化工能源 化 工 设 计 通 讯Chemical Energy Chemical Engineering Design Communications·186· 第43卷第5期2017年5月1 天然气水合物的生成条件1）高速流、气流方向变化、压力改变的过程中，结晶核所产生的搅动为水合物的形成提供了辅助条件。集中输送天然气时，一般使用调压阀，气体高速经过调压阀便会使压力出现波动，变换方向，进而为水合物的形成创设一定的环境。2）作为水合物产生的重要条件之一，组分相同的气体，温度越低，则水合物产生的概率就越大。输气期间，高压天然气节流阀门会产生节流效应，该效应会使温度骤降。当温度比天然气的水还要低时，天...

　　化工能源 化 工 设 计 通 讯Chemical Energy Chemical Engineering Design Communications186 第43卷第5期2017年5月1 天然气水合物的生成条件1）高速流、气流方向变化、压力改变的过程中，结晶核所产生的搅动为水合物的形成提供了辅助条件。集中输送天然气时，一般使用调压阀，气体高速经过调压阀便会使压力出现波动，变换方向，进而为水合物的形成创设一定的环境。2）作为水合物产生的重要条件之一，组分相同的气体，温度越低，则水合物产生的概率就越大。输气期间，高压天然气节流阀门会产生节流效应，该效应会使温度骤降。当温度比天然气的水还要低时，天然气内的水蒸气便会发生凝析，液态水随之产生，进而加速水合物的产生。3）高压。天然气均于高压环境下完成集输，若气体的组分一致，则压力与水合物产生的难易程度呈正比。4）水合物形成的一大必要条件便是有液态水，天然气管道内的液态水不仅有地层水，而且还有凝析水。前者是采气过程中伴着天然气到达管线的，而后者则是由于气体内的饱和水蒸气伴随着温度的降低而发生凝析而得。通过上述几点总结，可发现天然气集输期间生成水合物的概率较大，在实际的生产中发现，较易生成水合物的设施位置有调压撬、过滤分离器等。2 天然气水合物生成的判别方法输气管道天然气在生成水合物的过程中均会表现出部分征象，常见的现象包括以下几点。其一，管道通过率变小，气流声音也逐渐微弱 ；其二，下游管道的天然气流量变小，压力变小 ；其三，形成水合物的部位，其在水合物形成之前与形成后会出现异常压力差，比如流量计整流器、过滤分离器滤芯等位置。如果工作调压阀形成天然气水合物，便会出现阀门开度快速变大，但下游压力却变小，节流声音减弱的现象，或者导致工作调压阀不能工作。3 天然气水合物生成所造成的危害天然气水合物具备较强的稳定性，其形成与分解期间均会对输气管道造成危害，常见的危害有以下几点。一是天然气水合物产生之后，其会同金属管道牢牢结合，从而使管道的流通面积下降，节流随之形成，水合物的生成量也将逐渐增多。继而堵塞阀门、管道等相关设备，对输气管道的正常安全运转造成不利影响。二是对于已经生成的水合物，若内外部条件出现的变化，将对在较短的时间内发生分解，且分解量较大，局部压力骤升，从而对设备造成损害，重则引发爆炸等严重后果[2] 。由此可见，必须重视对输气管道天然气水化物的生成进行防治，以确保天然气管道及其相关设施的平稳、安全运转，从而更好地服务于人民的生活。4 天然气水合物的防治措施1）对输气工艺实施调整，借助多节减压与降低输气压差的手段来防范天然气水合物的产生。实施该措施的依据主要是节流效应会随着压差的增加而愈加强烈，从而使节流引发的温度降幅更大。2）加热天然气，使输送温度比水合物生成时的平衡温度更高。有研究显示，金属和水合物的接触面温度上升到30～40℃时，则会使已经产生的天然气水合物发生分解，并且分解的速度较快。此手段的运用前提是要明确水合物产生的详细部位，以便由两端往中间予以加热，从而防止水合物在分解的过程中引发压力骤升，一般运用的加热手段为蒸汽加热、热水加热或者管外绕电伴热带。3）将水合物加入天然气中，从而增加水合物生成的难度。现阶段所使用的包括水合物防聚剂、动力学以及热力学。水合物防聚集的作用机理是将浓度较低的表层或者聚合物添加到天然气中，从而实现液态水在形成水合物之前，产生乳化作用，从而避免水合物出现聚结。常见的水合物防聚集包括烷氧基、羟基羧酸酰胺等。动力学则包括聚 N- 乙烯基吡咯烷酮、聚 N- 乙烯基己内酰胺等。通常选用二甘醇、乙二醇与甲醇作为热力学，其均能够使水合物相的化学位发生变化，从而使其产生条件，网压力偏高或者温度偏低的区间移动。运用该手段应注意以下几点。对于输气站场，部分有可能会对涡轮叶片的运转以及流量计的超声探头的正常工作产生不利影响，引起计量误差。故应将加注点设计在调压装置之前，计量系统之后。4）将天然气输送至输气管道前，首先要实施彻底脱水，确保气体内的水含量为不饱和状态，也就是气体的温度比水高。一般情况下，天然气水比其管线℃）还要低，该手段是避免天然气水合物生产的根本之道。较为常见的处理手段为固体吸附剂脱水法、稀吸湿溶剂法。5 结束语通过对天然气水合物的生成条件进行分析，能够运用有关的手段进行防范或者控制，然而并不能够将其所带来的影响完全消除。本文介绍了几种防治手段，但是在某些特定条件下，仅适用一种措施难以实现抑制目的，因此部分情况下（下转第196页）摘 要 ：近年来，天然气工业发展步伐日益加快，输气管道中产生的水合物引起的管道堵塞问题引起了越来越多人的关注，其对企业以及人民的生活也造成了较大的影响。天然气中的一些成分和水共同组成了天然水合物。若输气管道产生天然气水合物，将会对输气管道的分输能力组成极大的影响。因此主要从天然气水合物的生产条件、判断方式以及防治手段展开探讨。关键词 ：输气管道 ；天然气水合物 ；生成 ；防治中图分类号 ：TE832 文献标志码 ：A 文章编号 ：10036490（2017）05018602Analysis on Gas Hydrate Generation Conditions and Preventive Measures in Gas PipelineYuan Zhi-hongAbstract ：In recent years，the pace of development of natural gas industry is accelerating，and the problem of pipe clogging caused by hydrate in gas pipeline has aroused more and more peoples attention.It has also a great impact on the life of enterprises and people.Some of the components of natural gas and water together form a natural hydrate.If the gas pipeline produces gas hydrate，it will have a great impact on the transmission capacity of the gas pipeline.This article mainly from the gas hydrate production conditions，judgments and prevention methods to explore.Key words ：gas pipeline ；natural gas hydrate ；generation ；control输气管道天然气水合物生成条件及防治措施分析袁志红（中石化普光分公司采气厂，河南濮阳 635000）收稿日期 ：20170426作者简介 ： 袁志红 (1984)，女，河南濮阳人，助理工程师，主要从事集输工作。