??? 綜上所述，天然氣長輸管道中的液態(tài)水危害性極大，在管道投入運行之前，必須進行除水和干燥處理，使管道內空氣水露點達到規(guī)定的要求，從以往經驗來看，新建輸氣管道普遍存在氣質差的問題，主要原因是管道內積水進入天然氣中造成的，這給企業(yè)造成很大的經濟損失和影響。因此輸氣管道在投產前必須進行干燥。

??? 天然氣管道的干燥一般有兩個過程，即：除水，排除管道中的積水；干燥，降低管道中氣體的含水量，使之在任何情況下都不出現(xiàn)水蒸氣飽和狀態(tài)。

??? 1. 輸氣管道干燥的主要方法

??? ① 干燥劑法?此種方法是用高濃度干燥劑置換管道中的試壓水。用多個清管器形成清管器組(俗稱清管列車)，在清管器之間充入高濃度的干燥劑(甲醇、乙二醇、二甘醇、三甘醇等)，這些干燥劑也是良好的水合物抑制劑。依靠后繼介質的壓力推動清管列車前進，排除管道中的水，并且用干燥劑置換清管器竄漏的水，以達到干燥的目的，將除水和干燥兩個環(huán)節(jié)一次完成。這種干燥并不是真正意義上的干燥，而是用干燥劑置換了殘留在管道中的水，置換完成后在管道的沿線殘留少量的干燥劑水溶液，能有效地抑制水合物的生成。有時還將干燥劑制成凝膠置于清管列車的前段和后段，增加清管列車的密封性提高除水效果。歐洲的ZEE管道和我國的平湖至上海的天然氣管道就采用了這種干燥方法。

??? ② 真空干燥法?此方法有除水和干燥兩個階段。在除水階段用空氣吹掃或發(fā)送清管器置換管道中的存水，在于燥階段采用真空泵從管道的一端抽氣，在管道內形成負壓使水分蒸發(fā)并隨著氣體排出管道。此方法在崖城13-1氣田至香港的輸氣管道投產中應用。

??? ③ 超干空氣法?此方法的除水階段與真空干燥法相同，在管道的干燥階段將深度脫水的超干空氣(水露點在-50～70℃)注入管道，吸收管道中的殘水使管道干燥。加拿大到美國的聯(lián)盟管道采用了此方法。在西氣東輸工程之前，我國在澀寧蘭管道的局部段上用此方法進行過試驗。

? ??2. 輸氣管道干燥方法的選擇

? ??干燥劑法的優(yōu)點是工期短，在管道中預蠱干燥劑有利于防止水合物。缺點是干燥劑和凝膠的使用必須達到一定的量，而且收發(fā)清管器組和接收凝膠等作業(yè)比較復雜，因此對幾百公里或更長的作業(yè)段施工比較合適。此方法最經濟的方案是利用天然氣壓力，將除水、干燥與投產幾個環(huán)節(jié)連續(xù)進行。長距離的海底管道不能分段作業(yè)，此方法的優(yōu)勢明顯。西氣東輸工程沿線高差變化大、標段多，在干燥后還有干輸氣設備安裝作業(yè)，不能直接投產，使干燥劑法的使用受到限制。

??? 真空干燥法和超干空氣法的應用有置換和干燥兩個階段。真空干燥法從管道中抽氣使水分蒸發(fā)，到一定程度后讓管道吸入干空氣，再抽氣蒸發(fā)、再吸氣，多次重復地進行，根據(jù)抽出空氣的水露點判定管道干燥的效果。此方法作業(yè)簡單，但不能連續(xù)工作，干燥的速度慢，效率低。超干空氣法是在管道的一端注入超干空氣，在管道的另一端排氣，根據(jù)排出氣體的水露點判定管道的干燥效果。此方法能連續(xù)作業(yè)，干燥的速度比真空法快。由于陸上管道可以多作業(yè)段同時施工。對于陸上管道或干燥段的長度在150km以內，宜首選超干空氣法。西氣東輸管道就是采用了超干空氣法，分若干作業(yè)段進行干燥。

??? 3. 干燥劑法工藝與技術參數(shù)

??? ① 清管列車由水基凝膠、干燥劑、干燥劑凝膠組成。選用7個(或更多)直板式清管器組成清管列車，在前兩節(jié)車廂內充入水基凝膠，最后兩車廂內充入乙二醇基凝膠，中間的車廂內充干燥劑(水合物抑制劑，如甲醇、乙二醇、三甘醇等)。在凝膠段加清管器有助于形成良好的密封。此方案的用意為用干燥劑置換管道死角(支管、閥坑等處)的水，將水合物抑制劑預置在管道中。

??? ② 凝膠和干燥劑的使用量?根據(jù)國內外天然氣管道干燥施工調研，干燥劑的用量為管道容積的0.3%～0.5%，對于有內涂層的管道用量少，無內涂層的管道用量大。

??? 甲醇對防止水合物的效果最好，價格便宜，但毒性較大，在使用的時候需考慮環(huán)保和作業(yè)工人的安全。選用乙二醇和三甘醇主要考慮是價格的因素。

??? ③ 清管列車的運行控制?推動清管列車的動力可以是經過干燥的壓縮空氣也可以直接用天然氣推動清管列車運行(位于歐洲北海的ZEE管道就是如此)。清管列車的運行速度為0.4～1.0m/s為宜。在清管列車運行初期管道內基本是水，摩阻較大，需要的壓差大。隨著清管列車的運行，管道中的水越來越少，大量的壓縮氣體積蓄了較大的能量，需要在適當?shù)臅r機停止向管道內供氣，靠氣體的膨脹繼續(xù)推動清管列車前進。停止供氣的時機需要通過能量平衡計算，否則管道蓄能過多將在清管末期給管道的出口造成較大的沖擊。

??? 4. 超干空氣法工藝與技術參數(shù)

??? ① 除水?用壓縮空氣推動清管器排除管道中的水。作業(yè)的關鍵設備是清管器，目前常用的清管器有直板形、皮碗形和球形三種類型。直板形清管器的優(yōu)點是清污、排水效果最好，可以雙向運動；缺點是通過能力較差，如果管道施工質量不佳容易卡住清管器。清管球的通過能力最強，基本不受管道轉彎半徑的限制；但竄漏量大，清污、排水效果較差。皮碗清管器的優(yōu)缺點介于兩者之間。在可能的情況下應盡量選擇直板形清管器，為了提高排水效果可以采用多個清管器(清管列車)連續(xù)清管。

??? ② 擦水?除水以后，管道的低洼處仍難免有少量的水聚集，在管壁上還會有0.1～0.2mm厚的水膜。通常發(fā)送能吸水的泡沫清管器，在清掃管道的同時擦掉管壁上的水。在擦水的過程中可以連續(xù)發(fā)送泡沫清管器，在管道的出口觀察泡沫清管器的吸水程度，或通過發(fā)球前和收球后對清管器稱重，檢驗擦水的效果。

? ??③ 注氣干燥?經過擦水之后，管道內基本不存在積水，管壁上的水膜也大大減薄。這種程序的含水量在管道輸氣時，仍有可能形成水合物，因此還需要進一步干燥。在管道的一端注入經過干燥的空氣，吸收管道中的水分，在管道的另一端檢測流出空氣的水露點，判斷管道中水分的含量。為了加快施工進度，在擦水的過程中也可以同時進行干燥作業(yè)。

??? ④ 封閉、惰化管道?管道干燥完成后在正式輸氣前應保持管道中有0.1～0.2MPa(表壓)的正壓，并封閉管道防止空氣中的水分再進入管道。如果有條件也可以向管道內充入氮氣，對管道進行惰化。

??? ⑤ 清管器速度?用壓縮空氣推動清管器排水時，清管器的運行速度控制在0.4～1.Om/s為宜，可以采用控制管道出口水流量的方法控制流速。在擦水階段，清管器的運行速度應控制在5m/s左右為宜，速度過快擦水效果不佳。影響清管器速度的因素有管道施工質量、地形條件、管道存水情況、清管器的類型、清管器的過盈量等，可以通過調整管道進出口壓差控制清管器的運行速度。

??? 5. 真空干燥法工藝與技術參數(shù)

??? 真空干燥法在管道干燥的過程與超干空氣法不同。真空干燥過程可以有幾個階段：排氣降低階段、水分蒸發(fā)階段、真空干燥階段。

??? 抽氣至管內壓力為使用裝置所能承擔的最低壓強時停止抽氣。密閉穩(wěn)定24h，空氣的水露點達到-20℃時，管道的干燥合格。

在輸氣管道運行中還需經常監(jiān)控天然氣的氣質，通過系統(tǒng)監(jiān)測及對管道運行參數(shù)的分析，判斷管道內是否出現(xiàn)水合物及可能堵塞的部位，及時采取防治措施。

??? 輸氣管道的進氣口應配備氣質監(jiān)控儀表，包括微水分析、硫化氫和二氧化碳分析儀等。對天然氣的水露點、烴露點、硫化氫和二氧化碳含量等進行檢測。

??? 天然氣中上述有害成分超過高報警限的設定值時，氣質監(jiān)控儀表應給出報警信號，提醒操作員監(jiān)督來氣質量或要求天然氣供氣方加強凈化處理，若超過最高允許值時，可以切斷進氣。例如，當H₂S含量超過最高允許值時，分析儀可以發(fā)出一個關斷來氣管線流程截斷閥的指令信號，自動關斷來氣流程上的閥門，停止H₂S含量超標的天然氣進入輸氣干線或進氣支線。

??? 另外，運行中若發(fā)現(xiàn)天然氣的水露點超標，或由水力、熱力參數(shù)分析得出管內可能有積水時，一方面要求供氣方提高天然氣脫水質量；另一方面應加大輸氣管道清管力度?？梢圆捎眠B續(xù)多次清管，盡可能排除管內積水。在壓力、環(huán)境溫度等條件可能時，增大輸氣量，以帶走管內較多水分。

??? 冬季，特別是北方的冬季，由于取暖供熱的需要，天然氣用量要增加很多，管道在高壓輸氣工況下運行，容易生成水合物。在冬季到來之前，應加強上述工作，保證在低溫、高壓的工況下，不致出現(xiàn)水合物堵塞的情況。

??? (1) 干線冰堵處理措施

??? ① 準確判斷冰堵的位置。根據(jù)情況通知上游減量供氣或是停止供氣；下游減量用氣或是停止用氣。

??? ② 關斷冰堵上下游閥室的截斷閥，并進行放空。通常情況下，放空后將解堵。

??? ③ 在冰堵點的高處注緩解劑，如甲醇、丙三醇等。

??? ④ 利用熱源加熱天然氣，提高天然氣的溫度，破壞水合物形成的條件，對局部管段冰堵進行解堵。

??? (2) 場站冰堵處理措施

① 準確判斷冰堵的位置，根據(jù)情況通知相應用戶減量用氣或是停止用氣，減少冰堵兩端的壓差。

??? ② 利用熱源對冰堵位置進行加熱，破壞水合物形成的條件進行解堵，如澆注熱水，增加電伴熱等。

??? ③ 在冰堵點上游處注緩解劑，如甲醇、丙三醇等。

??? ④ 關斷冰堵位置上下游閥門，并進行放空解堵。