Основные факторы, определяющие условия образования и стабильного
существования газогидратов, это:
·
наличие газов и их состав;
·
фазовое состояние и состав воды;
·
температура;
·
давление.
Наличие воды в жидкой фазе возможно, если газ насыщен водяными парами, то есть относительная влажность.
Температура, при которой в газовой смеси может происходить образование
капель воды, называется точкой росы.
Если по условиям транспорта температура газа не снижается ниже точки
росы, то в таком газопроводе не выпадает капельная влага и, следовательно, нет
условий образования гидратов;
Если температура газа ниже точки росы, то будет происходить конденсация
воды, и возможно образование гидратов.
Точка росы для газа известной относительной плотности определяется по
номограмме (рисунок 1). Из нее следует, что влагосодержание углеводородного
газа возрастает с повышением температуры и снижается с повышением давления.
Рисунок
1 — Максимальное содержание водяных паров в газе в зависимости от давления и
температуры
Каждая кривая — геометрическое место точек росы в зависимости от
содержания в газе воды при постоянном давлении. В зоне выше кривой свободная
вода имеется, ниже — отсутствует.
Давление, при котором образуются гидраты, будет зависеть от состава газа.
Равновесные условия начала
образования гидратов для газов разной относительной плотности ориентировочно и
быстро можно определить из диаграммы (рисунок 2).
Рисунок
2 — Условия образования гидратов для газов различной относительной плотности
Каждая кривая на графике представляет собой геометрическое место точек
начала образования гидратов в зависимости от давления и температуры газа данной
относительной плотности. В зоне выше каждой кривой гидраты образуются, ниже
кривой – отсутствуют.
Из графика следует:
·
возможность образования гидратов увеличивается с
повышением давления и понижением температуры газа.
·
чем тяжелее газ, тем меньше давление и выше
температура, при которых образуются гидраты.