輸油管道清管作業標準化管理與探討

趙偉

摘 要：對于穿越不同地質條件的長距離多泵站和輸油管道，由于不同物理性質、內外壁腐蝕程度不同、不同泵站介質溫度不同、油品蠟點不同， 長期運行會在管道中產生嚴重的積蠟，增加管道的運行成本和隱患。長距離輸氣管道是為了降低運行成本，實現安全、順利運行，并滿足節能、減少管道檢測的要求，必須通過球的標準化清管操作，根據清管器的選擇，制定標準化清管操作方案和操作，并進行風險評估和應急措施，以保障清管作業的順利完成。

關鍵詞：輸油管道;通球作業;標準化;節能降耗

1通球原理

球的基本結構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的管徑為1.025～1.050倍，放清管器發射裝置，關閉后快速打開盲孔，從原油中取出，清管器后端注入液體時，清管器后端液油壓力大于前端，清管器，管道運行時觸發球指示，在壓力的作用下， 清管器沿著管道繼續移動，直到進入下泵站集球筒。當收球指示器觸發時，收球指示器自動記錄清管器進入工位的時間。最后，由專業人員將豬移走，清洗收球桶內的雜質和附在豬身上的雜質。

2實施標準化清管作業目的

蘇嵯管道運行中由于輸送介質溫度輸量的變化和結蠟的出現，在輸油泵輸出功率恒定狀態下，輸油泵出口壓力持續升高和外輸量持續降低。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。目前各工位只能根據壓力、排量、溫度的變化進行頻繁的球操作，減少管道內壁上的蠟層和附著。采用規范的球作業，通過對各工位段油泵的運行規律、結蠟規律和運行效率的比較分析，制定管道經濟清管周期[1]，以減少清管作業次數。降低管道運行風險，實現管道經濟平穩運行。

3清管作業風險識別和消減

（1）風險識別。清管器外徑過大時，清管器前、后端管道壓力差產生變化，清管器走球速度減慢，造成清管器卡阻[2]，最終導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，導致清管作業未達到預期效果，造成人財物的浪費。清管器信號發射器及手持電子定位接收器等電池電量不足，會導致發射和接受信號衰減，致使發生未及時發現走球通過監測點的人為丟球事件。輸油溫度較低時，會影響走球運行，使走球速度不均衡，不能按計劃速度走球，致使清管器未按時到達預定位置。（2）風險消減。清管器過盈量按清管器外徑比管道內徑稍大1.025～1.050倍進行選擇使用。按照清管器信號發射器及手持電子定位接收器說明書標注電池型號采購合格配套電池，使用電池與備用電池比要達到1：1，并測試電池電量，手持電子定位接收器跟蹤監測組每組使用1 臺、備用1臺。球的移動速度控制在0.9 ～ 1.0m/s，油溫控制在65 ～ 69℃ 或高于凝固點3 ～ 5℃[3]。

4長輸管道清管作業標準化管理程序

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：刷式機械清豬、測徑機械清豬、磁性機械清豬。本文介紹了長距離管道常用的清管器和檢測清管器。

4.1清管作業前準備工作

（1）根據長輸管道清管作業標準化管理程序（見圖1），編制清管作業方案，進行標準化作業。計劃內容包括操作概述、操作規程、保障組織分工、操作、事故預測和應急預案[3]、跟蹤、監控、管道數據分析、生豬選入度考核、作業操作實踐培訓、職能人員聯系地址簿、前后48 h天氣條件下，管道運行的球吞吐量、球的速度和預計走球的時間以及最大允許安全停機時間、風險識別和緩解措施。（2）方案確定后，管道沖洗操作前 3 ～ 5天進行操作通過增加介質運輸溫度和吞吐量減少雜質附著在管道內壁和蠟層的一部分，并減少球卡的風險。（3）檢查管道壓力變化，檢查泄壓閥，排練清管工藝開關，檢查收發射裝置，檢查相關操作閥，檢查收發射指示器等，確保設備設施狀況良好。（4）設置應急處置專門人員，桌面制定應急處置計劃，檢查應急處置設備設施，確保應急處置快速準確[4]。

4.2發球作業

根據清管作業計劃，由運行調度統一管理平臺下達指令。由清管服務專家按照服務操作程序進行服務;作業值班專人負責記錄服務前后的作業參數（壓力、溫度、產量）和生豬出口時間，并隨時向統一的作業調度管理平臺報告;跟蹤監控專家根據清管作業計劃，使用移動電子球指示器在指定點等待。球通過后逐點跟蹤監控，記錄并報告清管器通過管理平臺的時間和位置;數據分析專家根據統一管理平臺的各種運行數據，及時調整運行參數，跟蹤監測點。

4.3收球作業

根據清管機作業計劃，當清管機距離站前5km或到達最后一個監測點時，集球作業專業人員待命，進行集球準備工作。當清管器進入收球桶并觸發收球指示器時，該指示器將自動記錄清管器進入工位的時間。取出生豬，按操作規程清理集球桶內雜質及生豬身上附著的雜質，取出生豬內電池，回收備用，報作業調度統一管理平臺，清管完畢。收集球后，總結分享安全經驗[5]。

5標準化清管作業前后運行效果分析

與清管運行前后的運行參數相比，外送恒定條件下，外送泵頻率由34Hz降至31Hz，電機轉速下降180r/s，工作電流下降23A，電機溫度下降8℃，進出口壓力變化明顯，管道內介質流動阻力明顯降低，日耗電量降低468kWh。按計劃清管運行周期間隔計算，全年節能70200kWh，管道溫度場穩定，全年節約加熱爐燃料油42T，節約資金25萬元，前后運行參數對比如表1所示。

結束語：通過長管道清管作業，規范生產管理效率明顯提高，到目前為止，蘇錯管道平穩運行3950天，未發生大面積漏油管道泄漏事故，清管作業標準化后，輸送泵變頻調速、電機轉速、電機運行電流參數、如介質溫度升高，管道流動阻力明顯降低，日常用電量、加熱爐燃料油消耗等損失均顯著降低。標準化清管作業后，節約資金25萬元。對長距離管道進行規范清管是經濟、實用的。

參考文獻：

[1]董良辰.蘇嵯輸油管道蠟沉積規律研究[J].當代化工，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計算方法[J].當代化工，2016（5）：2-4.

[3]何紹軍，張文偉.輸油管道工程設計節能技術規范：SY/T6393-2008[S].北京：國家能源局，2016：2-5.

[4]張城，鄧彥，陶江華，等.原油管道運行規范：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范：SY/T6186-2020[S].北京：國家能源局，2021：6-7.