??? 研究表明[1～3]，填料膨脹30%以上才能達(dá)到較好的密封效果。要保證這個(gè)膨脹率，需要燃?xì)庵兴魵獾娘柡投却笥?5%，而乙二醇的飽和度只需50%以上即可。由于管道中塵埃和雜質(zhì)也會(huì)吸附加濕劑，為了保證接口處加濕劑的飽和度，必須提高加濕處理站燃?xì)庵屑訚駝┑娘柡投?，顯然乙二醇在擴(kuò)大加濕站的作用半徑方面更有優(yōu)勢(shì)。由于乙二醇的消耗量小，因此乙二醇加濕設(shè)備要小得多，運(yùn)行費(fèi)用也少得多。
??? 由于水蒸氣熱值為零，加濕后的天然氣的熱值將會(huì)減小。相反，乙二醇熱值與天然氣接近，天然氣加濕處理后熱值的變化可以忽略不計(jì)。麻絲填料吸附乙二醇的過程是一個(gè)擴(kuò)散傳質(zhì)過程，因此在相同條件下，吸附量與填料和加濕劑的接觸面積有關(guān)。如果鑄鐵管接口處發(fā)生泄漏，泄漏的天然氣必然要通過填料，吸附過程就在泄漏通道的周圍進(jìn)行，加大了天然氣與填料之間的接觸面積，于是在泄漏接口處的吸附量就大大增加，填料得以膨脹，從而減小泄漏通道的尺寸，甚至完全密封。因此，天然氣加濕除了能在管道轉(zhuǎn)換初期，使承插式鑄鐵管接頭填料始終處于一種膨脹狀態(tài)、防止發(fā)生泄漏外，還可以在已經(jīng)出現(xiàn)泄漏的鑄鐵管管網(wǎng)上使用，以減少現(xiàn)有泄漏甚至修復(fù)。
3.3 橡膠圈密封的機(jī)械接口
??? 國外常用的溶劑有芳香烴類(主要為三甲基苯)和餾出油。
??? ① 芳香烴類：在法國常用三甲基苯這種芳香烴類物質(zhì)。由于橡膠對(duì)芳香烴相當(dāng)敏感，因此對(duì)此類加濕劑的用量控制要求更高、更嚴(yán)格。用量過多會(huì)導(dǎo)致橡膠材料過度膨脹，從固定位置上脫落，不僅不能防止泄漏，反而會(huì)加重泄漏。芳香烴類主要作用于接頭中的橡膠材料和調(diào)壓器、用戶管道閥門內(nèi)的皮革密封材料。
② 餾出油：針對(duì)橡膠接口的常用加濕劑。它是石油初期處理的柴油系餾分中的一種輕油，芳香烴的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%～20%，降低了橡膠對(duì)加濕劑的敏感性，減少橡膠材料的過度膨脹，更容易控制和確保安全。試驗(yàn)表明[8]，對(duì)于餾出油只需要10%的飽和度就可以滿足要求。另外，橡膠密封材料對(duì)加濕劑的脫附作用要比麻絲填料慢得多，但是它的吸附速度卻比麻絲填料快得多。典型餾出油加濕處理天然氣流量見圖3[1]。
4 天然氣加濕的實(shí)現(xiàn)方法[7、8]
??? 天然氣加濕的實(shí)現(xiàn)方法通?？煞譃閮深悾红F化加濕劑成微液滴，噴入燃?xì)夤艿烙扇細(xì)馕?；加熱加濕劑產(chǎn)生蒸氣噴入燃?xì)夤艿乐?。具體應(yīng)用時(shí)，主要有直接霧化加濕法、鼓泡加濕法、噴淋加濕法。
??? ① 直接霧化加濕法
??? 直接霧化加濕法是系統(tǒng)利用調(diào)壓器前后的燃?xì)鈮毫Σ钭鳛閯?dòng)力，不需額外動(dòng)力就可實(shí)現(xiàn)霧化加濕功能。利用天然氣調(diào)壓站前的中壓或高壓燃?xì)?，?jīng)調(diào)壓器減壓后，遇到管道內(nèi)特制的霧化噴嘴形成高速燃?xì)饬鳎咚偃細(xì)饬髟谌細(xì)夤艿纼?nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，通過插入管道內(nèi)的虹吸管引射加濕劑儲(chǔ)罐中的加濕劑，形成天然氣和霧化加濕劑的混合物，實(shí)現(xiàn)天然氣加濕。
?? ?② 鼓泡加濕法
? ??鼓泡加濕法所用的儲(chǔ)罐，其下部為被電加熱器加熱的加濕劑液池，上部為氣相空間。當(dāng)把用作載氣的天然氣直接通入被電加熱器加熱的加濕劑液池時(shí)，氣流分布器把天然氣分成細(xì)小的氣流，增大天然氣與加濕劑的接觸面積，使天然氣逸出加濕劑液面時(shí)達(dá)到加濕劑蒸氣飽和。與此同時(shí)，另一部分稀釋用天然氣也通過浸在加濕劑液體里的盤管，使其溫度與加濕劑溫度一致。盤管出口為儲(chǔ)罐上方的氣相空間，載氣天然氣和稀釋用天然氣在此氣相空間混合，使加濕劑蒸氣在天然氣中變成不飽和，避免這部分天然氣在進(jìn)入管道前因環(huán)境冷卻作用而造成加濕劑凝結(jié)析出。
?? ?③ 噴淋加濕法
? ??噴淋加濕法是把載氣天然氣加熱后，通過加濕劑噴淋塔，實(shí)現(xiàn)加濕的目的。加濕設(shè)備通過測(cè)量天然氣流量和溫度來控制加濕劑計(jì)量泵，從而控制加濕劑的量。為了增大氣液兩相接觸面積，噴淋塔裝載了多孔填料，使加濕劑能充分被載氣天然氣所吸收攜帶。該方法適合天然氣的大流量加濕處理。
5 加濕器的有效作用距離[7、8]
??? 加濕后的天然氣雖然與燃?xì)饣鞛橐惑w，但是在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí)，溫度、壓力會(huì)不斷變化，攜帶加濕劑的氣、液兩相間的平衡也在不斷變化，這就是加濕器存在作用距離的根本原因。影響加濕器有效作用距離的因素包括管道的敷設(shè)坡度、埋地深度、環(huán)境溫度、麻絲材料的毛細(xì)作用及由此決定的脫水、吸水速度等。同樣的加濕器在不同的管網(wǎng)情況下使用，其有效作用距離可能會(huì)有很大差別。
6 加濕時(shí)應(yīng)注意的問題[7]
??? ① 天然氣加濕輸送方法僅是轉(zhuǎn)換時(shí)使用的減少泄漏的方法之一，國外還使用過接口緊固等其他方法，各種方法都有其特點(diǎn)和適用場所。
??? ② 在實(shí)施加濕工藝前，應(yīng)對(duì)管網(wǎng)現(xiàn)有接口種類、數(shù)量、完好程度、所輸送的人工煤氣中水和烴的飽和度進(jìn)行調(diào)查，以決定加濕劑的種類。
??? ③ 在確定加濕劑時(shí)，不僅要考慮盡可能地對(duì)管網(wǎng)中所有形式的接口都發(fā)生作用，而且要考慮加濕劑的經(jīng)濟(jì)性和可獲得性。
??? ④ 在管網(wǎng)中實(shí)施加濕技術(shù)時(shí)，必須建立嚴(yán)格的監(jiān)測(cè)制度，定期對(duì)管網(wǎng)中有代表性的點(diǎn)進(jìn)行采樣、監(jiān)測(cè)。另外，還要隨機(jī)采樣，監(jiān)測(cè)加濕效果。
??? ⑤ 在采用加熱的方法時(shí)，熱的加濕后的天然氣與冷的未加濕天然氣混合，溫度下降，到達(dá)露點(diǎn)后，加濕劑會(huì)凝結(jié)為液體。在壓力噴霧時(shí)，細(xì)微液滴的蒸發(fā)需要白天然氣及管道吸收熱量，當(dāng)天然氣向這些細(xì)微液滴的傳熱不足以將全部液滴蒸發(fā)時(shí)，就會(huì)有部分液體凝結(jié)下來。凝結(jié)下來的量越多，加濕的效果越差。
7 結(jié)語
??? 天然氣加濕輸送工藝屬臨時(shí)性或過渡性措施，不能希望通過加濕來代替管網(wǎng)的更新改造，但加濕可延遲系統(tǒng)中對(duì)新氣源適應(yīng)性最差的管道的維修、更新工作，甚至直至管網(wǎng)的壽命到期。這樣可在確保安全的前提下，提高管網(wǎng)系統(tǒng)的利用率。
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