天然氣長(zhǎng)輸管道清管站排污裝置優(yōu)化設(shè)計(jì)

王曉峰

新地能源工程技術(shù)有限公司 河北廊坊 065000

1 天然氣管道基本介紹

天然氣管道，顧名思義，就是用于輸送天然氣的管道。隨著天然氣的應(yīng)用越來越廣泛，人民的需求量越來越大，輸送管道網(wǎng)絡(luò)逐漸地覆蓋全國(guó)。但我們需要注意的是，天然氣管道建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，尤其對(duì)于長(zhǎng)輸管道建設(shè)，更是困難重重。首先，作為一種可燃性氣體，安全問題首當(dāng)其沖。所以，相比于其它管道，天然氣管道的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)要更高、更嚴(yán)格。其次，我國(guó)幅員遼闊，地形復(fù)雜，這也是天然氣管道鋪設(shè)過程中所要面臨的難題。不僅會(huì)延緩施工周期，有時(shí)還會(huì)威脅施工人員的生命安全[1]。

2 天然氣管道清理工作

從以上論述中，我們可以明白輸送管道對(duì)于天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要程度。則為了保證天然氣管道輸送的穩(wěn)定性、高效性與安全性，我們需要定期進(jìn)行清管作業(yè)。值得注意的是，除了輸送天然氣本身具有安全風(fēng)險(xiǎn)，管道清理同樣是一項(xiàng)充滿隱患風(fēng)險(xiǎn)的工作。

2.1 清管器

在清管作業(yè)中常用的清管器主要有皮碗清管器、清管球、鋼刷清管器、磁力清管器以及泡沫清管器等。

2.2 管道清理前的準(zhǔn)備工作

為了順利進(jìn)行清管作業(yè)，必須提前做好相關(guān)準(zhǔn)備。如果在不清楚管道內(nèi)部條件的情況下就貿(mào)然實(shí)施清管作業(yè)，可能會(huì)擴(kuò)大隱患，帶來更多的安全風(fēng)險(xiǎn)問題，嚴(yán)重威脅管道清理人員的生命健康。準(zhǔn)備工作可以從以下幾個(gè)方面入手。

（1）檢查大小閥門。一方面確保閥門開關(guān)處于正確的位置，一方面重點(diǎn)檢查清管作業(yè)所要用到的閥門，確保清管器在相關(guān)閥門中能夠進(jìn)出無誤。

（2）設(shè)置監(jiān)聽點(diǎn)。天然氣輸送管道網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)綜復(fù)雜，再加上是高壓封閉式的，所以很難準(zhǔn)確了解其內(nèi)部情況。則在清管作業(yè)前，有必要根據(jù)管道線路制定清理方案。同時(shí)，在管道的重難點(diǎn)處設(shè)置監(jiān)聽點(diǎn)，將有利于我們監(jiān)控清管器狀態(tài)，更好地掌握管道內(nèi)部情況。

（3）已知清管作業(yè)常用的各種清管器，則在正式實(shí)施清理工作前我們要根據(jù)實(shí)際清理環(huán)境以及被清理管道的各項(xiàng)配置來選擇合適的清管器。

3 當(dāng)前輸氣站收球排污流程存在問題

3.1 排污管線設(shè)計(jì)壓力低、管徑小

目前，輸氣站站內(nèi)排污管線設(shè)計(jì)壓力1.2MPa，無法滿足清管排污壓力要求，同時(shí)收球筒排污管徑偏小，一旦泥沙物大量聚集，容易堵塞管道而無法排污。

3.2 排污罐容量小

輸氣站排污罐設(shè)計(jì)尺寸為1600×3974mm，工作容積為7.4m3，對(duì)于含水量、粉塵較大的管道清管時(shí)，無法滿足排污容量要求。

3.3 積水和污物容易串入生產(chǎn)工藝流程

因受排污罐容積和排污管線尺寸所限，清管過程中的積水和污物不能及時(shí)引流，容易跟隨氣流串入站內(nèi)生產(chǎn)流程和下游管段，對(duì)站內(nèi)流量計(jì)、儀器儀表等生產(chǎn)設(shè)備設(shè)施造成損壞[2]。

4 臨時(shí)新建排污流程

為了解決輸氣站收球排污瓶頸，管道運(yùn)營(yíng)單位通常臨時(shí)新建收球排污流程，即拆除收球筒原有排污管線，安裝臨時(shí)排污管線（承壓8MPa，管徑為4”），臨時(shí)排污管線使用水泥配重塊和沙袋固定，安裝兩套Class600 4”低溫閥套式排污閥，管線與管線以及管線與閥門用法蘭連接，作業(yè)時(shí)將污物排放到站外臨時(shí)開挖的排污池內(nèi)。臨時(shí)排污池解決了收球排污瓶頸，但也存在以下幾項(xiàng)問題。

4.1 排污池基坑開挖易引發(fā)企地矛盾

輸氣站征地紅線一般為站圍墻外兩米以內(nèi)，排污池在開挖和使用過程中一旦與當(dāng)?shù)卮迕駛€(gè)體甚至群體發(fā)生矛盾糾紛，容易導(dǎo)致矛盾激化，給生產(chǎn)工作造成困難。

4.2 不易通過當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門查驗(yàn)

臨時(shí)排污池雖然設(shè)置有防滲膜、防雨布等安全措施，但仍然存在污物外泄的可能性，隨著環(huán)境保護(hù)要求越來越嚴(yán)格，環(huán)保部門對(duì)可能出現(xiàn)的環(huán)境污染“零容忍”。

4.3 經(jīng)濟(jì)成本較高

每次清管作業(yè)都要設(shè)置臨時(shí)排污池，土地征用、加些開挖、污物回收、植被恢復(fù)等工作環(huán)節(jié)都需要資金投入，經(jīng)濟(jì)成本較高。

5 輸氣站排污裝置優(yōu)化

新型排污池可以代替天然氣輸氣站場(chǎng)排污罐對(duì)工藝裝置區(qū)設(shè)備進(jìn)行在線排污，不受排污壓力限制，污物容納量較大，并配備污水水位監(jiān)測(cè)和污水回收管線，為輸氣站設(shè)備排污提供了一種安全可靠的新方法。

5.1 主體框架

新型排污池主體框架采用鋼筋混凝土施工工藝，首先挖掘合適尺寸的基坑( 長(zhǎng)4 m× 寬4 m× 深3 m)，采用高強(qiáng)細(xì)石砼墊塊壓實(shí)，確保排污池所在土層地質(zhì)穩(wěn)定，采用高質(zhì)量鋼筋制作框架，混凝土原材料在砼攪拌、澆筑、養(yǎng)護(hù)后排污池框架達(dá)到強(qiáng)度要求。

5.2 排污管線

排污管線設(shè)計(jì)壓力與站場(chǎng)設(shè)計(jì)壓力保持一致，管徑4 寸，與站場(chǎng)工藝裝置區(qū)設(shè)備排污主管線焊接連接，連通到排污池內(nèi)（排污口朝下），注意排污口和池底留有一段距離。

5.3 防沖刷防靜電裝置

排污池內(nèi)設(shè)置銅制擋板、擋板基礎(chǔ)墩、池底橡膠墊組成，有效的減小排污時(shí)污水沖擊力和液體飛濺，造成池底損壞和產(chǎn)生靜電。

5.4 通氣孔和檢查孔

通氣孔用于排污時(shí)釋放以及污物散發(fā)的天然氣及時(shí)排到排污池外，檢查孔用于操作人員對(duì)排污池檢查和維修[3]。

6 結(jié)語

天然氣作為一種儲(chǔ)量豐富的清潔能源，在我國(guó)得到了廣泛應(yīng)用，在構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展社會(huì)的進(jìn)程中占據(jù)了重要地位。尤其近年來國(guó)家深化改革，不停加大天然氣領(lǐng)域的投入，包括勘探開發(fā)、鋪設(shè)管道等，來滿足人民的能源消費(fèi)需求。而管道運(yùn)輸作為天然氣的主要運(yùn)輸方式，其安全性能越發(fā)受到人們重視。其中，無論是在天然氣管道使用前還是使用中都始終存在的問題——清管，引發(fā)了大量專業(yè)人員的思考。如何消除清管作業(yè)的安全隱患，對(duì)有關(guān)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行相應(yīng)控制，這是我們要探討的。