輸油管道清管作業過程中常見故障分析及處理方法研究

黃罡

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

關鍵詞：輸油管道；清管作業；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

管道內壁和內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、機械雜質等對管道有害的物質進入管道后引起管道內壁腐蝕，增大管壁粗糙度，大量水和腐蝕產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。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，進行管道內部和內壁的清掃是十分必要的，因此清管作業一直是輸油管道施工和生產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腐蝕，而且產生機械沖刷，使管壁減薄，造成腐蝕破裂）；（3）掃除管壁的沉積物、腐蝕產物，使其不存在附加的腐蝕電極，減少垢下腐蝕；（4）進行管道內檢測等許多新的用途。

1.2管道清管周期

根據管道的輸送介質視管道的輸送效率和壓差，確定合理的清管周期。

2.清管作業的主要流程

（1）作業前應具備的條件；（2）風險分析；（3）發球作業；（4）收球作業。

3.清管作業中可能出現的故障及處理辦法。

3.1清管器卡堵或停止前進

3.1.1清管器被卡

（1）可能原因包括：在行進中遇到污物量多，在正常壓力下清管器無法前進；管段嚴重變型導致清管器無法通過；彎頭半徑小于清管器通過的最小半徑；管段內存在阻礙清管器前進的大障礙物，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

在發生清管器卡堵情況后，應逐步采用“增大推動壓差→反推推動→繼續正推→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：提高卡堵點上游壓力，降低卡堵點下游壓力；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到1.0MPa仍不能解堵時，應采用反向推動后繼續前進的方式解決。通過反向推動清管器，使其離開卡堵點位置，反向推動時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現：降低卡堵點上游壓力，提高卡堵點下游壓力；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繼續正推。將清管器反向推動通過閥室2監聽點后，停止反向推動，恢復正常推動。

④割管。在以下情況同時發生時，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

3.2.1故障原因分析

在正常管段壓差下，清管器停止前進的可能原因為：清管器在運行中磨損大，氣流泄漏量大，導致氣流推力無法正常推動清管器前進； 清管器在運行中因劃傷導致破裂，導致無法正常前進；清管器卡在進站或出站三通處，無法正常前進。

如果在正常管段壓差下，清管器運行時間超過理論運行時間的2倍仍未被收到，則可以判斷為出現了以上1種或數種情況，需立即報清管領導小組。

3.2.2處理方法

（1）首先采用增大氣量的方式推球；

（2）在清管器停止運行超過24小時后，經領導小組批準，宜采用再發一個過盈量較大的清管球的方式，推出前一個清管器；

（3）如通過再發送清管球的方式仍未推動清管器，應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

因清管器運行中磨損大，氣流泄漏量大，或運行中因劃傷導致破裂，或卡在進出站三通處等導致清管器停止前進，此時如果在正常輸氣差壓下，清管器運行時間超過理論運行時間的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）在清管器停止運行超過24小時，如全線不憋壓，宜采用在發一個聚氨酯泡沫清管器，推出前一個清管器；

（3）若仍接收不到清管器，分析清管器串氣的原因，確定是否繼續清管。

4.結束語

本文詳細分析了輸油管道清管作業過程中常見的清管器卡堵、清管器停止前進、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，通過相應措施的實施解決了各類常見故障基本，確保了輸油管道清管作業的順利進行，可為今后長輸管道清管作業提供借鑒和理論參考.

參考文獻：

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