天然气长输管道冰堵的防治与应急处理获奖科研报告

天然气长输管道冰堵的防治与应急处理获奖科研报告摘

要：本文主要针对出现冰堵的原因进行了阐述，同时提出了应对冰堵的防治措施和应急处理方案。

关键词：天然气;长输管道;冰堵;防治;应急处理

天然气长输管道冰堵现象是一个常见问题，不仅影响着天然气正常运输，同时还极大程度影响了能源利用。而天然气长输管道冰堵问题形成原因较多，例如管道没有清除干净水分，导致气温较低时出现冰堵现象。气温下降导致天然气中的水分子凝固，进而形成冰堵。总之，天然气长输管道冰堵问题的产生原因较多，所以相关的应对措施和处理办法也就不尽相同。因此，相关的工作人员必须要针对管道冰堵问题的形成原因进行细致分析，并找到合理的防治措施，有效解决天然气长输管道冰堵问题，为我国天然气安全运输提供保障。

一、天然气长输管道冰堵原因及危害分析

天然气长输管道在运行中出现冰堵问题较为常见，分析当前在实际发展中主要引起天然气长输管道冰堵的原因为：温度原因、天然气含水量原因。另外分析天然气长输管道因冰堵问题，造成的危害主要表现为：流量統计异常、安全事故。笔者针对当前天然气长输管道运行中，造成冰堵问题的主要原因，以及其所产生的危害进行简要的分析。

（一）温度原因

天然气通过长输管道进行传输，其气体部分含有一定量的气体水，该类气体水在常规温度下，呈现为气体状态不影响天然气的稳定传输。但因水的物理特性，其传输环境温度在持续降低的过程中，天然气传输中的气态水会出现晶体化的现象。该类气体晶体化现象的持续及集聚，最终造成了长输管道的冰堵现象。一般情况下分析天然气含水量越大，其产生冰堵现象的机率越高。

（二）外部地形及管道设计原因

天然气长输管道在设计建设中，考虑成本因素以及能耗问题，设计中存在较多的地形妥协现象。地形妥协现象下因地形问题造成的弯道增多现象也较为多见，弯道增多在压力作用下，天然气长输管道中则会形成一定的水合物，最终因水合物的集聚产生了一定的冰堵现象。

（三）流量统计异常

分析天然气长输管道在运行中，出现冰堵问题主要造成的危害现象之一即为：流量统计异常。具体分析冰堵现象出现在节流孔板处及截断阀引压管处，均可造成的流量统计异常现象。具体的现象为冰堵现象出现后，天然气在传输中其控制单元及流量阀门，无法准确的进行流量统计，最终造成了流量监测异常现象，出现实际传输燃气量与用气量误差现象。严重的影响了天然气企业的实际收益，并且造成了较大的资源浪费现象。

（四）安全事故

天然气长输管道中出现冰堵现象，分析冻结物体的成分主要为水合物，水合物冻结中具备水的物理特性，冻结现象造成“死气段”管道压力持续增高，加之冰堵段的膨胀现象，最终引起了管道破裂现象。另外分析因管道破裂，造成的天然气泄漏引起的安全事故，也为当前天然气长输管道冰堵问题，造成的主要危害现象之一。

二、天然气长输管道的冰堵防治办法

（一）提升天然气的温度

在运输天然气的过程中，提高运输的温度，可以有效的防止长输管道出现冰堵的问题。一般来说，提升天然气的温度，主要采用的方式有在管道中，配备专用的加热装置，进而在运输的过程中，可以有效的提升天然气的温度，使管道中残留的水分，或是水蒸气能够快速的挥发，进而保证管道的干燥性，防止天然气形成水化合物。还能够在管道中注入一定比例的化学抑制剂，使管道内部的天然气可以保证热力的平衡性，并使其具备长期的流动性，这是解决冰堵问题的一种有效办法。

（二）控制天然气源的质量

为了可以有效的控制天然气长输管道出现冰堵的频率，应该对天然气的质量进行全面的控制，并在最大程度上，使天然气的水露点有所降低。在天然气进入管道之前，对其进行干燥处理。对天然气及运输管道，进行脱水的处理，起到降低天然气水露点的作用，使其达到相关的标准。

（三）保证管道的干燥度

管道的干燥处理，对解决管道的积水问题，有着非常有效的作用。一般情况下，会使用真空、空气干燥及干燥剂处理等三类方式。真空干燥的处理方式，是利用真空抽压的方式，使管道内部的压力减少，进而除去多余的水分，保证管内与外外部有着相同的压力值，管道内部的水分会在压力的作用下，加快沸腾或是挥发的速度。空气干燥法则是一种较为常见的处理方式，直接使用干燥的空气，对管道内部进行吹扫，进而实现对管道的干燥处理。干燥剂处理，则是采用化学制剂，注入到天然气之中，起到自动干燥的目的。

三、天然气长输管道冰堵的应急处理

（一）解堵管道设施

若长输管道中调压阀发生冰堵问题，可以在其中注入一定比例的化学制剂，如防冻剂等。使用该制剂对天然气的水分进行吸收，从而使天然气的水露点有所下降，并在最快的时间内，完成管道的输堵工作。

（二）解堵压气站场

压气站场进行解堵也是一种常见处理方式。若发生冰堵的环节在联络站或是分输压气站，则可以应用调节工艺流程的方式，对其进行解堵。如使用压缩机出口区域的高温气体，对冰堵的区域进行解堵。与此同时，还要对引压管道进行解堵的工作。当引压管道发生放冰堵问题时，并且它具有叫较小的管径特征，所以形成的水合物也较少，能够时候用热水浇注的办法，对堵塞管道进行直接的热处理，这时一种简单实用的方式。

（三）解堵长输管道

长输管道的解决方式，可以使用关闭相关阀门的方式，使管道内部的气压有所降低，在压力的作用下，管道内部的水合物会因为压力的变化而发生变化，从而加快水合物蒸发分解的速度。还能够使用高温蒸汽的方式，对管道内部的冰堵区域，进行直接的热处理，进而快速分解水合物。