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陈赓良 的个人博客

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商品天然气的水含量/水露点指标不能取消

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在2017年12月完成的强制性国家标准GB17820报批稿中,取消了水含量/水露点指标,此举颇令人费解。从当前天然气气质指标国际标准化的发展态势分析,水含量/水露点指标不仅不能取消,而且还正在从较难精确测量的(物理性质)水露点指标向溯源链更为完善的、可以精确测定的水含量指标发展。以德国燃气与水工业协会的DVGW G260法规为例,该国在2013年发布的新规中,将2008年制订的水露点指标修订为更严格的水含量指标。2008年发布的DVGW G260法规中,规定第2族燃气的水露点为“管道压力下的土地温度,0C”;但2013年发布的新规中,修订为“当管道压力≤10bar时,水含量≤200mg/m3;当管道压力≥10bar时,水含量≤50mg/m3”,这是一个极为严格的水含量指标!

水含量/水露点是商品天然气不可或缺的物性指标

水分是天然气从采出至消费的各个处理或加工步骤中最常见的杂质组分,且其含量经常达到饱和。一般认为天然气中所含水分只有当其以液态存在时才是有害的,因而工程上常以水露点温度来表示天然气中的水含量。水露点温度是指在一定压力下,天然气中水蒸气开始冷凝而出现液相水的温度。

水分在天然气中的溶解度随压力升高和/或温度降低而减小,故对天然气进行压缩或冷却处理时应特别注意估计其中的水含量,因为液相水的出现至少在以下3方面对处理装置及输气管道是十分有害的。

1.冷凝水的局部积累将限制管道中天然气的流率,降低输气量,而且水的存在(不论气相或液相)使输气过程增加了不必要的动力消耗,也给有关处理装置(如轻烃回收装置)上的机泵和换热设备带来一系列麻烦。

2.液相水与CO2和/或H2S接触后会生成具有腐蚀性的酸,天然气中酸气含量愈高,腐蚀性也愈强。H2S不仅引常见的电化学腐蚀,它溶于水生成的HS—─能促使阴极放氢加快,并阻止原子氢结合为分子氢,从而造成大量原子态氢积聚在钢材表面,导致钢材氢鼓泡、氢脆及硫化合物应力腐蚀开裂(SSC)。钢。

3.湿天然气中所含水分和小分子气体及其混合物可在较高的压力和温度高于00C的条件下,形成一种外观类似于冰的固体水合物。后者可能导致输气管道或其它处理设备堵塞,给天然储运和加工造成很大困难。。

正因为水含量/水露点指标的重要性,这2项技术技术均列入ISO13686-2013第5.3.2段的表1之中。

表1    商品天然气的物理性质的表述单位与相关测试方法标准



若干国家及组织对管输天然气水含量/水露点指标的规定

表2示出了若干国家及组织对管输天然气水含量/水露点指标的规定。值得注意的是法国对商品天然气中水含量/水露点(及硫含量)的规定是以政府标准文件形式发布的;迄今为止,法国的气质指标中以此形式发布的指标仅有3项(另一项是高位发热量),其它所有指标均由输气公司在其输气合同中规定。

表2    若干国家及组织对管输天然气水含量/水露点指标的规定