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中图分类号：TE832
摘要：介绍了输气管道干燥剂干燥法、干空气干燥法和真空干燥法的原理和工艺，以及这三种干燥法的的计算模型。以实例进行计算，得出干燥剂干燥法时间最短，真空干燥时间最长，干空气法介于二者之间。但是干燥剂法有一定危险且工序复杂，总时间可能比另外两种方法更长。真空干燥和干空气干燥为常用的管道干燥法。
关键词：管道 干燥 干燥剂 真空 干空气
1 输气管道干燥的必要性
输气管道中如果含有水，则液态的水就有可能与天然气中的少量酸性气体生成酸性物质，腐蚀管道内壁，影响管道系统使用寿命及其可靠性；同时有可能形成天然气水合物或造成冰堵，造成管道堵塞，影响管道安全运行。因此，为了避免这些问题的发生，在管道投产前必须对管道进行干燥，脱除管道中游离的水和大部分的水蒸气。除水干燥是提高输气质量、预防水合物形成的重要环节， 也是输气管道水试压后应进行的重要工序[1]。
2管道干燥的方法
目前，国外天然气长输管道常用的干燥方法有干燥剂干燥法、干空气干燥法、真空干燥法[2]。
2.1干燥剂干燥法
干燥剂法一般用甲醇、乙二醇或三甘醇作为干燥剂，干燥剂和水可以任意比例互溶，所形成的溶液中水的蒸汽压大大降低，从而达到干燥的目的。残留在管道内的干燥剂同时又是水合物抑制剂，能抑制水合物的形成。在实际应用过程中，由于乙二醇和三甘醇的价格费用较高，故一般选用甲醇作为干燥剂。甲醇干燥法可采用天然气或氮气作为推动力，在两个清管器间夹带一定体积的甲醇，形成一定的甲醇浓度梯度，从而达到彻底脱水干燥的目的，这就是国外常用的两球法。在两球法的基础上，国外又发展了三球法，与两球法相比，三球法能使残留在管内壁上的液膜中甲醇浓度高于两球法，且甲醇损耗量小于两球法。
2.2干空气干燥法
干空气干燥法的原理是，流动的干空气在管道里与残留在管内壁及低洼处的水接触后使水蒸发，进而达到干燥的目的。
2.3真空干燥法
真空干燥法是在控制条件下应用真空泵通过减小管内压力而除去管内自由水的方法。其原理是创造与管内温度相应的真空压力，以使附着在管内壁上的水分沸腾汽化。一般可以分为初始抽气降压、蒸发、真空干燥阶段，其中在初始抽气、降压阶段可以除去大部分残留在管道中的水蒸气和空气。
2.4 管道干燥方法对比
管道干燥方法的确定应结合工程实际和环境条件，各干燥方法都具有优缺点。
1）干燥剂干燥法干燥效果较好，成本较高，难度较大，但工程量小，适用于海底管道居多，现趋于淘汰。
2）干空气干燥法干燥效果较好，成本最高，难度较大，但工程量大，不受区域限制，受管径、长度的影响较小，应用最多最广，特别是新建输气管道。
3）真空干燥法干燥效果最好，成本较低，难度大，工程量大，适用于短距离、大管径管道以及处理费用高的管道，海底管道，较大管径管道应用较多。
3管道干燥的要求
管道采用干空气干燥方法时其管道出口处的空气露点达到-20℃；采用真空干燥方法时管道压力应降到0.1kPa；采用干燥剂干燥方法时干燥剂含水量的质量分数应小于20%[3]。
4 输气管道干燥计算
4.1 干燥剂干燥法
干燥剂干燥法将两个清管器中间填充干燥剂（如三甘醇），从管道的一头推进，在管道另一头推出。清管器中间的干燥剂对管壁的水分进行混合，从而将水分吸收排出管外，计算中需要确定的就是出口端中三甘醇的含水率低于20%即可停止干燥。推进速度控制在0.3～1m/s，管内推进示意图如下。
4.2 干空气干燥法
4.3 真空干燥法
6 结论
通过计算，可以看出，干燥剂干燥法用时最短，真空干燥法时间最长，干空气干燥法介于两者之间。但干燥剂干燥时间只包括了清管列车的运行时间，如加上凝胶的制备、使用、回收等不可预见的时间，干燥工期有可能远远长于预计时间，其制约因素多；真空干燥法一般效果最好，适用于长输管道；干空气干燥法适用广泛，制约因素少。干空气干燥法和真空干燥法是输气管道常用的干燥方法，目前两者结合使用的效果也最佳。
参考文献
[1] 吴小平，苏欣，张琳，等. 天然气管道干燥技术综述[J].天然气与石油，2006，4（4）：20.
[2] 孙碧君. 天然气长输管道干燥技术研究[D]. 天津：天津大学，2006.12.
[3] SY/T 4114-2008，天然氣输送管道干燥施工技术规范
[4] 张向宇. 实用化学手册[M].国防工业出版社，1986.496，520，217，529.
摘要：介绍了输气管道干燥剂干燥法、干空气干燥法和真空干燥法的原理和工艺，以及这三种干燥法的的计算模型。以实例进行计算，得出干燥剂干燥法时间最短，真空干燥时间最长，干空气法介于二者之间。但是干燥剂法有一定危险且工序复杂，总时间可能比另外两种方法更长。真空干燥和干空气干燥为常用的管道干燥法。
关键词：管道 干燥 干燥剂 真空 干空气
1 输气管道干燥的必要性
输气管道中如果含有水，则液态的水就有可能与天然气中的少量酸性气体生成酸性物质，腐蚀管道内壁，影响管道系统使用寿命及其可靠性；同时有可能形成天然气水合物或造成冰堵，造成管道堵塞，影响管道安全运行。因此，为了避免这些问题的发生，在管道投产前必须对管道进行干燥，脱除管道中游离的水和大部分的水蒸气。除水干燥是提高输气质量、预防水合物形成的重要环节， 也是输气管道水试压后应进行的重要工序[1]。
2管道干燥的方法
目前，国外天然气长输管道常用的干燥方法有干燥剂干燥法、干空气干燥法、真空干燥法[2]。
2.1干燥剂干燥法
干燥剂法一般用甲醇、乙二醇或三甘醇作为干燥剂，干燥剂和水可以任意比例互溶，所形成的溶液中水的蒸汽压大大降低，从而达到干燥的目的。残留在管道内的干燥剂同时又是水合物抑制剂，能抑制水合物的形成。在实际应用过程中，由于乙二醇和三甘醇的价格费用较高，故一般选用甲醇作为干燥剂。甲醇干燥法可采用天然气或氮气作为推动力，在两个清管器间夹带一定体积的甲醇，形成一定的甲醇浓度梯度，从而达到彻底脱水干燥的目的，这就是国外常用的两球法。在两球法的基础上，国外又发展了三球法，与两球法相比，三球法能使残留在管内壁上的液膜中甲醇浓度高于两球法，且甲醇损耗量小于两球法。
2.2干空气干燥法
干空气干燥法的原理是，流动的干空气在管道里与残留在管内壁及低洼处的水接触后使水蒸发，进而达到干燥的目的。
2.3真空干燥法
真空干燥法是在控制条件下应用真空泵通过减小管内压力而除去管内自由水的方法。其原理是创造与管内温度相应的真空压力，以使附着在管内壁上的水分沸腾汽化。一般可以分为初始抽气降压、蒸发、真空干燥阶段，其中在初始抽气、降压阶段可以除去大部分残留在管道中的水蒸气和空气。
2.4 管道干燥方法对比
管道干燥方法的确定应结合工程实际和环境条件，各干燥方法都具有优缺点。
1）干燥剂干燥法干燥效果较好，成本较高，难度较大，但工程量小，适用于海底管道居多，现趋于淘汰。
2）干空气干燥法干燥效果较好，成本最高，难度较大，但工程量大，不受区域限制，受管径、长度的影响较小，应用最多最广，特别是新建输气管道。
3）真空干燥法干燥效果最好，成本较低，难度大，工程量大，适用于短距离、大管径管道以及处理费用高的管道，海底管道，较大管径管道应用较多。
3管道干燥的要求
管道采用干空气干燥方法时其管道出口处的空气露点达到-20℃；采用真空干燥方法时管道压力应降到0.1kPa；采用干燥剂干燥方法时干燥剂含水量的质量分数应小于20%[3]。
4 输气管道干燥计算
4.1 干燥剂干燥法
干燥剂干燥法将两个清管器中间填充干燥剂（如三甘醇），从管道的一头推进，在管道另一头推出。清管器中间的干燥剂对管壁的水分进行混合，从而将水分吸收排出管外，计算中需要确定的就是出口端中三甘醇的含水率低于20%即可停止干燥。推进速度控制在0.3～1m/s，管内推进示意图如下。
4.2 干空气干燥法
4.3 真空干燥法
6 结论
通过计算，可以看出，干燥剂干燥法用时最短，真空干燥法时间最长，干空气干燥法介于两者之间。但干燥剂干燥时间只包括了清管列车的运行时间，如加上凝胶的制备、使用、回收等不可预见的时间，干燥工期有可能远远长于预计时间，其制约因素多；真空干燥法一般效果最好，适用于长输管道；干空气干燥法适用广泛，制约因素少。干空气干燥法和真空干燥法是输气管道常用的干燥方法，目前两者结合使用的效果也最佳。
参考文献
[1] 吴小平，苏欣，张琳，等. 天然气管道干燥技术综述[J].天然气与石油，2006，4（4）：20.
[2] 孙碧君. 天然气长输管道干燥技术研究[D]. 天津：天津大学，2006.12.
[3] SY/T 4114-2008，天然氣输送管道干燥施工技术规范
[4] 张向宇. 实用化学手册[M].国防工业出版社，1986.496，520，217，529.