浅谈原料气管网清管作业对天然气净化装置影响及应对措施

胡勇 王云 王志刚 何波 胡涛

摘要：天然气净化厂原料气来源于上游原料气管网，需定期进行疏通作业。本文通过对磨溪净化厂清管作业积累的经验分析，总结出清管作业期间天然气净化厂应对措施和有效方法，便于相关管理和操作人员参考借鉴。

关键词：原料气管网  清管作业  应对措施

1.背景及影响

磨溪净化厂是西南油气田分公司川中油气矿下属单位，主要从事原料天然气的脱硫、脱水任务，输送合格商品天然气。该厂有3套天然气净化装置（1套80×104m3/d净化装置、1套50×104m3/d净化装置、1套300×104m3/d龙王庙气藏试采装置），年处理天然气能力15亿。磨溪净化厂原料气来自遂宁采油气作业区集输联合站，遂宁采油气作业区集气站到联合站现有两条原料气管线，即磨溪雷-1总站至联合站的φ325原料气管线和龙王庙集气总站至联合站的φ406原料气管线。在采气作业区对上述原料气管线清管作业过程中，清扫出管线中的积水、轻质油、甲烷水合物、氧化铁、碳化物粉尘、二硫化碳、氢硫酸等腐蚀性物质。原料气夹带固体、液体杂质进入净化装置脱硫系统，引起MDEA脱硫溶液发泡，脱硫吸收塔运行不平稳，导致天然气净化装置产品气H2S含量超标。

近年随着老气井枯竭，新气井投用，原料气管网清管作业频率非常高，清管收球时处置不当时，清管污物带入净化装置，污染脱硫装置MDEA溶液，造成净化装置运行困难，外输净化气质量下降和不达标的情况时有发生，严重时净化装置停产检修。

2.应对措施

2.1 磨溪净化厂原料气处理流程见图1。

2.2 应对措施

2.2.1积极沟通，主动作为

磨溪天然气净化厂接到川中油气矿调度室清管作业通知后，主动加强与矿生产运行部门和上游采气作业区联系，先期安排技术人员到作业区联合站现场，掌握清管作业的发球时间、预计运行时间、预计到达时间及清管污物量等，根据《川中油气矿现场施工作业分级管理目录》，电话及短信通知工厂相关管理及技术人员和基层生产单位及运行班组，安排生产运行、安全管理等部门人员深入生产现场及中央控制室监控。

2.2.2 提前准备，精细操作

原料气管网清管发球前，中控室操作人员测试原料气压力放空调节阀开关状态，确保调节阀动作灵敏有效，放空系统工作正常;检查原料气重力分离器、过滤分离器和放空分离器液位，确保其液位在低液位备用（5%～10%）;安排中控操作人员实时监控原料气处理量及压力变化，做好记录。清管发球后，中控室操作人员逐渐降低出厂压力调节阀开度，将净化裝置处理量控制到正常处理量的60%，降低原料气管网流速。清管球到达前联合站30分钟时，现场指定专人值守原料气重力分离器、过滤分离器和放空分离器液位，关注液位变化情况，液位上升明显时立即处理。

2.2.3 关口前移，靠前指挥

主管领导深入生产一线现场指挥，协调清管作业净化装置现场生产运行管理，生产部门负责人在预计清管球到达前1小时到达联合站，参加作业区组织的清管协调会，及时了解清管作业频率和作业情况，根据管网清管经验估计各管网的污物量和管线运行差压变化，提前采取相应措施。清管球到达15分钟前或者在清管球过最后一个监听点时，净化厂减小进处理负荷，将部分原料气引入放空系统，协助联合站放空引球，防止污物带入系统。

2.2.4 强化管控，消减风险

清管作业过程中，净化装置将原料气压力放空调节阀投入自动状态，压力超高时采取保压放空，确保净化装置处于平稳运行。放空引球时若原料气带液量较大，联合站分离器液位或放空分离器液位上涨较快时，净化装置则关闭原料气联锁阀，停止原料气处理，原料气管网保压放空，脱硫、脱水、硫磺回收单元维持热备状态。

3.效果及建议

3.1 取得效果

磨溪天然气净化厂在清管作业过程中，通过采取积极、科学、有效的应对措施，确保净化装置安全运行。在采取上述措施后，溶液系统基本上在未出现过溶液污染的情况，产品气质量和装置处理能力得到提升，减少了济损失和尾气排放总量，降低员工劳动强度，取得了较大的经济效益和社会效益。

（1）平稳运行，增大天然气供应能力

防止气田污水进入净化装置，避免脱硫单元MDEA溶液不受污染，降低了MDEA溶液发泡几率，装置运行平稳，外输产品气稳定达标，符合GB 17820-2018《天然气》中一类指标要求。减小装置受到原料气气质的冲击，为川渝地区天然气平稳供给做出了重要贡献。

（2）降低损耗，减少装置经济损失

脱硫装置运行平稳，降低了生产期间原料天然气放空的情况，节约了资源;避免MDEA溶液被污染的情况，减少阻泡剂加注量，保证溶液循环量合理，减少装置能耗;避免MDEA溶液受到污染后更换新溶液的费用，同时也节约了受污染的溶液复活或后续处理费用。

（3）减少排放，尾气符合环保要求

脱硫装置运行平稳，减少或降低含硫天然气放空燃烧产生的SO2排放量;确保硫黄回收单元酸气流量或质量稳定，提高了硫黄回收装置回收率，降低污染物排放量。

（4）避免波动，减轻员工劳动强度

脱硫装置溶液受污染后，净化装置每个单元都会出现明显波动，现场操作频率和中控室调整频率成倍增加，出现异常情况频率明显增加，造成操作人员劳动强度增大，巡检频率升高。特别是脱硫溶液发泡、拦液时，阻泡剂加注频次大大增加，带来较大的操作风险。

3.2 建议

（1）原料气管网定期通球清管作业是日常性工作，不可避免，天然气净化厂应根据各厂原料气管网分布情况制定合理的通球作业期间应急方案。

（2）各净化厂应建立与上游原料气管网联动和信息共享机制，避免上下游沟通不畅而出现溶液受到污染的情况。

（3）各净化厂应及时收集每次通球管网频率和污物产生情况，以及气井新投用或末期开发的情况，提前做好相应的应对措施，避免通球清管作业给净化厂脱硫装置带来不可避免的损失。

胡勇，男，52岁，西南油气田分公司技能专家，现在西南油气田公司川中油气矿磨溪天然气净化厂从事天然气净化工作 单位：川中油气矿磨溪天然气净化厂 四川省遂宁市

川中油气矿磨溪天然气净化厂  四川  遂宁  629000