王林軍

浙江石油化工有限公司

摘要：天然氣管道干燥作業是管道投產前必不可少的重要環節。實施管道干燥可防止管道因積水產生內腐蝕以及管道運行過程中形成水合物影響天然氣質量。對各種干燥方法進行了對比分析，總結了干空氣干燥法的優點，討論了影響干燥作業的因素，為開展相關作業提供參考。

關鍵詞：天然氣管道；干空氣干燥； 露點

天然氣管道在安裝完成后進行水壓試驗，管道試壓后通過清管器推水、泡沫球深度掃水等工序清除管內殘留水，但管道低洼處積水、附著管壁的氣態形式殘留水等難以清除，會導致管道內腐蝕嚴重時因腐蝕穿孔而失效。投產后運行過程中管內形成的水合物也會影響天然氣質量。因此，在管道投產前必須進行干燥處理，以保障管道安全高效運行。

1  干燥方法比較

1.1  干燥劑干燥法

工藝方式：干燥劑干燥法用于長輸管線站間干燥，在站間要發射的清管器之間加注一定量的甲醇干燥劑，利用天然氣作為動力，推動清管器在管道內前行。甲醇干燥劑與管內殘留水互溶后明顯降低水蒸氣壓，達到干燥目的。

優點：干燥效果比較好；附著在管道內壁的少量甲醇水溶液能有效防止水合物的形成，不會影響天然氣質量；應用不受外界環境溫度與濕度等因素影響。

缺點：操作步驟繁瑣、復雜；長輸管線閥室旁通會殘留甲醇干燥劑，干燥劑安全環保問題難以完全克服。

1.2  真空干燥法

工藝方式：將真空設備機組連接至長輸管道，關閉長輸管線進出站并密封其余所有出氣口，運轉真空泵，使管內或裝置內形成真空，管壁內的水不斷蒸發并被抽出，從而達到干燥目的。

優點：操作步驟簡單、方便；管內殘留水干燥徹底，不留死角；對站內裝置、設備及管件不會造成損傷。

缺點：長輸管線干燥時間久，不宜使用；由于站場閥門經過正壓試驗，在真空情況下難以保證嚴密性，因此功效低；站場試壓后管道內部有明水時，干燥周期耗用時間明顯增長。

1.3  氮氣干燥法

工藝方法：考慮高純度氮氣露點低的特點，在管道氮氣置換的同時，憑借低露點氮氣對管內殘留水分的吸附能力，達到干燥目的。

優點：高純度氮氣含濕量比較低,帶走管道內殘留水的速度較快。

缺點：消耗氮氣量大,經濟成本高，不能重復利用；空氣中氮氣含量高會使人出現頭暈、呼吸困難，心跳加快，全身乏力等癥狀。

1.4  干空氣干燥法

工藝方式： 干空氣干燥法利用空壓機組和干燥設備產生﹣40℃或者更低露點的干空氣進行管道吹掃，干燥空氣流經管道時管內低洼處殘留水、管內壁附著水會隨干空氣吸附蒸發帶走，達到干燥目的。 

優點：設備操作方便；空氣來源不受限制，可以隨意排放；無毒、安全，符合HSE標準；對管道干燥徹底，相對成本低廉；受長輸管道落差的影響較小；適用范圍廣。

缺點：容易對管件和內涂層造成損傷。

我國天然氣管道干燥技術起步較晚，初期未進行管道干燥作業，近幾十年干燥技術得以重視和應用。從表1可以看出，干空氣干燥法是目前較為廣泛采用的干燥技術。站場干燥時推薦采用真空干燥法與干空氣干燥法結合使用，發揮真空干燥法抽死角水的優點和干空氣干燥法效率高的優點。

表 1 國內天然氣管道干燥技術應用實例

2  干空氣干燥法作業

2.1  干燥原理（圖1）

圖 1 干空氣干燥原理示意圖

2.2  作業流程

利用大排量空壓機組和空氣干燥處理裝置，持續向管道內注入露點﹣40℃或者更低露點的干燥空氣，使殘存在管道內的水分蒸發，并把蒸發后的濕空氣置換出管道外，實施連續干燥吹掃處理，直至管道內空氣露點達到并穩定在﹣20℃以下。詳細作業流程見圖 2。

圖 2 干空氣干燥作業流程

2.3  干燥密閉及驗收

管道干燥結束后，當出氣口空氣露點達到﹣20℃以下時，關閉干燥段所有出氣閥門。當空氣露點達到﹣20℃時，將管段置于微正壓（0.05～0.07 MPa）環境下密閉4小時，檢測露點升高不超過3 ℃，且不高于﹣20℃，達到驗收標準。若露點升高超過3℃或露點高于﹣20℃，則應繼續吹掃干燥，并重復上述密閉步驟，直到管道出口處露點符合驗收標準要求。

3  影響因素

（1）環境溫度。長輸天然氣管線和站場環境溫度高，有利于管內水分的蒸發，同時干空氣的吸水能力越好，干燥效率增高，效果越好。

（2）管內水分含量。站場低洼處管道水含量大，水在管線內分布越均勻，水與干空氣交換的面積越大，干燥效果越好。所以管道深度掃水、站場試壓后吹掃水要充分。

（3）管徑大小。管道管徑越大，需要的干空氣體積流量就越大，干燥時間就越長。

（4）干空氣流速。在合理的流速范圍內，干空氣流速越大，干燥時間越短。但流速不宜過快，管內水的快速蒸發是吸熱過程，降低了管內溫度，導致飽和空氣水分含量下降，導致干燥效果不佳。

4  結束語

天然氣管道干燥作業應根據實際情況選擇合適的干燥方法。重視管道試壓后的殘留水對管道運行的危害，定期進行清管作業、內檢測作業，對發現的隱患提前整改，為管道安全、平穩高效運行提供重要保障。 

作者簡介：王林軍，2014年畢業于西安石油大學油氣儲運工程專業，就職于浙江石油化工有限公司儲運事業部管道運維，主要從事長輸管線陸管及海管管道運維工作。聯系方式：15168090938，mr_wanglinjun@126.com。