1、西气东输工程干燥施工工艺研究 摘要：西气东输管道是我国油气建设史上科技含量最高的输气管道。为确保投产试运工作按时、顺利进行，保证西气东输管线全线贯通，考虑到这条管线在线路地形、地貌等方面的特殊性，在制定干燥施工方案过程中有必要针对其本身对某些技术性问题进行深入研究，从而使制定的方案建立在可靠的、科学的基础上，保证管道投产试运工作按计划圆满完成。本文的主要目的就是结合该管线干燥施工方案的制定工作进行一些有针对性的专题技术研究，为干燥施工方案中采用的选取提供可靠的依据。 主题词：西气东输干燥 投产 管线 Abstract： West-east gas transmission pipeline i
2、s the one Chinas oil and gas on the highest content of science and technol guarantee the west-east gas transmission pipeline all fronts be well versed in, considering the pipeline in line and landform, and other aspects of the particularity in dry construction scheme formulated in the process for it
3、s itself is necessary for some technical problems in depth, and thus make plan based on reliable, scientific basis and ensure production pipeline commissioning work successfully completed as planpeline construction scheme formulated the dry work for some targeted project technology research, for dry
4、 construction plans of the selection of the reliable basis for referen; pipeline 中图分类号： TQ586 文献标识码： A 文章编号： 输气管线内含水会引起管 道内壁和设备的腐蚀，影响气质标准，严重时在一定温度和压力下会形成水合物，引起输送效率下降。严重时造成管道堵塞引起事故，运营成本增加，给管道的安全平稳运行带来严重的危害。避免这一问题的途径是在管道水压试验后立即进行除水干燥，以彻底除去管道内的游离水及大部分水蒸汽。根据 GB50369-2006 油气长输管道工程施工及验收规范要求，管道干燥结束时，管内空气水露
5、点低于 -20 。有些文献报道许多天然气管道公司甚至要求管道干燥后要达到 -39 （露点）以下。目前常用的干燥技术有真空干燥法、干空气（或氮气）吹扫干燥法、甲醇（或乙二醇）吹扫三类干燥法，三类方法各有优缺点。 1 真空干燥法 1.1 真空干燥法的原理 真空干燥法的原理是：水的沸点还压力的降低而降低，在压力很低的情况下，水可以在很低温度下就沸腾而剧烈蒸发、汽化。干燥时用不断使用真气泵从管道内往外抽气降低管道内压力直至达到管壁环境温度下的饱和蒸汽压 SVP，而使除水垢残留管道内壁内的水沸腾而迅速蒸发，以达到干燥的目的。 1.2 真空干燥的优点 可靠性高，可以对不能通球的复杂工艺管网进行彻底干燥。
6、能达到很低的露 点，在使用氮气扫线时最低能达到 -68 。 设备占地少。 不会产生废物。 1.3 真空干燥的缺点 干燥的同时不能清洁管道。 持续的时间很长。 1.4 真空干燥过程曲线图 图 1 真空干燥过程曲线图 1.2 甲醇扫线干燥法 1.2.1 甲醇扫线干燥法的原理 甲醇扫线干燥法的原理是：甲醇具有很强的吸水性，在液气水中存在可降低水合物的形成温度。甲醇扫线时，一般采用清管列车运营几个批另的甲醇通过管道。清管列车过后在管理上留下一层 含有一定量水的甲醇薄膜。理论要保证清管列车通过后这层薄膜中的浓度大于 50%，确保管线中不会形成水合物。 1.2.2 甲醇扫线的优点 是最快的干燥方法。 可干
7、燥的管道的长度仅受限于清管器的性能。 可用于陆上和海底管道。 干燥的同时投产。 在低温环境下依然有效。 1.2.3 甲醇扫线的缺点 单独使用这种方法，干燥效果不好。 甲醇易燃烧，影响工地上其它设备工作。 甲醇有剧毒性，易燃、易爆运行时难度和风险比较大。 投产后运行之初影响天然气气质。 1.3 干空气吹扫干燥法 1.3.1 干空气吹扫干燥法原理 首先选用机械清管器吹扫，因为机械清管器清除杂质效果好，可以将管段内残留的大部分泥沙等杂质及大量的水清扫出来。当杂质较少且没有明水出现时开始选用泡沫清管器，泡沫清管器的吸水性较好，可以有效的将管壁水膜吸附，这是机械清管器所不能及的。当末端泡沫清管器增重不明
8、显，除水阶段结束。干燥阶段将空压机与干燥机相连，产生 -40 以下露点的干空气，使之推动一系列泡沫清管器，对管线反复进行干空气隔离置换、密 闭吸附和微正压（ 0.010.05Mpa ）吹扫，直到泡沫清管器增重不明显，末端露点达到 -20 的干燥验收标准为止。在一个标准大气压下， -20 露点的空气含水量仅为 0.8835g/m3，此时管道内壁上的残留水为 1.32.1mg/m2,完全符合当前天然气管道的干燥过程中，露点逐渐降低，当降低到 -20 露点后，露点的变化将不再明显，此时的气体含水量很低，管道可达到干燥标准，干燥过程中露点变化曲线需满足如下示意图： 图 2 露点变化示意图 当管道末端出
9、口处的空气露点达到 -20 以下，同时最后一枚 泡沫清管器到达末端后，将管段置于微正压（ 0.05MPa 0.07 MPa）的环境下密闭稳定，使管线内的干燥空气与潮气充分混合吸附。准备干燥验收。密闭稳定后再次进行末端露点检测，末端检测露点达到 -20 以下且露点升高不超过规范要求为验收合格。 1.3.2 干空气吹扫干燥的主要优点 能达到很高的干燥水平。 干燥时间相对较短。 在干燥的同时若采和除尘工艺可使管道在迈天然气前达到很高的水平。这一点是其它干燥技术无法做到的。 设备费用相对较低，空压机在国内就能购买，投资 也不大。 非常安全，干燥的进程易于控制。 1.3.3 干空气吹扫干燥的缺点 对于大
10、口径管道设备占用很大的自积。 需要消耗大量的燃油或电力来制取干空气。该才法也可用氮气替代干空气吹扫介质。干燥原理、过程及控制与干空气法完全一致。 综上所述，甲醇干燥速度最快，但甲醇有剧毒、燃、易爆，运输、使用要求较高，容易对环境造成污染和发生事故。而对于真空干燥法和干空气干燥法，真空法的技术要求比干空气法高，尤其对抽气速度控制比较难，如果太快则容易造成蒸发失热太快而使管道水结冰； 慢则效率低，耗能高，干燥时间长。但是真空干燥可以用于干燥复杂的工艺管线系统，比如压气站、分数站等；在长距离管道干燥施工过程中采用干空气干燥法更经济、更加安全。 参考文献 GB5023194 输气管道工程设计规范 GB50369-2006 油气长输管道工程施工及验收规范 SY/T61491995 天然气运行管线试压技术规范 注：文章内所有公式及图表请用 PDF 形式查看。
