14油氣田地面工程第24卷第7期( 2005.7)天然氣輸送管道除水干燥技術(shù)耿良田于 洪喜(勝利油田油氣集輸公司)摘要天然 氣輸送管道投產(chǎn)前進(jìn)行除水根據(jù)文獻(xiàn)介紹的不同類型的清管器實(shí)驗(yàn)結(jié)果及與干燥處理,可以抑制投產(chǎn)過程產(chǎn)生水合物運(yùn)行效果可知，直板型清管器具有良好的密封作或防止輸氣海管的腐蝕。文章討論了輸氣管用,適于排水干燥處理，具有以下特點(diǎn):道除水與干燥工藝技術(shù),明確了清管器的設(shè)(1)直板型清管器經(jīng)過直線管段的液體泄漏計(jì)、選型原則。除水與干空氣干燥工藝應(yīng)用量可以忽略。表明,聚氨酯材料制作的直板型清管器具有(2)相對(duì)于皮碗，直板更簡(jiǎn)單,逆向流動(dòng)影較好的耐磨性和密封性，干空氣干燥是短距響小。遇低速逆向流動(dòng),密封直板直至清管器反向離輸氣管道干燥處理的最佳方案。運(yùn)動(dòng)至焊縫處才開始變形,直板型清管器對(duì)于內(nèi)涂主題詞天然氣管道除水干燥清層輸氣海管是安全的選擇。管器(3)導(dǎo)向板、密封板布置及清管器的長(zhǎng)度對(duì)清管器經(jīng)過彎頭處的竄漏特性影響明顯,清管器有1.管道除水技術(shù)效長(zhǎng)度以1.45~1.60D為宜。通常新建天然氣管道投產(chǎn)前都要進(jìn)行充水、清(4)因周向焊縫產(chǎn)生的密封板磨損量占總磨管、試壓操作。除水工藝應(yīng)根據(jù)干燥工藝確定。經(jīng)損量的40%,聚氨酯是加工制作導(dǎo)向板和密封板過除水工藝后,除個(gè)別的低洼管段外, 絕大部分的的最佳選材。水已被清除,但在過大的內(nèi)壁面上會(huì)留下一層薄水2.管道干燥技術(shù)膜,厚度一般介于0.05 ~0. 15mm之間。常見的干燥工藝方法有干空氣干燥法、干燥劑除水工藝--般采用多個(gè)清管器組成的清管列車干燥法、氮?dú)飧稍锓ā⒄婵崭稍锓ê蛢艋烊粴飧梢淮瓮瓿桑?也可多次發(fā)送單個(gè)清管器分步完成,采燥法等。用何種形式要視管道情況及干燥方式確定。對(duì)于距( 1)干空氣干燥法。這種方法分為除水和干.離較長(zhǎng)的海底輸氣管道,除水不能進(jìn)行分段處理,燥兩個(gè)階段。除水程序可采用清管列車或分多次單-般采用清管列車將試壓水排出管道,清管列車由發(fā)掃線清管器除水,干空氣干燥將空氣脫水處理干空氣、干燥天然氣等介質(zhì)推動(dòng),干空氣、干燥天使其露點(diǎn)降至- 60C甚至更低后送入管線，由于管然氣吹掃干燥隨之進(jìn)行或轉(zhuǎn)入真空干燥。對(duì)于陸上道內(nèi)壁水蒸汽的分壓和干空氣流的水蒸汽分壓之間輸氣管道, -般采用分段干燥處理,每段長(zhǎng)度約50存在差值,所以當(dāng)?shù)吐饵c(diǎn)的空氣進(jìn)入管道后會(huì)促使~ 100km ,因此可采用多次單獨(dú)發(fā)送清管器的方式除殘{留在管道內(nèi)壁上的水蒸發(fā),并通過氣流將蒸發(fā)出水。管道內(nèi)壁越光滑,清管器的密封性能越好,水的水帶出管外。干燥合格管內(nèi)空氣露點(diǎn)可以達(dá)到-膜的厚度越薄,積水量就越少。采用干燥劑進(jìn)行干20C，甚至達(dá)到-409C。研究證明,管道經(jīng)過干空燥的輸氣管道,排水過程與干燥工程往往同時(shí)進(jìn)行。氣干燥至露點(diǎn)-18C以下時(shí),管內(nèi)壁的腐蝕速度明排水列車和干燥劑列車都是由多個(gè)清管器組成的，顯降低甚至完全停止,干燥合格后的管道空管放置組成排水列車的多個(gè)清管器間隔形成淡水段塞(海10個(gè)月甚至更長(zhǎng)的時(shí)間，未見腐蝕。因此干空氣水試壓,清除鹽份)和空氣段塞;組成干燥劑列車干燥法更適于干燥與管道進(jìn)氣間隔較長(zhǎng)時(shí)間的的多個(gè)清管器間隔形成多個(gè)干燥劑段塞。顯然除水情況。后輸氣管內(nèi)剩余水量的多少與后續(xù)的干燥時(shí)間成正干空氣干燥工藝操作主要有兩種方法，-是在比,排水效果在很大長(zhǎng)度上取決于排水清管器的選采用 干空氣吹掃的同時(shí),間隔一定時(shí)間連續(xù)投入清型設(shè)計(jì),良好的清管器設(shè)計(jì)是保證排水以及干燥效管器 (常用泡沫清管器)輔助干燥，二是只用干果的關(guān)鍵。摩擦阻力小密封性能好,經(jīng)過清管器空氣持續(xù)低壓吹掃。第一種方法由于泡沫清管器的油氣田地面工程第24卷第7期( 2005.7)的最長(zhǎng)距離在100 km左右。第二種方法可干燥很.(1)排水/干燥方案。清管器選用雙向直板式長(zhǎng)的管道(段),目前最長(zhǎng)達(dá)到了620km,但受限清管器,材料為聚氨酯直板,清管器直板分2組,于干空氣制取設(shè)備和壓縮機(jī)的規(guī)模。此方法簡(jiǎn)單、每組設(shè)置導(dǎo)向板2片、密封板3片,清管器有效長(zhǎng)安全,但干燥周期長(zhǎng)。度為海管直徑的1.6倍。清管列車運(yùn)行過程中,為(2)干燥劑干燥法。該法是用多個(gè)清管器組避免因清管器泄漏可能出現(xiàn)的追尾現(xiàn)象,而影響管成清管列車,在清管器之間充入干燥劑(如甲醇、道除水干燥處理效果,相鄰清管器間的距離應(yīng)不小乙二醇、二甘醇或三甘醇等)及干燥劑凍膠構(gòu)成于200m。清管器運(yùn)行速度控制在0.3 ~ 1. 0m/s ,的干燥劑段塞和凍膠段塞,采用干空氣或干天然氣以保持最佳密封效果。清管器到達(dá)收球筒的速度應(yīng)來推動(dòng)清管列車前進(jìn)。該法優(yōu)點(diǎn)是投產(chǎn)周期短,能不超過0.5m/s,以避免清管器可能對(duì)收球筒產(chǎn)生適應(yīng)低溫和高壓運(yùn)行的管道;缺點(diǎn)是操作環(huán)節(jié)多的撞擊。對(duì)管道的施工質(zhì)量要求較高。它可以分為除水和干平臺(tái)間生產(chǎn)管道距離短,且海上操作空間有燥2個(gè)階段進(jìn)行,但國(guó)外大部分管道都將除水和干限,因此選擇干空氣干燥工藝,除水與干燥分開進(jìn)燥合二為一進(jìn)行,即不再單獨(dú)往管道中投入清管器行,先除水達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后,再進(jìn)行干空氣吹掃干燥。來排除試壓水,而是直接由清管列車將試壓水排出除水/干燥處理分為脫鹽除水和空氣干燥2個(gè)工藝管外,同時(shí)由清管器之間的干燥劑對(duì)管道內(nèi)剩余的過程。脫鹽除水又包括除水、掃水2個(gè)階段。除水水分進(jìn)行干燥或抑制其生成水合物。清管列車由2個(gè)雙向直板清管器和1個(gè)泡沫清管器: (3)惰性氣體氮?dú)飧稍锓āＴ摲愃朴诟煽战M成,它可排出管內(nèi)大部分的水分。掃水清管列車氣干燥法,直接利用低露點(diǎn)氮?dú)鈱?shí)現(xiàn)輸氣管道的干由3個(gè)泡沫清管器組成。若東方1 -1氣田WHPE燥處理。該法簡(jiǎn)單可靠，干燥效率高，干燥時(shí)間端見到大量的游離水,需要多次發(fā)送掃水清管列短,可以直接引入天然氣,但投資相對(duì)較高,適于車。清管器列車從CEP向WHPE發(fā)送，由無油低處理管徑小、距離短的輸氣管道。露點(diǎn)( -60C )壓縮空氣驅(qū)動(dòng), WHPE平臺(tái)收球(4) 真空干燥法。 該法分為除水和干燥2個(gè)筒接收清管器。除水合格后轉(zhuǎn)入干空氣吹掃干燥階階段,其中除水程序與干空氣干燥方法中的除水方段，用-60C露點(diǎn)干空氣低速吹掃海管至WHPE法相同。干燥階段分為3步:①降壓,用真空泵抽端，空氣露點(diǎn)低于- 30C或更低,關(guān)閉海管進(jìn)入吸氣,在管道內(nèi)形成負(fù)壓;②沸騰,當(dāng)壓力達(dá)到預(yù)定水過程,吸水時(shí)間不少于12h。 吸水結(jié)束, WHPE值時(shí),管道內(nèi)的游離水便會(huì)沸騰蒸發(fā);③干燥,當(dāng)端測(cè)空氣露點(diǎn)低于-20C,則管道干燥處理成功結(jié)沸騰速度開始下降時(shí),用真空泵進(jìn)一步降低管道內(nèi)束。由此可以開始進(jìn)行氮?dú)舛杌?。壓?將蒸發(fā)的水分抽出。如此反復(fù),直至達(dá)到要(2)排水/干燥效果。由于平臺(tái)間生產(chǎn)管道距.求為止。該法可靠性高、干燥深度大(露點(diǎn)低)，離短 ,東方1-1氣田WHPE平臺(tái)收到的直板清管特別適于處理有分支的管道,但操作過程控制較復(fù)器未見明顯磨損痕跡, WHPE平臺(tái)收到最后一個(gè)清雜,持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),不適于小管徑的長(zhǎng)距離管道。管器,未見游離水出現(xiàn),取消掃水程序。干燥操作(5)凈化天然氣干燥法。該法與干空氣干燥干空氣氣量介于1200~ 1300m/h之間,末端測(cè)得法類似。不同的是,干燥介質(zhì)采用的是干燥的天然的空氣露點(diǎn)至-40C用時(shí)18. 2h ;吸水階段進(jìn)行約氣,并且不分段,將脫水處理后的低露點(diǎn)天然氣輸4h后,測(cè)得的空氣露點(diǎn)為-33.4C，之后空氣露入管道,吸收水分并隨天然氣一起帶出管道。該法點(diǎn)基本不變。雖然進(jìn)氣早,但是干燥期很長(zhǎng),并且生成水合物的4.結(jié)語可能性相當(dāng)大,對(duì)于海上天然氣管道的干燥處理不采用聚氨酯材料制作的直板型清管器具有較好適用。的耐磨性和密封性,滿足輸氣管道除水和干燥劑干3.排水/干燥技術(shù)應(yīng)用燥要求。干空氣干燥工藝操作簡(jiǎn)單,技術(shù)可靠性海南東方1-1 ( DF1-1 )氣田位于南中國(guó)海高、風(fēng)險(xiǎn)小，干燥徹底，且具有很好的防腐效果的西南部,與海南陸地之間的距離約為104km,最特別適于干燥與管道進(jìn)氣時(shí)間間隔較長(zhǎng)的海底管線大水深70m。東方1-1氣田平臺(tái)間生產(chǎn)管道連接干燥。