輸油管道清管作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化管理與探討

趙偉

摘 要：對(duì)于穿越不同地質(zhì)條件的長距離多泵站和輸油管道，由于不同物理性質(zhì)、內(nèi)外壁腐蝕程度不同、不同泵站介質(zhì)溫度不同、油品蠟點(diǎn)不同， 長期運(yùn)行會(huì)在管道中產(chǎn)生嚴(yán)重的積蠟，增加管道的運(yùn)行成本和隱患。長距離輸氣管道是為了降低運(yùn)行成本，實(shí)現(xiàn)安全、順利運(yùn)行，并滿足節(jié)能、減少管道檢測(cè)的要求，必須通過球的標(biāo)準(zhǔn)化清管操作，根據(jù)清管器的選擇，制定標(biāo)準(zhǔn)化清管操作方案和操作，并進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和應(yīng)急措施，以保障清管作業(yè)的順利完成。

關(guān)鍵詞：輸油管道;通球作業(yè);標(biāo)準(zhǔn)化;節(jié)能降耗

1通球原理

球的基本結(jié)構(gòu)包括固定部分和奔跑部分。固定部分為安裝在管道兩端的收發(fā)射體、球指示器、壓力管、泄壓閥等。奔跑的部分是豬，也被稱為球。比清管器直徑大一點(diǎn)的管徑為1.025～1.050倍，放清管器發(fā)射裝置，關(guān)閉后快速打開盲孔，從原油中取出，清管器后端注入液體時(shí)，清管器后端液油壓力大于前端，清管器，管道運(yùn)行時(shí)觸發(fā)球指示，在壓力的作用下， 清管器沿著管道繼續(xù)移動(dòng)，直到進(jìn)入下泵站集球筒。當(dāng)收球指示器觸發(fā)時(shí)，收球指示器自動(dòng)記錄清管器進(jìn)入工位的時(shí)間。最后，由專業(yè)人員將豬移走，清洗收球桶內(nèi)的雜質(zhì)和附在豬身上的雜質(zhì)。

2實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化清管作業(yè)目的

蘇嵯管道運(yùn)行中由于輸送介質(zhì)溫度輸量的變化和結(jié)蠟的出現(xiàn)，在輸油泵輸出功率恒定狀態(tài)下，輸油泵出口壓力持續(xù)升高和外輸量持續(xù)降低。為保證外輸量恒定，只能提高輸油泵功率，造成大量能源浪費(fèi)。目前各工位只能根據(jù)壓力、排量、溫度的變化進(jìn)行頻繁的球操作，減少管道內(nèi)壁上的蠟層和附著。采用規(guī)范的球作業(yè)，通過對(duì)各工位段油泵的運(yùn)行規(guī)律、結(jié)蠟規(guī)律和運(yùn)行效率的比較分析，制定管道經(jīng)濟(jì)清管周期[1]，以減少清管作業(yè)次數(shù)。降低管道運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)管道經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)運(yùn)行。

3清管作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別和消減

（1）風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別。清管器外徑過大時(shí)，清管器前、后端管道壓力差產(chǎn)生變化，清管器走球速度減慢，造成清管器卡阻[2]，最終導(dǎo)致輸油管線穿孔原油泄漏，甚至造成全線停輸。清管器外徑過小，導(dǎo)致清管作業(yè)未達(dá)到預(yù)期效果，造成人財(cái)物的浪費(fèi)。清管器信號(hào)發(fā)射器及手持電子定位接收器等電池電量不足，會(huì)導(dǎo)致發(fā)射和接受信號(hào)衰減，致使發(fā)生未及時(shí)發(fā)現(xiàn)走球通過監(jiān)測(cè)點(diǎn)的人為丟球事件。輸油溫度較低時(shí)，會(huì)影響走球運(yùn)行，使走球速度不均衡，不能按計(jì)劃速度走球，致使清管器未按時(shí)到達(dá)預(yù)定位置。（2）風(fēng)險(xiǎn)消減。清管器過盈量按清管器外徑比管道內(nèi)徑稍大1.025～1.050倍進(jìn)行選擇使用。按照清管器信號(hào)發(fā)射器及手持電子定位接收器說明書標(biāo)注電池型號(hào)采購合格配套電池，使用電池與備用電池比要達(dá)到1：1，并測(cè)試電池電量，手持電子定位接收器跟蹤監(jiān)測(cè)組每組使用1 臺(tái)、備用1臺(tái)。球的移動(dòng)速度控制在0.9 ～ 1.0m/s，油溫控制在65 ～ 69℃ 或高于凝固點(diǎn)3 ～ 5℃[3]。

4長輸管道清管作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化管理程序

目前，清管器按其功能大致可分為四類：清管器、隔離清管器、檢查清管器和管道維修清管器。根據(jù)皮碗的形狀可分為兩類：直板式皮碗、蝶式皮碗。按用途可分為三大類：刷式機(jī)械清豬、測(cè)徑機(jī)械清豬、磁性機(jī)械清豬。本文介紹了長距離管道常用的清管器和檢測(cè)清管器。

4.1清管作業(yè)前準(zhǔn)備工作

（1）根據(jù)長輸管道清管作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化管理程序（見圖1），編制清管作業(yè)方案，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)。計(jì)劃內(nèi)容包括操作概述、操作規(guī)程、保障組織分工、操作、事故預(yù)測(cè)和應(yīng)急預(yù)案[3]、跟蹤、監(jiān)控、管道數(shù)據(jù)分析、生豬選入度考核、作業(yè)操作實(shí)踐培訓(xùn)、職能人員聯(lián)系地址簿、前后48 h天氣條件下，管道運(yùn)行的球吞吐量、球的速度和預(yù)計(jì)走球的時(shí)間以及最大允許安全停機(jī)時(shí)間、風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別和緩解措施。（2）方案確定后，管道沖洗操作前 3 ～ 5天進(jìn)行操作通過增加介質(zhì)運(yùn)輸溫度和吞吐量減少雜質(zhì)附著在管道內(nèi)壁和蠟層的一部分，并減少球卡的風(fēng)險(xiǎn)。（3）檢查管道壓力變化，檢查泄壓閥，排練清管工藝開關(guān)，檢查收發(fā)射裝置，檢查相關(guān)操作閥，檢查收發(fā)射指示器等，確保設(shè)備設(shè)施狀況良好。（4）設(shè)置應(yīng)急處置專門人員，桌面制定應(yīng)急處置計(jì)劃，檢查應(yīng)急處置設(shè)備設(shè)施，確保應(yīng)急處置快速準(zhǔn)確[4]。

4.2發(fā)球作業(yè)

根據(jù)清管作業(yè)計(jì)劃，由運(yùn)行調(diào)度統(tǒng)一管理平臺(tái)下達(dá)指令。由清管服務(wù)專家按照服務(wù)操作程序進(jìn)行服務(wù);作業(yè)值班專人負(fù)責(zé)記錄服務(wù)前后的作業(yè)參數(shù)（壓力、溫度、產(chǎn)量）和生豬出口時(shí)間，并隨時(shí)向統(tǒng)一的作業(yè)調(diào)度管理平臺(tái)報(bào)告;跟蹤監(jiān)控專家根據(jù)清管作業(yè)計(jì)劃，使用移動(dòng)電子球指示器在指定點(diǎn)等待。球通過后逐點(diǎn)跟蹤監(jiān)控，記錄并報(bào)告清管器通過管理平臺(tái)的時(shí)間和位置;數(shù)據(jù)分析專家根據(jù)統(tǒng)一管理平臺(tái)的各種運(yùn)行數(shù)據(jù)，及時(shí)調(diào)整運(yùn)行參數(shù)，跟蹤監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

4.3收球作業(yè)

根據(jù)清管機(jī)作業(yè)計(jì)劃，當(dāng)清管機(jī)距離站前5km或到達(dá)最后一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)時(shí)，集球作業(yè)專業(yè)人員待命，進(jìn)行集球準(zhǔn)備工作。當(dāng)清管器進(jìn)入收球桶并觸發(fā)收球指示器時(shí)，該指示器將自動(dòng)記錄清管器進(jìn)入工位的時(shí)間。取出生豬，按操作規(guī)程清理集球桶內(nèi)雜質(zhì)及生豬身上附著的雜質(zhì)，取出生豬內(nèi)電池，回收備用，報(bào)作業(yè)調(diào)度統(tǒng)一管理平臺(tái)，清管完畢。收集球后，總結(jié)分享安全經(jīng)驗(yàn)[5]。

5標(biāo)準(zhǔn)化清管作業(yè)前后運(yùn)行效果分析

與清管運(yùn)行前后的運(yùn)行參數(shù)相比，外送恒定條件下，外送泵頻率由34Hz降至31Hz，電機(jī)轉(zhuǎn)速下降180r/s，工作電流下降23A，電機(jī)溫度下降8℃，進(jìn)出口壓力變化明顯，管道內(nèi)介質(zhì)流動(dòng)阻力明顯降低，日耗電量降低468kWh。按計(jì)劃清管運(yùn)行周期間隔計(jì)算，全年節(jié)能70200kWh，管道溫度場穩(wěn)定，全年節(jié)約加熱爐燃料油42T，節(jié)約資金25萬元，前后運(yùn)行參數(shù)對(duì)比如表1所示。

結(jié)束語：通過長管道清管作業(yè)，規(guī)范生產(chǎn)管理效率明顯提高，到目前為止，蘇錯(cuò)管道平穩(wěn)運(yùn)行3950天，未發(fā)生大面積漏油管道泄漏事故，清管作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化后，輸送泵變頻調(diào)速、電機(jī)轉(zhuǎn)速、電機(jī)運(yùn)行電流參數(shù)、如介質(zhì)溫度升高，管道流動(dòng)阻力明顯降低，日常用電量、加熱爐燃料油消耗等損失均顯著降低。標(biāo)準(zhǔn)化清管作業(yè)后，節(jié)約資金25萬元。對(duì)長距離管道進(jìn)行規(guī)范清管是經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的。

參考文獻(xiàn)：

[1]董良辰.蘇嵯輸油管道蠟沉積規(guī)律研究[J].當(dāng)代化工，2016（6）：2-3.

[2]王倩楠，張海濤，司馬英杰，等.蘇嵯輸油管道混合原油凝點(diǎn)計(jì)算方法[J].當(dāng)代化工，2016（5）：2-4.

[3]何紹軍，張文偉.輸油管道工程設(shè)計(jì)節(jié)能技術(shù)規(guī)范：SY/T6393-2008[S].北京：國家能源局，2016：2-5.

[4]張城，鄧彥，陶江華，等.原油管道運(yùn)行規(guī)范：SY/T5536-2016[S].北京：國家能源局，2016：3-20.

[5]金柱文，曹慶慧，張哲，等.石油天然氣管道安全規(guī)范：SY/T6186-2020[S].北京：國家能源局，2021：6-7.