[发明专利]一种防冻堵的节流油嘴

说明书

本发明涉及一种防冻堵的节流油嘴，包括阀体3、位于阀体中的节流油嘴2、压力检测仪5、温度检测仪6、电加热器8、抑制剂添加箱12、流量计7、抑制剂储液箱10和计算机9，所述压力检测仪5、温度检测仪6和电加热器8设置在节流油嘴2的管道出口4，所述抑制剂添加箱12设置在节流油嘴2的管道入口1，抑制剂添加箱通过流量计7连接抑制剂储液箱10，抑制剂储液箱装有水合物抑制剂，并设有液位监测计14和指示灯15，抑制剂储液箱、抑制剂添加箱分别安装闸阀，所述压力检测仪、温度检测仪、电加热器、流量计、闸阀和液位监测计均连接计算机9。本发明结构合理，便于安装与检修，实现天然气管道油嘴处自动化冻堵防治，具有广阔的市场应用前景。

技术领域

本发明属于管输天然气水合物防治技术领域，尤其是涉及一种防冻堵的节流油嘴的设计方法。

背景技术

天然气水合物是一种稳定存在于低温、高压环境条件下的笼形晶体化合物。天然气水合物冻堵指的是天然气在含有一定水分、低温、高压的条件下，生成天然气水合物并堵塞管道或阀门。冻堵不仅会导致设备损坏，影响输气管道输气效率，严重时还会引起管线憋压等安全事故，需要高度重视。

目前，在天然气水合物冻堵防治措施实践中，有除水法、降压法等解堵方法。除水法成本高，有很大的局限性；降压法是通过控制管线压力，使操作压力在水合物生成压力以下，但为了保持一定的输送能力,管线的压力一般不能随意降低。加热法可改变管道温度，破坏水合物生成的温压条件，是防治水合物生成最直接有效的防治手段。添加抑制剂已被实践证明是防治天然气水合物的有效方法，已在世界范围内广泛应用，但加注抑制剂的时间难以判断，大剂量的抑制剂注入成本高昂。通过对当前众多管输天然气水合物堵塞的实际事故进行分析发现，最容易引起水合物堵塞的点往往集中在流速变化较大的节流油嘴处，这是因为油嘴阀节流后，由于焦耳-汤姆逊效应，管道内温度迅速降低，压力升高，导致温压条件满足水合物的形成条件，进而会引起节流位置、流动方向改变等位置形成冰堵体。所以，亟需设计一种能耗低、经济效益高、针对性强的防冻堵节流油嘴。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防冻堵的节流油嘴，针对天然气管道中经节流阀后存在生成水合物堵塞管道的风险问题，使管道冻堵发生的可能性大大降低，实现天然气管道油嘴处自动化的冻堵防治。本发明结构合理，装置简单，便于安装与检修，减少人工操作，节约成本，具有广阔的市场应用前景。

为达到以上技术目的，本发明采用以下技术方案。

本发明通过温度、压力检测装置检测管道内的温压状态，中控系统判断该位置是否存在水合物生成风险，在管道中达到水合物生成的温压条件时，通过自动加入水合物抑制剂以及电加热的有效手段进行防止冻堵。

一种防冻堵的节流油嘴，包括阀体、位于阀体中的节流油嘴、压力检测仪、温度检测仪、电加热器、抑制剂添加箱、流量计、抑制剂储液箱和计算机，所述压力检测仪、温度检测仪和电加热器设置在节流油嘴的管道出口，所述抑制剂添加箱设置在节流油嘴的管道入口，抑制剂添加箱通过流量计连接抑制剂储液箱，抑制剂储液箱装有水合物抑制剂，并设有液位监测计和指示灯，抑制剂添加箱和抑制剂储液箱均安装闸阀，所述压力检测仪、温度检测仪、电加热器、流量计、闸阀和液位监测计均连接计算机。

所述压力检测仪、温度检测仪安装在节流后的管道出口处，安装位置设有填料密封，确保管道的密封性。

所述压力检测仪、温度检测仪实时监测管道内的温度、压力，并将数据传输到计算机，计算机结合天然气水合物的相平衡曲线对管道内的温度、压力数据进行分析，判断管道内是否到达水合物生成的温压条件。

所述电加热器安装在节流后的管道出口处，并紧贴管壁。

所述计算机与电加热器相连，控制电加热器的启动及关闭，开启时间及功率大小。

所述计算机与流量计、闸阀相连，可控制抑制剂添加箱和抑制剂储液箱的开启与关闭，并计量抑制剂用量。