天然气门站的管道为什么会结冰?

回答：社区管理员   积分：73829 时间：2011-3-28   悬赏得分：10分

参考：     在寒冷的冬季，常可以看到玻璃窗内表面凝结许多水珠甚至向下流淌，而玻璃窗外面却没有，为什么呢？这是因为室内空气中水蒸气会在玻璃窗表面结露而室外水蒸气不会在玻璃窗表面结露的缘故。室内空气中水汽含量比室外高，使室内空气水露点高于室外空气水露点。由于玻璃表面温度低于室内空气水露点但高于室外空气水露点，因此只会在玻璃窗内表面结露而不会在外表面结露。     天然气中不可避免地会含有水汽，故而天然气也存在类似的水露点。在温度等于或低于水露点的管壁上，水汽就会冷凝聚集成水。在不同的条件下，这些水会形成不同的固态沉积物，减小当量管径，增加流动摩擦阻力甚至堵塞管道。     沉积物有两类，一类是冰块，另一类是天然气水合物。     当管壁温度既低于水露点又低于水的凝点时，冷凝水会结冰，形成冰塞。     天然气水合物外观上是类似于碎冰或雪的白色结晶体，结构上是一种笼形包合物，可以是十二面体、十四面体或十六面体。水分子借氢键结合成笼形晶格，气体分子则在范德华力作用下被包围在晶格中。管道中形成水合物的条件是天然气温度既低于水露点又低于水合物形成温度并需存在晶种。通常在压力为3～5兆帕和温度为2～6摄氏度的条件下，水与天然气充分接触即可形成水合物。     首先是脱水法或干燥法。天然气脱水后可使水露点降到管线温度以下，管壁上不会出现冷凝水，从根本上清除了冰塞和形成水合物的基础。我国规定一立方米天然气中水汽不超过125毫克或管道温度比水露点高5摄氏度以上。     其次是化学抑制剂法。加入甲醇、乙二醇等化学药品后，改变了水分子间的相互作用，降低了水合物形成温度，使水合物形成温度低于管线温度。这是常用的方法。     再次是加热保温法。使管线中的天然气温度高于生成水合物的温度。该方法不适于干线输气管道，因为加热升温会使天然气黏度增加。     最后是降压法。压力降低可使水合物形成温度降低。该方法常用于排除已形成的水合物。放空管道可使管道中水合物溶解。