輸氣首站色譜分析與氣質日常維護管理

韓彥文(管道公司長慶輸油氣分公司 寧夏 銀川 750004)

一、引言

輸氣首站作為運輸石油、天然氣的第一站，作為國民經濟的生命線工程的出發點，輸氣首站的運營安全不僅在國家能源安全的保障方面具有巨大的現實意義，而且輸氣首站氣質的維護管理對能源使用安全以及質量等方面都有著重要意義，因此對輸氣首站的日常維護管理顯得尤為重要。伴隨我國“西氣東輸”等國民工程的開展，我國的供氣規模逐漸擴大，而為了能夠使輸氣工程更加可靠安全，對輸氣首站的產能、產品質量及出氣狀況的分析檢測顯得尤為重要[1]。因此需要在綜合分析輸氣首站氣質的基礎上制定出輸氣質量改善措施以及合理的維護保養周期，盡可能地提高輸氣首站的輸氣質量以保障輸氣首站的安全平穩運行。

二、輸氣首站色譜分析

天然氣指存儲在地層深處的一種含有多種碳氫化合物的可燃氣體。甲烷是天然氣的主要成分，同時含有少量烷烴，如乙烷、丁烷等，以及二氧化碳、硫化氫等[2]。而不同地質條件也會導致天然氣成分不同或各成分的含量不同，作為一種重要的能源，其不僅廣泛用于城市煤氣和工業燃料中，而且也是一種重要的化工染料。作為天然氣運輸的首站，如何檢驗天然氣的質量以確保天然氣運輸的安全并保證運輸的效率是其應該考慮的重要問題。

1.特征氣體分析

一般情況下，通過天然氣中含有的幾種特征烴類氣體來判斷天然氣質量，在氣田開發得到的天然氣依據氣體的成分分為兩種：①干天然氣，即甲烷的含量較多，達80-99%；②濕天然氣，即除甲烷外，還有較多的乙烷、丙烷等氣體[3]。通過特征氣體判斷天然氣質量，即利用氣體的特征組合來判斷天然氣的質量，特征氣體分析法對天然氣的類型和質量有較強的針對性，相較其他方式更為直觀和方便。國內外測定天然氣組成最常用的方法就是氣相色譜法，然后根據天然氣的組成確定天然氣的發熱量。

199 9年，我國修訂了SY 7514-88并頒布了GB17820-1999《天然氣》，基于ISO13686-1998《天然氣質量指標》和國外有關天然氣的管輸規范，將天然氣按總硫和硫化氫含量分類，同時為了使輸氣管道和天然氣的安全運行和使用得到保證，對天然氣的技術提出了要求，讓其對環境質量和天然氣工業的發展具有重大的推動作用。

2.氣象色譜分析氣體組成成分

天然氣的等級越高越有利于天然氣的安全運輸，有利于天然氣的安全使用，有利于更充分的供應能源，增大天然氣的產能。一般情況下，國內外的標準都對天然氣中硫化氫的含量進行了嚴格規定，因為天然氣中硫化氫不僅對人體有一定的危害而且對輸配系統有著一定的腐蝕性，增大了天然氣運輸過程中的安全隱患，因此在輸氣首站嚴格控制天然氣的氣質對天然氣后期的運輸、使用安全都有著一定的現實意義。

國內外研究表明，當濕天然氣中硫化氫含量小于等于6mg/m3時，濕天然氣將不會腐蝕金屬材料；而當其中硫化氫的含量小于等于20mg/m3時，濕天然氣將不會腐蝕鋼材，或者可以說其對鋼材的腐蝕能力在工程所能承受的范圍之內。然而，現今大部分的發達國家對長輸管道輸送的天然氣氣質要求都規定天然氣中硫化氫的含量指標為6mg/m3-7mg/m3[3]，可見各國對用于長途運輸的天然氣氣質要求之嚴格以及對天然氣運輸安全和輸氣首站運營安全的重視。

三、氣質日常維護管理

1.加強輸氣首站氣質的日常管理維護

輸氣首站作為運輸的源頭，保證天然氣氣質的優良是其的主要職責，因此需要將天然氣氣質的檢驗列入日常檢查程序中以確保天然氣運輸使用的安全性。依據國家頒布的相關規定及規范，制定出一個適合輸氣首站自身的安全技術規程和制度，并依據此制度嚴格執行天然氣檢驗工作。具體來說，就是在所制定的規程和制度基礎上做好天然氣氣質的檢驗以及控制工作，在日常管理中提升天然氣氣質保證輸氣設備的安全運營，同時明確各工作人員具體的工作內容以及職責范圍，通過生產責任制以及崗位責任制對工作人員進行考核和評比來提高員工積極性，從而保證輸氣首站氣質的日常管理維護工作有條不紊的進行。只有確保氣質檢測以及天然氣日常管理維護的正常進行，才能使天然氣的運輸得到保障，確保在運輸過程中運輸管道不易被腐蝕，防止泄漏，保障安全。

2.提高輸氣首站輸氣檢測設備的性能

對于長時間使用的陳舊設備來說，其由于自身性能及質量問題都會存在一些諸如效率低、功率不足等問顆。以運輸管道為例，由于管道經濟安全的特點其成為運輸石油、天然氣的首選方式，然而天然氣中含有硫化氫這一類腐蝕性氣體，或多或少都會對運輸管道造成一定的影響，此時就需要通過對氣質的日常維護來進行管道的保護，將管道所受腐蝕減到最輕的程度。因此氣質檢測在輸氣首站的日常工作中具有重要意義，提高檢測設備的性能有助于更好地分析天然氣成分，同時可以依據檢測結果對天然氣進行提純。綜上所述，在輸氣首站氣質日常維護管理工作中，不僅需要對氣質進行維護管理，而且需要對相關儀器設備進行維護以保證機器的靈敏度，防止因機器自身的問題導致氣質檢驗不準而致使運輸中的安全隱患問題產生。

3.改善輸氣首站輸氣質量

輸氣首站都會在實際情況的基礎上進行氣質的維護，以保證輸氣工程的安全運營。如果因為特殊情況會降低輸氣設備的工作效率，則需要根據實際情況講行調整，避免出現天然氣對運輸管道或其他設備造成腐蝕的情況產生，因而針對不同的運輸管道材質可以進行不同的氣體改善。對于天然氣的運輸和使用來說，天然氣的質量都具有十分重要意義，質量越好的天然氣產生的熱能也越高，同時對人體和管道的危害也越小，因此改善輸氣首站輸氣質量是輸氣首站需要關注的重要指標之。色譜分析可以將天然氣的成分很好的表示出來且能夠對其組分進行分離，因此可以用于改善輸氣首站輸氣質量以保證輸氣設備的安全性。

四、輸氣首站的運行管理及維護

1.輸氣首站設備運行管理、保養和維護

輸氣首站中設備的正常運行有利于提高天然氣運輸的效率，有利于天然氣運輸的安全隱患排除，有利于輸氣首站的正常運營。而設備的正常運營離不開設備的日常管理、保養以及維護，只有正確掌握設備的使用情況并定期進行設備檢查才能保證設備的穩定工作。對輸氣首站來說，保證天燃氣的質量對其他運輸站點的維護管理具有重要的現實意義，因此進行設備管理、保養和維護能夠提升天然氣氣質從而保證設備的穩定，節約了油料。

2.配套工程管理

對輸氣首站管轄范圍內的各項工程維護和運用，為了使輸氣首站的各項工程的安全運行能夠得到保證，盡可能的發揮最大效益，及時的更新各種設施，做好項目安全等必要的防范，使用年限得到延長。另外，輸氣首站周圍管道的材質等基本情況直接影響到輸氣首站的效能，需要及時做好輸氣管道檢查等工作。對用于提取并運輸天然氣的輸氣首站，所配套的設備需要在流速和流量上進行嚴格的控制。輸氣管道在維護過程中都需要按管理規程嚴格執行，在發現輸氣管道存在缺口、裂縫等問顆時要及時處理，切忌放任不管。

3.通過色譜分析維護氣體質量

色譜分析法是一種能夠很好的分辨并分離氣體的方法，對于天然氣的提純以及計算其產能具有重大意義。上文中列舉了我國對天然氣氣質標準的規定，可以發現我國對于天然氣氣質的規定主要是由硫含量分類的，因此如何控制天然氣中硫類化合物的含量是改善天然氣氣質的重要指標。色譜分析法對氣體質量的維護具有一定現實意義，由于其方法簡便且分析精度較高因此使用較燃燒法更為廣泛，可以用于改善輸氣首站輸氣質量以保證輸氣設備的安全性，從而使人們使用天然氣的安全性得到保障。當氣體質量得到提升，不僅天然氣燃燒所產生的能量更高，而且保證了能源的高效利用。

五、結束語

世界石油工業的發展迄今為止非常迅猛，而石油業的發展也帶動了天然氣工業的發展。天然氣指存儲在地層深處的一種含有多種碳氫化合物的可燃氣體，甲烷是天然氣的主要成分。而不同地質條件會導致天然氣成分不同或各成分的含量不同，而天然氣中硫化氫對人體有一定的危害且對輸配系統有著一定的腐蝕性，因此作為天然氣運輸的首站，如何檢驗天然氣的質量以確保天然氣運輸的安全并保證運輸的效率是其應該考慮的重要問題。色譜分析法是一種能夠很好的分辨并分離氣體的方法，其方法簡便且分析精度較高，可以用于改善輸氣首站輸氣質量，確保在運輸過程中運輸管道不易被腐蝕，防止天然氣泄漏，保障使用者的安全。

[1]胡文瑞.開發非常規天然氣是利用低碳資源的現實最佳選擇[J].天然氣工業,2010(12):34-36.

[2]邱中建,鄧松濤.中國非常規天然氣的戰略地位[J].天然氣工業,2012(1):56-58.

[3]劉建輝.天然氣儲運關鍵技術研究及技術經濟分析[D].廣州:華南理工大學,2012.