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第五节管输自然气的气质标准管输自然气的气质标准是对有害于管道和管道输送过程的自然气成分的限制气体中是否含有害成分及含量多少,对管道的工作状况、经济效益和使用寿命有重大影响它是管道输送工艺设计和生产治理根本内容的主要打算因素自然气的气质还关系到输气管道站场工艺设备〔自然气发动机和压缩机等)及各种把握测量仪器工作条件的好坏和使用寿命的长短另外,从安全、卫生及环境保护要求动身,对用作城镇燃气的自然气中有害成分的含量也有限制自然气从地层中开采出来的过程中,必定会携带砂、岩屑粉尘、铁锈、水(包括液态水和水蒸气)等杂质由自然气的组成可以看出,除了煌类气体外,还会含有氮气、氢气,惰性气体如氯气、氤气等,酸性自然气还包括二氧化碳、一氧化碳、硫化氢,另外硫醇类、硫酸类、硫氧化碳、二硫化碳等有机化合物,在一些自然气藏中还含有多硫化氢和以胶溶态粒子形式存在的沥青质
(一)自然气中有害杂质的危害
1.机械杂质砂、岩屑粉尘、铁锈等固体杂质随自然气在管道和输气管道中的高度流淌[低压管道不大于3米/秒,中压燃气管道不大于20米/秒,次高压以上不大于30米/秒)(低压管道流速是来自邓渊所编的燃气规划设计手册,次高压以上是参照美国的设计标准流速不超过100英尺/秒),会严峻磨损管道和压缩机、仪表等的过流部件,给管道或设备造成磨蚀,甚至造成破坏,尤其是压缩机和以自然气为燃料的发动机对粉尘格外敏感,粒径在以上的粉尘会使叶轮在短时间内遭到破坏,有些可造成管道弯头被击穿,阀门造成内漏,也有可能造成仪表及把握的失灵
2.有害气体组分在自然气中有害气体组分如HS、CO、H0等,可能引起222管道腐蚀,降低自然气的使用性能或产生毒害等一般来说,自然气中的水假设以水蒸气的形态存在的话,除了会影响自然气的质量(降低自然气的热值或削减输送力量〕,不会有其他影响但是开采出的自然气中往往会有也太的水存在或水蒸气很简洁到达饱和后析出,而自然气中假设有液态的水存在,则会引起很多问题管道中的游离水是造成管道腐蚀的主要缘由,没有游离水就无电化学或其他形式的腐蚀产生;水积聚在管道的低洼处,削减管道流通面积,增加输气阻力;在管道内壁上形成一层水膜,假设是酸性自然气,水与其中的硫化氢、二氧化碳等酸性气体形成酸性水溶液,对管道内壁的腐蚀极为严峻,对于几兆帕甚至更高压力的自然气输气管道来说,假设恰巧遇管道有原始缺陷的点管段,后果是不行估量的;另外,在肯定的压力、温度条件下,水还会与甲烷、乙烷等烧类和硫化氢、二氧化碳等形成冰雪装的水合物,造成管道“冰堵”,堵塞管道二氧化碳是一种有害成分,有水存在的状况下它会产生碳酸腐蚀管道;无水状况下它是一种无效成分,含量过多形成无效输送会造成铺张,氧气也是有害成分燃气中的硫化物分为无机硫和有机硫无机硫指硫化氢,有机硫有二硫化碳、硫氧化碳、硫醇、睡吩、硫酸等,燃气中硫化物有90%-95%为无机硫硫化氢及其与氧化合所形成的二氧化硫,都具有猛烈的刺鼻气味,对眼粘膜和呼吸道有损坏作用空气中硫化氢浓度大于910mg/m3(约
0.06%体积比)时,人呼吸一小时,就会严峻中毒当空气中含有
0.05%体积比二氧化硫时,呼吸短时间生命就有危急硫化氢又是一种活性腐蚀剂在高压、高温以及在燃气中含有水分时,腐蚀作用更会加剧燃气中的二氧化碳及氧也是腐蚀剂,当他们与硫化氢同时存在,对管道和设备更为有害燃气输配系统中硫化氢的腐蚀可分为两种,一种是硫化氢和氧在枯燥的钢管内壁发生缓慢的腐蚀作用另一种是除硫化氢和氧以外,还在管内壁上形成一层水膜,这种腐蚀是危急的,即使硫化氢含量不大,金属的腐蚀速度也是很高的,而硫化氢和氧的浓度越高,腐蚀越猛烈硫化氢的燃烧产物二氧化硫也具有腐蚀性有机硫对燃气灶的腐蚀有两种状况,一种是燃气在燃具内部和高温金属外表接触后,有机硫分解生成硫化氢造成腐蚀;另一种是燃气燃烧后生筹划那个二氧化硫和三氧化硫造成腐蚀前者常发生在点火器、火孔等高温部位,由于腐蚀物的堵塞引起点火不良等故障后者因二氧化硫溶于燃烧产物中的水分,并在设备低温部件的金属外表上冷凝下来,而发生腐蚀硫化氢即是严峻的腐蚀介质,也是对人体有害的剧毒气体,它的存在〔尤其在有游离水的环境中)会引起管道多种类型的腐蚀,如氢脆和硫化物应力腐蚀等
3.液态烧液态煌的主要危害是易引起管道堵塞,降低管道输送效率液态烽在管道低凹处积聚会降低管道输气力量清管时排出的轻燃处理不慎简洁引起火灾事故烧液能稀释压缩机润滑油使管道内排污的残液中含有较重组分,还能导致燃气喷嘴角结焦进而停机的现象,危及管道的安全运行因此,必需严格把握管道输送自然气质量,进入长输管道的自然气应经过净化处理,到达管道输送自然气标准管输气体的净化,一般由矿场完成,必要时输气企业也可在管道首站或中间进气站设净扮装置。