陳可

摘要：天然氣加氣站的管道和氣化器在冬天的運(yùn)行過程中，易出現(xiàn)冰凍現(xiàn)象，產(chǎn)生結(jié)冰，進(jìn)而影響設(shè)備的正常進(jìn)行。加之天然氣站中的加氣站的管道和氣化器因?yàn)楣?jié)流等原因，也會造成其在低溫環(huán)境下出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象。因此，工作人員應(yīng)對天然氣加氣站的管道和氣化器出現(xiàn)結(jié)冰原因進(jìn)行仔細(xì)分析，并針對結(jié)冰出現(xiàn)的原因提出具體的解決辦法，進(jìn)而使天然氣加氣站的管道和氣化器在低溫條件下仍能正常運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：天然氣;設(shè)備結(jié)冰;改善

前言：由于LNG的低溫特性，當(dāng)LNG泄漏或溢流時會急劇氣化，其周圍大氣中的水蒸汽會被冷凝成“霧團(tuán)”，形成的LNG蒸汽云團(tuán)能使人窒息，低溫會發(fā)生凍傷;冬季，加氣站氣化器和管道因環(huán)境溫度低，運(yùn)行過程中無法及時化霜而出現(xiàn)“結(jié)冰”現(xiàn)象?！敖Y(jié)冰”現(xiàn)象不僅阻礙了氣化器的換熱效果，影響當(dāng)前設(shè)備配置下達(dá)不到輸氣效率，影響加氣能力和供氣能力。而低溫管道安裝碰口前排水不干凈、施工過程防護(hù)不當(dāng)導(dǎo)致雨水進(jìn)入、被洪水淹沒、低溫管道維修拆開后沒有及時覆蓋遮擋導(dǎo)致空氣中水份進(jìn)入管道、吹掃打壓不充分、LNG儲運(yùn)過程中帶入系統(tǒng)的水份，這些都會在設(shè)備運(yùn)行過程中影響輸氣效率。

一、“結(jié)冰”現(xiàn)象產(chǎn)生原因分析

在日常生活中，天然氣在輸送過程中會出現(xiàn)一些水分子，在壓力和溫度的影響下遇冷就會凝結(jié)成水珠，進(jìn)而產(chǎn)生固體物質(zhì)，導(dǎo)致天然氣加氣站的管道和氣化器在運(yùn)輸氣體的過程中發(fā)展堵塞現(xiàn)象，這種現(xiàn)象就是人們口中的“結(jié)冰”。它產(chǎn)生的固體物質(zhì)大都是一種水的合成物，顏色為白色。尤其是天然氣在低溫環(huán)境下運(yùn)輸中，它由于對天然氣站輸送的流速變化位置不能及時迅速反應(yīng)，在遇到冷氣體之后極易善生“結(jié)冰”現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致天然氣在運(yùn)輸過程中壓力增大，嚴(yán)重時會出現(xiàn)設(shè)備損壞或泄露的問題【1】。例如銅仁第三加油加氣站（三站），該天然氣站于2013年10月投營，每天需要運(yùn)輸?shù)奶烊粴飧哌_(dá)3噸，在設(shè)備運(yùn)行初期時設(shè)備基本正常。而且隨著市場的進(jìn)一步發(fā)展，2015年日均需要運(yùn)輸?shù)奶烊粴膺_(dá)到10噸，但這個時候設(shè)備運(yùn)行突然開始出現(xiàn)問題，氣化器及基礎(chǔ)大量積冰，嚴(yán)重影響LNG—CNG轉(zhuǎn)化，造成CNG打壓困難。具體來說，天然氣設(shè)備中的出現(xiàn)的水分主要來自以下幾個方面：第一，天然氣設(shè)備外部的水蒸氣。據(jù)了解，一般的天然氣設(shè)備并不會安裝相關(guān)的空氣干燥設(shè)備，這就易導(dǎo)致天然氣在進(jìn)入設(shè)備后不能及時得到控干，加之工作人員會經(jīng)常對天然氣加氣站的管道和氣化器進(jìn)行吹掃工作，也會帶來一定的水氣。同時工作人員未樹立良好的安全意識，不重視天然氣中的水分對天然氣設(shè)備的影響，也會導(dǎo)致天然氣設(shè)備在低溫條件下出現(xiàn)“結(jié)冰”現(xiàn)象;第二，天然氣設(shè)備在施工時帶來的水汽。這些水汽主要是從天然氣加氣站的管道和氣化器在安裝過程中帶來的水汽，比如從管道中的管溝帶來的水分。雖然施工人員在施工過程中會通過在排風(fēng)口抽氣排水這樣的方式阻止水分進(jìn)入管道，但對于一些長途運(yùn)輸?shù)墓艿蓝裕鼈冎g的彎曲部分較多，水分很容易進(jìn)來，這樣也會出現(xiàn)“結(jié)冰”現(xiàn)象;第三，低溫天氣產(chǎn)生的水化物。在溫度比較低的情況下，管道內(nèi)部又比較封閉，這些水化物就易在水分和溫度的相互作用下凝結(jié)而成，并且隨著溫度的慢慢降低，水化物也慢慢從液體轉(zhuǎn)化固體，產(chǎn)生“結(jié)冰”現(xiàn)象。最后，“結(jié)冰”現(xiàn)象的產(chǎn)生原因除了有自然因素之外，人文因素也不可避免。例如在節(jié)流過程中，溫度的降低會使天然氣設(shè)備中的溫度和氣壓成反比，進(jìn)而導(dǎo)致天然氣加氣站的管道和氣化器在運(yùn)輸天然氣的過程中產(chǎn)生節(jié)流效應(yīng)，使一些管徑較小的天然氣設(shè)備出現(xiàn)很多雜質(zhì)和殘余的水分，最終導(dǎo)致“結(jié)冰”現(xiàn)象的發(fā)生【2】。

二、“結(jié)冰”問題改善的具體措施

（一）進(jìn)行定期的除冰工作

天然氣加氣站的管道和氣化器殘留的水分是影響“結(jié)冰”現(xiàn)象產(chǎn)生的主要因素，所以做好定期的除冰工作顯得十分重要。可用常溫水淋浴結(jié)冰部位化冰; 或者停機(jī)檢查，待冰化掉后重新開啟設(shè)備檢查管道是否有冒氣，若有需停止使用補(bǔ)漏;排液閥不要全開;液相管道進(jìn)行保溫處理;若以上都排除，需考慮更換更大換熱面積的氣化器。像上文中所提到的天然氣站，在仔細(xì)分析過后，發(fā)現(xiàn)三站LNG儲罐區(qū)的深度為5米，且罐區(qū)內(nèi)空氣流通性較低，且日照時間還達(dá)到3小時，罐區(qū)內(nèi)包括柱塞泵、LNG儲罐及氣化器等設(shè)備，設(shè)備及管道均處于-140℃以下低溫，進(jìn)而造成罐區(qū)內(nèi)水和水蒸氣遇冷結(jié)冰。為此，工作人員應(yīng)該在罐區(qū)最低點(diǎn)設(shè)置一個集水井和抽水泵，及時排除罐區(qū)內(nèi)積水。比如在白天可以對氣化器淋水除冰，底部冰塊采用人工破除，從而減少管道的運(yùn)輸壓力。

（二）增加氣化器的數(shù)量

一般而言，一些站點(diǎn)結(jié)冰嚴(yán)重多發(fā)生在冬天，本身外界溫度低，容易結(jié)冰，如果再加上站上加氣量很大的話，氣化器設(shè)計(jì)的氣化量小了的話，也會導(dǎo)致氣化器結(jié)冰嚴(yán)重。解決的辦法是增加一個氣化器或者更換更大氣化量大的氣化器?；蛘卟扇∠褓F陽中石油白云南路站在氣化器旁邊加幾個防爆風(fēng)機(jī)，加速氣化器周圍的空氣流動，減緩氣化器結(jié)冰速度。除此之外，工作人員還應(yīng)該加強(qiáng)巡邏，發(fā)現(xiàn)結(jié)冰及時除冰。采取的方式可以是用水管直接沖和噴灑。也可以做個噴淋，從上往下澆水。

（三）在槽內(nèi)填充卵石

氣化器撬底部做硬化及排水管布設(shè)后，槽內(nèi)填卵石，有助于互換氣化器后，從氣化器上掉下的冰或霜，在卵石上化霜化冰速度非?？欤一谋梢皂樌髯?，卵石間有間隙，與空氣接觸充分，換熱效果好，確保從氣化器上掉下的冰很快融化并將相對低溫的水排走，良性循環(huán)，確保底部溫度不會太低，也不會對基礎(chǔ)造成影響，同時，為了給天然氣加氣站的管道和氣化器提供一個合適的溫度，還可以安裝放爆風(fēng)機(jī)，加強(qiáng)對冬季和量大的站點(diǎn)通風(fēng)換熱，以此化冰效果。

三、結(jié)束語

綜上所述，天然氣加氣站的管道和氣化器在低溫條件下很容易出現(xiàn)由于氣溫和氣壓的影響出現(xiàn)“結(jié)冰”現(xiàn)象，進(jìn)而影響天然氣加氣站的管道和氣化器設(shè)備的正常運(yùn)行。因此，在實(shí)際的運(yùn)輸工作中，工作人員要對天然氣加氣站的管道和氣化器設(shè)備的溫度和氣壓采取科學(xué)的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其能夠穩(wěn)定、安全的運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳云鵬. 天然氣設(shè)備結(jié)冰原因分析與改善措施研究[J]. 石化技術(shù)， 2019， 026（002）：283，307.

[2]曹振， 孫鳳. 天然氣設(shè)備結(jié)冰原因及防治措施研究[J]. 商品與質(zhì)量， 2019， 000（009）：247.