天然气水露点测试仪的应用

王跃坤(大庆油田采气分公司输气大队化验室，黑龙江 大庆 163000)

0 引言

水露点是天然气性质中一个重要的技术指标，在现阶段制定的国家标准中，对天然气的水露点做出了严格的规定，并制定出国家标准，来规范水露点的测试分析。水露点的测试分析对于天然气工程发展尤为重要。拿天然气的输送工程来说，水露点的高低直接反应出天然气管道中的水分发生凝析作用的临界条件，如果仪器上显示管道内水露点过高，这时候管道内的液态水就会聚集在管道内，从而降低了管道的输送效率，积水堵塞严重的情况下，积水会和管道内的其他物质发生化学反应，生成水化物，，在馆内进行大量的堆积，发生堵塞。天然气中的气体成分的不同影响了水露点性质的不同。一般来说，天然气组分中掺杂的其他气体越多，工程受到水露点的影响就越大。天然气中包含着硫化氢和二氧化碳等酸性物质时，水露点的高低不单单反馈出输送的效率，从另一个角度，酸性化合物发生凝析作用时，直接生成了带有腐蚀性的酸性液体，因此天然气水露点的高低程度也直接显示出了天然气对管道的腐蚀程度，总的来说，在实际的施工过程中，做好天然气的水露点测定对进行科学研究保证工程安全等多个方面都有重要意义。

1 水露点测试分析仪简介

目前来说，流行在行业内的水露点分析仪种类有很多，没一种分析仪都有其也有的长处和优势，本部分以现行使用的两种最为广泛的分析仪为出发点，分析水露点测试分析仪基本设备设施和设备原理。

1.1 便携式露点分析仪

便携式露点分析仪最大的特点就是该仪器的在测定分析方法有所不同；它采用的是冷却镜面凝析湿度计发，当天然气的管道当天流动通过镜面时，通过人为操作控制温度的升高或降低，存在的温度差就会被温度测量装置记录下来，读取冷却镜面上的水凝性析出物的消失和出现时的临界温度，就可以检测出天然气中水露点的高低。

1.2 便携水分分析仪

便携式水分分析仪采用的化工电解的方法。仪器的前端装有电子探头，在进行测定的过程中，探头会对天然气中的水分进行电解分离，通过测定电解过程中使用的电流大小，来间接的获得天然气的水分含量。分析仪的探头构造较为简单，它是由两个金属线呈螺旋状的缠绕在一个绝缘芯上，在线与线之间用一层较为均匀，且厚度小的P2O5电解涂层进行填充，在进行分析测定时，对仪器的电极施加一个较为恒定的电压，党天然气流经金属探头时，水分就会被线与线之间的电解涂层吸收，发生电离，分解出氧和氢。法拉第定律中明确指出，通过的电流大小与样品中含有的水分含量程正比，根据测绘电解电流的大小，得出了天然气中的水分含量的多少，得出水分含量之后，再根据压力和水分含量的相互关系，遇到出天然气水露点的高低。

2 天然气水露点测试及数据分析

2.1 数据分析的差异

进行天然气水露点的测试需要大量的数据支撑，拿我国西气东输工程来说，工程中进气水分含量较高，在不同的阶段，分别将便携式露点分析仪和便携式水分分析仪投入使用。在数据测定和数据对比中，发现两台仪器得出来的数据结果存在着一定的误差，为消除数据差异的存在，对某个站点试试了二次测定。水露点的测试过程分为了两个阶段。在第一阶段的数据测试中，我们发现仪器之间的差异都比较大，第二阶段测量前进行仪器和测量点的调整，第二阶段的数据成果显示的差异较小，这表明在进行天然气的测定分析中，某一个站点可能存在水露点值出现不稳定的现象。而且水露点的高低收温度的影响较大，所以在一天之间，不同时段的水露点值会存在较为明显的差异，这就告诉我们在进行水露点的测试分析时，要严格控制温度条件，减少温度对分析结果的影响，一般来说，采用两种分析仪进行工作时，温度是最大温差不应该超过3℃。

2.2 测试原理的差异

前文已经提到两种测试分析仪器采用的测试原理不同，便携式露点分析仪是利用冷却镜面上的物质变化直接得出了天然气的水露点，而便携式水分分析仪才用的是对天然气的水分进行电解分离，在根据压力与水分的相关关系间接的得出天然气的水露点。分析测试原理的不同意味着测试分析中的过程不同，自然存在着理论差异。

2.3 环境温度控制

环境温度对天然气的水露点的存在较大的影响，党天然气的水露点值高于环境温度或者低于环节温度时，在天然气进入到水露点测试分析仪器时就会有一部分水凝析出来，使得实际得到的露点分析结果和真实结果有一定的偏差，当有水分析出时，得到的水露点值要比实际的结果低。使用带有恒温装置的水露点分析仪就会很大程度上避免温度带来的不良影响。

2.4 天然气的气质差异

天然气中成分含有不同的气体组成部分，这些气体煮饭，共同构成了天然气气质会影响水露点分析结果的稳定性以及准确性，大多数的水露点分析器，都会装有固体过滤器和乙二醇过滤器，来减少天然气杂志对输送的影响。天然气组分气体的含量会影响到一定的测量结果。不同的仪器对气体组分的选择不同，便携式水路店分析以数一二寸的影响较大，所以在每次测试前需要检查测量仪器中过滤芯片是否完好无损，以防止在实际检测过程中，乙二醇的含量对分析结果产生不利影响。对于便携式露点分析液，要防止杂质化合物，以及烃类化合物，在冷却镜面的堆积，化合物在冷却镜面的堆积，使得显示测量结果工作更为困难。

2.5 人为因素的影响

水露点测量仪器的自动程度决定受到人为因素影响的大小。如果采取的水露点分析仪自动化程度高，操作连续简便，对人为操作的难度要求较低，自然受到人为影响因素的程度就较小。本文中介绍的便携式水露点测试分析仪需要人为操作，在操作过程中，难免为出现测试误差，并且测试结果和人为观察结果之间也存在一定的差异，都会因人为因素的影响而使得结果有所不同。

3 天然气水露点测试仪的注意事项

3.1 便携式水露点分析仪测量的过程中注意的事项

3.1.1 控制气体的流速

在进行观察与测试的过程中，必须要加强对于气体流速的控制，如果气体的流速速度超标会影响镜面温度的下降，露珠在形成的过程中会出现问题，对于后续的观察造成不利的影响，因此，要对气体的流速进行有效的控制，调整便携式水露点分析的放空速度，使天然气缓慢地通过冷却镜面。

3.1.2 控制冷却的速度

在进行测试的过程中，冷却的速度对于测试的结果来说，具有十分重要的作用，2006年2月15日伦南站于四川天然气研究院分析测试数据的过程中，数据的结果存在相对较大的差异，通过对于结果的深入的研究与分析，排除了关于气质，温度与环境，过滤器以及其他因素的影响，减少了关于外部环境的影响。通过分析发现，液氮量含量相对较多，铜棒插入保温桶的深度相对较深，并没有在合理的深度之内进行测量，镜面温度在冷却的过程中降温速度较快，无法有效地观察露珠在形成时的温度，导致结果存在较大的差异，过程存在明显的缺陷。因此，在进行实际测量的过程中，必须要减少保温桶液氮的含量，在标准的范围内进行测量，控制深度，使镜面温度在合理的范围内下降，经过有效的调整以后，在实验的过程中所得到的结果与四川天然气研究院测试的结果相近。

3.2 在线水露点分析仪测试注意事项

3.2.1 消除减压影响进入

在线水露点分析仪的样气压力为137.89～344.74 kPa，干线压力则高达10MPa，减压过程中必然会出现较大温降，天然气中水分也会随着温度进行一定的下降，因此样气减压处必须安装保温与伴热的装置，通过这样的方式来防止水分析出而影响最终的分析结果的精确程度，轮南站在线水露点分析仪器的安装过程中，整个装置带有加热的减压器，同时取样管道也安装了伴热的装置，能够有效地避免因为减压造成水分析出的一系列问题，有利于保证在分析的过程中，结果精度的准确性。

3.2.2 设置旁通管道

在线水露点分析仪必须在安置的过程中安装相关的旁通管道，利用安装盘通管道的方式，能够有效地加快系统在响应过程中的反应时间，保证样气的流通，整个过程中不会产生死气，同时在另一方面也有利于确保氧气管道内的积液以及杂质能够及时地从管道内排出，这样一来可以减少对于分析结果的影响，有利于提高分析结果的准确性，对于最后结果的分析具有十分重要的促进作用。

3.2.3 定期维护分析仪

在线水露点分析仪使用手册中明确的规定水分发生器和千燥器寿命均为两年，但是与实际情况存在较为不符的情况，实际运行过程中发现水分发生器只能使用半年，干燥器寿命为一年，与技术手册说明出入较大，因此，在实际进行维护的过程中，不能完全的根据工作手册的说明进行。应根据在线水露点分析仪实际运行情况进行定期维护和更换零部件。2月16日轮南站在线水露点分析仪进行标定后，其分析结果与之前的结果存在很高的相似性，这样一来有效的说明定期维护对于保证在线水露点分析仪准确运行具有重要意义。为今后的工作，提供了很强的指导作用，要根据实际情况进行有效的定期维护与分析，只有通过这样的方式，才能更好地促进相关工作的开展。

4 结语

随着科学技术的飞速发展，天然气工程领域同样面临着技术的革新。水露点测试分析仪是天然气行业领域中的基础作业，它既是进行科研数据积累的重要途径，也是保卫工程安全的第一道防线，做好水露点分析仪的技术革新，对推动整个天然气行业都有重要意义。现阶段存在的水露点测试分析仪，在天然气含量测量中表现出其强大的优势，但是在使用过程中，通过海量的数据分析可以得出，现行投入广泛使用的水露点测试分析仪，受环境介质的影响较大，对人为操作的要求较高，仪器本身的自动化程度低，这些问题都直接影响到了工作的效率以及数据结果的准确性。随着科学技术的日益进步，我们相信水露点测试仪也能取得更好的发展，助力天然气工业的伟大崛起。