輸油管道清管作業(yè)過程中常見故障分析及處理方法研究

黃罡

摘 要：定期對輸油管道進(jìn)行清管作業(yè)對于管道的安全運(yùn)行和效率具有十分重要的意義。然而在清管作業(yè)過程中由于受施工工藝、人員素質(zhì)、技術(shù)水平等諸多方面的因素影響，清管作業(yè)過程中經(jīng)常會出現(xiàn)清管器卡堵或停止前進(jìn)、清管器竄氣等故障，這會對清管作業(yè)安全和效率造成嚴(yán)重不利影響。因此，清管作業(yè)過程中必須要充分掌握這些常見故障的特點(diǎn)及應(yīng)急處理方法。本文詳細(xì)闡述了清管作業(yè)過程中常見的故障并提出了具有針對性的風(fēng)險(xiǎn)控制措施，以實(shí)現(xiàn)和確保輸油管道清管作業(yè)的順利進(jìn)行和安全。

關(guān)鍵詞：輸油管道；清管作業(yè)；故障分析；處理方法

1.管道清管的目的和周期

1.1管道清管的目的

管道內(nèi)壁和內(nèi)部的清潔狀況在很大程度上影響著輸油管道的輸送效率和使用壽命。而如凝析油、水、硫分、機(jī)械雜質(zhì)等對管道有害的物質(zhì)進(jìn)入管道后引起管道內(nèi)壁腐蝕，增大管壁粗糙度，大量水和腐蝕產(chǎn)物的聚積還會局部堵塞和縮小管道的流通截面。在施工過程中大氣環(huán)境也會使無涂層的管道生銹，并難免有一些焊渣、泥土、石塊等有害物品遺落在管道內(nèi)。管線水試壓后，單純利用管線高差開口排水很難排盡。為解決以上問題，進(jìn)行管道內(nèi)部和內(nèi)壁的清掃是十分必要的，因此清管作業(yè)一直是輸油管道施工和生產(chǎn)管理的重要工藝措施。清管的目的概括起來有以下四方面：

（1）清除管內(nèi)積液和雜物（粉塵），減少摩阻損失，提高管道的輸送效率；（2）避免低洼處積水（因水的來回波動不僅因存在電解液加快電化學(xué)腐蝕，而且產(chǎn)生機(jī)械沖刷，使管壁減薄，造成腐蝕破裂）；（3）掃除管壁的沉積物、腐蝕產(chǎn)物，使其不存在附加的腐蝕電極，減少垢下腐蝕；（4）進(jìn)行管道內(nèi)檢測等許多新的用途。

1.2管道清管周期

根據(jù)管道的輸送介質(zhì)視管道的輸送效率和壓差，確定合理的清管周期。

2.清管作業(yè)的主要流程

（1）作業(yè)前應(yīng)具備的條件；（2）風(fēng)險(xiǎn)分析；（3）發(fā)球作業(yè)；（4）收球作業(yè)。

3.清管作業(yè)中可能出現(xiàn)的故障及處理辦法。

3.1清管器卡堵或停止前進(jìn)

3.1.1清管器被卡

（1）可能原因包括：在行進(jìn)中遇到污物量多，在正常壓力下清管器無法前進(jìn)；管段嚴(yán)重變型導(dǎo)致清管器無法通過；彎頭半徑小于清管器通過的最小半徑；管段內(nèi)存在阻礙清管器前進(jìn)的大障礙物，如一段脫落的三通隔板、大的金屬物體等。

清管器前后壓差大于0.50MPa時(shí)判斷為清管器被卡堵。清管器前后壓差為清管管段卡堵期總壓差減去該管段正常輸氣壓差。

3.1.2解卡方法和步驟

在發(fā)生清管器卡堵情況后，應(yīng)逐步采用“增大推動壓差→反推推動→繼續(xù)正推→反向接收→割管”的解堵措施。以下圖1中清管器卡堵在閥室2與閥室3間為例。

解除卡堵步驟為：

①增大推動壓差。最大可以將清管器前后壓力增加到1.0MPa。通過以下一種或多種方式增大推動壓差：提高卡堵點(diǎn)上游壓力，降低卡堵點(diǎn)下游壓力；放空，通過閥室4放空與閥室3間的管道，降低該管段壓力。

②反推推動。在清管器前后壓差達(dá)到1.0MPa仍不能解堵時(shí)，應(yīng)采用反向推動后繼續(xù)前進(jìn)的方式解決。通過反向推動清管器，使其離開卡堵點(diǎn)位置，反向推動時(shí)清管器前后最大壓差不得超過1.0MPa。通過以下一種或多種方式實(shí)現(xiàn)：降低卡堵點(diǎn)上游壓力，提高卡堵點(diǎn)下游壓力；放空，通過閥室1放空與閥室2間的管道，降低該管段壓力。

③繼續(xù)正推。將清管器反向推動通過閥室2監(jiān)聽點(diǎn)后，停止反向推動，恢復(fù)正常推動。

④割管。在以下情況同時(shí)發(fā)生時(shí)，通過割管方式取出清管器：清管器正向推動壓差超過1.0MPa仍不解卡；清管器反向推動壓差超過1.0MPa仍不解卡。

3.2在正常輸氣壓差下清管器停止前進(jìn)

3.2.1故障原因分析

在正常管段壓差下，清管器停止前進(jìn)的可能原因?yàn)椋呵骞芷髟谶\(yùn)行中磨損大，氣流泄漏量大，導(dǎo)致氣流推力無法正常推動清管器前進(jìn)； 清管器在運(yùn)行中因劃傷導(dǎo)致破裂，導(dǎo)致無法正常前進(jìn)；清管器卡在進(jìn)站或出站三通處，無法正常前進(jìn)。

如果在正常管段壓差下，清管器運(yùn)行時(shí)間超過理論運(yùn)行時(shí)間的2倍仍未被收到，則可以判斷為出現(xiàn)了以上1種或數(shù)種情況，需立即報(bào)清管領(lǐng)導(dǎo)小組。

3.2.2處理方法

（1）首先采用增大氣量的方式推球；

（2）在清管器停止運(yùn)行超過24小時(shí)后，經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組批準(zhǔn)，宜采用再發(fā)一個(gè)過盈量較大的清管球的方式，推出前一個(gè)清管器；

（3）如通過再發(fā)送清管球的方式仍未推動清管器，應(yīng)采用跟蹤方式確定清管器位置，可采用割管方式取出。

3.3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，針對上述情況，可采取以下措施：

（1）首先采用增大氣量推球；

（2）在清管器停止運(yùn)行超過24小時(shí)，如全線不憋壓，宜采用在發(fā)一個(gè)聚氨酯泡沫清管器，推出前一個(gè)清管器；

（3）若仍接收不到清管器，分析清管器串氣的原因，確定是否繼續(xù)清管。

4.結(jié)束語

本文詳細(xì)分析了輸油管道清管作業(yè)過程中常見的清管器卡堵、清管器停止前進(jìn)、清管器竄氣三類常見故障的原因及處理方法，通過上文的論述，通過相應(yīng)措施的實(shí)施解決了各類常見故障基本，確保了輸油管道清管作業(yè)的順利進(jìn)行，可為今后長輸管道清管作業(yè)提供借鑒和理論參考.

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