美國PEI公司開發天然氣濕氣管道積液自動清管系統

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美國PEI公司開發天然氣濕氣管道積液自動清管系統

天然氣集輸管道系統主要用于將天然氣氣田中產出的天然氣輸往附近的天然氣處理廠進行脫水、脫離和凈化等工藝處理，使其物性參數滿足長輸天然氣管道的工藝要求。氣田產出的天然氣往往含有重質烴、水分、硫化物和雜質，未經深加工的凝析氣在管輸過程中將產生凝析液，這種氣體被稱為濕天然氣，濕天然氣的管輸屬于氣、液混相流范疇。對于濕氣輸送，隨著凝析液的增加，管道的實際流通面積減少，動力消耗增加。隨著時間的推移，管道中的凝析液的量越來越大，為降低管道輸送氣體的單位能耗，就必須在管道運行一段時間后實施清管。清管后與清管前相比，管道的實際流通面積增大，管輸摩阻損失減少，單位氣體的動力消耗也降低。所以清管是管道運行一段時間必須的作業。

球形清管球是最簡單的清除積液清管器。分為實心和空心的兩種，用于直徑小于或等于DN100管道清管的球為實心球；大于DN100管道清管的球為空心球。

清管作業作為濕氣管道系統重要的日常工藝操作，對于不同運行狀態的管道，清管周期通常為每年一次到每月一次之間不等，是天然氣站場管理運行中的一項非常重要的工作，相對繁重和危險，具有一定的安全隱患。美國Pipeline Equipment公司針對濕氣管道清管作業，開發了管道自動清管系統，如圖1所示。該系統為管道操作人員提供三種自動清管模式：

（1）手動發球：現場觸發發球開關，實時啟動清管作業；

（2）定時發球：設定發球時間和兩次發球時間間隔，鎖定后自動啟動定時清管作業；

（3）遠程遙控：接收來自控制中心的發球命令，自動完成清管作業，并向控制中心返回發球完成的信號。

圖1 自動清管系統

自動清管系統采用全密封式筒體設計，用于截斷和密封功能閥門只有在清管球通過的時候才會開啟，節約了人力操作，減少了氣體泄漏和閥門維護，同時降低了HSE（健康、安全和環境）風險。

控制系統方面，自動清管系統的自動控制系統采用帶有人機界面功能（HMI）的可編程邏輯控制器（PLC），操作面板配有防爆外殼，安裝在發球軌道旁的安全區域內，方便操作人員近距離操作。控制系統采用經過調壓和過濾后的天然氣作為氣動控制發射器的動力源，如圖2所示。

圖2 防爆操作面板和氣控調節器

清管系統的控制面板主要顯示以下信息：時間、日期、管理員身份驗證、可用清管球數量、發射器位置、清管球通過位置指示器、發球時間、下次發球時間、近期操作事件、故障事件報告（如果發生事故）。

自動清管系統提供兩種清管方式，分別是：

（1）全自動發射球形清管器模式；

（2）可以手動清理、調整和放置內檢測器的自動發球模式。

清管球發射臺最多可以同時放置10個14英寸清管球或者8個16英寸清管球，并配有用于減輕裝卸作業的勞動強度的工作平臺。為了滿足用戶的使用需求，Pipeline Equipment公司配有專門的技術人員為客戶提供技術指導和操作培訓等技術支持服務。

祝愨智 編譯自PEI公司官網