天然气管线冻堵及处置措施研究

天然气管线冻堵及处置措施研究

刘婧璇1 王浩天2 刘赟3

1. 长庆油田第二采气厂 陕西 榆林 719054
2. 长庆油田第二采油厂 甘肃 庆阳 745000
3. 长庆油田第九采油厂 宁夏 银川 750002

摘要：随着天然气的不断发展及应用，其已逐步取代煤炭成为生产生活的主要能源。人们对天然气的需求也在不断增加。在天然气生产过程中，管线冻堵问题在冬季生产中往往会带来不小的麻烦。因此开展天然气管线冻堵研究及处置显得尤为重要。

关键词：天然气；管线冻堵；处置；

一、天然气集输管线冬季冻堵的原因分析

（一）水合物的产生

水合物是指天然气中的水、硫化氢、甲烷等成分在一定的特殊温度及压力下融合在一起，最终形成一定的晶状化合物。如果在冬天这些晶状体一旦形成，则不会轻易消融，从而导致管线堵塞，设备无法正常运行。

（二）凝析水的集聚

另外就是凝析水的产生与聚集，温度的变化导致凝析水往往聚集在管线底部。一旦天然气从此进过，水合物就会由此产生。水合物会使得天然气在管线内流通的范围大大降低，并出现节流的现象，并且会加速水合成物的形成，导致管线受到严重的堵塞从而出现天然气运输故障[1]。

（三）不科学的消泡

天然气集输过程中，不科学的消泡制度会导致消泡剂注入不合理，存在药剂留置的问题。在低温环境中，消泡剂会形成水合物，甚至冻堵管线，从而使得管线堵塞，设备设施无法正常运转，影响生产。

（四）管线工艺设计不合理

在对管线堵塞的原因进行分析的过程中，不难发现设计不合理也是导致管线堵塞的一大原因。例如排污处、积液处等位置设计都没有充分考虑到其冬季会出现管线堵塞的状况，最终由于管线的位置设计不合理导致冬季出现节流效应，产生水合物，导致管道被堵塞。

二、冬季预防冻堵的有效措施

（一）在冬季增强天然气气源的脱水处理

从以上的原因分析中不难发现，天然气的水合物生成直接原因是含有大量的水分子。所以，想要使得冬季的天然气集输管道避免出现堵塞，因此我们可以通过测定天然气气源含水量以及脱水来对管线中的积液做脱水处理。这样一来管线里的水合物生成条件就不充分，使得水合物无法生成，也就有效的预防了冬季管线冻堵的现象发生[2]。

（二）增设排水处理

增加排水处理，在进行管道设计时考虑设计一定的坡度，在管线的最低点以及阀门的位置要设置排水装置，便于将该位置的积水和油及时地排出。假如天然气集输管线的压力值偏低，对于管线内部存留的水分以及油就需要人工进行排出。如果管线内的压力值较高，则可以通过将排水装置打开来将管线内部的气体压力进行排出。

（三）加强对管线和设备的管理

在冬季为了能够减少集输管线冻堵的状况出现，需要加强对管线的检查，合理设置检修及维护周期，例如在冬季可以加强管道内积液排液次数，从而抑制水合物的形成，防止冻堵问题的出现。

三、解决冻堵问题的相关措施

在以前解决天然气管道冻堵问题的方式通常是使用蒸汽对发生冰冻的位置进行溶解，最后将冻堵物融化后的水排出。但是这样做的方法会在一定程度上影响管线外防腐层，并且需要很多的时间，因此，我们提出以下几种解冻措施，以供技术人员参考。

（一）涡流无损解冻措施

该技术主要是将电能转化为磁场，磁场又能够变成热能，用电缆缠绕在需要解冻的部位，就能够利用电缆形成一个磁场。众所周知，磁场中心的强度值最大，因此电缆中心正是管道需要解冻的部位，当电缆产生的热量逐渐靠近中心，就能够逐渐地将冰融化，此时只需要及时地将融化后的水排出即可。

（二）加入化学反应试剂

甲醇以及甘醇等醇类的反应剂都能够较好地将水合物的结晶体进行分解，这主要是因为醇类的物质能够与水蒸气融合后形成凝析水，最终能够阻碍水合物的生成。同时醇类的水溶液比一般的液体结冰点更低，这样管线内不再容易结冰，导致管线被堵塞的现象也会得以一定程度的减轻。

（三）定时排污

冬季在进行天然气运输、生产的过程中要对过滤器、孔板流量计等等设备的排污次数和频率不断的增多，这样才能够做到及时的对天然气所含的液态水进行排放处理。要对值守人员有严格的要求，按照“五排、一放、一对比”的方式对站内的各项设备进行排污处理。这样能够一定程度的降低天然气管道内节流冻堵的现象出现。

四、结束语

天然气生产安全关乎着民生问题，冬季是天然气使用的高峰期。做好冬季保供工作尤为重要。因此加强管线巡护，降低管线冻堵概率是每一位技术人员最关心的问题。通过本文的探讨，我们了解了管线冻堵的基本原因，并依据冻堵原因提出来相应的解冻措施，相信在不久的将来会有更多的技术措施被应用，从而进一步保障冬季天然气生产供应，温暖着我们每一家每一户。

参考文献：

[1]仲晓跃.天然气集输管线冬季冻堵原因分析及解冻措施研究[J].中国化工贸易,2018,10(025):203.

[2]黄炯.天然气长输管道冬季冻堵现场分析与处理[J].石化技术,2019(4):35-35.