研究表明^[1～3]，填料膨胀30%以上才能达到较好的密封效果。要保证这个膨胀率，需要燃气中水蒸气的饱和度大于75%，而乙二醇的饱和度只需50%以上即可。由于管道中尘埃和杂质也会吸附加湿剂，为了保证接口处加湿剂的饱和度，必须提高加湿处理站燃气中加湿剂的饱和度，显然乙二醇在扩大加湿站的作用半径方面更有优势。由于乙二醇的消耗量小，因此乙二醇加湿设备要小得多，运行费用也少得多。

    由于水蒸气热值为零，加湿后的天然气的热值将会减小。相反，乙二醇热值与天然气接近，天然气加湿处理后热值的变化可以忽略不计。麻丝填料吸附乙二醇的过程是一个扩散传质过程，因此在相同条件下，吸附量与填料和加湿剂的接触面积有关。如果铸铁管接口处发生泄漏，泄漏的天然气必然要通过填料，吸附过程就在泄漏通道的周围进行，加大了天然气与填料之间的接触面积，于是在泄漏接口处的吸附量就大大增加，填料得以膨胀，从而减小泄漏通道的尺寸，甚至完全密封。因此，天然气加湿除了能在管道转换初期，使承插式铸铁管接头填料始终处于一种膨胀状态、防止发生泄漏外，还可以在已经出现泄漏的铸铁管管网上使用，以减少现有泄漏甚至修复。

    国外常用的溶剂有芳香烃类(主要为三甲基苯)和馏出油。

    ① 芳香烃类：在法国常用三甲基苯这种芳香烃类物质。由于橡胶对芳香烃相当敏感，因此对此类加湿剂的用量控制要求更高、更严格。用量过多会导致橡胶材料过度膨胀，从固定位置上脱落，不仅不能防止泄漏，反而会加重泄漏。芳香烃类主要作用于接头中的橡胶材料和调压器、用户管道阀门内的皮革密封材料。

② 馏出油：针对橡胶接口的常用加湿剂。它是石油初期处理的柴油系馏分中的一种轻油，芳香烃的质量分数为10%～20%，降低了橡胶对加湿剂的敏感性，减少橡胶材料的过度膨胀，更容易控制和确保安全。试验表明^[8]，对于馏出油只需要10%的饱和度就可以满足要求。另外，橡胶密封材料对加湿剂的脱附作用要比麻丝填料慢得多，但是它的吸附速度却比麻丝填料快得多。典型馏出油加湿处理天然气流量见图3^[1]。

 

 

    天然气加湿的实现方法通常可分为两类：雾化加湿剂成微液滴，喷入燃气管道由燃气吸收；加热加湿剂产生蒸气喷入燃气管道中。具体应用时，主要有直接雾化加湿法、鼓泡加湿法、喷淋加湿法。

    ① 直接雾化加湿法

    直接雾化加湿法是系统利用调压器前后的燃气压力差作为动力，不需额外动力就可实现雾化加湿功能。利用天然气调压站前的中压或高压燃气，经调压器减压后，遇到管道内特制的雾化喷嘴形成高速燃气流，高速燃气流在燃气管道内产生负压，通过插入管道内的虹吸管引射加湿剂储罐中的加湿剂，形成天然气和雾化加湿剂的混合物，实现天然气加湿。

    ② 鼓泡加湿法

    鼓泡加湿法所用的储罐，其下部为被电加热器加热的加湿剂液池，上部为气相空间。当把用作载气的天然气直接通入被电加热器加热的加湿剂液池时，气流分布器把天然气分成细小的气流，增大天然气与加湿剂的接触面积，使天然气逸出加湿剂液面时达到加湿剂蒸气饱和。与此同时，另一部分稀释用天然气也通过浸在加湿剂液体里的盘管，使其温度与加湿剂温度一致。盘管出口为储罐上方的气相空间，载气天然气和稀释用天然气在此气相空间混合，使加湿剂蒸气在天然气中变成不饱和，避免这部分天然气在进入管道前因环境冷却作用而造成加湿剂凝结析出。

    ③ 喷淋加湿法

    喷淋加湿法是把载气天然气加热后，通过加湿剂喷淋塔，实现加湿的目的。加湿设备通过测量天然气流量和温度来控制加湿剂计量泵，从而控制加湿剂的量。为了增大气液两相接触面积，喷淋塔装载了多孔填料，使加湿剂能充分被载气天然气所吸收携带。该方法适合天然气的大流量加湿处理。

    加湿后的天然气虽然与燃气混为一体，但是在管道内流动时，温度、压力会不断变化，携带加湿剂的气、液两相间的平衡也在不断变化，这就是加湿器存在作用距离的根本原因。影响加湿器有效作用距离的因素包括管道的敷设坡度、埋地深度、环境温度、麻丝材料的毛细作用及由此决定的脱水、吸水速度等。同样的加湿器在不同的管网情况下使用，其有效作用距离可能会有很大差别。

    ① 天然气加湿输送方法仅是转换时使用的减少泄漏的方法之一，国外还使用过接口紧固等其他方法，各种方法都有其特点和适用场所。

    ② 在实施加湿工艺前，应对管网现有接口种类、数量、完好程度、所输送的人工煤气中水和烃的饱和度进行调查，以决定加湿剂的种类。

    ③ 在确定加湿剂时，不仅要考虑尽可能地对管网中所有形式的接口都发生作用，而且要考虑加湿剂的经济性和可获得性。

    ④ 在管网中实施加湿技术时，必须建立严格的监测制度，定期对管网中有代表性的点进行采样、监测。另外，还要随机采样，监测加湿效果。

    ⑤ 在采用加热的方法时，热的加湿后的天然气与冷的未加湿天然气混合，温度下降，到达露点后，加湿剂会凝结为液体。在压力喷雾时，细微液滴的蒸发需要白天然气及管道吸收热量，当天然气向这些细微液滴的传热不足以将全部液滴蒸发时，就会有部分液体凝结下来。凝结下来的量越多，加湿的效果越差。

    天然气加湿输送工艺属临时性或过渡性措施，不能希望通过加湿来代替管网的更新改造，但加湿可延迟系统中对新气源适应性最差的管道的维修、更新工作，甚至直至管网的寿命到期。这样可在确保安全的前提下，提高管网系统的利用率。

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