输气管道冻胀原因分析与治理

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天然气集输管线冬季冻堵及措施分析

天然气集输管线冬季冻堵及措施分析

天然气集输管线冬季冻堵及措施分析摘要:随着经济的发展,环境污染越来越成为社会的焦点问题。

我国开始实行保护环境的基本国策,改变传统的燃煤,大力推广天然气作为燃料。

天然气相比于煤炭对环境的污染程度大大降低,但是许多问题也逐渐暴露出来。

在冬季,天然气管道堵塞的情况时有发生,这不仅影响到居民正常的生活,还造成了许多不必要的损失。

所以必须采取合理的措施来改善这个问题。

本文是针对天然气管道堵塞的现状,分析管道堵塞的原因并提出合理性的建议,意图改善现状。

关键词:天然气;集输管线;冻堵;措施引言:在寒冷的冬季,天然气在传输的过程中由于外界温度较低容易使管道内产生凝析水,积聚起来遇到集输管线起伏较大的地方或者在阀门处很有可能发生节流,出现水合物。

水合物的形成,将会大大减少管道的传输面积,以此恶性循环,加速水合物的产生过程,最后导致管道堵塞,严重影响了管道的正常传输。

即使采用解堵的措施,也会造成很多天然气的浪费,增大了传输成本,所以采取有效措施变得十分有必要。

一、天然气管道堵塞的原因分析1、水合物的出现在一定的条件下,天然气中的氮气、甲烷等成分会和水分子产生作用,形成结晶状的化合物,由于是天然气与水分子作用后的产物,所以产生的化合物又称为天然气水合物。

天然气水合物逐渐增多,将会附着在管道壁上,占据了天然气的传输空间,造成传输不畅。

天然气的仪表等设备会随之发生故障,影响了居民的日常使用。

同时,出现堵塞的地方的前后部分会因为气量不同产生压力差,极容易造成天然气集输管线的故障。

所以,在寒冷的冬季,要时常检查天然气的传输情况,减少因为水合物形成而造成的经济损失。

2、水合物堵塞通过天然气传输情况故障统计,发现水合物积聚多发生在天然气集输管道的弯头和阀门处。

经过分析可以得出,很大原因是由于管道的设计有很多不合理的地方,在弯头和阀门等位置,天然气的传输方向发生骤变,使得水合物在弯头和阀门处产生积聚,由此堵塞了管道,影响了天然气的正常传输。

天然气长输管道冰堵防治和应急处理

天然气长输管道冰堵防治和应急处理

天然气长输管道冰堵防治和应急处理天然气长输管道的建设和运营已经成为我国能源安全保障的重要组成部分,但是在北方等低温地区,管道内的天然气易受到冻结的影响,管道冰堵成为了长输管道运营中的一大难题,不仅影响天然气的正常输送,还会对管道的安全稳定带来威胁。

为此,需要采取一系列的措施来解决管道冰堵问题,并做好应急处理措施。

一、冰堵原因长输天然气管道内的高压气体在输送过程中会伴随着热量的流失,气温降低,当气温低于井口或断面防冻温度时,管道内的水分会凝结成为水冰,并黏附在管道内壁面上,最终形成冰堵,这会严重影响天然气的正常输送。

二、冰堵预防1.加强管道绝热管道片区的绝热处理非常重要,采用高性能保温材料、防冻保温涂料等方式对管道进行绝热处理,有效防止热损失,减少管道结冰的几率,同时也有助于减少能源的消耗。

2.维持管道运行压力长输管道的运行压力对冰堵问题有着直接的影响,保持管道运行压力在规定范围内,有效增加了天然气的流速,减少了管道内的水分凝结,降低了出现冰堵的可能性。

3.升级管道防冻加热设备加热设备的安装和改进可以减少管道出现冰堵的风险,对于老旧管道,可考虑改进加热方式并加装保温层,减少管道的热损失。

4.加强管道检查和维护及时清理管道内的积冰和结霜,定期更换管道的绝热材料等,确保管道的安全和稳定运行。

三、冰堵应急处理1.实施抵消措施当出现管道冰堵问题需要采取紧急措施,及时将被冻结的管道片区切换至正常运行的管道片区,确保天然气供应的连续性和稳定性,同时,让被冻结的管道片区停止气体输送,使压力在其他管道片区升高,加强对管道的监控,以减少意外损失。

2.采取疏通措施对于已形成的冰堵,可以采取通风、通热、加压、吹洗等方式进行疏通,也可采用化学药剂进行疏通,当然这需要有专业人员的指导和使用。

3.加强应急预案制定在管道冰堵事件发生时,应及时启动应急预案,制定相关的应急措施,确定人员和责任,加强管道的监控和管理。

结论管道冰堵是天然气长输管道运行中比较常见的问题,对于防止冰堵,需要加强管道绝热、维持管道运行压力、升级管道防冻加热设备等措施,对于已形成的冰堵,可以采取通风、通热、加压、吹洗等方式进行疏通,如有需要可以采用化学药剂进行疏通。

天然气集输管线冬季冻堵及措施分析苏宁辉

天然气集输管线冬季冻堵及措施分析苏宁辉

天然气集输管线冬季冻堵及措施分析苏宁辉发布时间:2021-06-01T11:37:55.447Z 来源:《基层建设》2021年第2期作者:苏宁辉惠妙妙[导读] 摘要:天然气集输管线冬季冻堵的发生不仅影响了天然气集输管线的正常运行,而且还会造成经济损失。

长庆油田分公司第二采气厂作业七区陕西榆林 719000摘要:天然气集输管线冬季冻堵的发生不仅影响了天然气集输管线的正常运行,而且还会造成经济损失。

为此,文章现就天然气集输管线冬季冻堵现象出现的原因进行分析,并根据引发天然气集输管线冻堵的原因提出对应的解决对策。

关键词:天然气;集输管线;冬季;冻堵;原因;对策天然气集输管线承担天然气的输送任务,但是由于天然气集输管线在野外敷设,且长期深埋地下,很容易受到季节、气候和天气等因素的影响,特别是在冬季天气寒冷的环境下天然气集输管线会出现冻堵的问题,这类问题的出现对天然气集输管线的正常运行产生了十分不利的影响。

为此,文章结合实际现就天然气集输管线冬季冻堵问题进行探究。

一、天然气集输管线冬季冻堵现象出现的原因分析(一)水合物的产生天然气在特定的温度环境和压力环境下,其中的水、甲烷、硫化氢等分子会出现融合,在彼此融合之后会形成一种结晶状态的化合物。

冬天,外界温度比较低,会使得天然气出现变化,天然气管道中也会出现结晶状态的天然气水合物,由此使得天然气管线出现堵塞,导致关联的设备和仪表无法正常运行。

(二)凝析水的汇聚天然气在输送过程中伴随输送距离和输送温度的变化其中会有一部分的水分被凝析出来汇集到管线最低的位置上。

在天然气经过这些位置的时候就会出现水合物,水合物的形成还会让这个位置上的天然气流通范围缩小,最终出现节流效应,加速水合物的形成,使得天然气集输管道出现堵塞和运输故障。

(三)消泡方式不科学一些天然气管道在运输的时候使用了不合理的消泡制度,会使得泡沫带着液滴流入到集输管线内部,在冬季温度比较低的环境下就会形成水合物,长期积累会堵塞管线。

天然气长输管道冰堵防治和应急处理

天然气长输管道冰堵防治和应急处理

天然气长输管道冰堵防治和应急处理随着我国天然气需求不断增长,天然气长输管道的建设越来越迅速。

由于天然气长输管道的运输环境复杂多变,管道爆裂、泄露等安全事故时有发生,其中冰堵是天然气长输管道的一个常见问题。

在冰冻严寒的环境下,管道内的水汽会结冰,造成管道堵塞,严重影响天然气的输送效率和安全。

为了保障天然气长输管道的安全运行,必须加强冰堵的防治和应急处理工作。

一、冰堵的防治1. 地质勘探和规划天然气长输管道的铺设需要经过综合考虑地理、气候、地质等多方面因素。

在地质勘探阶段,要充分了解管道所经过的地质情况,确定潜在的冰堵隐患地段,为后续的工程设计和施工提供依据。

2. 管道保温设计在管道的设计阶段,要考虑到周围环境的气温变化,合理设计管道的保温措施,选用能够抵抗极端气温的保温材料,确保管道在严寒环境下不易结冰。

3. 周边环境治理对于管道周边的环境,要加强治理,保持管道周围的通风畅通,预防因周边环境不良导致的结冰情况。

4. 定期检查和维护对于已经建成的天然气长输管道,要进行定期检查和维护工作,及时发现并处理管道内的冰堵隐患,确保管道在恶劣气候下的安全运行。

5. 技术改进和装备更新随着科技的不断发展,冰堵防治技术也在不断改进和更新。

科研机构和企业要加强技术研究,开发出更加高效、安全的冰堵防治装备和技术,为天然气长输管道的安全运行提供保障。

二、冰堵的应急处理1. 及时响应和处置一旦发生冰堵,需要尽快响应和处理。

管道运营单位应当建立完善的应急响应机制,迅速部署人员和设备进行处置,以减少损失。

2. 联合应急预案天然气长输管道是一项庞大而复杂的工程,一旦发生冰堵,需要多方联合应急。

管道运营单位应当与地方政府、救援队伍、专业维修公司等建立紧密的合作关系,共同制定应急预案,提前做好应对冰堵的准备工作。

3. 防范次生事故在进行冰堵应急处理时,要注意防范次生事故的发生。

处理冰堵的要注意管道周围的安全防护措施,避免因处置冰堵而导致其他安全事故。

天然气管道冻堵处理方法及预防措施

天然气管道冻堵处理方法及预防措施

浅析天然气管道冻堵处理方法及预防措施【摘要】我国东北地区冬季寒冷,天然气管道容易出现冻堵问题,严重的影响了用户的正常用气。

为了解决冻堵问题,保证用户的正常用气,本文简单分析天然气管道冻堵现象出现的原因,并归纳总结一些常用处理天然气管道冻堵方法及预防措施。

【关键词】天然气管道冻堵1 冻堵原因分析天然气管道冻堵主要是由于管道内形成了天然气水化物。

天然气水化物会减小管道的流通面积,甚至会堵塞管道、阀门及其它附属设备。

管道内天然气水化物形成条件主要有以下几点:(1)天然气必须处于适当的温度和压力条件下。

(2)天然气必须处于或低于水汽的露点,出现“自由水”。

(3)气体处于脉动、紊流等激烈扰动。

2 预防天然气水化物形成的基本措施2.1 天然气管道及设备的保温天然气水化物形成的一个必要条件就是天然气必须处于或低于水汽的露点,所以在管道输送天然气时对气体进行有效的保温也是预防天然气水化物形成的一个有效措施。

在设计施工时,低压燃气管道一般应敷设在土层冰冻线以下(北纬45度的土层冰冻线一般为2米);在调压计量撬等设施内使用电伴热来预防天然气水化物的形成;在条件允许的情况下,给土层冰冻线以上及进户的低压燃气管道制作外保温以达到保温防冻的效果。

2.2 气源的气质处理减少天然气中的水分,对天然气进行脱水处理,使天然气中水分含量降低至不能够形成天然气水化物的含量。

根据《输气管道工程设计规范》(gb50251-2003)中规定:水露点应比输送条件下最低环境温度低5 ℃进行确定;和《天然气》(gb17820-1999)中所规定:在天然气交接点的压力和温度条件天然气的水露点应比最低环境温度低5 ℃,这样就使得在输气管道的最低温度下,气体的相对湿度为60%。

2.3 增设排水器为排除燃气管道中的液体,在工程施工时,对管道敷设应有一定坡度,管线坡度不小于0.003,以便在低处和阀井处设置排水器,将汇集的液体排除。

排水器的间距,视液体的量而定。

天然气长输管道冰堵防治和应急处理

天然气长输管道冰堵防治和应急处理

天然气长输管道冰堵防治和应急处理【摘要】天然气长输管道冰堵是管道运行中常见的问题,可能导致管道堵塞、压力升高等危害。

为了预防和处理这一问题,可以采取一系列措施,如保持管道温度、增加绝缘层等。

一旦出现冰堵,应及时处理,可以采用加热、通风等方法。

应急处理也十分重要,包括迅速排除冰块、恢复正常供气等。

天然气长输管道冰堵防治和应急处理对保障管道安全运行至关重要。

未来,可以继续研究更先进的冰堵防治技术,提高管道运行的安全性和稳定性。

天然气长输管道冰堵问题需要引起足够重视,通过有效措施预防和处理,确保管道运行的畅通和安全。

【关键词】天然气长输管道、冰堵、防治、应急处理、原因、危害、预防措施、处理方法、重要性、发展方向、总结。

1. 引言1.1 天然气长输管道冰堵防治和应急处理天然气长输管道冰堵是指在输气过程中,由于外界温度过低或管道表面积聚了水分,导致水分结冰堵塞管道的现象。

冰堵一旦发生会给管道输气工作带来严重的影响,甚至会造成管道爆破和事故发生。

天然气长输管道冰堵的防治和应急处理至关重要。

对于管道冰堵的原因,主要是受气体温度、管道表面状态、环境温度等多方面因素影响。

冰堵的危害包括管道输气受阻、气体流通受限、管道安全受到威胁等问题。

为了预防冰堵的发生,可采取加热设备、保持管道表面干燥、加强维护管理等措施。

当冰堵已经发生时,可通过加热、抽空、使用化学溶解剂等方式进行处理。

在应急情况下,应及时采取关闭阀门、通知相关部门、调动应急队伍等措施,有效应对管道冰堵引发的问题。

天然气长输管道冰堵的防治和应急处理工作不容忽视,需要加强技术研究、提高安全管理水平,确保管道输气工作的稳定运行。

未来,可通过智能监测系统、新型材料研究等手段不断完善管道冰堵防治技术。

天然气长输管道冰堵防治和应急处理是保障天然气运输安全的重要环节。

2. 正文2.1 管道冰堵的原因天然气长输管道冰堵是由于多种原因造成的。

气体在输送过程中会产生冷却效应,导致管道温度下降,从而促使管道内部的水汽凝结成冰。

管道冰堵原因和措施

天然气设备及管道冰堵成因与解决建议
冬季气温低,天然气管道输送易发生冰堵,堵塞管道、设备和仪表,影响正常的输气生产。

冰堵的形成
一是在低温环境下管道中存在大量的水冻结成冰。

管道在施工过程中由于种种原因导致管道进水,在后来的吹扫中,没有吹扫干净,从而使部分水留在了管道中。

另外,在管道试压时,采用的是注水试压,但是在清管过程中,并没有将管道内的存水清理干净。

管道中的积水会在冬季低温环境下令管道发生冰堵。

二是天然气水化物的形成。

在冬季运行过程中,管线输送介质温度低,在输送压力高的情况下极易产生节流效应,产生天然气水合物,从而堵塞阀门、和其他工艺设备,由于某些设备流道直径过小,所以此类冰堵易发生在调压撬处。

冰堵预防建议
预防为主,防治结合。

天然气站场在冬季运行时应采取以下方法防止生成水化物,产生冰堵现象:
(1)加大分离器、过滤器、汇管等设备的排污频次,及时排出工艺管网中天然气所含带的液态水,降低水露点;
(2)提高天然气的运行温度,在易冰堵设备位置缠绕电伴热带或安装加热器;
(3)降低调压系统前运行压力;
(4)向天然气管线中注入化学抑制剂,降低水化物的形成温度。

天然气长输管道冰堵的防治与应急处理

天然气长输管道冰堵的防治与应急处理
天然气长输管道是将天然气从生产地输送到用户地的重要设施,但在寒冷的冬季,管
道内会产生结冰现象,导致天然气输送受阻,影响供应。

冰堵的防治和应急处理至关重
要。

要加强冰堵防治工作。

在天然气长输管道项目建设中,应考虑寒冷气候条件,采用保
温隔热措施。

管道应使用保温材料进行包裹,以减少管道表面与外部环境的温差,降低冰
堵风险。

还可以使用电加热设备对管道进行加热,防止管道结冰。

应建立完善的监测系统。

通过安装温度传感器和冰层检测仪器等设备,及时监测管道
内温度和结冰情况,以便及时发现冰堵的风险,并采取相应的措施。

紧急情况下,应及时进行应急处理。

一旦发现天然气长输管道出现冰堵情况,应迅速
采取措施进行疏通。

可以利用热油或蒸汽等方式对冰堵部位进行加热,使冰层融化,恢复
天然气输送。

要及时报告相关部门,协调组织人员和设备进行抢修和维护。

还可以采取一些预防措施,减少冰堵的发生。

定期清理管道内的杂物,保持管道畅通;增加管道的绝热层厚度,减少热失散;在管道周围设置防冰设施,如防风网,避免大风助
长结冰等。

天然气长输管道冰堵是一个较为常见且严重的问题,对天然气输送影响较大。

需要加
强冰堵的防治和应急处理工作,建立完善的监测系统,及时发现冰堵风险,采取措施进行
疏通,确保天然气输送的正常进行。

天然气长输管道冰堵的防治与应急处理

天然气长输管道冰堵的防治与应急处理随着我国天然气的快速发展,长输天然气管道已经成为了我国能源领域中不可或缺的重要组成部分,长输管道也频繁出现问题,其中最常见的问题就是冰堵。

当我国北方地区进入冬季,气温会快速降低,这时长输天然气管道与外界相互作用,管道内的天然气会在管道壁上凝结,而随着时间的推移与天气的变化,管道内的天然气会一直压缩,从而形成气体液化,导致管道内部冰堆积,管道阻力增加,影响天然气的输送能力,从而对供气系统造成不可逆的损失和影响。

面对长输管道的冰堵问题,我们需要采取相应的预防措施和应急处理。

下面我们从预防和应急两方面,来详细介绍长输管道冰堵的防治与应急处理问题。

一、长输管道冰堵的预防1.选择合适的管道材料长输管道的材料是决定管道是否容易冰堵的重要因素之一。

选用具有良好绝热性能,管道内壁光滑度高的材料可以减少管道内部的凝结,也有利于管道内天然气的顺畅输送。

2.控制管道内部的温度管道内部的温度控制是预防冰堵的关键。

长输天然气管道通常采用相应的保温材料包覆管道外壳,使管道内部的温度保持在规定的温度范围内,从而减少管道内部的凝结与气体液化。

3.降低管道的压力在管道设计时,应该采取相应的措施较低管道内部的压力,减少管道内部的气体液化,从而减少冰堆积的概率。

1.采取切断管道段处理当长输天然气管道出现冰堵现象时,应该采取切断管道段的方式处理。

切断管道段时,必须保证切断点处的管道内部没有天然气和空气存在,以避免爆炸和火灾的发生。

2.采取加热和泵送处理当管道段长时间无法使用时,可以采取加热和泵送的方法使之恢复正常。

首先需要在切断点处停止气体流动,然后在管道内壁覆盖热源进行加热,当管道内排放出一定量的液体后,就可以开始泵送管道内的液体。

3.采取冰除设备处理在一些重要的天然气输送站点可以安装预防冰堵的冰除设备。

冰除设备通常采用各种物理或化学方法,在管道内部进行加热、融雪等处理。

这样能够有效地预防长输管道的冰堵问题。

天然气长输管道冰堵防治与处理

天然气长输管道冰堵防治与处理摘要:严格按照操作规程进、质量验收以保证清管作业必须干净彻底,确保管线内无大颗粒介质,无游离水存在,在焊缝处对口作业必须在规定范围内,确保净化厂脱水作业完全彻底,适当条件下调节压力,注入水合物抑制剂。

强化广大员工对冰堵成因及防治措施的学习理解与掌握。

积极开展技术创新争取通过技术创新解决冰堵问题。

关键词:天然气;长输管道;冰堵;防治;处理1.冰堵成因机理天然气长输管道输送压力越来越高,如果产生冰堵的话可能会造成严重的输送事故。

实践表明冰堵产生的主要原因有两点:一是长输天然气管道在投产前,水试压后的扫线、清管过程中,没有将管道内的残余水清理完,导致部分管段存水较多,在温度低时直接冻结或形成天然气水合物;二是天然气在经过站场的调压撬等设备时,由于节流效应(焦耳-汤姆逊效应),温度急剧降低,当管道温度低于天然气水露点时,天然气组分中的水分子析出,在高压低温条件下,生成天然气水合物,产生冰堵。

由此可见,天然气长输管线及其站场冰堵产生的核心原因是管道中形成天然气水合物。

2.天然气水合物2.1天然气水合物的构造天然气水合物的结构:在一个水合物单元体中,水分子形成一个空间笼的结构,其他的分子嵌入其笼中。

形成水合物的天然气组分包括甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、碳氧化物和氢硫化物,这些全部是普通的天然气成分。

其中,仅有较小的分子形成水合物,典型地,比丁烷分子量大的燃气成分形不成水合物。

若输气管线压力温度一定,相应的天然气的饱和含水量也就确定了。

当不饱和含水的天然气进入管线后,随压力的降低露点下降,当露点等于输气管线温度时,若压力条件满足并且水合物的形成温度高于输气管线温度,就可能析出水合物。

2.2长输管道水合物产生的原因水合物的形成条件有三个,必须同时满足才能形成水合物:气体出浴水汽的过饱和状态或者有游离水的存在;有足够高的压力和足够低的温度;压力的波动,气流的搅动,杂质的存在简单的理解即在有游离水存在下,在高压低温条件下,若管道中出现节流,紊流,杂质时,既可以形成天然气水合物。

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输气管道冻胀原因分析与治理
摘要: 随着西气东输管道输气量的大幅提高,管道全线压力不断提升,部分管段出现了冻胀、变形等问题。

分析了冻胀产生的原因:一是气体经过分输调压装置后,会在节流处迅速膨胀,产生急剧压降,导致气体温度急剧降低,从而发生冻胀现象:二是土壤冻胀敏感性和地下水对冻胀的出现有直接影响。

关键词:天然气管道;冻胀;分析;治理
Abstract: with the west-east gas transmission pipeline ShuQiLiang much of the increase, pipe pressure all rising, part of the pipeline section appeared frost heaving, deformation, etc. Analyses the reasons of the frost heave: one is the gas pressure regulating devices after points lost will swell place throttling, a sharp, pressure drop, guide the gas temperature sharply reduced, this produces the frost heave phenomenon: two is soil freezing expansion sensitivity and groundwater on the frost heave a direct effect. Keywords: natural gas pipeline; Frost heaving; Analysis; management 1原因分析
西气东输管道在供气之初,站场分输量较低,约为10×1044m3/d,干线压力也较低,一般在4MPa左右,出站压力为2MPa,由于压力不大,所以冻胀问题不明显。

但自2004年9月,伴随着西段投产和压缩机站的陆续投入运行,干线压力逐步提升,河南段的博爱站、郑州站逐渐显露出冻胀迹象,安全隐患也随之增多。

随着干线压力的提高,调压橇的压差逐渐变大,节流效应明显,造成支线出站温度较低(博爱站最低出站温度为一12℃)。

管道长期低温运行,加之地下管道埋深处土壤含水较为丰富,这倆个因素造成管道周围出现较厚的冻层。

随着冻胀效应的产生,管道抬高,致使站内管网抬高变形。

从博爱站院外管道附近挖开的两个坑可以看到,管道周围确实有厚度为50cm的冻层。

综上所述,管道冻胀的原因主要有两个方面:一是天然气的性质在输气过程中,气体经过分输调压装置后会在节流处快速膨胀,产生急剧压降,而气体在极短时间内来不及与外界发生热交换,导致气体温度急剧降低,管道内压力每降低1MPa,温度降低约4~5℃,造成分输管道一直在0℃以下低温运行,从而发生冻胀现象;二是冻胀问题与上壤的冻胀敏感性和地下水有直接关系。

2防治措施
2.1加热法
目前国内外管道领域通用的,也是最有效的解决冻胀问题的做法就是加热。

采用加热炉加热可以彻底消除冻胀,同时也可以解决下游用户的冻胀问题。

对于冻胀较为严重而且空间狭小、管道分布密的站场,可采用国外生产的安全可靠、
结构紧凑的分体式加热炉。

2.2换土法
换土法治理冻胀,首先将管道周围的冻胀性土壤置换成排水性好、冻胀性小的乱石和沙土,然后在管沟内设置防水层,防止地面和周围土壤的水渗入置换到土壤中,最后在管沟底部设计集水沟,将沟底积水引入竖井,再使用抽水设备将水及时排出。

对压差较大的管段(主要是输至地方输气公司门站的管段),采用涵洞处理,将管道与周围土层隔开,避免因压差大而造成管道温度的降低。

2.3绝热措施
对低温管路采取绝热措施,开挖出站管道和调压橇后的下汇管,管道防腐层检漏合格后,采用聚氨酯泡沫对管道和管汇进行绝热保温,保温层外做玻璃钢防水处理。

2.4其它措施
采取间歇输气方式,也可采用电伴热、管道保温等方法。

与下游用户协调,尽量提高下游的供气压力,解决压差大而引起的降温问题。

针对冻胀制定冬季运行应急预案,通过严密观察、精心测量并认真记录数据,密切监测冻胀现象,检查阀门位置的变化。

在站场巡检过程中,重点检查调压部位,防止外漏现象的发生。

3管道冻胀现象的治理
3.1采用合理的管道复合修复技术
复合修复层由复合套筒、强力胶和具有极高抗压强度的填料3部分组成。

复合套筒由复合管道公司在工厂根据客户的管径和压力预成型。

其玻纤比例、线性弹性形变、弹性模量、抗拉强度、热膨胀系数得以精确地控制。

玻纤保证了复合套筒的强度,而树脂使复合套筒具有记忆效应,使复合套筒得以紧紧包覆在管道表面。

许多年来,复合管道公司一直处于运用复合技术修复管道的最前沿。

60多个国家共计超过100000家单位使用成功率达到100%。

在过去几年,该公司进行了大量的室内测试,证实了该技术是一种成功、可行的修复方案。

3.2一些国内专家的应对之法
其实,早在冻胀问题浮出水面之前,西气东输管道公司就未雨绸缪做了很多避免冻胀发生或降低冻胀影响的防护措施,比如说,对相关站场提高用户分输压力或间歇输送,采用增加电伴热、管道保温等方法,但随着西气东输全线输气能力特别是东段分输站压力不断提高,下游用户的承压能力已经提到最大,分输压差进一步增大,冻胀情况不可避免地接连发生。

进入冬季以来,西气东输管道日输气量已经达到4500万立方米,而分输温度在零摄氏度以下的站场就有24座。

这就意味着20多座站场都有可能发生冻胀问题,而像淮阳、镇江、常州、无锡、宜兴、南京、芜湖这些站场都处于中东部经济发达地区,如果不采取可行的方法来遏制冻胀的发生或降低冻胀,将对管道安全平稳运行产生极大影响。

为了根治这一问题,2007年西气东输管道公司将冻胀治理作为专门课题立项研究,由生产运行处与中国石油大学共同对西气东输管线及国内外类似天然气分输站冻胀问题进行深入调研、分析,提出可行的解决办法,最终达到消除冻胀或降低冻胀对安全生产产生负面影响的目的。

在生产一线,相关管理处不仅针对冻胀现象专门制定了周密的冬季运行应急预案,站场人员还采取严防死守的方法严密观察、精心测量并认真记录数据。

为了使测量更准确,郑州站员工将粉笔磨至适中插入阀座与支撑墩的缝隙中,每天派专人定时到现场监测冻胀现象变化,检查阀门位置的变化。

如果粉笔被压紧或压碎,证明阀门在向阀座回落,冻胀现象有所改善;如果粉笔出现松动,说明冻胀现象有所加重。

同时,这些站场值班人员注意力高度集中,在2小时一次的固定巡检过程中,重点检查调压部位,防止出现外漏现象。

为加快问题解决的进度,防冻胀课题研究小组还在郑州和博爱两个已经出现冻胀的站场利用防冻胀研究的阶段成果进行现场试验,对目前管道领域普遍采用的加热方法和国内外尚无规范可依的土壤置换法进行了可行性试验。

专家们和一线运行人员之间形成了良性互动,共同跟踪分析,研究解决防冻胀的高招。

3.3对症下药成效显著
在郑州站,管道冻胀时,埋地管线隆起,穿墙部位将墙体顶裂,阀门错离阀座支撑墩。

同时,管线穿行的路面有15厘米厚混凝土路面断裂,两边路面高度相差了18毫米。

针对此问题,郑州站采用了换土方法来治理冻胀。

运行人员将管道周围的冻胀性土壤,置换成排水好、冻胀性小的卵石和沙土。

然后在管沟内设置防水层,防止地面和周围土壤的水渗入置换土壤中。

最后,在管沟底部设计集水沟,将沟内积水引入竖井,再使用抽水设备将水及时排出。

经过一个冬天的观察,在运行工况相同的情况下,没有出现以往的冻胀现象。

值班人员再也不用担心随时会发生故障,输气生产中一项最大的安全隐患就这样解除了。

目前,由于采取了管道保温、土壤置换法等一些措施,郑州站的冻胀情况已经得到很大缓解。

成功的试验坚定了课题研究者的信心。

据悉,防冻胀课题将在今年年底完成研究验收工作,并将把研究成果推广应用到全线所有发生冻胀的场站。

届时,不仅西气东输站场不再受到冻胀困扰,已建和新建的天然气管线也将借鉴研究成果而从中受益。

【参考文献】:
【1】石永春,张勇国,管道技术管理【M】北京科技出版社,2003 【2】天然气管道工程设计规范
【3】吴北南,干线输气管道优化运行研究,石油大学(北京)
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

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