長(zhǎng)輸天然氣管道清管技術(shù)在江西一期管網(wǎng)的實(shí)踐與建議

王曉靜　馬開冀

摘 要：首次對(duì)江西一期管網(wǎng)九江--景德鎮(zhèn)線實(shí)施在線清管作業(yè)，討論了清管中出現(xiàn)的問題，并提出了處理意見，結(jié)合國(guó)內(nèi)其他長(zhǎng)輸天然氣管道的在線清管經(jīng)驗(yàn)，為以后的管道清管作業(yè)提供借鑒和理論參考。

關(guān)鍵詞：江西一期管網(wǎng);在線清管;清管器;速度控制;定位;改進(jìn)措施

1 管線概況

九景干線天然氣管線隸屬于江西省天然氣有限公司，起點(diǎn)為九江輸氣站，途徑江西省的九江市、上饒市和景德鎮(zhèn)市，終點(diǎn)為景德鎮(zhèn)輸氣站。管線全長(zhǎng)138km，輸送介質(zhì)為天然氣，管道規(guī)格Φ508×（7.1～10）mm，管道設(shè)計(jì)壓力6.3MPa。沿線共設(shè)有閥室8座，另外沿線還有一條支線。

2 清管作業(yè)背景

九景輸氣干線于2010年8月投產(chǎn)，現(xiàn)已連續(xù)運(yùn)行5年，期間上游氣質(zhì)發(fā)生變化，2014年九江--景德鎮(zhèn)全線水露點(diǎn)檢測(cè)值均超過0℃。為全面了解管線的現(xiàn)狀，及時(shí)、準(zhǔn)確地掌握管道的缺陷，且管線運(yùn)行5年內(nèi)也沒有進(jìn)行過基線檢測(cè)，保證管道內(nèi)檢測(cè)的安全有效進(jìn)行，決定對(duì)該管線實(shí)施清管作業(yè)，以便于今后科學(xué)維護(hù)，確保管線的安全運(yùn)行。

3 清管前準(zhǔn)備

環(huán)網(wǎng)工藝的調(diào)整：江西一期管網(wǎng)由九江首站接收川氣九江末站來氣作為主要?dú)庠?，以新余輸氣站接收西二線新余末站來氣作為備用氣源。九江--景德鎮(zhèn)段管道近一個(gè)月平均輸氣量為34×104Nm3/d（湖口輸氣站輸量為4×104Nm3/d，景德鎮(zhèn)輸氣站輸量為30×104 Nm3/d），平均運(yùn)行壓力為4.6MPa，此時(shí)天然氣流速為0.48m/s，此流速遠(yuǎn)不能滿足管道清管流速的要求。關(guān)閉九江輸氣站去南昌方向供氣閥門，由九江輸氣站去景德鎮(zhèn)方向單向供氣，并暫停接收西二線氣源供氣，工藝進(jìn)行調(diào)整后，清管期間管道起點(diǎn)壓力為4.5-4.8MPa、終點(diǎn)壓力為4.0-4.3MPa，流量在180-260Nm3/d，流速為1.5-2.5m/s，此流速可以滿足清管需求，但并非最佳清管所需流速，此時(shí)還需對(duì)環(huán)網(wǎng)工藝進(jìn)行調(diào)整。清管作業(yè)前利用景德鎮(zhèn)站下游閥室閥門對(duì)下游管道進(jìn)行降壓，并降低九江首站接氣流量，保證九江首站進(jìn)氣壓力始終保持在4.5MPa左右;清管作業(yè)開始時(shí)，提高九江首站接氣流量，并適當(dāng)調(diào)整魚山閥室閥門開度，以提高九江--景德鎮(zhèn)段管道流速，閥室閥門開度結(jié)合管網(wǎng)銷氣情況和清管器運(yùn)行速度進(jìn)行調(diào)整，最終作業(yè)管道流速達(dá)到3-5m/s，滿足清管作業(yè)要求。

4 清管實(shí)例應(yīng)用

江西一期管網(wǎng)九景段進(jìn)行清管作業(yè)，作業(yè)前九江站進(jìn)站壓力區(qū)間控制范圍4.5MPa左右，進(jìn)氣流量提升至13×104Nm3/h。從表1可以看出清管作業(yè)清管器運(yùn)行過程總體受控，工藝調(diào)整到位，清管器到達(dá)時(shí)間與理論計(jì)算時(shí)間基本保持一致。清管器運(yùn)行狀態(tài)與管道排氣量、管道高程差、管道內(nèi)污物程度、清管器磨損情況等諸多因素有關(guān)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)當(dāng)清管器發(fā)生輕微磨損時(shí)，因與管道內(nèi)壁摩阻減小，故而運(yùn)行速度逐漸增加，但當(dāng)清管器發(fā)生嚴(yán)重?fù)p壞時(shí)，清管器前后串氣嚴(yán)重，導(dǎo)致其運(yùn)行速度嚴(yán)重降低，同時(shí)發(fā)生清管器卡堵的概率也大大增加，針對(duì)此情況可適當(dāng)增加管道排氣量，以提高清管器運(yùn)行速度。

5 作業(yè)期間的風(fēng)險(xiǎn)與控制

5.1 首次清管存在風(fēng)險(xiǎn)

由于九景線已經(jīng)運(yùn)行了5年而從未進(jìn)行過清管作業(yè)，所以站場(chǎng)設(shè)施和工藝流程的完整性需要經(jīng)歷實(shí)際作業(yè)的考驗(yàn)。應(yīng)對(duì)措施：在清管作業(yè)前編制周密細(xì)致的應(yīng)急維護(hù)措施和預(yù)案;管線閥門、變形點(diǎn)（有可能存在）、動(dòng)火改造點(diǎn)、穿跨越等特殊點(diǎn)均為清管過程中的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，需要進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控并做好應(yīng)急預(yù)案;清管器的選型應(yīng)該依照通過能力有強(qiáng)到弱的順序。

5.2 清管器卡堵

清管作業(yè)時(shí)，出現(xiàn)卡球或因管道變形，彎頭半徑小于清管器通過的最小半徑，管道內(nèi)水和污物過多或管道內(nèi)存在阻礙清管器前進(jìn)的大障礙物（如脫落的三通隔板、大的金屬物體等），造成清管器前后壓差過大。應(yīng)對(duì)措施：閥室安裝量程為0-10MPa的精密壓力表，在清管期間安排人員分析閥室壓力變化;針對(duì)不同清管器采用不同的跟蹤方法。應(yīng)逐步采用“增大推動(dòng)壓差→反推→擊碎清管器”的解堵措施。

5.3 清管器竄氣

因清管器運(yùn)行中磨損大，氣流泄漏量大，或運(yùn)行中因劃傷導(dǎo)致破裂，或卡在進(jìn)出站三通處等導(dǎo)致清管器停止前進(jìn)，此時(shí)如果在正常輸氣差壓下，清管器運(yùn)行時(shí)間超過理論運(yùn)行時(shí)間的2倍，判斷清管器竄氣，針對(duì)上述情況，可采取以下措施：首先采用增大球上游進(jìn)氣量，提高球的推力;排放球下游管線天然氣，以增大壓差，使球啟動(dòng)運(yùn)行。

6 存在的問題與建議

6.1 合理調(diào)整工藝控制運(yùn)行參數(shù)

清管作業(yè)期間合理控制進(jìn)氣壓力、管網(wǎng)運(yùn)行壓力、進(jìn)氣量，在保證管網(wǎng)沿線用戶正常供氣的前提下，預(yù)留應(yīng)對(duì)卡堵等風(fēng)險(xiǎn)的升壓空間。在收球站下游閥室控制實(shí)現(xiàn)對(duì)清管器運(yùn)行速度的控制。

6.2 作業(yè)中信息報(bào)送要及時(shí)準(zhǔn)確

提前建好通信平臺(tái)，確保信息收發(fā)渠道暢通，避免因群發(fā)大量信息而被屏蔽的情況出現(xiàn)。天氣信息及時(shí)發(fā)送給跟球、監(jiān)聽人員，以便提前做好應(yīng)對(duì)。

6.3 首次通球作業(yè)

保證作業(yè)順利及管道運(yùn)行安全，監(jiān)聽點(diǎn)設(shè)定較多，監(jiān)聽人員較早到位，監(jiān)聽點(diǎn)夜間待命時(shí)間較長(zhǎng)及天氣寒冷等原因影響，易造成監(jiān)聽點(diǎn)人員分散注意力及疲勞，建議監(jiān)聽作業(yè)合理安排進(jìn)駐時(shí)間。

6.4 監(jiān)聽點(diǎn)漏聽

在多個(gè)監(jiān)聽點(diǎn)中，存在個(gè)別監(jiān)聽點(diǎn)受外部干擾較大，無(wú)法準(zhǔn)確判斷清管器是否通過，有漏聽現(xiàn)象存在，建議使用較為可靠的監(jiān)聽設(shè)備，加強(qiáng)閥室監(jiān)聽，調(diào)整或取消干擾較大的監(jiān)聽點(diǎn)，并將線路巡查人員分為三組，分別攜帶清管器跟蹤儀對(duì)關(guān)鍵點(diǎn)、疑似卡阻點(diǎn)進(jìn)行交叉監(jiān)聽跟蹤。

6.5 清管器卡堵

為避免長(zhǎng)時(shí)間的卡堵事件發(fā)生，應(yīng)密切關(guān)注清管器運(yùn)行速度，避免運(yùn)行速度過快或過慢對(duì)清管過程造成影響，當(dāng)發(fā)現(xiàn)清管器運(yùn)行速度有過快或過慢的情況發(fā)生時(shí)，應(yīng)及時(shí)查找其原因，在未查明原因并制定相關(guān)措施的情況下，不建議發(fā)送第二個(gè)清關(guān)器，以免增大作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。

7 結(jié)語(yǔ)

①文中對(duì)清管器的定位方法雖然不能進(jìn)行精準(zhǔn)定位，但在實(shí)際應(yīng)用中具備可信度高、實(shí)施難度小等優(yōu)點(diǎn);②收集管道數(shù)據(jù)，在后期的清管作業(yè)中可根據(jù)之前的清管數(shù)據(jù)計(jì)算出相關(guān)修正系數(shù)，為后期的管道清管作業(yè)提供借鑒和理論參考;③總結(jié)清管、內(nèi)檢測(cè)作業(yè)過程，詳細(xì)分析幾何、漏磁檢測(cè)完整性數(shù)據(jù)報(bào)告，對(duì)管道異常點(diǎn)進(jìn)行開挖驗(yàn)證，制定相關(guān)方案措施修復(fù)管道危險(xiǎn)點(diǎn)，降低管道運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。

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