如何有效發(fā)揮管道清管裝置的作用

張武（大慶油田天然氣分公司油氣儲運二大隊輸氣二隊，黑龍江　大慶　163711）

如何有效發(fā)揮管道清管裝置的作用

張武（大慶油田天然氣分公司油氣儲運二大隊輸氣二隊，黑龍江大慶163711）

本文主要針對近年來，油田內(nèi)天然氣集輸管道上配套的清管裝置，未能發(fā)揮其應(yīng)有的作用，。影響了天然氣集輸管道的安全平穩(wěn)運行。從天然氣集輸管道清管裝置運行狀況和操作技術(shù)現(xiàn)狀兩個層面上，分析了存在的問題，提出了解決問題的相應(yīng)措施，以及作者在生產(chǎn)實踐中較為有效地操作方式方法。

天然氣集輸；清管裝置；查找問題；相應(yīng)措施

管道輸送是天然氣集輸?shù)闹饕绞?。清管作業(yè)是天然氣管道工程建設(shè)和天然氣管道輸送介質(zhì)運行過程中必不可少的一個環(huán)節(jié)。按照設(shè)計規(guī)范要求，長度大于4000米的天然氣集輸管道就應(yīng)配套設(shè)計安裝清管裝置，具備管線清管作業(yè)功能。目前，在油田上從各小站至聯(lián)合站之間，各聯(lián)合站至壓氣站之間的集輸管道都安裝有清管裝置。但是，由于清管裝置自身，清管操作技術(shù)，以及日常管理，重視程度等方面的原因，這些清管裝置沒有很好的發(fā)揮作用，影響了天然氣集輸管道的正常運行，尤其是冬季的正常運行。

1　清管裝置的運行使用現(xiàn)狀：

近年來，隨著油氣儲運專業(yè)化管理工作的推進，天然氣管道的收發(fā)球設(shè)施越來越完善，清管裝置的種類也由原來的單一的收發(fā)球筒增加了清管閥，清管器的種類也由橡膠清管球發(fā)展到皮碗式清管器、平板式清管器、柔性軟體清管器等多用途、多品種。但是這些裝備由于各種原因，沒有很好的發(fā)揮作用。

1.1設(shè)備老化，存在安全隱患

按照設(shè)計規(guī)范要求，收發(fā)球筒應(yīng)當(dāng)按照Ⅱ類壓力容器管理，收發(fā)球筒的制造應(yīng)由具有專業(yè)資質(zhì)的廠家制造。目前在油田上還有較大數(shù)量的，由安裝單位自行焊接組裝的，非標的收發(fā)球筒在用。由于年久失修，許多收發(fā)球筒的閥門密封不嚴，快開盲板開關(guān)不靈，無法進行正常作業(yè)，同時還存在安全隱患。

1.2交工時資料不全，技術(shù)培訓(xùn)跟不上

新的清管閥、清管器、及配套的信號源、接收機等設(shè)備在投產(chǎn)后移交給使用單位。生產(chǎn)廠家沒有對使用單位進行售后技術(shù)培訓(xùn)，大部分員工沒有掌握收發(fā)球裝置的操作技能，不知如何操作。以近年來新安裝的清管閥閥為例，據(jù)廠家介紹，清管閥的閥位在運行和取放球時的通過流量是一樣的。實際操作中我們發(fā)現(xiàn)是有區(qū)別的。當(dāng)球閥操作機構(gòu)指示在“開”位置時通過面積為100%，在“關(guān)”位置時的通過面積僅為30%。在夏季局部節(jié)流沒有太大問題。如果是在冬季，濕氣在通過球閥較小的空間時，氣流攜帶的游離水會使通過面積越來越小，造成節(jié)流乃至凍堵。

清管閥“關(guān)”位時閥體截面通徑

清管閥“開”位時閥體截面通徑

2　清管裝置的操作技術(shù)現(xiàn)狀

2.1清管器選用不當(dāng)，清理效果差

在清管作業(yè)中，應(yīng)當(dāng)按照管線的實際內(nèi)徑選用合適的清管器，否則，可造成清管器發(fā)射失敗或清管效果差。2007年我們在一條長度為4000米。管道規(guī)格為￠325×7管線上進行清管作業(yè)。先是發(fā)射橡膠清管球，15分鐘即回收清管球及少量積碳。隨后發(fā)射柔性軟體清管器，歷時90分鐘回收到清管器，同時清理出積液約30立方米。經(jīng)分析，橡膠清管球與管道內(nèi)壁密封面為環(huán)形條狀密封，在清管球在管道內(nèi)運行時，管道內(nèi)的積液突破橡膠清管球與管道內(nèi)壁密封面的環(huán)形線狀密封，留在管道內(nèi)。使用清管球進行清管作業(yè)效果差，回收到清管球只能說明管道沒有堵塞，清管球通過了而管道內(nèi)的積液卻留下了。柔性軟體清管器與管道內(nèi)壁密封面的環(huán)形面狀密封，因此清理效果好。

清管球、皮碗式清管器、柔性軟體清管器在管線內(nèi)與管線內(nèi)壁密封面積比較

2.2清管作業(yè)方式不當(dāng)，造成浪費和污染

在以往的的清管作業(yè)中，各單位大多采用非在線通球的清管作業(yè)方式，通常采用非在線通球方式，即在各小站向聯(lián)合站側(cè)發(fā)送清管器，在聯(lián)合站進行放空并回收清管器。或在聯(lián)合站發(fā)送清管器，通過壓氣站火炬放空，這樣操作，清管器回收速度快，但管道內(nèi)積液經(jīng)壓氣站火炬排出會造成環(huán)境污染。同時，部分天然氣因放空造成浪費。

3　解決問題的措施

被積液污染的火炬附近地面

非在線清管作業(yè)時經(jīng)由火炬噴出的積液

如何使用好天然氣集輸管道上的清管裝置，使其能夠最大限度的發(fā)揮其應(yīng)有的作用，為天然氣集輸提供有力的保障。是擺在我們油氣集輸專業(yè)人員面前的必須要破解的重要課題。結(jié)合我們管理和操作方面的經(jīng)驗，就如何使用好天然氣集輸管道上的清管裝置，提出以下措施。

3.1合理設(shè)置清管裝置，適應(yīng)生產(chǎn)需要

在管道新建和改造中，加強與設(shè)計部門的溝通，根據(jù)管道的具體情況和實際需要，合理的設(shè)計配置清管裝置，確保清管裝置在各種工況條件下都能夠發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

3.2做好工程資料的交接，加強技術(shù)培訓(xùn)

新投產(chǎn)的管道的投產(chǎn)驗收工作中，要注意有關(guān)技術(shù)資料的交接和整理。對于新型設(shè)備的使用前期培訓(xùn)，要在管道投產(chǎn)前完成。同時要理順售后服務(wù)渠道，記錄好有關(guān)人員的聯(lián)系方式，以備急需。

針對油田氣集輸過程中實際生產(chǎn)需要，天然氣分公司員工技能培訓(xùn)中心，結(jié)合生產(chǎn)實際，安裝投用了一套集管道清管裝置操作、陰極防腐檢測、管道故障判斷處理為一體的模擬操作系統(tǒng)。對油氣儲運系統(tǒng)員工進行清管裝置操作等技能的技術(shù)培訓(xùn)。提高了員工在清管裝置操作方面的技能。

3.3建立規(guī)范，完善制度

針對清管作業(yè)中可能出現(xiàn)的問題和安全隱患，我們制定了天然氣分公司《油氣儲運管道清管作業(yè)操作規(guī)程》，在規(guī)程中，對管道的清管作業(yè)時間、操作權(quán)限、污染物的排放，天然氣放空量等，都提出了明確的要求。進行清管作業(yè)必須有大隊調(diào)度室的調(diào)度指令方可進行。

同時還編制了《清管作業(yè)操作卡》，操作卡中有清管作業(yè)的風(fēng)險提示、應(yīng)急處置等內(nèi)容。在操作步驟中，從穿戴勞動保護用品、佩戴防護器具要求起，直至清管作業(yè)完畢。每一個步驟完成后，都要在確認欄內(nèi)劃勾確認后方可進行下一個步驟的操作。最后操作人、監(jiān)護人要簽字確認后報大隊調(diào)度室備查。從而杜絕了野蠻操作，減少了環(huán)境污染，降低了天然氣的浪費，消除了事故隱患。

3.4改變作業(yè)方式，杜絕污染和浪費

近年來，我們?yōu)榱藴p少管道置換的氮氣用量，降低生產(chǎn)成本，在管線動火前的氮氣置換作業(yè)中，采取使用氮氣驅(qū)動清管器，清理管線內(nèi)的積液和可燃介質(zhì)，可以節(jié)省氮氣置換費用。在管道投用置換時使用清管器作為管道置換時天然氣與投用管線內(nèi)空氣的隔離裝置。以往在新建管道或局部檢修更換管段后，投產(chǎn)前要先使用氮氣對管道內(nèi)的空氣進行置換，防止置換用的天然氣直接與管道內(nèi)的空氣接觸混合而發(fā)生事故。使用清管器作為隔離裝置，可以不使用氮氣對擬投用管道進行先期置換。對于長輸管線則可以利用清管裝置采用“氮氣列車”方法進行隔斷置換。所謂“氮氣列車“置換法是先用氮氣向管道內(nèi)發(fā)送一枚清管器，待向管道內(nèi)充入一定體積的氮氣后，再使用天然氣向管道內(nèi)發(fā)送第二枚清管器并直接進行天然氣置換。由兩枚清管器密封的氮氣段將置換天然氣與管線內(nèi)的空氣隔離開來，在保證管道置換效果的同時，又減少了氮氣使用量，節(jié)約了生產(chǎn)成本。

管線動火前的氮氣置換作業(yè)中的清管作業(yè)

在新管線投產(chǎn)時采用“氮氣列車”方法進行隔斷置換管線內(nèi)空氣

4　結(jié)語

通過幾年來天然氣集輸管道的運行檢驗，由于采取措施得當(dāng)，現(xiàn)場工作到位，我們輸氣二隊每年入冬前的濕氣集輸管道的清管作業(yè)達到了100%，每年冬季輸送濕氣達5000萬立方米，沒有出現(xiàn)管線凍堵現(xiàn)象。其中有些措施和辦法在其他油氣集輸裝置和站隊具有借鑒作用。

［1］王志昌.輸氣管道工程.北京：石油工業(yè)出版社，1997.

［2］中國石油天然氣集團公司人事服務(wù)中心.輸氣工，石油工業(yè)出版社2005.4.

張武（1982-），男，天然氣分公司油氣儲運二大隊技術(shù)員，助理工程師職稱。