美国德克萨斯州近期经历了百年一遇的持续性暴雪严寒天气，包括休斯顿在内的部分城市温度一度下降到-20℃以下，寒潮降临引发创纪录的用电高峰。据媒体报道，德州电网在2月14日晚创下了69.2GW的冬季用电高峰纪录。从2月15日凌晨1点开始，德州电网运营商得克萨斯电力可靠性委员会（ERCOT）宣布遭遇历史上最为严重的供能危机，包括达拉斯（Dallas）、休斯顿（Houston）、圣安东尼奥（San Antonio）和奥斯汀（Austin）等主要城市已有超过200万家庭“被电网主动停止供电”，且停电时间从几小时延长到数天。德州电网长期“孤立运行”，在ERCOT公布的预案中，极端寒潮会导致大概8GW火电设备、5GW风电设备无法发电。实际上却有超过30GW的设备无法工作，其中26GW是火电、4GW左右是风电。天然气发电是德州最大的供能渠道，平时该州发电量的一半以上来自天然气发电厂。有观点认为，极端寒冷引起德州天然气业务和供应链出现故障，致使天然气发电量急速短缺，应该成为此次电力危机的主因。具体而言，德州天然气产量约占全美的1/4，此次寒潮期间天然气产量的降幅达30%以上。产量下降既归因于油气井井口结冰，寒冷气候更使得天然气输气管道出现大量冰堵，最终瘫痪部分天然气管网。

　　地处亚热带地区的美国德克萨斯州，平时缺乏预防控制天然气冰堵的意识，也缺乏预防管道冰堵的监控措施。相比之下，俄罗斯在西伯利亚甚至北极亚马尔项目，都有天然气田与天然气管道，在-60℃的严寒冬季仍能稳定可靠地向本国乃至西欧供应冬季取暖所需的天然气乃至液化天然气（LNG），凸显了严寒条件下天然气管道冰堵防治和应急处理技术的重要性。

　　何为冰堵？天然气中的各种小分子气体(如CH₄、C₃H₈和C₂H₆)与水结合以后，在一定温度和压力条件下会形成碎冰、雪沫状的固体结晶（即天然气水合物），大量积累后会对管道、仪表与设备等产生堵塞，这就是所谓的冰堵现象。天然气管道一旦发生冰堵，就会严重影响输气过程，导致输送稳定性不足，同时还会影响介质流量的计量精度。在气液联动截断阀引压管位置处也极易产生水合物，使有关控制单元对相关信号的检测受到影响，甚至导致截断阀阀门因检测失败而误关。当阀门关闭以后，有些天然气管道也会在阀腔、死气段内形成水合物，随着水合物体积增大而出现管道冻裂等问题。

　　如何有效预防天然气长输管道发生冰堵？一般来说，可以从控制气源露点和管道的干燥工作两个方面来进行。首先，要对气源的露点进行严格把控，将天然气中的水露点尽力降低到一定标准。通常天然气需要在净化厂进行脱水处理后才能进入管道，脱水方法目前主要有超音速分离法、冷冻分离法、固体吸附法和液体吸收法，甘醇脱水技术目前在工程实际中被广泛采用。其次，对天然气管道进行彻底干燥也至关重要，在实际操作过程中常采用真空干燥、干空气干燥、干燥剂干燥等方法，也可以通过化学抑制剂以及提高天然气温度等方法来进行。当然，在天然气输送过程中要做好清管工作，及时清除管道内存在的积液、积物等。

　　天然气管道发生冰堵后如何应急处理？第一，可以向输气管道内注入亲水性较好的甲醇等防冻剂来吸收水分，有效降低天然气的水露点，水合物也会随之分解。第二，可以在调压撬前采取加温措施，或者在易出现冰堵的位置增加伴热带等，进而将水合物分解。第三，可以关闭被堵段两端的阀门，通过将天然气适当放空降压，水合物也会随之逐渐分解。第四，分输站场调压撬上调压阀的节流部件极易出现冰堵现象，适当提高调压阀后的运行压力或降低分输站场调压阀前的运行压力，来减小压差，也可以促使水合物分解。

　　环保多相流高效分离技术与设备研究团队在北京市教委科技发展计划项目、国家科技重大专项子课题、国家自然科学基金青年基金项目等的支持下，近十多年来先后开展了紧凑型天然气动态离心脱水技术、管式气液分离技术、基于微液滴强化吸收传质的管式天然气甘醇脱水技术等相关研究。近两年来，通过将气雾同向湍流流动强化气体吸收技术与管式轴向旋流分离技术相结合，开发了基于气体-液滴同向湍流流动的天然气气相水脱除用高效管式分离设备。