浅谈天然气管网加湿工艺措施

王 卓，刘 颖

（建设部沈阳煤气热力研究设计院，辽宁 沈阳 110026）

1 管网泄露的原因分析

管道泄漏的原因可谓是多种多样，比如说，在运输过程中介质在物理特性上的差别，管道本身材质存在的缺陷，腐蚀破坏问题，设施老化问题，维护保养问题，密封圈的密封效果不良问题，地基沉陷问题，安装施工存在违章操作现象，还有自然灾害等等，这些都是容易造成天然气管网产生泄漏的原因。

由于运送介质的改变，导致密封失效，是天然气运输过程中产生泄露问题的主要因素，下面我们就针对某市的实际情况，针对管网泄漏问题对管网加湿工艺进行细致的研究与分析。

2 对管网加湿工艺进行的研究

2.1 选择加湿工艺

结合某市管网的实际情况，选用喷雾加湿工艺作为文章的研究对象，下图就是相应的工艺流程图：

工艺流程图

主要应用设备以及部件：（1）精细过滤器；（2）加湿剂储备罐；（3）高压计量泵；（4）调压器；（5）精细雾化喷头；（6）超声波流量计；（7）控制箱。

加湿的过程主要选用的是直接加湿的方式，利用高压剂量泵为加湿剂提供输送的动力，然后加湿剂通过雾化喷头形成小液滴，喷入到天燃气管道中，这样更加有利于天燃气吸收。

因为天然气运输过程中存在着明显的高峰与低谷时段，因此需要运用超声波流量计对其流量变化进行测量，通过电控箱传送电信号，进而对高压计量泵的注入频率以及连续性进行控制。进而实现加湿工艺自动化。

精细雾化喷头处于管道的中轴线位置，加湿剂经过雾化之后会顺着天燃气流动的方向直接喷出。

2.2 选择加湿剂

加湿剂所起到的作用就是在输送的介质从人工煤气变成天然气之后，仍然能够使密封圈处于膨胀的状态，进而保证管道的密封性。橡胶是一种具有良好的耐溶解性以及稳定性的物质，虽然在大多数的有机质中橡胶制品都不会出现溶解的现象，但是通常都会产生一定的膨胀现象，而这也是确保橡胶圈密封性能的必要条件之一。在添加剂选择的过程中，依据“相似相溶”的原则进行相应的选择。通过聚合物相应的膨胀以及溶解的规律，相对某种溶解剂，聚合物与其溶解度的参数越是接近，那么就越容易溶胀或溶解，反之则越难溶胀或溶解。

2.3 加注量的分析

通过对粗苯的加注量的控制，进而使天然气中苯的含量达到一定的程度，促使橡胶圈出现膨胀的现象。通过实际工程试验的研究，再加之粗笨于天然气中会出现极大不饱和度，所以确定其加注量为0.2mL/m3。

2.4 加注点的位置选择

在加注点位置的选择上主要有以下两种方案可以利用：①在门站的一个点实施加注；②在各个中—中压调压站实施加注。

若是选择在门站的一个加注点实施加注作业，因加注点较为集中，所以在加注的过程中只需一套加湿系统就可以，门站的内部有空余的场地，要有人值守，这样就可以为巡查与控制提供便利。

2.5 相关的工程试验

选择的试验材料：93号汽油；粗笨。

试验方法：液相接触；气相接触。

目的：对橡胶圈与加湿剂之间吸附膨胀的作用进行测试。

2.5.1 液相接触的试验

选取两干燥皿作为试验器具，将管道上卸下的干缩的橡胶圈当作试验用样本，对橡胶圈的初始宽度进行测试，并作好相应的记录。将样本分别置放于两个干燥皿中，继而分别注入汽油及粗笨，直至将橡胶圈全部浸泡在其中。在阴凉避光处放置一段时间，然后取出样本进行再次测量。

2.5.2 气相接触的试验

同样取干缩橡胶圈作为试验样本，测其初始宽度并记录。广口干燥皿两只，分别加注汽油与粗苯，在其上放置网格托架，再将样本置于托架的上方，静置一段时间后，测量样本宽度。

2.5.3 相关的实验记录

试验总计十一天，当第十一天时，橡胶圈宽度基本稳定，其记录如下表：

2.6 对试验结果进行的分析

（1）通过试验可以发现，无论是粗苯还是汽油，液相试验中样本产生的效果都要优于气相试验的样本。

（2）通过试验可以发现，无论是粗苯还是汽油，液相试验过程中，试验前期样本的变化量远远大于试验后期。而在气相试验过程中，前期样本变化虽然要强于后期，但是与液相中的样本的变化状况相比要均匀得多，在试验后期，由于接近饱和，所以变化速度逐渐变小。

（3）试验证明，无论是粗苯还是汽油，将橡胶圈置于其中都不会溶解，依然成固体状态。

（4）在试验过程中能够清晰地发现，粗苯对于橡胶圈的膨胀效果要比橡胶圈好，无论是在液相试验还是在气相试验中。

3 结语

文章首先对天然气在输送过程中的泄漏原因进行了一下浅要的分析，并就其原因结合实际案例进行了相应的加湿工艺处理研究。通过对管网加湿工艺进行的细致分析，再加上相关的工程试验，对加湿工艺所用材料进行了对比，进而确定了粗苯在管网加湿处理中的良好效果，可促进加湿工艺在实际应用中的效果。

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