PDF《天然气设备冰堵原因及防治 措施①》

! Q: Sci ence an d Te chn ol ogy I n nov at i o n Her al d 天然气设备冰堵原因及防治措施① 吕青 楠(中油 管道兰 州输气 分公 司 甘肃兰 州730070)学术论坛摘要:天然气扬 站在冬季运 行时 , 部分 关键 设备如 调压 阀, 流量 调 节阀等由于 节流原 因易产生冰堵 现象.

通过涩 宁兰输 气管道兰 州末 站在冬 季运行 时调 压阀, 流量 调 节阀等关键设 备 发生 的冰 堵现 象 ,总结设备 冰堵 产生 的原 因以及处理 措施 . 关键词 : 天然 气,设备 节流 冰堵 中 图分 类号 : TE

8 8 文献 标识 码:A 文章编号 :

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1 天然气场站在冬季运行时,部分关键设备如调压阀、流量调节阀等 由于 节流原因易产生冰堵现象,严重影响着输 气场站的安全平稳供 气. 通过涩 宁兰输气管道兰 州末站在冬季 运行时调压 阀、 流量调节 阀等关键设备发生的冰堵现象,总结设备冰堵产生的原因以及处理措施.2010年9月,涩宁兰复线输 气管道投产 后,末站在采取加强分 离器、汇管、阀门等设备排污密度的措施下,供气一直比较 稳定,但是 进入冬季运行后,由于 管线运行压力波动、外界环境温度降低以及复线刚投产含有水、较多杂 质等原因造 成 了调 压阀、流量调节阀出现 了严重的冰堵现象.1冰堵 原因分析 '

冰堵是由于水 气和天然气的某些组分在一定的压力和温度下生成了水 化物,堵塞管道、设备 和仪表的一种现象.水化物又称水合物,是一种白色 结 晶物 质,外状类似冰和微密的雪,是由碳 氢化合物和几分子水组成,密度 为0.88~0 .

9 0 g / c m. . 研究表明,水化物是一种 笼形晶体 包络物,水分 子 借氢 键组合形成 笼形结晶 , 天 然气中的 甲烷、乙烷、丙烷 、 丁烷、硫化氢气体分子 被包围在 晶格中,当气体 分子全部充满 晶格的孔室时,天然气各组 分的水化物的分子式为CH

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2 O, 戊烷以上 一般 不 形成 水化物【.在冬季运行时,水化物在天然气输气场站节流处极易形成,造成工艺管线和设备的冰 堵,即节流效应 : 气体 遇到压力突变 ( 例节流 阀) 引起温度急剧降低, 甚至产生冰 冻的现象 . 节流膨胀是气体 通过多孔塞或 阀门从高压到 低压作不可逆绝热膨胀时温 度发生变化的现象 . 在常温下 , 许多气体在 膨胀后温 度降低 , 称为冷效应或正效应. 对 于理想气体 , 经绝热节流过 程后, 温度应不 变.对于实际气体 , 经绝热节流过程后 , 温 度可 能降低、 升高或不变 , 分别称为正的 、 负 的或 零焦耳一汤 姆 孙效 应.焦耳 一汤姆 孙 效应 是实际气体偏离理想气体的结果.节流效 应是由于 压力突降引起温度降低产 生冰冻的现 象,属于正的焦耳 一汤 姆逊效应.节流过程 中温降的大小与节流前 的温 度、节流前后的压差有关.在场站输气中,管线天然 气温 度与外界环 境有关 , 节流 前后的压差 大小由于 调压阀阀后压力恒定故 与管线输送介 质压力有关. 因此 , 在冬季运 行过程中, 管线输送介质温度低 , 在输送 压力高的情况下极易产生 节流效应,由于某些设备流道直径过小( RMG 调压阀指 挥器流道直 径l~2 r a m , MO K VE L D RZ D 型流量 调节阀笼 筒小孔直径3~5 i n m) , 加之复线投用不久 管线 中含有较 多杂质 , 导 致出现 了严 重的冰堵现象.2冰堵预 防及处 理措施 天然气场 站在冬季运行时通常采取以下方法防止生 成水化物 , 产生 冰堵 现象 : (