天然气输配场站冰堵的预防和处理措施

郭秀平

摘 要：在我国冬季，输配场站的运行难免会因为冰堵而导致出现各种事故，其不仅仅会给输气造成很大的影响，更会导致 设备的损坏，给系统运行造成了严重威胁。随着时代的发展，社会的进步，我们对安全事故也要提高防范意识，真正在生产中做到防患于未然。本文首先针对冰堵事故的成因进行总结，然后提出了一些有针对性的处理措施，希望可以给相关工作带来一些参考，在减少事故发生的同时，保证我国天然气运输的安全。并且本文对应急处理措施也进行了一些总结，让安全理念在整个生产环节中都能得到有效贯彻。

关键词：天然气；输配场站；冰堵；节流

中图分类号：TE88 文献标志码：A

我国冬季寒冷，在北方，室外温度往往会低于-30℃。在温度的影响下，我国天然气输配站的冰堵事故屡见不鲜。冰堵在寒冷的冬季是一种非常常见的事故，对于场站来说，其对供气平稳造成很严重的影响，而对于管道下游来说，也会导致无法正常用气，这会在很大程度上影响整个供气系统的经济效益，如果冰堵情况过于严重，甚至会导致管道爆裂。所以我们应该针对过去场站出现的冰堵事故进行分析，在此基础上吸取经验和教训，首先针对其成因进行总结，然后提出预防性措施和处理措施，这样才能有效地减少冰堵事故的发生，配合天然气输配场站的正常运行，保证人们的生活和生产安全。

1 冰堵事故导致的隐患

正常来说，输配场站其附近的位置一般都会出现一定程度的节流，其中比较容易出现冰堵事故的部位包括调压器和调节阀等等，这就会导致气体被节流所影响。这样一来，天然气的气压和温度都会有所降低，这也是造成冰堵的直接原因了，一旦其水含量达到条件，并且温度也降低，冰堵就难免会发生。冰堵所造成的危害一方面包括设施损坏、管道扭曲，而如果水压过大，将会直接穿透调压器的皮膜，如果高压气体直接运往下游，将会直接加大下游管道的负荷，管道的超压运行将会直接导致调压器失灵，在严重时，会造成天然气泄漏，甚至爆炸。如果出现了水合物阻塞，也会影响到调压器功能的正常发挥，其调压功能直接实效，給用户的日常使用带来不便的同时也会提高下游管道设备的压力，超压运行往往会直接带来安全隐患。

而水合物将过滤分离器中的细小网孔直接堵塞，也会直接扩大其内外的压差，这种压力将会直接导致滤芯扭曲，在严重的时候其结构会被彻底破坏，无法正常发挥作用。这样看来，无论是哪种冰堵情况，都会给管道运行带来很大的影响。所以我们应该对原因进行细致分析，进而才能采取有效的防治和应急对策。

2 冰堵现象的成因

如果我们要探讨冰堵的成因，就需要我们仔细分析为什么会产生冰，并且为什么会导致堵塞，这两个问题弄清楚才能理清冰堵现象的原因。

其实形成冰堵的冰来源于天然气的水合物，其实质上就是天然气中的一些成分和液态水共同组成的晶体，这种晶体在一定的温度和压力下形成，但本身并非化合物，所以非常不问锁定。其外表介于冰和雪之间，如果这种物质大量聚集，就会造成冰堵，给管道运行造成阻碍。

所以我们探讨冰堵如何形成，其实就是探讨水合物的成因。水合物的形成因素分为3点，并且这3点虽然看似毫无关联，但也是缺一不可。首先天然气中的水分应该足够，其温度和压力也要满足相应的条件，气体内部存在扰流。

造成冰堵的重要原因就是天然气内所含有的水分，而温度和压力条件则是其中的次要因素，在满足了这两个条件的基础上，其内部若是存在扰流，则极有可能发生冰堵事故了。我国冬季气温很低，天然气内如果具有足够的含水量，加之气流通过的时候温度迅速下降，将会直接产生扰流，进而导致冰堵的出现。

3 冰堵事故的防治措施

经过前文总结，我们已经知道，产生冰堵的因素一共有4种，其一是水含量，其二是温度，其三是压力，最后是扰流，所以我们可以根据这4点原因来提出具体的对策。

3.1 尽量减少天然气水含量。对于这方面的因素来说，保证天然气中的水含量处于一个较低的水平，阻止水蒸气的冷凝。使用过滤分离器就可以尽量降低天然气的水含量，直接将其中的水分从天然气中排除。尤其是在冬季低温的情况下，其出现节流的部位有部分液态水的积存，这部分水是非常容易结冰的，进而给管道造成堵塞。所以我们也要采取一系列有效措施来排除其中存在的液态水，避免冰堵。

3.2 降低气压。在整个天然气场站中，冰堵的高发地带就是调压系统，所以我们应该对上游和下游的气压进行调节，对上游应该降低压力，对下游则应该降低压力，不会让天然气温度产生过于明显的变化，这也是一个预防冰堵的有效手段，尤其是在调压系统中，这种手段的效果更是非常明显。

3.3 升高温度。水的温度降到一定程度才会结冰，同样水蒸气也要降温才能形成液态水。提高天然气的温度一方面能够避免形成水化物。我们可以选用合适的加热装置和水套炉装置来提高整个管道或者天然气的温度。当前来看，最为常见的防病毒方式就是在脆弱部位安置电伴热，例如调压阀和引压管等等，这些都是容易产生冰堵的脆弱部位。而安装水套炉设备则直接可以加热其内部的天然气，始终保持天然气的温度，避免其降到水露点之下，也避免液态水的形成， 这就可以有效地防治冰堵。

3.4 向气流中加人抑制剂，降低水化物的形成温度。

化学抑制剂（甲醇、乙醇、乙二醇（EG）或二甘醇（DEG）几种）有良好的亲水性，能吸收大量水分，减少气体中的水分含量，使天然气露点降低，增加水合物形成难度。

4 冰堵的处理措施当输气场站设备发生冰堵后，与防止水合物生产的方法相似，可以采用以下方法进行应急处置

4.1 冰堵段放空降压。采取对冰堵部位进行放空或降压，使水合物的形成温度随压力下降而降低，当其降至低于管线内天然气温度时，已形成的水合物将发生分解，达到解除冰堵的目的。

4.2 加热解堵法。在已形成水合物的部位，利用热源加热天然气（如电伴热、热水），提高天然气的温度，破坏水合物的形成条件，使形成的水合物分解，并被天然气带走，从而解除水合物在局部位置的堵塞。

4.3 注人防冻剂解堵法。通过注入甲醇，利用其良好的亲水性优先与水分子结合，吸收大量水分，减少气体中的水分含量，破坏水合物形成所需的热力学条件，使水合物分解，达到解除冰堵的效果。

结语

在天然气管道运输中，冰堵情况的存在会给管道带来严重阻塞，并且也严重影响着仪表和设备的安全。本文首先说明了冰堵这种现象存在所造成的危害以及其产生原因，之后在此基础上提出了几条有效措施用以预防冰堵事件的发生，首先可以适当提高天然气温度，或者降低气压、尽量去除天然气中的水分以及适当使用抑制剂。而对于冰堵情况出现之后，我们也可以通过降压和加热的方式进行处理，也可以播撒防冻剂，所以这样看来，对于管道冰堵的问题虽然我们已经有了一些处理方式，但目前来说仍然不够完善，相关人员应该结合实际情况来提出措施来进行处理，保证我国天然气运输能够顺利进行。

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