
(3)大气通过容器壁结构材料向真空室内渗透的气体流量，以Q s Pa·m 3／s 表示。
渗透的气流量即是大气通过容器壁结构材料扩散到容器中的气体流量。
气体的这种渗透是有选择性的，例如：氢只有分离为原子才能透过钯、铁、镍和铝；氢对钢的渗透将随钢中含碳量的增加而增加。
氦分子能透过玻璃。
氢、氮、氧和氩、氖、氦能透过透明的石英。
一切气体都能透过有机聚合物，如橡胶、塑料等。
但是所有的隋性气体都不能透过金属。
除了有选择性之外，渗透气流量Q s 还与温度、气体的分压强有关。
在材料种类、温度和气体分压强确定时，渗透气流量Q s 是个微小的定值。
(4)液体或固体蒸发的气体流量Q Z Pa·m 3／s 。
空气中水分或工艺中的液体在真空状态下蒸发出来，这是在低真空范围内常常发生的现象。
在高真空条件下，特别是在高温装置中，固体和液体都有一定的饱和蒸气压。
当温度一定时，材料的饱和蒸气压是一定的，因而蒸发的气流量也是个常量。
(5)大气通过各种真空密封的连接处，通过各种漏隙通道泄漏进入真空室的漏气流量Q L Pa·m 3／s 。
(整理)真空系统抽气时间的计算
真空系统抽气时间的计算来源：中华真空设备网 | 日期：2007-6-121．真空系统的抽气方程真空系统的任务就是抽除被抽容器中的各种气体。
我们可以把被抽容器中所产生的各种气体的流量称为真空系统的气体负荷。
那么真空系统的气体负荷究竟来自哪些方面呢?或者说真空室内究竟有哪些气源呢?总起来说，可以归纳为下述几个方面：(1)被抽容器内原有的空间大气，若容器的容积为Vm3，抽气初始压强为Po Pa，则容器内原有的大气量为VPPa·m3；(2)被抽容器内一旦被抽空，暴露于真空下的各种材料构件的表面就将把原来在大气压下所吸收和吸附的气体解析出来，这部分气体来源我们称之为放气，单位时间内的放气流量可以用QfPa·m3／s来示；实验表明，材料表面单位时间内单位表面积的放气率q可以用式(27)的经验公式来计算。
真空室内暴露于真空下的构件表面，可能有多种材料。
所以总的表面放气流量Qf为式(49)。
(3)大气通过容器壁结构材料向真空室内渗透的气体流量，以QsPa·m3／s 表示。
渗透的气流量即是大气通过容器壁结构材料扩散到容器中的气体流量。
气体的这种渗透是有选择性的，例如：氢只有分离为原子才能透过钯、铁、镍和铝；氢对钢的渗透将随钢中含碳量的增加而增加。
氦分子能透过玻璃。
氢、氮、氧和氩、氖、氦能透过透明的石英。
一切气体都能透过有机聚合物，如橡胶、塑料等。
但是所有的隋性气体都不能透过金属。
除了有选择性之外，渗透气流量Qs还与温度、气体的分压强有关。
在材料种类、温度和气体分压强确定时，渗透气流量Qs是个微小的定值。
(4)液体或固体蒸发的气体流量QZPa·m3／s。
空气中水分或工艺中的液体在真空状态下蒸发出来，这是在低真空范围内常常发生的现象。
在高真空条件下，特别是在高温装置中，固体和液体都有一定的饱和蒸气压。
当温度一定时，材料的饱和蒸气压是一定的，因而蒸发的气流量也是个常量。
(5)大气通过各种真空密封的连接处，通过各种漏隙通道泄漏进入真空室的漏气流量QL Pa·m3／s。
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
1
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
2
1、真空干燥技术
推荐管道长度为30~130km。
管线的施工
21
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
3
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
4
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。
浅谈新建天然气长输管道的干空气干燥技术
浅谈新建天然气长输管道的干空气干燥技术摘要：本文以新建的塔里木油田公司克拉苏气田输气管道工程（大北-克拉2段）为例，介绍了天然气长输管道干空气干燥法的工艺原理、工艺流程、干燥设备以及影响干燥效果和时间的因素进行了论述，对以后类似工程提供了参考依据。
关键词：新建天然气长输管道干空气干燥技术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，用水作介质进行管道试压，在试压清管后管道内仍残留有少量的水。
在投产前如果不进行干燥，将影响输气质量及输气效率，严重时可能会发生管道水（冰）堵造成质量安全事故。
因此，新建天然气长输管道在投产前，必须进行干燥处理。
目前，国内外常见的干燥方法有：干燥剂法、真空法和干空气法，其中干空气干燥法以其使用安全便捷、成本低廉、经济实用、效果好等优点，在我国新建长输管道干燥中得到广泛应用。
塔里木油田公司克拉苏气田输气管道工程（大北-克拉2段），全线位于新疆阿克苏地区拜城县境内，起点为大北处理厂、终点为克拉2清管站，线路长度88.6km，主线路管材型号D813×11mm。
本工程是为西气东输轮南首站提供可靠的起源，对促进经济发展、提高人民生活水平、加强民族团结及促进社会稳定等方面均具有重要意义。
本文以新建塔里木油田公司克拉苏气田输气管道工程（大北-克拉2段）的管道干燥施工为例，对新建天然气长输管道干空气干燥法工艺原理、工艺流程、干燥设备以及影响干燥效果和时间的因素等方面展开了论述。
1干空气干燥法工艺1.1干燥原理干空气干燥法：利用露点低于-40℃的、流动的干空气带走管道内残留水分来达到管道内部干燥的目的。
即：干空气进入管道后，会被水蒸气饱和成为饱和空气，这样一部分水被带出管道；不断地输入干空气并监测管道出口的空气露点，直到其小于预定的值，此时则表明管道内部已无液态水，管道已处于干燥状态。
长输管道的干空气干燥技术，其动力来源于干空气与湿空气之间水蒸气含量的差值，差值越大，干空气吸湿的速度越快，干燥也越快，因此干燥过程与湿空气的性质参数是有密切关系的。
国内外天然气长输管道干燥技术
国内外天然气长输管道干燥技术发布时间:2011-07-15 来源:应届毕业生求职网摘要：介绍几种国内外天然气长输管道常见的干燥技术：干燥剂法、流动气体蒸发法和真空干燥法，将各方法进行了对比，并简单介绍了国内的应用情况；其中重点介绍了现在常用的干空气干燥法，包括其基本原理，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，并简要说明了干燥合格的标准及注意事项。
关键词：输气管道干燥技术方法工艺干空气干燥原理优点1引言国外管道干燥技术已经发展得很成熟，而对我国来讲是一项新技术。
管道干燥常应用在长距离输气管道的施工中，它是用来解决输气管道压力试验后积存在管道内的游离水在输气运行时会增加输送阻力和动力消耗，严重时甚至会产生大量水化物，造成管道内冰堵事故发生的问题。
如果不在投产前对管道进行必要的干燥，管道内的液态水的存在会降低天然气的输送能力，造成管道输送能力下降，使天然气含水量增加从而导致供气品质下降。
具体来说会引起以下几个方面的危害：[1]（1）管道中残留的液态水与天然气中的少量酸性气体生成酸性物质，使管道内部产生危害较大的应力腐蚀，影响管道系统使用寿命及其可靠性。
（2）管道内的天然气在足够高的压力和足够低的温度下，如果同时存在液态水就有可能形成天然气水合物，影响天然气流动，造成管道和设备的堵塞，严重影响管道的安全运行。
（3）管道中的液态水在低温时还会造成管道低洼处的冰堵，影响输气量，严重时会造成停输的重大事故。
因此在管道投入运行之前，必须进行除水、干燥处理，使管道内空气露点达到规定的要求。
2国外天然气长输管道干燥技术概况国外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。
2.1干燥剂法干燥剂干燥法一般用甲醇、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气压大大降低,从而达到干燥的目的。
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
真空系统抽气时间的计算
真空系统抽气时间的计算1．真空系统的抽气方程真空系统的任务就是抽除被抽容器中的各种气体。
我们可以把被抽容器中所产生的各种气体的流量称为真空系统的气体负荷。
那么真空系统的气体负荷究竟来自哪些方面呢或者说真空室内究竟有哪些气源呢?总起来说，可以归纳为下述几个方面：(1)被抽容器内原有的空间大气，若容器的容积为Vm3，抽气初始压强为P o Pa，则容器内原有的大气量为VP0Pa·m3；(2)被抽容器内一旦被抽空，暴露于真空下的各种材料构件的表面就将把原来在大气压下所吸收和吸附的气体解析出来，这部分气体来源我们称之为放气，单位时间内的放气流量可以用Q f Pa·m3／s来示；实验表明，材料表面单位时间内单位表面积的放气率q可以用式(27)的经验公式来计算。
真空室内暴露于真空下的构件表面，可能有多种材料。
所以总的表面放气流量Q f为式(49)。
(3)大气通过容器壁结构材料向真空室内渗透的气体流量，以Q s Pa·m3／s表示。
渗透的气流量即是大气通过容器壁结构材料扩散到容器中的气体流量。
气体的这种渗透是有选择性的，例如：氢只有分离为原子才能透过钯、铁、镍和铝；氢对钢的渗透将随钢中含碳量的增加而增加。
氦分子能透过玻璃。
氢、氮、氧和氩、氖、氦能透过透明的石英。
一切气体都能透过有机聚合物，如橡胶、塑料等。
但是所有的隋性气体都不能透过金属。
除了有选择性之外，渗透气流量Q s还与温度、气体的分压强有关。
在材料种类、温度和气体分压强确定时，渗透气流量Q s是个微小的定值。
(4)液体或固体蒸发的气体流量Q Z Pa·m3／s。
空气中水分或工艺中的液体在真空状态下蒸发出来，这是在低真空范围内常常发生的现象。
在高真空条件下，特别是在高温装置中，固体和液体都有一定的饱和蒸气压。
当温度一定时，材料的饱和蒸气压是一定的，因而蒸发的气流量也是个常量。
(5)大气通过各种真空密封的连接处，通过各种漏隙通道泄漏进入真空室的漏气流量Q L Pa·m3／s。
长管道气体输送
根据柏努力方程，气体流速越大压强越小，气体流速越小压强越大。
所以不同的压力下流速也不同，一般情况下对于冷空气，流速一般在10~15m/s，热空气一般在20~30m/s，天然气的流速可以按在30m/s计算，煤气管道和空气管道的流速差不多。
气体流速一般选择10~15m/s。
这个在《化工原理》或者化工部设计汇编里面都可以查到。
如果是液体的话一般是3~5m/s。
伯努利方程：p+(1/2)*rho*V^2=constant连续方程：A*V=constant用这两个公式就可以求，其中p是压力，rho是密度，V是速度,A是横截面积。
2楼说得不对吧1、气体流速应与该段管道的压差有关，而不是该段管子的压力有关。
例如在一个高压密闭的钢瓶中气体流速为零！2、易燃易爆气体的流速应小于20m/s。
楼上几位一定没搞过长输管道吧？你们所言的这手册那教材，说的都对，但用到长输管道里就不行了，要知道，长输管道的概念少说管道长度都是以公里计的，不是厂房里的几米，几十米管子，而是成千上万米。
举个例子，日输送天然气1000万Nm3/d，年输送天然气35亿Nm3的天然气管道，管道内径700mm，输送距离按30公里，管道起点压力7.2MPa，到达30km后的场站时，其压力就只有6.3MPa了，此时的气速，起点~4.8m/s，终点~5.5m/s，要是按哥几个的几十算算又是多少呢？把上面的管子缩小到内径600mm，起点终点压差将达2.2MPa，起点终点流速分别是6.6m/s和9.4m/s，如果再小点，内径500mm时，起点流速不过9.5m/s，此时经过30km 后，终点就没压力了！！阻力损失过大，不允许的。
西气东送，管道长达几千公里，按这个损失下去，得上多少压气站？这还仅仅是水平管道，不计算起点终点位差的，常理上理解，气体管道不用考虑位差，但长输管道必须考虑这个位差，因为天然气密度高，必须考虑位差！长输管道中200m以下位差不用考虑，但要是海拔高差超过1000m了就必须考虑了。
天然气长输管道放空时间的探讨
天然气长输管道放空时间的探讨
天然气长输管道的放空是指将管道内的气体排放掉，以确保管道内的安全性能。
放空时间的长短取决于管道的长度、直径和操作条件等因素。
本文将探讨天然气长输管道放空时间的相关问题。
1.管道直径
管道直径是影响放空时间的一个重要因素。
一般来说，管道直径越大，放空时间就越长。
这是因为管道直径越大，相同体积内的气体数量就越多，需要更长时间才能完全排放掉。
因此，针对直径较大的管道，需要更长的时间来完成放空工作。
2.管道长度
3.操作条件
操作条件也是影响放空时间的重要因素之一。
例如，如果在较高的气压下操作，放空时间就较长，同样的，在较低的气压下操作，放空时间也就较短。
此外，温度、压力、气体成分等因素也会对放空时间产生影响。
4.安全性考虑
放空时间的长短还需要综合考虑安全性等方面的因素。
如果在短时间内过快地排放气体，可能会导致管道内部的压力急剧下降，从而影响管道的安全性能。
因此，为了确保安全性能，需要在不影响管道安全的前提下，尽量缩短放空时间，提高工作效率。
综上所述，天然气长输管道的放空时间是受多种因素影响的，包括管道直径、长度、操作条件和安全性考虑等。
在设计管道时需要综合考虑这些因素，制定合理的放空计划，以确保管道的安全性能，提高工作效率。
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热损失的计算模型，可以比较快捷地在线计算出各 个监控参数的改变对锅炉效率的综合影响程度，准 确找出造成能量损失的部位，使之运行更加合理。
参考文献
１，茹慧灵闫宝东：输油管道节能技术概论，石油工业出版社（北 京），２０００。 （收稿日期：２００５—１１—０３）
１．８Ｘ１０＂５（Ｎ・ｓ）／ｍｚ。
然后关闭放水用真空阀，开启真空泵，分别记录相应 位置的压力。
三、抽气时问计算公式
长输管道真空干燥的验收真空压力为１００
Ｐａ，
３、
泄漏检测
０００
采用静态升压检漏法，当泵端压力降到８ 直接用式（２），并将式（４）作为有效抽速代人式（２）。
Ｐａ时，关闭真空泵，停止时间为５ ｒａｉｎ，每个间隔＆
一１．６（Ｐａ・ｍ３／ｓ） 因真空室的漏气率在１０ｑ～１０ Ｐａ・ｍ３／ｓ范围 内，所以真空系统的密封性是合理的。 ４、抽气时间 （１）试验结果 ・除去泄漏检测用去的时间，真空泵将试验管段 抽至１００ Ｐａ所用的时间为３６ ｍｉｎ。从试验结果可 以看出在压力较低的区域，抽气时间明显变慢，这是 由于管道流阻随压力降低而变大所至。实际抽气时
Ｖ△Ｐ
１．７１３ ６Ｘ０．５６Ｘ１０２
Ｖ——长输管道的容积，ｍ３； Ｅｆ。（ｚ）＋厂，（ｚ一１）］／２——压降间隔在１ Ｐａ内的平
均抽速，ｍ３／ｓ。 式（５）中咒的步长为１，这样的精度能够满足工 程的要求，因为计算时已经基本考虑到有效抽速曲 线上的所有点。为了节省计算时间，步长可以适当 加大，但原则是要确保工程精度。
本文链接：/Periodical_yqcy200610009.aspx
综上所述，可得出以下结论。 （１）从图１可以看到，排烟热损失随着过量空气 系数的增大而升高，降低了热效率。 （２）排烟温度越高，烟气排人大气时带走的热量 就越多，排烟热损失也就越大，所以应该在不影响安 全运行的前提下降低排烟温度，必须注意炉膛的清 洁，要经常吹灰。 （３）通过偏差计算得到的变工况下加热炉排烟
ｒｌＬ
ｆｒ，、×生墨兰二；￡！兰！±＜！；』！兰！二兰垒兰！：±垒Ｑ墨』！兰！兰
（４）
ｋ＝７ｃｄ４／１２８
管道总长５０ ｍ，容积为１．７１３６ ｍ３；抽气真空泵选用 旋片式真空泵。 ２、初始阶段 真空计示值均归为约一个大气压１００
０００ Ｐａ，
式中ｄ——管道内径，ｍ； Ｌ——管道长度，ｍ； 叩——粘滞系数，在１０～４０＂Ｃ范围内可取
一、抽气时问的基本公式
当真空泵启动之后，真空系统即对被抽容器抽 气，此时，真空系统对容器的有效抽速若以Ｓ。表示，
对于一个设计、加工制造良好的真空系统，抽气 方程式（１）中的放气Ｑ，、渗气Ｑ，、漏气Ｑｆ和蒸气Ｑ： 的气流量都是微小的。 当大气压处在１００ Ｐａ的范围内，系统内的压强
×》ｏｅ叼ｅ帕《加《｝＿争ｏｅ＿ｏ《Ｋ—言帕专．ｏ专．ｏ《ＫＨ》ｏ专．ｏ电叼《×Ｈ争ｏｅ．ｏｅ．ｏ《ＭＨ争ｏｅ日．Ｅ地毛岣《×Ｈ争ｏｅ＿ｏ喀吣喀吣喀吣ｅ．ｃ喀Ｋ嵋》ｏｅ幛ｏｅ叼《×Ｈ争ｏｅ叼喀叼．号ＫＨ争ｏｅ吣ｅ．ｏ号．ｏ毛吣ｅ叼《吣・ｅ（
容器中的压力以Ｐ表示，则单位时间内系统所排出 的气体流量即为Ｓ。Ｐ。容器中的压强变化率为 ｄＰ／ｄｔ。根据动态平衡，可列出容器内的气体减少量 方程式：
一ｐ
Ｖ景一一Ｓ。Ｐ＋Ｑ，＋Ｑ：＋Ｑｚ＋Ｑ。
Ｕ‘
（１）
式（１）称为真空系统抽气方程。式（１）中Ｖ是 被抽容器的容积，由于随着抽气时间￡的延长，容器 内的压力Ｐ降低，因此容器内的压强变化率ｄＰ／ｄｔ 是个负值。放气流量Ｑ，、渗透气流量Ｑ；、蒸发的气 流量Ｑ：和漏气流量Ｑ，都是使容器内气体量增多的 气流量。Ｓ。Ｐ则是真空系统将容器内气体抽出的气 流量，所以方程中记为一Ｓ。Ｐ。
抽气时间曲线见图３。
一 日
山
１００
一 Ｒ 幽
婚 蜮
１０
ｌ
一
一 厘 窖
ｌ
４
７
１０
１３
１６
１９ ２２
２５
２８ ３ｌ
３４ ３７
４０
时间（ｍｉｌｌ）
图１实际抽气时间曲线
真空压力（ｐａ）
图３理论抽气时间曲线
一 ≯
ｇ
、一
ｌ
综上所述，可得出以下结论。 （１）通过对真空理论的研究，得出了长输管道真 空干燥中利用连续的有效抽速函数计算抽气时间的 方法，并给出了相应的计算公式。 （２）试验进一步验证了理论方法和公式的正确 性。理论计算结果仅比试验结果多出２ ｍｉｎ。试验
（２）当关阀时间为３０ Ｓ时，水击压力为：
Ａｐ＝攀高等产ｐｇ＝５．８３ ＭＰａ
计算结果表明，当只开一座罐进油时，关阀时水 击压力可达到５．８３ ＭＰａ，而罐组内管路的设计压力
（收稿日期：２００５—１卜０７）
编辑：刘春阳
万 方数据
长输管道真空干燥抽气时间的预测
作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 林波， 陈艳霄， 耿洪军， 景德洲 林波,耿洪军,景德洲(中国石油天然气管道局第四工程公司)， 陈艳霄(中国石油天然气管道 局职教中心) 油气储运 OIL & GAS STORAGE AND TRANSPORTATION 2006,25(10)
Ｖ——管道的容积，ｍ３； Ｓ。——真空泵的有效抽速，ｍ３／ｓ；
．ｆｆ，（ｚ）一二二二二二二————————————＝＝＝＝叁＝＝＝＝＝＝＝＝＝二＝一 。…‘
ｆｆ，、—ｏ垒生竺二！』！兰！±型！兰￡！兰！二垒墨兰！！±兰Ｑ墨』！兰！兰
４
１（ｚ）＝————————————————————————＝＝＝＝＝＝三＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
四、验证试验
１、试验条件 试验用管道规格为２１９×４．５ ｍｍ，无内涂层，
间曲线见图１。 （２）理论计算结果 旋片式真空泵名义抽速曲线与对应此试验段管 道的有效抽速曲线见图２。
万 方数据
第２５卷第１０期
林波等：长输管道真空于燥抽气时间的预测研究
０．６３７
ｈ，即３８．２２ ｒａｉｎ，与试验结果非常接近。理论
一１ ｒａｉｎ。对于容积为Ｖ的封闭真空室，记录每个
盱：一蒹。。而万最ｆ南ｈ刍１
“．。一钒。。ｒ，。（ｚ）＋，（ｚ一１）］／２…ｚ一
０００ １００
时间间隔所发生的压力增长值△Ｐｉ，求出压力增长 平均值△Ｐ。真空室漏气率的ｑ可用下式求出：
（５）
式中ｔ。——扎从１００
间，Ｓ；
Ｐａ的总抽空时
ｑ一１Ｆ２———１矿—一
１０００００ １００
硝 霜
真空压力（Ｐａ）
结果表明，在低压力区域，抽气时间相对较长。 （３）为进一步研究有水真空系统的干燥时间预
图２试验用泵的名义抽速与有效抽速曲线
测提供了依据。
（收稿日期：２００５—１０ ２１）
已知Ｖ一１．７１３
６
ｍ３，从１００
０００
Ｐａ（大气压）降
至１００ Ｐａ（验收标准）时，所需理论计算抽气时间为
时间，Ｓ。
ｖ辈一一Ｓ，Ｐ
Ｑｆ
（２）
二、有效抽速公式
式（３）中有效抽速Ｓ。的连续函数是较难得到
求解微分方程式（２）得到真空系统抽空时间ｔ 的变化关系式：
Ｖ，Ｐ０
‘一瓦１ｎ可
式中
。３’
…
的，其中，设管道抽气端的压强为３Ｌ＂，真空泵组考虑 接管流阻后的名义抽速为厂（ｚ），对某一特定管道的 有效抽速为ｆ。（ｚ）与ｚ和厂（ｚ）的关系式，即厂１（ｚ） 一厂（厂（ｚ），ｚ），其真实关系式为：
编辑：盂凡强
且皿舢业驰“ｊｌＬ舢—止ｊｌＬ驰皿舢皿舣舢扯驰舢．址掣舢．址皿ｎ皿皿．址舢皿．址舢舢皿．址皿．址．址．址舢舢皿．址皿舢皿舢皿—址 （上接第３２页） 只有２．０ ＭＰａ，是难以承受这么大的水击压力的。 但如果同时开３座罐Байду номын сангаас油，罐根进口流速７２０可降到
１．３２
式中Ｖｏ——液体流速，ｍ／ｓ； Ｔ。——关阀时间，ｓ； Ｌ——管道长度，ｍ。
公式，并通过现场试验对其进行了验证。研究结果表明，在低压力区域，抽气时间相对较长。 主题词 长输管道 真空干燥 抽气时间 有效抽速 预测
在长输管道的真空干燥作业中，抽气时问的计 算主要有近似常抽速时的抽气时问计算和变抽速时 抽气时问的计算两种。第一种计算相对比较简单， 其抽速是以常量出现在公式中的。但第二种计算则 相对比较麻烦，因此通常采用的方法是将压强分为 若干小段，将每小段压强对应的平均抽速代入相应 的公式中，进行各个压力区段的抽气时间计算后求 其代数和，即得到总的抽气时间ｔ。如果能够找出 有效抽速的连续函数通用方法，就能相对方便和更 为精确的计算出特定真空系统的所需抽气时间。现 以长输管道真空干燥系统为例，探讨一种用连续的 有效抽速函数进行抽气时问预测的方法。
编辑：孟凡强
万 方数据
油气储运
较高，排气量较大，即使系统内有些微小的漏气和放 气，影响也不大，可以忽略漏气、放气、蒸发以及渗透 的气流量。忽略这些微小的气流量后，抽气方程式 （１）可变为：
Ｐ。——抽气开始时管道内的压强，Ｐａ； Ｐ——管道真空干燥验收真空压力，Ｐａ； Ｔ——管道内的压强从Ｐ。降低到Ｐ的抽空
若原油从算山码头泵送入库区，并联泵流量为
２ ８００
ｍ／ｓ，水击压力基本可满足设计压力的要求。
这是第一种减小管路水击的方法。由经验公式可以 看出，如果延长电动阀的关阀时间，也可以减小水击 压力（水击压力与关阀时间成反比），这是第二种减 小水击的方法。同时，在管路上设计了安全泄放阀， 当管路内压力超过泄放阀的定压时，安全阀开启，将 超过安全阀定压的压力直接泄放到储罐。 镇海国家石油储备基地工程第一阶段８０×１０４
８ ｍ／ｓ
ｍ３／ｈ，罐根进罐管径为ＤＮ５００，码头到库区管
０００
道长度为２６
ｉｎ，原油密度取８５０ ｋｇ／ｍ３，罐根电