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天然气管道冰堵原因与解堵方法探析

文档作者：陈丙军文档来源：中国石油天然气股份有限公司管道大庆输油气分公司		点击数：	更新时间： 2024年08月08日
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Chenmical Intermediate
4 当代化工研究 综述与专论 2017·06
天然气管道冰堵原因与解堵方法探析
＊陈丙军
（中国石油天然气股份有限公司管道大庆输油气分公司 黑龙江 163000）
摘要：天然气管道输送环节中，考虑水露点高，容易形成水合物，进而会引起管道冰堵问题，导致天然气运输不畅，降低了管道运行的
安全性。结合天然气水合物形成条件进行详细分析，针对管道产生的冰堵问题采取有效的防范与解堵措施具有重要意义。本文结合天然气
水合物生成原理进行分析，根据冰堵发生过程得出解堵方法，为天然气管道稳定运行打下良好基础。
关键词：天然气管道；冰堵原因；预防方法；解堵
中图分类号：T 文献标识码：A
Analysis of the Ice Plug Reason and Plug Removal Method for Natural Gas Pipeline
Chen Bingjun
（Oil and Gas Transportation Branch Company of Daqing, PetroChina Company Limited, Heilongjiang, 163000）
Abstract：For the link of natural gas pipeline transportation, the high water dew point is easy to form the hydrate and then cause the ice plug
problem of pipeline, which will cause the poor transportation condition and reduce the safety of pipeline running. Taking detail analysis based on the
forming condition of natural gas hydrate has important signifi cance for adopting effective precautionary and plug removal measure for the appeared ice
plug problem of pipeline. In this paper, take analysis based on the forming principle of natural gas hydrate and get the plug removal method according
to the process of ice plug so that to lay good foundation for the stable running of natural gas pipeline.
Key words：natural gas pipeline；ice plug reason；precaution；plug removal
引言：针对天然气长距离输送管道、天然气分输站等
进行总结，发现冰堵问题极其严重。其产生原因主要包括：
第一、长距离输送管道投产前，注水试压后的清理工作不够
完善，引起管道内部残留部分积水，温度过低状况容易生成
天然气水合物，该问题一般发生在长距离输送管道位置，管
道低洼处发生概率高；第二、天然气经过分输站过滤分离器
后，温度下降明显，一旦温度低于水合物露点，会导致介质
中的水分子大量析出，高压环境下生成水合物，导致阀门、
流量计等位置会发生冰堵问题。
一、天然气管道冰堵的危害分析
天然气运输管道中，一旦形成水合物，对内部介质运输
的危害极大，主要表现在下述几方面：第一、天然气水合物在
干线运输或输气场特殊位置流通后，（特殊位置包括阀门、节
流装置），受流通棉结过小影响易发生局部堵塞问题，导致上
部压力增加、流量下降，受下部压力过低影响会降低输送的稳
定性。第二、天然气水合物一般会在节流装置位置处生产，导
致介质流量计量出现偏差问题，流量计量精度下降。第三、如
果水合物在气液联动截断阀的引压管位置生产，会导致控制单
元不能快速精确的检测到信号，会引起阀门误关问题。第四、
如果关闭阀门后，在阀腔、死气段区域形成水合物，受体积增
加影响会导致设备发生较为严重的冻裂问题，该状况一般在项
目初期运行或冬季低温天气下容易发生。
二、冰堵预防方法分析
(1)气质要求
为了降低管道发生冰堵，最为有效的方法是降低天然
气露点，从保证管道清洁度、天然气干燥度出发进行预防。
运行工况下，管道内部不满足水露点条件，将不会发生水析
出、冰堵等问题。但是新建管道受施工原因影响，经常发生
内部积水村里路问题，导致下部冰堵问题频繁发生。为此，
需要充分加强水试压后冰堵预防管理。由此必须加强管道建
设工程期间水试压后的清管、干燥质量监管，在管道置换投
产过程中增加站内设备和阀室球阀的排污、吹扫作业。
(2)抑制剂的添加
天然气运输管道中，借助化学抑制剂，如乙二醇，可
及时吸收管道内部水分，从而降低露点，避免生产水合物。
现阶段，较为常见的抑制剂是甲醇，该物质易气化，与天然
无可快速混合，避免雾化设备的应用，使用便捷度高。注入
甲醇后，管道温度升高、压力降低后将会发生甲醇气化，不
会形成管道内部积液问题。甲醇注入了可结合介质总量进行
分析，针对抑制剂用量进行合理计算。甲醇注入中，安装位
置主要在：若向主干线管道注醇，装在出站阀后压力表接口
处；若向分输管道注醇，安装在计量橇后调压橇前的压力表
接口处，可选择临时拆除仪表接口，连接注醇装置接口。
(3)输送温度的提升
第一、加热装置法。借助电加热器、水套炉等进行天然
气的加热，从而实现管道内部温度增加的目的，调压节流后
天然气温度如果仍较高，需要及时进行水合物生成的预防控
制，该方法一般在管道冻涨预防中较为常见。管道运输中，
露点不确定状况，可采取加热法，加热装置的投用功率以调
压后天然气温度仍能达到 5℃为宜。第二、电伴热法。在天
然气站场分离器、调压橇及其后管段、引压管、排污集液包
等位置缠绕电伴热带并做保温，可实现降低冰堵的目的。但
是天然气流量较大区域，如分离器等，一旦发生冰堵状况，
需要及时关闭冰堵上下游阀门，借助电伴热的加热及时保证
解堵效果全面实现。电伴热带的功率需要控制在30w/m以
上，及时进行伴热管段的妥善缠绕，需要注重保温材料种类
的选择，提高保温效果、持续时间，根据项目要求考虑温控
装置的选用与否。
(4)清管。该方法的目的是降低运输管道内部残留杂质
的负面影响，只有在不能生成水合物的压力和温度下，管道
清管作业才是安全的。如果管道内部压力、温度高于水合物
生成条件的药效，需要及时进行污物清除，降低积水的负面
万方数据
Chenmical Intermediate
2017·06 综述与专论 当代化工研究 5
影响。管道内部水量不大状况下，如果不会形成严重的冰堵
状况可暂不做处理。由于长输管道长、管径大，在管道的弯
头和起伏段会产生侧漏及管道焊接处积水，同时，管壁会有
附着的水膜，所以，在高于水合物温度压力下清管就很难清
除管道内的全部积水。
三、冰堵应对方法
现阶段，工程实践中常用冰堵解堵方法包括下述几点。
第一、降压解堵法。水合物形成初期，考虑输气管道
影响，需要借助特设直观进行天然气放空作业，降低管道内
部压力、温度后，当水合物的形成温度低于输气管道的气体
温度时，水合物立即分解。大量工程经验表明，水合物分解
快，一般10min之内即可分解，原因在于水合物结晶壳液化
后会发生快速脱落管壁的现象，会随着气流排除管道体。
第二、注入防冻剂，针对管道冰堵区域进行防冻剂的注
入，如甲醇，考虑防冻剂会吸收水分，管道内部的平衡关系
将会被打破，温度下降导致水合物无法生成，同时已经形成
的水和物将会大量分解。需要引起注意的是，防冻剂法作业
中，管道内部会残留防冻剂、凝析水，需要及时排除关外。
同时对有毒的防冻剂处理中，相关作业人员需要做好自身防
护，如甲醇即属于高危物质。
第三、冰堵区域进行热水浇筑、蒸汽加热法进行解除冰
堵。该方法中如果遇到埋地管道，需要及时进行开挖作业，
方可进行后续施工。
第四、放空吹扫冰堵位置。该方法中可借助下游分输管
道特点进行反吹扫作业。
第五、增加分输压力。冬季运行时便采用了该方法。
第六、反向充填冰堵区域。对于天然气运输管道经常发
生冰堵位置，如调压撬后的管段，在接触冰堵充压后，需要
先进行进站阀门的关闭，降低内部压力至达到分输压力后，
打开调压阀，再进行进站区域旁通阀的调压作业，避免因调
压节流发生冰堵现象。工程作业中，如果进站阀门的旁路无
法满足分输流量要求，可及时将上游阀体关闭，保证上游阀
室与站场管道间的压力维持平衡状况，当站场分输压力、干
线内部压力平衡后，在打开上游阀室旁路，调压平衡后及时
进行下游分输作业。
•【参考文献】
[1]孙海燕,王庆阳,张新昌,等.大连—沈阳天然气管道冰堵成因
及处置措施[J].油气储运,2013,32(12):1340-1343.
[2]袁运栋,文剑,杨克瑞.清管作业冰堵问题与解决建议[J].油气
储运,2011,30(2): 154-155.
[3]李大全,艾慕阳,王玉彬,等.涩宁兰输气管道水合物事故及其
预防[J].油气储运,2012,31(4): 267-269.
•【作者简介】
陈丙军（1979~）男，中国石油天然气股份有限公司管道大庆
输油气分公司；研究方向：石油天然气方向。
((责任编辑牛玉娟)
湿法烟气脱硫技术综述
＊靳晓悦　刘雅举*
（河北农业大学理工学院 河北 061100）
摘要：近年来，大气污染问题日益加剧，其根源煤炭是我国最主要的一次能源，随着国家经济的增长，煤炭占我国一次能源消耗的70%
以上。煤炭的燃烧产生的SO2是大气的主要污染物之一。SO2的存在对自然生态环境、工农业生产、建筑物都有一定程度的危害。脱除SO2成
为环境保护的重中之重。本文将对现有的脱硫技术做出综述，总结各种技术的优缺点，为烟气脱硫技术的选择提供参考。
关键词：烟气脱硫；SO2；脱硫技术；FGD
中图分类号：T 文献标识码：A
Summary of Wet Flue Gas Desulfurization Technology
Jin Xiaoyue, Liu Yaju
（Institute of Science and Technology, Agricultural University of Hebei, Hebei, 061100）
Abstract：Recently, the atmospheric pollution has become increasingly intensifying and the root-coal is the major primary energy in China,
besides, along with the increase of national economy, the coal has covered above 70% of China’s primary energy consumption. The SO2 produced
from coal burning is one of the main gas pollutants. The existence of SO2 has certain degree of damage to natural ecological environment, industrial
and agricultural production, buildings. SO2 removal has become the priority among priorities for environmental protection. In this paper, it has
taken summary of the existing desulfurization technologies,besides, summarized the advantages and disadvantages of various technologies to provide
reference for the selection of fuel gas desulfurization technologies.
Key words：fl ue gas desulfurization；SO2；desulfurization technology；FGD
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1.引言
我国排放的SO290％均来自于燃煤，近年来，我过每年
的SO2排放量超过2000万吨，酸雨污染面积逐步扩大，对于
我国农作物、森林和人体的健康也造成巨大伤害，同时也对
我国经济、社会的可持续发展构成威胁。因此对SO2排放量
的控制极为重要。本文主要针对现阶段湿法脱硫技术做简要
的介绍，分析各种脱硫技术的优缺点，以便于作为烟气脱硫
技术选择的参考依据。
2.烟气脱硫的主要技术
(1)烟气脱硫主要技术的分类

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