冷却镜面法测定天然气水露点技术探讨

迪力努尔?肉孜

摘  要：冷却镜面法能够精准有效的测定天然气水露点的具体数值，其测定结果不仅具有相当的参考价值，同时也是天然气交接过程中判断水露点数值的准确方式之一，因此操作人员理应合理控制冷却镜面法测定的各项步骤和数值，全面确保露点仪测试结果的准确性。本文首先简单阐述了冷却镜面法测定天然气水露点技术的原理，然后分析了冷却镜面法测定天然气水露点技术的工艺流程，最后探讨了冷却镜面法测定天然气水露点技术的控制要点，以期为相关工作者的工作提供理论基础和实践借鉴。

关键词：冷却镜面法;测定;天然气;水露点;水含量

在国家标准GB 17820-2018《天然气》的规定中要求，输送交接的天然气水露点必须要低于输送条件环境中温度数值的5℃以下，天然气的水露点能够直接反映天然气再进入管道运输后的凝析几率，是天然气交接项目当中所必须的气体信息数值^[1]，在天然气加工运输效率的提升方面具有不可替代的积极意义。

一、冷却镜面法测定天然气水露点技术原理

在一般情况下，冷却镜面法所应用的水露点测试仪器为露点仪，露点仪就会在保证测定室内压力数值恒定的基础上对天然气测试样品的水露点数值进行精准试验计量，以此来得到准确的天然气样品水露点数据。露点仪的测试原理主要是通过将天然气样品放置在恒定的压力之下，让天然气样品流经仪器的金属镜面，而后再借助仪器的制冷器来降低镜面的温度，观察天然气样品结露的时间和温度，最终就能够得出天然气样品的水露点实际数值。一般情况下，冷却镜面法测定天然气水露点技术所应用的镜面温度会有精密的铂电阻温度计进行检测。

二、冷却镜面法测定天然气水露点技术工艺流程

冷却镜面法所应用到的露点仪主要由光学、目镜、数显、温度测量、制冷和取样等结构组成，仪器制冷剂主要用于镜面的等压制冷，在等压制冷的达到一定温度时，天然气中的水蒸气就会达到饱和结露的状态，此时的温度数值就是天然气样品的水露点数值^[2]。

2.1检测流程

首先，操作人员要将露点仪安装在高度调至适当的三角架之上，并在此时确保制冷剂的入口阀、样品管道的取样口阀与露点仪的出入口阀保持在关闭状态，其后将天然气样品的管道和露点仪的管线相连接，连接稳固后再缓慢打开取样管道的阀门，两分钟吹扫完成过后再将天然气样品放置在安全地点进行排放，以此来在保证管道处于微正压状态时进行取样。

在连接管道处于微正压状态后，操作人员就可将二氧化碳钢瓶的阀门从制冷剂管线进行连接，连接稳固后再打开露点仪的入口阀，确保天然气正常流入之后进行十分钟的排出吹扫。在此过程中，操作人员要注意防止空气中和天然气中的脏污气体污染露点仪的镜面。

而后再通过关闭部分排出阀的形式来调整测试的样品流量，让露点仪的压力略低于管线内部的压力数值，最终让露点仪压力表所指示的数值与管线上压力表的数值进行相应对照。

其后，再采用间歇性的形式在数秒的时间内打开冷却阀，使镜片进行缓慢的降温，降温的速度要保证在1℃每分钟以下，操作人员要在此过程中观察镜面是否形成了规则的圆形露点，露点的形成部位一般情况下位于镜面中间。

在镜面之上形成露点时，操作人员就要适当的开启排出阀，直至露点消失，而后进行两分钟吹扫。此步骤结束后，再以更快的频率来调节制冷阀，来让镜面以更缓慢的速度降温。当露点再次出现时，再重复排出阀开启的相关操作，直至露点数值不再降低。

当露点的数值稳定后，操作人员就可关闭制冷阀，并注意观察镜片升温时露点消失的温度，此温度为露点的消露，出露和消露的数值一般情况下相差4℃以下，二者的平均值则为本次冷却镜面法测定的结果。

在第一次测量结束后，操作人员还要重复上述測量步骤两次，三次的结果相差小于2℃为准确，三次测量步骤结果的平均值为最终的测量结果。

2.2仪器收取

在露点仪使用结束后，操作人员要严格按照操作标准来进行仪器的收取，首先要关闭二氧化碳钢瓶的阀门和取样口阀门，其次再采取制冷剂和样品入口的相应管线，最后关闭露点仪的整体开关，并将露点仪小心地放置回仪器箱当中，以此来保障露点仪的使用寿命和使用质量。

三、冷却镜面法测定天然气水露点技术控制要点

作为一种测量天然气水露点的方法，冷却镜面法对于操作人员手法的准确性有着较高的要求，操作人员必须能够精准的判断露点形成的时间和温度，并且能够分辨不同物质的结露现象，同时也要点控制露点仪与外接设备的密封性、流量速度和降温速率，正确进行吹扫工作，才能有效保障冷却镜面法测定出的天然气水露点数值的准确性。

3.1密封性与流量速度

露点仪与外接设备的连接处与设备自身应无泄漏，在其测量过程中内部结构不能与空气进行接触，防止空气中的水分影响最终的测量结果。天然气样品流量速度控制应控制在1～3升每分钟，操作人员可采用观察排水气泡的形式来保证每次测量流量的一致性。

3.2吹扫

由于冷却镜面法测定天然气水露点需要进行三次测量，因此操作人员进行单次测量后要进行相应时间和流量的正确吹扫，吹扫时间和流量的确定要根据结露现象来判断，一般情况下最少的时间必须大于一分钟，吹扫的流量需要控制在3～5升每分钟，以此来保证测定室中的水分被吹扫完全。

3.3降温速率

由于测量水露点所用的铂电阻温度计具有一定的迟滞效应，过快的降温速率反而会影响到结露现象的产生，部分时期还会导致冷却镜头产生大面积结露的问题，因此操作人员要严格将冷却的速率控制在0.5℃每分钟。

四、结语

为了有效保障天然气加工和输送的安全性与高效性，操作人员就要充分利用冷却镜面法来实时检测天然气水露点的实际数值，严格按照技术流程来进行测量操作，确保设备的密封性、流量速度、降温速率和吹扫工作的达标性，以此来保障天然气样品水露点测量结果的精确性，从而为天然气运输管道流通面积的充足性和输气管道和场站设备运行的稳定性打好坚实的基础。

参考文献

[1]  邹伟.冷却镜面凝析湿度计法检测天然气水露点的不确定度评定[J].计量学报，2019，40（S1）：150-153.

[2]  裴全斌.影响便携式镜面露点仪测定天然气水露点的准确度因素分析[J].计量与测试技术，2018，45（03）：26-28.