天然气管道输送中天然气干燥系统

天然气具有稳定、安全、污染小等特点, 因而被普遍用于照明、供热等用途中, 成为人们生活中不可获取的能源之一[1]。天然气管道将天然气源源不断地输送到每一名用户处, 为生产、生活提供动能, 但是在使用的过程中燃气利用率低、产生污染等问题也伴随着, 主要原因在于运输过程中干燥系统干燥效果不佳。提高天然气干燥效果, 也成为当前天然气供应工作中的研究热点。

1 真空干燥系统

随着人们对于天然气性质的不断研究, 可用于天然气干燥的方法也越来越多, 给当前的天然气干燥作业提供了更多的选择, 在一定程度上提高了天然气行业的服务水平。其中, 以真空干燥的方式最为常见。该方法主要利用水在低温、低压状态汽化的原理, 可将管道内多余的水分蒸发、汽化, 实现干燥天然气的最终目的[2]。在实施时需要用装置将温度、压强控制在一定的水平, 使管道压力低至管壁温度之下, 随后在低压、低温下管道内的水分附在管道内壁上进而汽化。此时, 可利用真空泵可将管道内多余的水分、蒸汽抽出管道外, 实现管道干燥的目的。与其相似的还有氮气、干空气、干燥剂干燥等物理干燥方法。在操作需要结合站场内管网系统进行明水排除的检查, 此外, 还需要按照管道测、试压机扫水等常规操作步骤。严格按照操作步骤、操作规范来执行, 有利于提高干燥质量。

2 干空气干燥系统

除了真空干燥之外, 目前天然气行业还可采用干空气干燥的方法。所谓的干空气干燥方法即为通过将干燥空气持续不断注入管道内, 利用干空气挤压出管道内的湿空气的方式, 提高天然管道内的干性程度。利用干空气干燥系统进行天然气的干燥, 需要清除管器、收发筒、管线等设备, 同时也要严格控制参数, 如压力需控制在200~800Kpa的范围内, 而清管器的移动速度也需要控制在3.6~7.0Km/h的范围内。进行站场干燥时注入压力应不小于200k Pa, 不大于400k Pa, 连续吹扫直至露点到零下20°C。在设备设置上, 需要安装临时的收、发球以及连接管线等, 而末端部位的收球筒则需将排污口和放空口, 将多余的物质排出管外。此外, 密闭试验与干燥验收也是必不可少的环节。当末端出口空气露点在零下20°C时需将管道放在压强在50~70kpa的范围内进行4个小时的密闭检测, 随后按照常规超过对管道进行验收、干空气填充等。

3 氮气干燥系统

氮气作为一种惰性气体通常可用于各类物品的干燥中, 在天然气管道中也同样适用。主要的设备有液氮汽化器、加热器、水套炉等主要的设备, 其中, 汽化器的流量值需在管道总容量的0.5倍以上。在进行氮气干燥时需将所有待干燥的管道连接, 并用盲板将干燥管道与设备进行隔离。此外, 还应将天然气管道作固定处理并设安全警戒线, 禁止非工作人员靠近。采用低温、温软的法兰连接管道, 使用无缝钢管链接汽化器与加热设备, 用软管或者钢管连接待干燥管道与加热设备。在完成上述操作之后, 应进行干燥作业、检查以及系统封堵。通常情况下, 出口处的温度不高于60°C、不低于50°C为宜, 吹扫时的进气压力在0.3~0.5MPa范围内。当露点温度至零下20°C时, 将管道做密闭处理直至温度升上, 但是温度应控制在3°C以下。在进行氮气干燥时, 温度、压强对与干燥的效果息息相关, 因此对于温度、压强等因素应进行严格的把控, 将相关因素控制在最佳的范围之内。

4 干燥剂干燥系统

与真空、干空、氮气干燥不一样, 干燥剂干燥是一种化学处理方法, 主要的干燥材料为三甘醇、甲醇等。在干燥系统对于参数的要求相对较高, 如干燥剂的剂量、运行速度及压力等。在设备设置上, 注入泵、回收装置与收发球筒的距离应在25m以外。同时, 使用法兰连接管线与管道, 形成一个气密性高的管道系统。在设置清管组时需要3到4个清管器, 组成一个管道干燥系统;而湿空气的管道驱动使用可使用氮气、干空气等。此外, 为提高干燥质量, 应将清管器的速度控制在5~7km/h的范围内, 压强则在0.3~0.5MPa范围内[3,4]。其中, 干燥剂的剂量应根据实际的施工量进行计算, 并重复使用干燥剂, 提高干燥剂的利用率。对于不同的干燥剂种类, 也有不同的操作方法。如使用丙醇甘醇进行管道干燥时, 在清管器组的前后可避免向管道内注入氮气的步骤;而将甲醇作为干燥剂时, 需要将氮气注入清管器组前后500m。该系统也需要进行干燥检查与系统封堵, 其中干燥检查需对管壁上的干燥剂产瘤进行清除, 同时控制管道末端部位的混合液成分, 将干燥剂的含水量控制在20%以下。区别于其它干燥方式, 干燥剂可重复利用, 降低干燥成本。

5 结语

当前用于天然气干燥的方法较多, 同时也要求相关工作人员需要加强自身的专业水平, 加强自身对于天然气管道的干燥方法学习。干燥系统对于参数、设备等具有一丁点的要求, 因此也要求相关人员在操作中严格控制数据、参数, 规范化使用设备, 提高天然气质量, 保障天然气的正常运行。随着环保、节能理念的渗透, 当前的天然气行业也应走环保、节能道路, 创新工艺, 提高自身的额市场竞争力。

摘要：天然气的正常运输离不开各个环节的配合, 干燥系统就是其中一个减少管道中多余水分的环节。同时也是提高天然气质量, 保证运输安全性的主要系统。本文对干燥系统进行分析, 探究其运行方式, 为当前的天然气管道运输作业提供借鉴。

关键词：天然气管道,运输,干燥系统

参考文献

[1] 李晓宇, 王长友, 刘玉文, 等.“十三五”期间中国天然气行业竞争态势及对策[J].天然气工业, 2016 (02) :119-124.

[2] 王晓峰, 温晓勇, 查广平, 等.真空干燥技术在天然气站内管网中的应用[J].2015 (06) :7-10.

[3] 周芳, 姜波.煤制天然气工艺流程优化探讨[J].化工设计, 2016 (03) :7-10.

[4] 陈彦文, 刘金海, 刘政轩.降低喷雾干燥系统天然气单耗的对策研究[J].资源节约与环保, 2014 (01) :47, 52.