高月(大慶油田采氣分公司中心化驗(yàn)室，黑龍江 大慶 163000)

0 引言

一般來(lái)說(shuō)，天然氣組成成分中含有硫化氫以及二氧化碳等物質(zhì)，如果天然氣管道運(yùn)輸期間存在液態(tài)水問(wèn)題，會(huì)加速酸性組份對(duì)管壁以及相關(guān)部件的腐蝕速率，不僅會(huì)對(duì)管道使用壽命造成不利影響，同時(shí)也會(huì)對(duì)天然氣企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理效益造成不利影響。目前，為全面提高天然氣管道運(yùn)輸效率，企業(yè)方面要求工作人員應(yīng)該對(duì)天然氣水露點(diǎn)測(cè)試工作的重視程度[1]。所謂的天然氣水露點(diǎn)溫度主要是指在水汽含量以及氣壓條件一定時(shí)，天然氣冷卻到飽和時(shí)的溫度。當(dāng)露點(diǎn)溫度表現(xiàn)越低，則表明空氣干燥程度越高。反之則相反。結(jié)合當(dāng)前測(cè)試情況來(lái)看，在天然氣水露點(diǎn)的測(cè)試應(yīng)用方面，主要以冷卻鏡面露點(diǎn)儀測(cè)試方法為主。工作人員可以根據(jù)測(cè)試反饋結(jié)果對(duì)天然氣管道運(yùn)行情況進(jìn)行全面把握，降低天然氣管道運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)程度。

1 天然氣水露點(diǎn)檢測(cè)技術(shù)原理分析

結(jié)合當(dāng)前應(yīng)用情況來(lái)看，在天然氣水露點(diǎn)檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用方面，主要以冷卻鏡面露點(diǎn)儀為主。究其原因，主要是因?yàn)槔鋮s鏡面露點(diǎn)儀無(wú)論是在檢測(cè)精度還是在操作使用方面都具備較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)。舉例而言，工作人員在應(yīng)用冷卻鏡面露點(diǎn)儀的過(guò)程中，可以利用冷卻鏡面露點(diǎn)儀的耐用性以及便攜性等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，提高現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量精度，同時(shí)還可以提供0.5℃以內(nèi)的重復(fù)性結(jié)果。

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際使用情況來(lái)看，冷卻鏡面露點(diǎn)儀攜帶金屬鏡面，當(dāng)樣品氣流經(jīng)過(guò)該金屬鏡面時(shí)，工作人員可以對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，并適當(dāng)降低其溫度。當(dāng)鏡面溫度冷卻到一定程度時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定量的凝析物。此時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)工作人員可以觀測(cè)到鏡面表面發(fā)生結(jié)露現(xiàn)象。凝析物會(huì)逐漸減少直至消失不見(jiàn)，此時(shí)的鏡面溫度則可以被認(rèn)作儀器被測(cè)氣體的露點(diǎn)。由于冷卻鏡面露點(diǎn)儀在測(cè)量方面較為簡(jiǎn)便且精確度較高，促使其被廣泛應(yīng)用于天然氣現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量點(diǎn)測(cè)量工作當(dāng)中，具有重要的應(yīng)用價(jià)值[2]。

2 天然氣水露點(diǎn)測(cè)試現(xiàn)狀及誤差問(wèn)題分析

結(jié)合當(dāng)前測(cè)試情況來(lái)看，雖然天然氣水露點(diǎn)測(cè)試技術(shù)得到了良好應(yīng)用發(fā)展，但是在實(shí)際使用過(guò)程中還是會(huì)受到不確定因素的干擾影響而出現(xiàn)測(cè)量誤差問(wèn)題。如果不加以及時(shí)解決，不僅會(huì)對(duì)天然氣管道的安全運(yùn)行造成不利影響，同時(shí)也會(huì)對(duì)相關(guān)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益造成不利影響。一般來(lái)說(shuō)，天然氣水露點(diǎn)測(cè)試技術(shù)產(chǎn)生誤差問(wèn)題的主要原因可以從下述方面進(jìn)行掌握與了解：

一方面，不同儀器在測(cè)試原理方面存在一定差異，導(dǎo)致測(cè)量精度存在誤差問(wèn)題。雖然從客觀角度上來(lái)看，冷卻鏡面露點(diǎn)儀在天然氣水露點(diǎn)測(cè)試工作中得到了廣泛推廣與應(yīng)用，但是在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中，為迎合天然氣水露點(diǎn)測(cè)試需求，工作人員通常會(huì)利用在線分析儀或者便攜式分析儀進(jìn)行精準(zhǔn)操作[3]。其中，所謂的在線分析儀主要是利用石英晶體實(shí)現(xiàn)含水量測(cè)試過(guò)程。根據(jù)天然氣中水含量以及壓力關(guān)系進(jìn)行換算分析，根據(jù)分析反饋結(jié)果確定天然氣水露點(diǎn)數(shù)值。而便攜式分析儀，也就是我們上文所說(shuō)的冷卻鏡面露點(diǎn)儀，主要通過(guò)利用鏡面冷卻法實(shí)現(xiàn)對(duì)水露點(diǎn)值的直接讀取。由于二者在操作原理及方法方面存在較大不同，導(dǎo)致在數(shù)據(jù)讀取方面也會(huì)存在一定差異。

另一方面，周邊環(huán)境因素對(duì)測(cè)試結(jié)果存在一定作用影響。首先，周邊環(huán)境溫度表現(xiàn)往往會(huì)對(duì)測(cè)試精度造成一定影響。如果天然氣中水露點(diǎn)值與周邊環(huán)境溫度相近，或者是偏高一些，會(huì)導(dǎo)致天然氣在進(jìn)入儀器設(shè)備中時(shí)，析出部分水分，導(dǎo)致對(duì)測(cè)試結(jié)果造成一定的偏差影響。其次，天然氣質(zhì)量往往會(huì)對(duì)測(cè)試精度造成一定影響。一般來(lái)說(shuō)，天然氣中含有部分烴類以及相關(guān)物質(zhì)，它們的存在往往會(huì)對(duì)水露點(diǎn)測(cè)試結(jié)果造成一定偏差影響，尤其是對(duì)于便攜式分析儀方法而言[4]。對(duì)于便攜式分析儀方法而言，天然氣中的乙二醇等物質(zhì)會(huì)對(duì)分析測(cè)量結(jié)果造成一定偏差影響。再加上如果天然氣中的烴露點(diǎn)與水露點(diǎn)數(shù)值相近，則會(huì)進(jìn)一步加劇測(cè)量精度的不準(zhǔn)確程度。最后，人員操作水平往往會(huì)對(duì)測(cè)試精度造成一定影響。對(duì)于便攜式分析儀而言，所生成的數(shù)據(jù)很容易受到人為操作的影響而產(chǎn)生誤差。

3 天然氣水露點(diǎn)測(cè)試注意事項(xiàng)分析

為全方位提高天然氣水露點(diǎn)測(cè)試精度，現(xiàn)場(chǎng)工作人員應(yīng)該嚴(yán)格按照天然氣水露點(diǎn)測(cè)試規(guī)范要求，對(duì)在線分析儀以及便攜式分析儀使用過(guò)程涉及到的要點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行明確掌握與合理落實(shí)。一般來(lái)說(shuō)，在應(yīng)用天然氣水露點(diǎn)測(cè)試技術(shù)的過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)工作人員應(yīng)該從以下方面嚴(yán)格注意。

3.1 便攜式分析儀的使用注意事項(xiàng)

對(duì)于冷卻鏡面露點(diǎn)儀等便攜式分析儀而言，在正式應(yīng)用測(cè)試過(guò)程中，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)氣體流動(dòng)速度的控制管理以及加強(qiáng)對(duì)氣體冷卻速度的控制管理。其中，對(duì)于氣體流動(dòng)速度的控制管理，建議工作人員應(yīng)該根據(jù)便攜式分析儀測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)測(cè)試的空氣速度進(jìn)行合理調(diào)整，以確保數(shù)據(jù)整體的準(zhǔn)確性[5]。

一般來(lái)說(shuō)，如果氣體流動(dòng)速度過(guò)快或者過(guò)慢，均會(huì)對(duì)鏡面露珠的形成造成不良影響，不僅會(huì)影響數(shù)據(jù)讀取的準(zhǔn)確性，同時(shí)也會(huì)影響數(shù)據(jù)測(cè)量精度。對(duì)于氣體冷卻速度的控制管理，建議工作人員在應(yīng)用便攜式分析儀測(cè)試的過(guò)程中，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)空氣冷卻速度的把控力度。如果氣體冷卻速度過(guò)于快，工作人員難以精準(zhǔn)觀察到露珠形成時(shí)涉及到的溫度變化情況。

3.2 在線分析儀的使用注意事項(xiàng)

對(duì)于在線分析儀而言，在測(cè)試過(guò)程中需要按照下述規(guī)則要求進(jìn)行合理操作：一方面，工作人員應(yīng)該做好減壓處理工作。一般來(lái)說(shuō)在使用在線分析儀進(jìn)行天然氣水露點(diǎn)測(cè)試的過(guò)程中，勢(shì)必會(huì)伴隨降溫等問(wèn)題的產(chǎn)生。在這樣的測(cè)試條件下，天然氣中的水分會(huì)析出。為防止對(duì)最終測(cè)量結(jié)果造成不利影響，工作人員可以在減壓處設(shè)置熱能系統(tǒng)，防止降溫對(duì)數(shù)據(jù)造成的誤差影響。另一方面，工作人員可以裝置旁通管道。從客觀角度上來(lái)看，設(shè)置旁通管道可以為在線分析儀裝置提供良好的測(cè)試保障。不僅可以節(jié)省儀器反應(yīng)時(shí)間，同時(shí)還可以確保測(cè)試過(guò)程樣氣的流通效果。

除此之外，在線分析儀中的干燥器以及水分發(fā)生器使用壽命有限，如干燥器與水分發(fā)生器在使用壽命方面多以兩年為主。但是在實(shí)際使用過(guò)程中，由于受到多方面因素的干擾影響，像水分發(fā)生器可能只有半年的壽命使用時(shí)間、干燥器為一年。從這一點(diǎn)上不難看出，如果不加強(qiáng)日常維護(hù)管理，就很容易對(duì)儀器設(shè)備的使用壽命造成不利影響。針對(duì)于此，建議工作人員在使用完儀器設(shè)備之后應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行保養(yǎng)，盡量延長(zhǎng)儀器設(shè)備的使用壽命[6]。

4 天然氣水露點(diǎn)測(cè)試管理措施及相關(guān)建議

4.1 構(gòu)建科學(xué)合理的測(cè)試管理機(jī)制，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)安全管理水平

為全面提升天然氣水露點(diǎn)測(cè)試水平，建議工作人員方面應(yīng)該立足于天然氣管道運(yùn)行實(shí)際條件，構(gòu)建科學(xué)合理的測(cè)試管理機(jī)制。舉例而言，在測(cè)試管理期間，工作人員應(yīng)該堅(jiān)持按照三檢制度要求，對(duì)測(cè)試精度、工作人員等要素實(shí)現(xiàn)全方位、全過(guò)程以及全要素的管理。如對(duì)于在線測(cè)試分析儀以及便攜式分析儀涉及到的應(yīng)用原理問(wèn)題，必須加以嚴(yán)格把握；對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試人員的資質(zhì)能力以及專業(yè)素質(zhì)必須加以嚴(yán)格審核，避免對(duì)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量作業(yè)精度安全造成不利影響。

同時(shí)，測(cè)試過(guò)程必須按照規(guī)范要求進(jìn)行合理開(kāi)展。建議現(xiàn)場(chǎng)人員可以根據(jù)周邊實(shí)際情況，建立安全合理的測(cè)試管理系統(tǒng)。通過(guò)不斷提高現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試水平，確保天然氣管道得以實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)行目標(biāo)。除此之外，在實(shí)行測(cè)試管理作業(yè)過(guò)程中，施工人員應(yīng)該對(duì)儀器設(shè)備的使用情況進(jìn)行明確了解。當(dāng)儀器設(shè)備出現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)不靈或者其他問(wèn)題，應(yīng)即刻停止作業(yè)活動(dòng)，避免對(duì)測(cè)量精度造成不利影響。

4.2 合理選擇天然氣水露點(diǎn)測(cè)試方法，確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性

雖然從客觀角度上來(lái)看，便攜式分析儀天然氣水露點(diǎn)測(cè)試工作當(dāng)中發(fā)揮出了良好的作用效果，但是從實(shí)際應(yīng)用角度上來(lái)看，在進(jìn)行天然氣水露點(diǎn)測(cè)試過(guò)程中，工作人員還是應(yīng)該結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件以及工作需求，選擇合適的方法進(jìn)行測(cè)試管理。舉例而言，當(dāng)天然氣中水露點(diǎn)值與周邊環(huán)境相差不多或者偏高一些時(shí)，此時(shí)現(xiàn)場(chǎng)工作人員就不宜使用便攜式分析儀。

究其原因，主要是因?yàn)楸銛y式分析儀會(huì)受到溫度因素的影響而出現(xiàn)數(shù)據(jù)偏差問(wèn)題。而使用在線分析儀則可以有效規(guī)避溫度因素的干擾影響，確保數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。除此之外，從維護(hù)管理角度上來(lái)看，在線分析儀在維護(hù)以及自動(dòng)化程度方面表現(xiàn)較高，對(duì)于管道首末處重點(diǎn)站場(chǎng)位置而言，建議現(xiàn)場(chǎng)工作人員應(yīng)該優(yōu)先利用在線分析儀進(jìn)行天然氣水露點(diǎn)測(cè)試。而對(duì)于天然氣現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量點(diǎn)測(cè)量工作而言，現(xiàn)場(chǎng)工作人員應(yīng)該優(yōu)先利用便攜式分析儀進(jìn)行測(cè)量管理。

4.3 構(gòu)建科學(xué)合理的維護(hù)管理機(jī)制，加強(qiáng)對(duì)儀器設(shè)備的管理水平

為防止天然氣水露點(diǎn)測(cè)試設(shè)備在應(yīng)用過(guò)程中存在風(fēng)險(xiǎn)隱患問(wèn)題，建議工作人員在每次使用完天然氣水露點(diǎn)測(cè)試設(shè)備之后，應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行定期維護(hù)與保養(yǎng)管理。一方面，現(xiàn)場(chǎng)工作人員應(yīng)該對(duì)天然氣水露點(diǎn)測(cè)試設(shè)備的操作記錄進(jìn)行妥善保存，以期可以為后續(xù)維修管理提供良好的數(shù)據(jù)支持。另一方面，工作人員應(yīng)該根據(jù)儀器設(shè)備實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，采取針對(duì)性檢測(cè)與維護(hù)管理措施。一旦發(fā)現(xiàn)儀器設(shè)備存在運(yùn)行失誤問(wèn)題，可以對(duì)其內(nèi)部相關(guān)零部件進(jìn)行更換處理。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，科學(xué)開(kāi)展天然氣水露點(diǎn)測(cè)試工作基本上可以視為確保天然氣管道運(yùn)輸質(zhì)量安全的重要手段。因此，在日常管理過(guò)程中，工作人員應(yīng)該對(duì)天然氣水露點(diǎn)測(cè)試工作予以高度重視。嚴(yán)格按照天然氣水露點(diǎn)測(cè)試規(guī)范要求，合理貫徹與落實(shí)相關(guān)技術(shù)內(nèi)容。需要注意的是，在測(cè)試技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)工作人員應(yīng)該嚴(yán)格恪守自身的操作行為，堅(jiān)持按照天然氣水露點(diǎn)測(cè)試工作要求，提高現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試精度，為天然氣管道的安全運(yùn)行提供良好保障。