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天然气管道发生积液,如何清理?

日期:2022-02-17 23:31:50


管道运输天然气时,由于外界对管道沿线温度和压力的影响,天然气中的游离水和重烃成分从气相变为液相沉淀,停留在地形较低的管道中,增加了该段的天然气压力。本文主要介绍了如何确定临界积液量,然后获得临界积液量的关系,保证了复杂地段管道的高效安全运输。


1 天然气管道输送现状

管道运输天然气时,由于外界对管道沿线温度和压力的影响,天然气中的游离水和重烃成分由气相变为 液相沉淀,停留在地形较低的管道中,增加了该段的天然 气压力。管道内的积液会增加管道的能耗和压降,降低管道的输送效率。积液还会加速管道腐蚀速率进入 ,导致天然气泄漏,最终防止 天然气运输平稳、高效、安全。为了安全输送天然气,必须控制管道内的积液。采取的措施是 :清洁管道,但频繁清洁管道不利于正常输气,可能导致卡球、压缩等风险。清洁管道时,管道清洁器磨损管道内 壁,严重影响输气安全。因此,必须准确掌握清洁管道的数量和时间,降低清洁管道的成本和风险。因此,分析天然气管道临界积液量的变化规律,确定清洁管道的数量和时间,对安全高效地输送天然气极为重要。


2 建立模型

根据仿真软件OLGA 初步确定模拟模型,主要确定管道的范围变化和里程数之间的关系。由于实际的现场管 管道不可避免地穿过山脉和起伏的地形,管道敷设将附着在地表上,因此管道将根据地形的变化而起伏,整个线路出现最大的高差。建立模拟 模型,验证模型与实际全线输送的一致性,比较近期现场压力、温度测量数据和模拟软件 模拟值,模拟模型越接近真实管道。主要操作是:首先是 OLGA 将天然气气成分,然后设置已知数据,利用数学知识获得第一站的出口压力和最后一站的进口压力、温度、沿程温度和压力曲线。关键节点的计算结果与实际值进行比较。


3 分析不同工况

根据天然气管道输送的天然气成分和最近的现场生产报告,首先设置第一站的出口温度、最后一站的入口压力和管道的最高运行压力值。使用该软件模拟五种不同的输出和气 - 液体两相平衡时的小积液量和达到平衡状态的临界积液量模拟了不同天然气输出时天然气温度、压力、持液率和积液量的规律。

根据对不同输出条件的研究,天气压力和温度与管道的高差变化密切相关。天然气压力和温度的最大值将出现在整个地形高差附近。原因是天然气重力势能转化为压力会增加压力,压缩天然气,温度会升高。

天然气管道发生积液,如何清理?


通过分析不同的工作条件,管道积液量也可以主要集中在管道末端,即靠近最后一站,因为最后一站附近的温度和压力最低,液体变化导致天然气冷凝,并在管道的低洼处积累。当输出一定时,管道段输送天然气,随着管道运行 时间的增加,天然气的最高运行压力也会增加。原因是 :管道中积液的增加将占据天然气的循环面积,然后使压力变大 。为了安全高效地输送天然气,当最高输送压力接近管道设计压力值时,管道段内的积液量不能再增加。此时,积液量最大,即管道段的临界积液量。

根据不同输量下关键点参数的基本数据,绘制管道输量与临界积液量之间的关系曲线。分析显示,当输量较低时,最大压力接近管道设计压力,积液量达到所有 输量中的最大值。不同的输量会形成不同的临界积液量,管段的临界积液量与数量成反比。因此,当输量接近设计输液量时,最大压力达到管道设计压力,临界积液量达到最小值。原因是输量相对较小,运行压力与设计压力相差较大,允许积液量较大。输量相对较大,管道的实际运行压力非常接近管道设计压力,差异非常小,允许临界积液量非常小。


4 结语

运用 OLGA 模拟软件模拟了整个线路的温度和压力分布,并与现场实际数据进行了比较和验证模型。体积累引起的 天然气输送压力不超过管道设计压力,获得临界 液体积累,分析不同工况下天然气管道的临界液体积累,获得 :

1)天然气输送压力与温度与管道高差的变化密切相关。输送压力和温度的最大值出现在高差最大的地方,积液量集中在接近末站的地方。

2)当天然气输送一定时,随着管道运行时间的增加,天然气的最大压力增加,压力达到设计压力,液体积达到最大值,根据临界 液体积是否达到最大临界值确定是否清除管道。

3)管段内的临界积液量与管道输出成反比。当实际输出接近设计 输出时,管道积液量达到最小临界积液量。因此,可以通过增加输出来减少管 线的积液量。


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