1 冰堵成因及危害分析
1.1冰堵的成因
管道中本身就存在大量的水，在低温环境下冻结成冰。在管道施工过程管道水压试验后，管道吹扫和干燥不彻底，致使管道内存在大量水分，另外天然气开采后脱水不够彻底，也会夹带一定量的水分，水加上低温环境就会形成冰堵。
形成水合物的首要条件是天然气中含水，且处于水露点偏高，甚至有液态游离水存在；其次是有一定条件的压力和低于水合物形成的温度。天然气在通过阻力件（如节流阀、调压器、排污阀等）时，气体遇到压力突变引起温度的急剧降低，甚至发生冰冻现象，尤其在冬季运行过程中，管线输送介质温度低，节流效应加剧，降温明显，极易产生天然气水合物，堵塞阀门和其他工艺设备。
设备运行过程中也存在着由于装置本身缺陷，设备维护保养不到位及天气原因间接造成的设备冰堵问题。例如调压撬工作调压阀执行机构与阀门之间的联轴器密封不严，导致黄油进水在冬季发生结冰，阀杆在提升、下降的过程中受阻，阀门开度无法调整；还有某些工作调压阀电动头密封结构损坏，天然气中的水分在泄露处瞬间结冰，造成阀杆被卡无法活动的情况。
1.2冰堵的主要危害
易堵塞管道，增大管线的压差，减少天然气的输量甚至使分输中断。易造成易损件的损坏。例如过滤器滤芯的细小网孔堵塞，滤芯在差压的作用下发生变形扭曲；调压阀膜片破裂、穿孔；调压撬引压管堵塞变形等。解冻后还没来得及融化的冰块，开关阀门时，在压力作用会撞击管道或设备，有可能造成管道、设备的震动，给输气运行埋下安全隐患。
2 冰堵的预防措施
（1）脱除天然气中的水汽即对天然气进行干燥、分离，然后再送入输气管道。
（2）加密设备排污频次例如对分离器、计量撬、阀门、引压管、仪表阀等设备的排污，排除管道内的液态水分，降低天然气的水露点，尤其在冬季生产运行情况下，更要加密设备排污，及时排除管道和设备中的水合物等。
（3）降低天然气的运行压力提高下游用户压力，减小调压前后的压差。
（4）提高天然气运行温度；在易发生冰堵的设备或管线加电伴热带，例如调压装置和装置前后管段及引压管；调压之前加装电加热设备，如水套式加热炉等，使升温的天然气在调压后的温度可以保持在水露点以上。向天然气管线中加入化学制剂，降低水合物的形成温度。
（6）加强设备维护保养，及时整改设备缺陷；例如有些工作调压阀执行机构与阀门之间的联轴器虽是免维护的，但入冬前还应检查联轴器的密闭性，必要时加注或更换黄油；对易产生积水的阀门部位加装有机玻璃防护罩，防止这个部位进水，减少因雨雪天气而发生设备冰堵的机率。
3解堵措施3.1加热解堵法
即在已形成冰堵的部位浇淋热水或者采用蒸汽加热车进行蒸汽加热解堵。通过加热，使天然气的温度保持在水合物形成的平衡温度以上，破坏天然气水合物的形成条件，达到水合物分解。实践证明加热解堵法对于解除局部管段和输气设备的冰堵有比较好的效果。3.2放空降压解堵法 在形成水合物堵塞的输气管段，可将部分气体经过放空管线放空，使压力短时间降低，压力降低时水合物的形成温度就会降低，当水合物形成温度低于此时的天然气温度时，生成的水合物立即分解并自管壁脱落被气流带出。当管线温度低于0℃时，不宜采用降压法解除冰堵，因为会引起再次冰堵，形成“双塞”，在此种情况下，应在降压解堵的同时，向管内注入水合物抑制剂。放空降压解堵法对于消除大面积冰堵有良好效果。3.3加抑制剂解堵法 即向堵塞管段注入抑制剂（如甲醇），利用抑制剂大量吸收水分，直接与水合物接触，使水合物不稳定发生分解得到清除。注入抑制剂解堵后，管道内留有凝析水和抑制剂，需要及时通过排水设施将其排出管外。加抑制剂解堵法虽然效果明显，但甲醇是有毒物质，在进行注醇操作时需要采取必要的安全防护措施。
4现场应用情况
4.1水合物形成温度预测与抑制剂停止加注温度
通过实际生产情况判断化学抑制剂的停注时机。各气井经过节流后（不加注防冻剂）的气体温度。通过查阅形成水合物的压力-温度曲线可以查出节流前和节流后水合物生成温度（图1）.
当开井初期（除去环境温度对节流效应造成的影响外）在地层压力较高时，天然气经过节流降压都会造成节流后温度低于水合物形成温度，建议此时加注化学抑制剂。
当节流后的水露点低于-14℃时（低于水合物的形成温度），就可以停止化学抑制剂的加注。同时，随着地层压力的逐渐降低，当采气井再次开井时，由于压力降的不同所引起的节流温度降也会随之减小，可以灵活的运用此方法加以预测，从而确定是否在再次开井初期需要加注化学抑制剂。近三年万方气注醇量逐年下降以第八周期采气2亿方为基准节省甲醇4200L,按照每方甲醇3000元计算J节省成本1.26万元。
4.2盲肠部位排污
计量分离器有两出口，当走计量支线时，管线上阀门需要关闭，由于放空管线的引压管线在该阀门上方，该分离器为重力式分离器，对液体进行初步的分离，会有液体从出口管线带出，时间久了，会在出口管线阀门上方聚集，聚集多了，由于外界环境温度低，会造成该盲肠部位出现冻堵，造成放空管线出现冻堵，严重时造成计量管段出现冻堵。
为防止盲肠部位管线基业冻堵，现场每2至3天打开手动放空，对盲肠部位进行吹扫，排除积液。
以上两项上述措施保证了文96储气库采气管线未发生过冻堵现象。
5 结语
天然气站场在冬季运行期间，输气管道及设备冰堵是重要的安全隐患，具有很大的危害性。为避免冰堵的发生，应结合现场实际情况制定防冰堵应急预案；加强站内排污，排除管线内的积水和杂质；同时加强生产现场员工责任心，认真执行日常巡检制度，时刻监测压力温度变化情况和调压装置电伴热的运行情况。以便于及时发现与处理事故隐患，把引起冰堵的隐患消灭在萌芽状态中，确保输气安全平稳运行。
参考文献
[1]刘洋， 董玉斌 天然气管道冰堵发生原因及解决措施研究《科研》 2016年第3期 257页
[2]董永堂 探析天然气冰堵防治措施与处理方法 《中国化工贸易》 2014年第27期
作者简介：韩涛，男，1979年10月出生，输气技师，从事油田开发技术工作。
