天然氣輸氣場(chǎng)站清管收球作業(yè)分析

藍(lán)浩杰+楊瑞娜+王竟宇

摘要：本文從天然氣長(zhǎng)輸管道清管檢測(cè)作業(yè)中的收球場(chǎng)站角度出發(fā)，對(duì)清管器的類(lèi)型及應(yīng)用進(jìn)行介紹，對(duì)清管收球作業(yè)涉及的工藝及可能引發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析總結(jié)，并提出相應(yīng)解決措施，以期為日后場(chǎng)站的清管收球作業(yè)及其他類(lèi)似管道的清管檢測(cè)作業(yè)提供借鑒。

Abstract： This paper introduces the type and application of pipe cleaner from the receiving ball station in the pipeline cleaning inspection of long-distance natural gas pipeline， analyzes and summarizes the processes involved and the risks that may be caused， and puts forward corresponding solutions， with a view to provide reference for the similar pipeline cleaning and ball receiving operations in future field stations.

關(guān)鍵詞：清管檢測(cè)；收球作業(yè)；工藝流程；風(fēng)險(xiǎn)分析及預(yù)防

Key words： pipeline cleaning inspection；ball receiving operation；process flow；risk analysis and prevention

中圖分類(lèi)號(hào)：TE832 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2018）01-0097-02

1 清管檢測(cè)的目的

定期清管能夠使企業(yè)隨時(shí)掌握管道的運(yùn)行狀況。清管檢測(cè)的作用可以歸納為以下幾點(diǎn)[1]：

①清理輸氣管道內(nèi)的液態(tài)水，以防在氣溫極低的情況下水結(jié)冰堵塞管道，以確保用戶(hù)的供氣質(zhì)量充足。②管道內(nèi)存留的污泥、砂子等雜質(zhì)必須清理干凈，以降低天然氣的摩阻損失，確保管道高效率地完成輸送作業(yè)。③管線內(nèi)壁腐蝕后殘留的鐵銹、硫化鐵粉末以及管線施工后留下的焊渣、泡沫清管器碎片等，檢查時(shí)一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，必須及時(shí)清理干凈，防止廢渣干擾除塵分離器和過(guò)濾設(shè)備正常作業(yè)。④檢查管道內(nèi)部的通過(guò)能力以及管道內(nèi)外部金屬有無(wú)變形或缺失情況，構(gòu)建管道參數(shù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，全面確保管道滿(mǎn)足使用要求。⑤清理天然氣中含有的污液、雜質(zhì)或粉塵，避免雜物沖刷或腐蝕管線內(nèi)壁導(dǎo)致設(shè)備無(wú)法正常使用。

2 清管作業(yè)中清管器的選型

2.1 泡沫清管器

由聚氨酯模制成的泡沫清管器主要通過(guò)擠壓泡沫接觸管壁實(shí)現(xiàn)刮掃除液體和密封，其管道通過(guò)能力強(qiáng)，變形大，在不清楚管道內(nèi)部狀況的情況下可以使用泡沫清管器試探管道的通過(guò)能力[2]。

2.2 心軸清管器

心軸清管器的中間有一個(gè)心軸，心軸上可以安裝各種輔助部件來(lái)完成各類(lèi)需求。通常心軸清管器兩端安有2-6個(gè)橡膠皮碗或直板，采用耐磨的氯丁橡膠或者聚氨酯材料，中間安有刮刀或鋼刷用來(lái)除去管壁的結(jié)蠟或污垢。按結(jié)構(gòu)可以分為：蝶形皮碗清管器、錐形皮碗清管器、盤(pán)式清管器、刮刀清管器、鋼刷清管器、萬(wàn)向節(jié)清管器。

檢查管道通過(guò)能力，或需要強(qiáng)力清除管內(nèi)的硫化物或污液時(shí)就必須使用心軸清管器，根據(jù)不同的清管要求，可以選擇不同構(gòu)造的清管器，比如皮碗的、直板的、帶鋼（尼龍）刷或者磁性的等等。對(duì)于一般的管道，采用皮碗或者直板清管器均可，對(duì)于內(nèi)部管壁有較多污垢或者鐵銹的管道，釆用帶刮刀或者鋼絲刷式清管器是合適的，對(duì)于有內(nèi)涂層的管道則應(yīng)選擇尼龍刷式的清管器，以避免造成內(nèi)涂層的破壞。若是管道內(nèi)部存在鐵誘或者其他施工雜物如焊條等，而管道又要求必須清除此類(lèi)雜物，那就應(yīng)當(dāng)選擇帶磁性的清管器。

2.3 智能清管器

這類(lèi)清管器屬于運(yùn)行管道檢測(cè)工具，其具備比清掃管道更加重要的功能，比如檢測(cè)管道防腐層、管壁腐蝕、埋深位置，可以在不影響管線正常使用的情況下提供管道的內(nèi)部情況。

3 清管收球作業(yè)工藝

3.1 準(zhǔn)備工作

①掌握管道設(shè)計(jì)參數(shù)，摸清管道走向，收集管道近期運(yùn)行參數(shù)及之前的清管資料。②制定科學(xué)、合理、安全可行的清管、檢測(cè)作業(yè)方案，完成清管作業(yè)操作細(xì)則，做好人員安排，包括收發(fā)球人員、監(jiān)聽(tīng)人員及通訊、后勤人員，按要求進(jìn)行崗前安全培訓(xùn)；③編制清管、檢測(cè)期間的運(yùn)行方案，備好工器具。調(diào)整管線運(yùn)行方式，使其與上下游供氣、用氣單位進(jìn)行協(xié)調(diào)，對(duì)沿線各清管站及管線上各種設(shè)施進(jìn)行徹底檢查，確保清管操作期間各類(lèi)設(shè)備運(yùn)行正常[3]。

3.2 收球場(chǎng)站排污工藝布置

安陽(yáng)站排污罐容量小，約8.2m3，最高允許工作壓力為0.3MPa，不能滿(mǎn)足清管作業(yè)時(shí)的排污要求，為了安全、及時(shí)排放、收集和處理作業(yè)過(guò)程中清出的大量水和污物，選擇開(kāi)挖臨時(shí)排污坑。臨時(shí)排污坑按照約20m3的容量開(kāi)挖，為長(zhǎng)方體型。排污池開(kāi)挖完畢后，采用了防雨布鋪設(shè)坑底與四周，做好排污坑內(nèi)的防水，防止污液滲入周?chē)寥?，造成污染?/p>

3.3 收球工藝流程

收球作業(yè)必須由經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍進(jìn)行，在收球作業(yè)過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格按照作業(yè)細(xì)則進(jìn)行，在流程切換的各個(gè)環(huán)節(jié)，既要按規(guī)定謹(jǐn)慎操作，又要隨時(shí)與調(diào)控指揮中心及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)護(hù)人員保持溝通，以保證清管收球作業(yè)的安全、成功。以安陽(yáng)站為例，對(duì)清管收球作業(yè)流程進(jìn)行介紹如下，具體收球流程示意圖見(jiàn)圖1。

①打開(kāi)BV101、GLV113待收球筒兩端壓力平衡后打開(kāi)ROV101；②關(guān)閉ESDV102，將流程改為清管收球流程；③等待清管器將要進(jìn)入收球筒時(shí)，提前打開(kāi)排污閥BV128、VGLV101，聽(tīng)到氣流聲關(guān)閉閥門(mén)；④當(dāng)清管器進(jìn)入收球筒內(nèi)，打開(kāi)ESDV102，關(guān)閉BV101、GLV113、ROV101；⑤打開(kāi)放空閥FBBV101、GLV101對(duì)收球筒進(jìn)行放空；⑥放空完畢后關(guān)閉放空閥，注入氮?dú)?，一段時(shí)間之后，進(jìn)行放空；⑦待壓力為零后關(guān)閉放空閥FBBV101、GLV101；⑧打開(kāi)快開(kāi)盲板，取出清管器，對(duì)收球筒及盲板進(jìn)行清潔保養(yǎng)并關(guān)閉盲板，完畢后恢復(fù)正常流程。endprint

3.4 清管器進(jìn)站前工藝

根據(jù)清管器上一段運(yùn)行速度，推算清管器到達(dá)收球站時(shí)間，需要提前約1小時(shí)關(guān)閉過(guò)濾分離器進(jìn)口閥門(mén)。此目的是為了防止管道內(nèi)的污物進(jìn)入站內(nèi)分輸系統(tǒng)，對(duì)站內(nèi)的設(shè)備和儀表造成損害。否則，清管器攜帶的粉塵等雜質(zhì)大量進(jìn)入站內(nèi)，極易堵塞過(guò)濾分離器及調(diào)壓設(shè)備，同時(shí)會(huì)污染超聲波流量計(jì)探頭及計(jì)量?jī)x表，造成計(jì)量不準(zhǔn)。

選擇提前多長(zhǎng)時(shí)間關(guān)閉過(guò)濾分離器進(jìn)口閥門(mén)，也需要綜合考慮既能有效避免污物進(jìn)入站內(nèi)，又能滿(mǎn)足下游用戶(hù)用氣需求，可以綜合清管經(jīng)驗(yàn)決定。在這個(gè)時(shí)間段，站內(nèi)分輸流程所需供氣量可以依靠提前對(duì)下游用戶(hù)充壓、充管存進(jìn)行緩解，待清管器到站取出后，再恢復(fù)供氣。

3.5 清管器進(jìn)站工藝

清管器進(jìn)站會(huì)聽(tīng)到聲音：進(jìn)站彎頭處可以聽(tīng)到雜質(zhì)和清管器在管內(nèi)滑動(dòng)的聲音。

判斷清管器是否進(jìn)入收球筒可以通過(guò)以下方法：①在收球筒閥門(mén)前端設(shè)置有通球指示儀的情況下，可以根據(jù)指示儀方向的變化判斷清管器是否進(jìn)入收球筒；②可通過(guò)清管器跟蹤定位儀對(duì)安裝有發(fā)射機(jī)的清管器進(jìn)行跟蹤定位，判斷清管器是否已經(jīng)進(jìn)入收球筒；③可通過(guò)聲音判斷，當(dāng)清管器通過(guò)閥門(mén)時(shí)，可以聽(tīng)到摩擦聲，或者撞擊球筒盲板的聲音，也能判斷清管器已經(jīng)進(jìn)入收球筒[4]。確定清管器進(jìn)入收球筒，并排污完畢后，對(duì)收球筒內(nèi)天然氣進(jìn)行放空。

4 清管收球作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防

4.1 硫化物自燃風(fēng)險(xiǎn)

清管作業(yè)過(guò)程中的硫化物防自燃一般選用濕式收球法。作業(yè)過(guò)程中通過(guò)阻斷硫化亞鐵與空氣接觸、降低溫度和硫化亞鐵的濃度等方法嚴(yán)防硫化亞鐵或類(lèi)似硫化物自燃。在采用濕式收球法清管的過(guò)程中，將收球筒盲板打開(kāi)后，及時(shí)用有一定壓力的清水徹底沖洗收球筒，一來(lái)為筒內(nèi)降溫，二來(lái)是用清水稀釋筒內(nèi)的硫化物，降低硫化物的濃度，防止其在筒內(nèi)自燃，同時(shí)用清水帶出筒內(nèi)其它的雜物，順利取出清管器。

4.2 開(kāi)關(guān)收球筒盲板風(fēng)險(xiǎn)

在清管作業(yè)過(guò)程中，操作球筒盲板時(shí)，盲板可能會(huì)擠傷作業(yè)人員的手指，并且還可能出現(xiàn)自燃、天然氣爆炸、人員中毒等風(fēng)險(xiǎn)。因此作業(yè)時(shí)必須注意以下細(xì)節(jié)，嚴(yán)防事故發(fā)生。

①指派專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員按照技術(shù)規(guī)程打開(kāi)盲板，嚴(yán)謹(jǐn)不具有操作資質(zhì)的人員私自操作。②檢查收球筒的進(jìn)出口，確保進(jìn)出口的閥門(mén)全部關(guān)死，且閥門(mén)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)處于停止?fàn)顟B(tài)后再將盲板打開(kāi)。③打開(kāi)球筒時(shí)先將球筒放空，確保筒內(nèi)壓力指數(shù)為零后將盲板安全銷(xiāo)打開(kāi)，第二次確認(rèn)球筒壓力指數(shù)為零后再使用專(zhuān)業(yè)儀器檢測(cè)筒內(nèi)的燃?xì)怏w濃度。④將盲板打開(kāi)后打開(kāi)收球筒放空閥，使滅火器保持弧狀置于筒附近，并在筒周?chē)贾孟拦芫€，作業(yè)人員按作業(yè)要求站在盲板左側(cè)，其它人員與盲板作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)保持安全距離。⑤準(zhǔn)備盲板密封圈，一旦密封圈損壞及時(shí)進(jìn)行更換。

4.3 收發(fā)球筒閥門(mén)泄露的風(fēng)險(xiǎn)

①清管前，對(duì)場(chǎng)站收球筒的閥門(mén)進(jìn)行內(nèi)、外漏檢查，對(duì)閥門(mén)進(jìn)行注脂保養(yǎng)，對(duì)排污嘴、注脂嘴等部件進(jìn)行驗(yàn)漏檢查，并對(duì)閥門(mén)法蘭等連接部位驗(yàn)漏并進(jìn)行緊固。②提前準(zhǔn)備電動(dòng)閥門(mén)手操器、注脂槍和密封脂等工器具，作業(yè)時(shí)一旦發(fā)現(xiàn)閥門(mén)內(nèi)漏，應(yīng)該第一時(shí)間查看閥門(mén)的限位，先確保限位正確，再將不同密封等級(jí)的密封脂注入閥門(mén)內(nèi)。內(nèi)漏比較嚴(yán)重的情況無(wú)法通過(guò)注脂補(bǔ)救，就必須在閥門(mén)全關(guān)后將其排污嘴打開(kāi)，阻止天然氣進(jìn)入筒內(nèi)。此外，應(yīng)該提前準(zhǔn)備氮?dú)馄?，天然氣泄漏后先用氮?dú)庵脫Q球筒內(nèi)的天然氣，確?，F(xiàn)場(chǎng)安全后再進(jìn)入下一步操作。

4.4 人身傷害風(fēng)險(xiǎn)

清管收球作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)如果不能做好有效的管理，非常容易發(fā)生人身傷害事故，因此現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員必須按照作業(yè)要求站在盲板左側(cè)，嚴(yán)禁現(xiàn)場(chǎng)人員站在臨時(shí)排污裝置或臨時(shí)排污管道周?chē)盼鄢刂車(chē)O(shè)置安全警示標(biāo)識(shí)；正確使用和搬運(yùn)工器具；收發(fā)球及排污操作時(shí)做好一切消防準(zhǔn)備。

5 結(jié)論

清管器類(lèi)型的選擇要根據(jù)管道的具體情況及清管檢測(cè)目的的不同進(jìn)行，清管收球作業(yè)需要制定科學(xué)、合理、安全可行的作業(yè)方案，做好人員培訓(xùn)、設(shè)備設(shè)施檢查，對(duì)清管收球作業(yè)中可能發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)提前進(jìn)行分析，提出相應(yīng)的處置措施，保證清管收球作業(yè)安全順利完成。

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