如何有效發揮管道清管裝置的作用

張武（大慶油田天然氣分公司油氣儲運二大隊輸氣二隊，黑龍江　大慶　163711）

如何有效發揮管道清管裝置的作用

張武（大慶油田天然氣分公司油氣儲運二大隊輸氣二隊，黑龍江大慶163711）

本文主要針對近年來，油田內天然氣集輸管道上配套的清管裝置，未能發揮其應有的作用，。影響了天然氣集輸管道的安全平穩運行。從天然氣集輸管道清管裝置運行狀況和操作技術現狀兩個層面上，分析了存在的問題，提出了解決問題的相應措施，以及作者在生產實踐中較為有效地操作方式方法。

天然氣集輸；清管裝置；查找問題；相應措施

管道輸送是天然氣集輸的主要方式。清管作業是天然氣管道工程建設和天然氣管道輸送介質運行過程中必不可少的一個環節。按照設計規范要求，長度大于4000米的天然氣集輸管道就應配套設計安裝清管裝置，具備管線清管作業功能。目前，在油田上從各小站至聯合站之間，各聯合站至壓氣站之間的集輸管道都安裝有清管裝置。但是，由于清管裝置自身，清管操作技術，以及日常管理，重視程度等方面的原因，這些清管裝置沒有很好的發揮作用，影響了天然氣集輸管道的正常運行，尤其是冬季的正常運行。

1　清管裝置的運行使用現狀：

近年來，隨著油氣儲運專業化管理工作的推進，天然氣管道的收發球設施越來越完善，清管裝置的種類也由原來的單一的收發球筒增加了清管閥，清管器的種類也由橡膠清管球發展到皮碗式清管器、平板式清管器、柔性軟體清管器等多用途、多品種。但是這些裝備由于各種原因，沒有很好的發揮作用。

1.1設備老化，存在安全隱患

按照設計規范要求，收發球筒應當按照Ⅱ類壓力容器管理，收發球筒的制造應由具有專業資質的廠家制造。目前在油田上還有較大數量的，由安裝單位自行焊接組裝的，非標的收發球筒在用。由于年久失修，許多收發球筒的閥門密封不嚴，快開盲板開關不靈，無法進行正常作業，同時還存在安全隱患。

1.2交工時資料不全，技術培訓跟不上

新的清管閥、清管器、及配套的信號源、接收機等設備在投產后移交給使用單位。生產廠家沒有對使用單位進行售后技術培訓，大部分員工沒有掌握收發球裝置的操作技能，不知如何操作。以近年來新安裝的清管閥閥為例，據廠家介紹，清管閥的閥位在運行和取放球時的通過流量是一樣的。實際操作中我們發現是有區別的。當球閥操作機構指示在“開”位置時通過面積為100%，在“關”位置時的通過面積僅為30%。在夏季局部節流沒有太大問題。如果是在冬季，濕氣在通過球閥較小的空間時，氣流攜帶的游離水會使通過面積越來越小，造成節流乃至凍堵。

清管閥“關”位時閥體截面通徑

清管閥“開”位時閥體截面通徑

2　清管裝置的操作技術現狀

2.1清管器選用不當，清理效果差

在清管作業中，應當按照管線的實際內徑選用合適的清管器，否則，可造成清管器發射失敗或清管效果差。2007年我們在一條長度為4000米。管道規格為￠325×7管線上進行清管作業。先是發射橡膠清管球，15分鐘即回收清管球及少量積碳。隨后發射柔性軟體清管器，歷時90分鐘回收到清管器，同時清理出積液約30立方米。經分析，橡膠清管球與管道內壁密封面為環形條狀密封，在清管球在管道內運行時，管道內的積液突破橡膠清管球與管道內壁密封面的環形線狀密封，留在管道內。使用清管球進行清管作業效果差，回收到清管球只能說明管道沒有堵塞，清管球通過了而管道內的積液卻留下了。柔性軟體清管器與管道內壁密封面的環形面狀密封，因此清理效果好。

清管球、皮碗式清管器、柔性軟體清管器在管線內與管線內壁密封面積比較

2.2清管作業方式不當，造成浪費和污染

在以往的的清管作業中，各單位大多采用非在線通球的清管作業方式，通常采用非在線通球方式，即在各小站向聯合站側發送清管器，在聯合站進行放空并回收清管器?；蛟诼摵险景l送清管器，通過壓氣站火炬放空，這樣操作，清管器回收速度快，但管道內積液經壓氣站火炬排出會造成環境污染。同時，部分天然氣因放空造成浪費。

3　解決問題的措施

被積液污染的火炬附近地面

非在線清管作業時經由火炬噴出的積液

如何使用好天然氣集輸管道上的清管裝置，使其能夠最大限度的發揮其應有的作用，為天然氣集輸提供有力的保障。是擺在我們油氣集輸專業人員面前的必須要破解的重要課題。結合我們管理和操作方面的經驗，就如何使用好天然氣集輸管道上的清管裝置，提出以下措施。

3.1合理設置清管裝置，適應生產需要

在管道新建和改造中，加強與設計部門的溝通，根據管道的具體情況和實際需要，合理的設計配置清管裝置，確保清管裝置在各種工況條件下都能夠發揮其應有的作用。

3.2做好工程資料的交接，加強技術培訓

新投產的管道的投產驗收工作中，要注意有關技術資料的交接和整理。對于新型設備的使用前期培訓，要在管道投產前完成。同時要理順售后服務渠道，記錄好有關人員的聯系方式，以備急需。

針對油田氣集輸過程中實際生產需要，天然氣分公司員工技能培訓中心，結合生產實際，安裝投用了一套集管道清管裝置操作、陰極防腐檢測、管道故障判斷處理為一體的模擬操作系統。對油氣儲運系統員工進行清管裝置操作等技能的技術培訓。提高了員工在清管裝置操作方面的技能。

3.3建立規范，完善制度

針對清管作業中可能出現的問題和安全隱患，我們制定了天然氣分公司《油氣儲運管道清管作業操作規程》，在規程中，對管道的清管作業時間、操作權限、污染物的排放，天然氣放空量等，都提出了明確的要求。進行清管作業必須有大隊調度室的調度指令方可進行。

同時還編制了《清管作業操作卡》，操作卡中有清管作業的風險提示、應急處置等內容。在操作步驟中，從穿戴勞動保護用品、佩戴防護器具要求起，直至清管作業完畢。每一個步驟完成后，都要在確認欄內劃勾確認后方可進行下一個步驟的操作。最后操作人、監護人要簽字確認后報大隊調度室備查。從而杜絕了野蠻操作，減少了環境污染，降低了天然氣的浪費，消除了事故隱患。

3.4改變作業方式，杜絕污染和浪費

近年來，我們為了減少管道置換的氮氣用量，降低生產成本，在管線動火前的氮氣置換作業中，采取使用氮氣驅動清管器，清理管線內的積液和可燃介質，可以節省氮氣置換費用。在管道投用置換時使用清管器作為管道置換時天然氣與投用管線內空氣的隔離裝置。以往在新建管道或局部檢修更換管段后，投產前要先使用氮氣對管道內的空氣進行置換，防止置換用的天然氣直接與管道內的空氣接觸混合而發生事故。使用清管器作為隔離裝置，可以不使用氮氣對擬投用管道進行先期置換。對于長輸管線則可以利用清管裝置采用“氮氣列車”方法進行隔斷置換。所謂“氮氣列車“置換法是先用氮氣向管道內發送一枚清管器，待向管道內充入一定體積的氮氣后，再使用天然氣向管道內發送第二枚清管器并直接進行天然氣置換。由兩枚清管器密封的氮氣段將置換天然氣與管線內的空氣隔離開來，在保證管道置換效果的同時，又減少了氮氣使用量，節約了生產成本。

管線動火前的氮氣置換作業中的清管作業

在新管線投產時采用“氮氣列車”方法進行隔斷置換管線內空氣

4　結語

通過幾年來天然氣集輸管道的運行檢驗，由于采取措施得當，現場工作到位，我們輸氣二隊每年入冬前的濕氣集輸管道的清管作業達到了100%，每年冬季輸送濕氣達5000萬立方米，沒有出現管線凍堵現象。其中有些措施和辦法在其他油氣集輸裝置和站隊具有借鑒作用。

［1］王志昌.輸氣管道工程.北京：石油工業出版社，1997.

［2］中國石油天然氣集團公司人事服務中心.輸氣工，石油工業出版社2005.4.

張武（1982-），男，天然氣分公司油氣儲運二大隊技術員，助理工程師職稱。