1、天然氣中水分的主要來源：

  天然氣中的水分主要來源于3種途徑，分別以游離的水和氣相組分中水分子形式兩種形態(tài)存在。種途徑是地下開采的天然氣本身就帶水分，經(jīng)過凈化后，不能保證100%把水分排除掉；第二種途徑是管線施工加壓干燥之后部分管線低洼或拐彎處殘留有水分，雖然經(jīng)過管線吹掃和干燥，但是在特殊地段還是會有大量的水存在，管線距離越長，所經(jīng)地形越復(fù)雜，殘留在管線中的水分就會越多；第三種途徑是個別地段管線檢修時，由于管線切開暴露在空氣中，造成潮濕的空氣進(jìn)入管線，當(dāng)再次投運(yùn)時， 空氣中所含的水分就留在管線中。

 

2、天然氣中含水量大對增壓站設(shè)備的影響：

  我國管輸天然氣的氣質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)在GB50251—2003《輸氣 管道設(shè)計規(guī)范》中作了明確的規(guī)定，天然氣的水露點(diǎn)在***大輸送壓力下應(yīng)低于輸送氣體較低環(huán)境溫度5℃，按照我國商品天然氣中有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定商品天然氣中沒有水，但是在管線的實(shí)際運(yùn)行水露點(diǎn)監(jiān)測中，投入運(yùn)行中含有一定量的水。通過以下五方面來分析天然氣中含水量對設(shè)備的影響。
 

2.1、對計量設(shè)備的影響：

  一是含水量流過超聲波流量計時，水分會逐漸堆積在流量計管道內(nèi)壁以及附著在超聲波探頭上，會影響超聲波的發(fā)射與接收，從而影響超聲波流量計計量的準(zhǔn)確度；二是含水量會附著在溫度和壓力測量引壓管內(nèi)，嚴(yán)重時會堵塞引壓管，從而影響超聲波流量計計量的準(zhǔn)確度。
 

2.2、對調(diào)壓撬的影響：

  一是由于氣體中含水使得調(diào)壓撬安全切斷閥、監(jiān)控調(diào)壓閥指揮器失靈，下游壓力達(dá)到給定值，監(jiān)控調(diào)壓閥無法關(guān)斷，使得下游壓力超高安全切斷閥關(guān)斷，進(jìn)而影響下游輸氣。二是由于積水結(jié)冰堵塞調(diào)壓撬引壓管，導(dǎo)致誤關(guān)斷閥門。調(diào)壓撬引壓管閥門是剛性連接，為了保證在運(yùn)行中不被損壞或發(fā)生連接點(diǎn)泄漏，所以有一定的彎曲度，氣體中含有水分，非常容易在這些彎曲處集結(jié)，再加上北方氣溫較低，進(jìn)而形成冰堵，使得控制系統(tǒng)不能及時準(zhǔn)確的監(jiān)測到信號，發(fā)出錯誤的指令，導(dǎo)致閥門誤動作。
 

2.3、對壓縮機(jī)的影響：

  一是對壓縮機(jī)進(jìn)口孔板流量計的影響：（1）由于在孔板流量計上下游之間產(chǎn)生壓差，對孔板產(chǎn)生腐蝕與損壞；（2）在孔板流量計上下游產(chǎn)生壓差的條件下，形成節(jié)流進(jìn)而形成冰堵；（3）孔板流量計引壓管發(fā)生堵塞或冰堵，導(dǎo)致差壓變化，影響離心式壓縮機(jī)運(yùn)行工況，觸發(fā)喘振信號，引起防喘閥誤動作，引起機(jī)組回流停輸。二是錐形過濾器發(fā)生冰堵，使大量含水氣流經(jīng)過濾器濾網(wǎng)孔， 發(fā)生截流，造成天然氣溫度降低，在網(wǎng)孔上析出水分，甚至于結(jié)霜凍堵，引起錐形過濾器壓差增大，壓縮機(jī)進(jìn)氣量減小，機(jī)組喘振停機(jī)；三是對壓縮機(jī)本體的影響：含水量大時，是對壓力比較大的熱備機(jī)組的干氣密封過濾器產(chǎn)生影響。出口壓力9MPa，要經(jīng)過干氣密封調(diào)壓閥調(diào)壓至4MPa左右，才能作為干氣密封的介質(zhì)氣，此時會有將近30℃的溫降。如果此時溫度降至天然氣水露點(diǎn)以下，就會在過濾器上析出水，遇低溫就會結(jié)成冰，造成濾芯凍堵， 讓濾芯失去作用，使含有大量水的氣體進(jìn)入干氣密封動靜環(huán)密封面，嚴(yán)重時引起密封產(chǎn)生泡疤、損傷；而天然氣含水在壓縮機(jī)高速轉(zhuǎn)動時，容易損壞葉輪、軸等內(nèi)部各部件。

2.4、對場站閥門及儀表產(chǎn)生的影響：

  一是天然氣中游離水會附著在壓力表、壓變、溫度表、溫變等儀表引壓管內(nèi)，影響數(shù)據(jù)測量，極端環(huán)境條件下甚至造成儀表引壓管線凍堵現(xiàn)象；二是天然氣中游離水會對閥門及損壞閥門密封面造成沖蝕，同時腐蝕閥門密封結(jié)構(gòu)，造成密封失效；三是液態(tài)水的存在會使得閥門處節(jié)流加劇，嚴(yán)重時可能造成閥門凍堵，積水結(jié)冰，體積膨脹造成閥門及管線破裂，影響安全生產(chǎn)。

孔板流量計是將標(biāo)準(zhǔn)孔板與多參數(shù)差壓變送器（或差壓變送器、溫度變送器及壓力變送器）配套組成的高量程比差壓流量裝置，可測量氣體、蒸汽、液體及天然氣的流量，廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、電力、供熱、供水等領(lǐng)域的過程控制和測量。 
一、技術(shù)參數(shù)：
1. 公稱直徑： 15 mm ≤DN≤1200mm 
2. 公稱壓力：PN≤10MPa 
3. 工作溫度：－50℃≤t≤550℃ 
4. 量程比：1:10， 1:15 
5. 精度：1.5級，1.0級

二、分類：
1、環(huán)室取壓標(biāo)準(zhǔn)孔板
屬于標(biāo)準(zhǔn)孔板，由于實(shí)現(xiàn)了環(huán)室取壓，提高了測量精度，縮短了安裝時所需較小直
線管段長度，可在各部門普遍應(yīng)用。
2、角接鉆孔取壓標(biāo)準(zhǔn)孔板
屬標(biāo)準(zhǔn)孔板，當(dāng)管徑再400毫米以上時，多采用此種形式。取壓方式為法蘭單獨(dú)鉆孔取壓、圓形均壓取壓或方形均壓環(huán)取壓?？装逍问娇蔀閹П装寤蚍菢?biāo)準(zhǔn)的圓缺孔板等。
3、法蘭取壓標(biāo)準(zhǔn)孔板
屬標(biāo)準(zhǔn)孔板，它不論管道直徑大小，其上、下游取壓孔中心均位于距孔板兩側(cè)端面各1時（25.4mm）處，煉油系統(tǒng)普遍采用此種形式。
4、徑距取壓標(biāo)準(zhǔn)孔板
屬標(biāo)準(zhǔn)孔板，取壓方式為管道取壓，上游取壓孔中心位于孔板前面一倍管道內(nèi)徑處，下游取壓孔中心位于距離孔板后端面為管道內(nèi)徑之半的地方。
5、小口徑孔板
屬非標(biāo)孔板，用于測量10毫米至50毫米管徑流體的測量。
6、圓缺孔板
屬非標(biāo)準(zhǔn)孔板，適用于臟污的、或有氣泡析出的、或含有固體微粒的流體流量的測量，其測量精度較低。
7、錐形入口孔板
屬非標(biāo)準(zhǔn)孔板。圓錐形與中心線夾角呈45°，這種錐形與入口孔板能適用于雷諾數(shù)很低的場合，但管道尺寸不得小于25毫米。

三、安裝：

1、安裝前應(yīng)檢查節(jié)流裝置編號和尺寸是否符合管道安裝位置的要求。
2、新裝管路系統(tǒng)，必須在管道中沖洗和掃線后再進(jìn)行孔板的安裝。
3、注意孔板安裝方向“+”號應(yīng)該想著流速。
4、孔板中心應(yīng)該和管道中心線相重合，同心度誤差不得超過0.015（1/β-1）的數(shù)值。
5、孔板在管道中安裝時應(yīng)保證其端面與管道軸線垂直，垂直度誤差不得超過±1°。
6、夾緊孔板用的密封墊片（包括環(huán)室與法蘭、環(huán)室與孔板間），在夾緊后，不得突入管道內(nèi)壁。
7、孔板安裝處必須嚴(yán)密，不允許有泄漏現(xiàn)象存在。因此，安裝工作必須在管道試壓前進(jìn)行。
8、導(dǎo)壓管應(yīng)垂直或傾斜敷設(shè)，其傾斜度不得小于1:1。粘度較高的流體，其傾斜度還應(yīng)增大。當(dāng)差壓訊號傳送距離大于3米時，導(dǎo)壓管應(yīng)分段傾斜，并在各高點(diǎn)和低點(diǎn)分別集氣器和沉降器。
9、為了避免差壓訊號傳送失真，正負(fù)導(dǎo)壓管應(yīng)盡量靠近敷設(shè)，嚴(yán)寒地區(qū)還應(yīng)采取防凍措施?？刹捎秒姛峄蛘羝?，但要防止被測介質(zhì)過熱汽化和在導(dǎo)壓管中產(chǎn)生氣體造成假差壓。
10、安裝孔板時要求的前后直管段長度，不清楚可以問廠家，或者按照前20D后10D來裝（D是指孔板的口徑）。
11、正負(fù)取壓口引出的導(dǎo)壓管在任何情況下都要保持平行。

 

2.5、對輸氣管道產(chǎn)生的影響：

  一是管線中游離水的存在會影響管線輸送效率；二是北方地區(qū)冬季平均氣溫都在零下10℃以下，偏低的氣溫為水合物的產(chǎn)生奠定了基礎(chǔ)，并且對天然氣管道堵塞提供了便利的條件，管線中的游離水在壓力較高、溫度較低的情況下管道中的游離水會生成一種白色結(jié)晶固體，外觀類似冰一樣，對管道發(fā)生冰堵。三是由于管線中游離水會產(chǎn)生電化學(xué)和其他形式的腐蝕，加速管道老化，影響安全生產(chǎn)，同時管線中的硫化氫及二氧化碳?xì)怏w和水反應(yīng)形成硫氫酸和碳?xì)渌?，對管線產(chǎn)生強(qiáng)烈的腐蝕，縮短管線使用壽命。
 

3、預(yù)防天然氣中含水量產(chǎn)生的措施：

1）降低天然氣中的含水量，使管道內(nèi)的天然氣符合輸送標(biāo)準(zhǔn)，是避免含水生成的***直接辦法，也就是天然氣從氣井中采出后，需經(jīng)過除沙、凈化、脫水、脫氫等一系列過程將氣體處理完成以后，再由管道輸送到各個用戶；

2）加強(qiáng)場站對過濾分離器、匯管、閥門、壓縮機(jī)等設(shè)備監(jiān)測，及時進(jìn)行排污，并按現(xiàn)場設(shè)備需求定期更換過濾器濾芯；

3）在場站允許的情況下，可以提高輸氣溫度和降低輸氣壓力，也可以避免水合物的生成；

4）對計量裝置、調(diào)壓撬、儀表引壓管、孔板流量計等設(shè)備做好冬季保溫并增加鋪設(shè)電伴熱帶，加強(qiáng)設(shè)備保溫；

5）向管道內(nèi)注入水合物抑制劑，降低水合物生成，常用的水合物抑制劑有甲醇、乙二醇或者二甘醇。甲醇對已形成的水合物有解凍作用，而其他的醇類沒有此性能。
 

4、解決場站設(shè)備堵塞的辦法：

1）儀表引壓管堵塞解除辦法：一是關(guān)閉儀表根部閥，打開放空閥進(jìn)行放空及用熱水敷熱進(jìn)行排堵，二是在步無法解除的情況下，拆下引壓管在室內(nèi)解除堵塞， 嚴(yán)重時需要更換引壓管。

2）管線堵塞解決方法：一是抑制法，冬季寒冷條件下，向堵塞點(diǎn)內(nèi)注入化學(xué)抑制劑（甲醇、乙二醇等）解除堵塞；二是停產(chǎn)放空，采用放空法對管線進(jìn)行解堵，利用管線凍堵處兩側(cè)壓差將水合物排出；三是其他方法解堵， 通過提高輸氣溫度、降低輸氣壓力解除堵塞，可以選用電伴熱、電磁加熱、蒸汽吹掃、堵塞點(diǎn)敷熱的方法解除堵塞。
 

5、結(jié)束語：

  近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步和社會的快速發(fā)展，天然氣能源快速崛起，其開采與輸送技術(shù)也在逐步完善，而伴隨著需求量的不斷攀升面臨著新的挑戰(zhàn)。天然氣長輸管道首站作為一條管線的起始站，它具有緊急切斷、過濾、計量、分輸、增壓、清管等功能。本文主要對實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行過程中天然氣中含水量產(chǎn)生原因及對場站各設(shè)備的危害進(jìn)行分析，提出預(yù)防與處理方法，在實(shí)際生產(chǎn)中具有較大的指導(dǎo)意義。