天然氣集輸系統中液相危害及解決方案探析

劉國振

（大慶油田儲氣庫分公司，黑龍江 大慶 163000）

0 引言

最近的幾年中我國天然氣資源的需求量變得越來越大，天然氣產業的發展取得了一定的進步，但是天然氣在開發和運輸過程中，安全管理問題是其中的重中之重，尤其是天然氣系統中液相危害一定要高度重視，制定相關的預防措施。

1 天然氣集輸系統中液相存在可能導致的危害

1.1 管線始端氣壓升高，產氣量下降

高溫霧氣、液態水及水蒸氣都是天然氣氣流中的重要組成部分，如果在分離過程中，以上氣體沒有實現徹底的分離，就會在集輸管道中不斷的積存，出現積液現象。管路的有效容積隨著管路中積液體積的不斷增加而降低，造成輸送的阻力不斷增加、輸送的通道變窄。天然氣管線始端流動氣壓就會不斷升高，氣井生產條件受到很大影響，最終影響氣井的產氣量。尤其是一些低壓氣井中，產生的影響更加明顯，天然氣氣流中液相積存嚴重，就會造成氣井的停產[1]。

1.2 輸壓損失加大，輸送效率降低

液態水與游離水是天然氣氣流中常見的混合物，直接影響氣相的實際流通面積，造成氣相流速增加，影響天然氣的正常輸送。同時如果天然氣管線在一些地勢起伏較大的地段通過時，在一些彎角及上坡管段很容易出現天然氣積存液相的聚集[2]，大大降低了天然氣管道流通面積，天然氣輸送的阻力變大，加大了輸壓損失，以上因素的影響下，天然氣集輸管線的輸送效率降低，燃氣供應量的穩定性受到影響，加大了天然氣集輸系統調配工作難度，嚴重的情況下出現天然氣高峰時段的調峰問題。

1.3 輸送設備壽命縮減

天然氣氣流中的酸性氣體與液相水結合后會形成新的酸性液體，酸性液體在天然氣集輸管道中會對其產生較強的腐蝕性，對管道的使用壽命有著直接的影響。天然氣中的水蒸氣在降壓處理后會轉換為游離水，可能堵塞調壓裝置，破壞集輸系統的壓力平衡，嚴重的情況下還會影響供氣系統的穩定性。管道內的金屬雜質與天然氣氣流中的液相在集輸管道中發生反應，產生一些具有粘稠特點的雜質，隨著雜質的堆積會堵塞集輸管道，影響天然氣集輸系統安全監測。

2 氣液分離的工藝技術

目前比較常用的解決天然氣氣液分離工藝技術主要由以下三種：（1）第一種是利用氣液兩相的密度差原理，氣液兩相在分離器中停留一段時間后在重力的影響下自然分離。氣液兩相沉降時間控制是影響該技術氣液分離效率的重要難題，顆粒直徑在60um以上的物質在實際的應用中可以很好的去除，針對小顆粒的物質分離效果不明顯，所以天然氣氣流在重力分離后內部還存在水蒸氣及液相物質，影響后續的集輸系統工作運行；（2）第二種氣液分離技術與第一種技術的原理基本相同，只是又增加了一道重力分離工序。二次氣液分離，能夠最大程度的去除其中的雜質，但是天然氣還是有著較短時間的停留，雜質去除不夠充分，天然氣氣流中的飽和水蒸氣不能及時分離出來；（3）第三種氣液分離技術是第二種分離技術的基礎上進行改變，將重力分離工藝改為過濾分離工藝，過濾分離工藝比重力分離工藝的分離效果更好[3]。天然氣氣流在過濾組件的截留下，霧態物會形成聚合液滴，在除霧裝置的應用下有效分離。過濾分離技術適用于分離的顆粒直徑范圍更大，針對0.5um以上的顆粒分離效果比較理想。但是顆粒直徑小于0.5um，分離效果有待提升，所以天然氣氣流經過過濾裝置后還存在一定的飽和水蒸氣。

3 結語

經過以上的分析研究，我國天然氣產業正處于快速發展時期，想要保障天然氣產業未來的蓬勃發展，就要對天然氣集輸系統中液相危害問題高度重視，制定科學合理的解決措施，保障天然氣生產運行中的更加安全、可靠，促進天然氣企業的可持續發展。