摘要：自从国家开始实行西气东输的项目以来，油气的收集和运输工程成为其中亟需设计优化的项目。。由于西部地区大都属于严寒地区，所以对油气的集输管线进行防冻设计就变的尤为重要。本文就从多个方面对寒冷地区的油气集输管线的防冻设计进行了简单的描述。希望同行给予借鉴，了解天然气集输站场的防冻设计方法、设计措施以及需要注意的问题等相关的知识。
关键词：极寒天气；输管线；防冻与解堵技术；长输管道
一、集输管线防冻的重要部位
1、管道外
在寒冷的地区通过管道进行油气的运输，由于外部温度比较低，而管道内部的温度比较高，很容易出现由于内外部温差比较大而产生的结冰现象。对于管道的维护和管理来说是比较浪费时间的，也不利于天然气的运输。因此我们需要通过相关的设计，来避免管道外壁产生结冰的情况。
2、输气干线等生产配套管线
对于在运输过程中的输气干线的整体的配套干线来说，需要进行防冻设计才能够防止管道内部输送的气体可以顺利的输送。不至于因为管道内的气温过低或者其他情况而产生气体液化凝固然后堵塞管道的现象发生。所以，对于这些整体的输送管道，都需要进行相应的保温设计。
3、保存及收集管道
在集输管线中，有很多的管道是用来储存凝液或者是用来输送含有凝液的物质的管道。在站场中，这些管道主要包括过滤设备的排污管线、残液收集用的排污管、站场人员生活所需要的污水排放管等等。这些管道如果因为温度过低而产生凝结堵塞的现象，就会影响站场内的实际工作和生活。因此我们对于这些管道也需要进行防冻设计。
4、生产设备
在集输管线的实际工作过程中，可能会出现由于温度过低导致生产的设备堵塞的现象。这种现象主要发生在例如压力表、温度表以及各类输送仪器等。因此，为了保证其生产的正常性以及正确性，我们需要对这些仪表和精确仪器进行保温处理。
二、集输管线具体的防冻设计
1、地面管道防冻设计
在集输站场中，管道的数量非常的多。但是主要在地面上的管道设备一般都是输送含有轻烃的天然气的管道以及相关设备。因此我么需要对这些管道和设备进行保温防冻设计。防止因为在实际的生产过程中，这些管道因为出现冻式堵塞而导致整个输气线路停产。如果由于冷冻而发生不可流动或者凝结式的堵塞，那么正常的生产就会被影响。所以需要进行如下的防冻设计。首先，要对输送含有轻烃的管道进行伴热处理，整个运送过程都需要进行，要保证在运送的过程中，温度维持在5℃以上，这样才能对基本的运输有所保障。其次，如果运送的天然气是含有凝析油成分天然气的时候，其伴热温度必须维持在10度以上，并且其温度不得低于形成水合物时候的温度。
2、埋在地下的管道以及设备防冻设计
除了需要对地面上的管道进行防冻设计以外，对于地下的管道也要进行防冻设计。因为地下的管道很容易涉及到冻土层的问题。所以具体的解决方法如下。首先，对于冻土层深度在118cm的地区，要把所需要设计的地下管道等设备放在冻土层以下进行铺设。并且需要注意这些设备所处地区的温度要在相应的凝固点左右。如果这样，就可以不进行其他的保温处理。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其次，如果在冻土层比较深的地区，也可以按照上述的方法进行管道的铺设，但是在这种情况下就必须要进行保温处理，必要的时候还有需要进行伴热处理。再次，是对站场内的调压装置进行防冻设计。在这个方面，所采取的具体方法是对节流阀和节流阀以后的所有设备都进行保温处理，并且保持其温度在5℃以上。这种方法适用于在操作过程中产生水合物的情况下，如果没有产生水合物，就可以不采用这种方法进行操作。除此之外，在操作的过程中，如果发现站场内的燃料湿气较高的时候，也需要对相应的设备进行伴热处理。最后就是对站场内部的给水和排水设备的防冻设计。这个方面的防冻设计一定要遵循管道埋地铺设这个重要的原则。并且要注意将管道埋设在冻土层以下。除了将管道埋入地下以外，还要对一些室外的地上管道进行保温处理，这样才可以全面的做到防冻的设计要求。保证整体管道都可以正常工作，不会出现设备短板。
三、集输管道解堵技术应用
国内外解堵技术有许多种被应用到具体的生产工艺中。放空降压操作解堵。在加热和加入抑制剂之后，水合物如果无法分解，往往直接采用放空降压的方法。应用这方法的原因是水合物生成时压力是必备条之一，进行系统压力的调节让水合物分解开。在合理区间逐渐降低压力，以达到水合物的有力。但是，在进行减压操作之前要进行相应的合理操作和有效应急措施，避免在进行实际的操作中高压气体释放造成事故的发生。操作时，操作人员要时刻关注压力变换，并进行相应的排污处理，以防止对外部环境的污染和对人的伤害。
降压解堵分为两个方法，为一面和两面放空降压。在实际生产中，要依据现场的具体情况进行相应的实施方案。无论采取那种实方案，都得对管道堵塞段的系统压力的实时变换进行监控，以防解堵过程中堵塞物发生位移，尤其是在进行一面放空时，堵塞物在分解时会向低压方向偏移，这时及容易造成设备和人的伤害。所以在进行现场放空时，要进行两边放空，这样安全性得到大大提高，在进行生产作业时不会发生事故安全。现场条件允许时可以进行加热管道解堵操作。在现场实时操作必须有专门的的人员对于天然气的实时数据进行监管，避免出现二次事故。主要方法有电加热法，它通过在冻堵管道的外面将伴热加热带缠绕进行进行加热，这样就会使水合物的温度远离形成范围，进而实现水合物的分解，在现场的实际生产操作中，电伴热首先质量要有保证，而且加热分布均匀。只有这样才能保证安全。在进行加热时，线路的安全隐患要时刻注意，避免发生现场安全事故。另外一种加热是利蒸汽加热器产生蒸汽释放的热能转化为加热管道所需的能量，这种方法的前提是知道具体的堵塞位置这种加热对于堵塞情况有显著改善。还有热水浇淋方法，该方法是采用热水作为介质浇淋到阻塞处，通过传热的方法将热量传导到阻塞物处，达到解散堵塞物的作用。加热解冻解堵时需要注意许多问题：对于堵塞体要进行均匀的加热，加热温度的控制大概在±4℃ ~-4℃内之间。水合物的分解压力要大于管道的最大压力时，不宜进行加热解堵。有火源的的加热是不可取的。在进行相应的解堵和解冻后，仍需进行相应的观察检测，防止出现意外。其次，在实际生产中，当采气管线或油管中出现堵塞现象或堵塞后，常采用加大注醇量的方式消除已生成的水合物，但其用量应视具体情况而定，并通过实践摸索。因为，一方面水合物堵塞程度难于掌握，从气流中开始出现微量水合物到导致管线中水合物堵塞，时间难以确定，而发现时间的早晚对解堵时甲醇用量有较大的差别；另一方面，出现水合物段塞的密度和长度有很大的随机性，用醇量的多少难于计算。
结语
随着集输管道的发展，为保证其正常运行，应该采取有效的手段进行防冻堵。严格把控油气的质量。注入热力学抑制剂。降低管道运行压力，进行泄压处理解堵。科学合理制定清管方案，合理预测堵塞的位置和堵塞物体的实际尺寸制定解堵方案。综上所述，本文从天然气集输防冻的重要部位以及集输站场具体的防冻设计这两个方面对寒冷地区油气集输管线的防冻设计进行了详细的分析和阐述。希望可以通过这些技术，保障寒冷地区的天然气输送工作正常并且安全的进行。
参考文献：
[1]张洪涛,张海啟,许振强.中国天然气水合物[J].中国地质调查,2014(03):20-21.
[2]车长波,祝有海.21世纪新能源——天然气水合物[J].紫光阁,2014(02):32-35.
论文作者:陈松
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/26
标签：管道论文; 水合物论文; 管线论文; 温度论文; 设备论文; 操作论文; 天然气论文; 《基层建设》2019年第3期论文;