分析原油長輸管道清管作業工藝

代洪波

摘 要：在分析原油管道清管目的基礎上，從原油長輸管常用清管設備方面出發，詳細的對清管流程及工藝計算等內容進行解析，希望分析后可以給相關工作人員提供參考，從而促進我國原油事業的發展。

關鍵詞：原油；長輸管道；清管作業；工藝

0前言

伴隨著我國的天然氣用戶量的持續增加，使得管道運輸負荷也在逐漸的上升，為了可以更好的保證長輸管道運行的安全性與穩定性，應該及時的進行清管處理。因為天然氣自身就具備可燃性與易爆性，且整個管路運輸的壓力較高，清管實施的過程中會具備較高的危險性。為了可以更好的保證清管施工的順利進行，應該保證各個環節的工作都按照要求來進行，嚴格控制施工質量。

1清管目的

天然氣輸送管道的工作效率以及管道壽命直接受到管道內部的清潔狀態。因為天然氣輸送管道在正常使用的過程中長期處于大氣環境中，從而導致了生銹問題的存在，同時也會在施工中產生較多的焊渣、泥土、石塊等等雜質在管道內部。管線完成了水壓試驗之后，只是通過壓差來進行排水是無法滿足應用效果的。為了可以更好的處理上述存在的問題，應該將管道內部與內壁完全清理干凈，此時應該選擇合適的清管工藝，確定最佳的處理措施，以達到應有的效果。清管的目的主要就是下面幾個：

（1）清理掉管路內部的積液與雜物問題，降低摩阻，大大提升輸送效率；

（2）防止管道內部低洼位置出現積液的問題；

（3）清理管道內部的沉積物與腐蝕雜質，消除附加腐蝕電極，避免存在垢下腐蝕問題；

（4）實施管道內部檢測的新用途。

2常用清管設備

2.1皮碗清管器簡介

該種清管器的主要組成結構就是骨架與兩節或者多節皮碗所組成。在管道內部運行的過程中，可以確保其沿著固定方向來進行，此時可以更好的攜帶檢測儀器以及其他的裝置。清管器皮碗形狀是決定其使用性能的主要因素，同時也應該保證其用途可以適應。在進行應用的過程中，應該使用皮碗邊裙對于管道所存在的1%-4%左右過盈量與管道內部的密封狀態，清管器應該通過前后天然氣壓差來實現推動。

皮碗清管器設備中需要加入發射機式跟蹤儀。該跟蹤設備具體可以分為磁棒式跟蹤儀與發射式跟蹤儀，在應用前者的過程中，如果設備落入到管道內部，該設備會直接通過磁棒粘貼在管道內壁上，也就無法實現清除，對于后續施工的影響較大；而使用后者設備中，如果跟蹤儀落入到管道內部中，此時就容易清除掉，下次施工也能夠正常的進行。如果選擇使用的是兩種結合的方式，一旦落入到管道內，就不能及時的清除掉，此時會導致下次的清管施工無法順利進行。為了更好的保證清管施工順利完成，發射式設備在進行使用前需要檢測其靈敏度，達標之后才能應用到實踐中。

2.2收、發球裝置

清管器收、發裝置主要是由收、發球筒以各種閥門、管線等部分所組成，還包含了一定的拆裝工具設備。發送筒長度要達到最長清管裝置的要求，通常情況下不能小于筒徑的3～4倍。接收筒可以設計的長一些，通常都會處于筒徑4～6倍之間。由于輸氣管道選擇使用的是清管列車方式，也就是在清管處理中，連續發人管道采用的是兩個或者兩個以上的清管器，其內部尺寸會比普通清管器的尺寸要長一些，接收筒可以容納。

收發筒的開口一側應用的是擋圈快速開關盲板的結構形式，該結構中安裝有安全裝置結構部分。發送裝置的主管在三通之后與接收筒大小頭的直管結構上，此時應該設置指示器的結構形式，以保證清管器已經進入到管道與接收筒內。收發筒的結構上需要安裝有壓力表的裝置，該部件的讀數需要正對著操作人員。

3清管流程及工藝計算

3.1清管器的運行距離

密封性非常強，不具備泄流孔的清管器的使用間隔距離設定為

2、清管器的運行速度

若輸氣流量可計算

在清管球的運動速度應該保持在 3.5～5m/s范圍內。

在具體清管實施的過程中，為了可以更加準確的掌握和控制清管器的速度，除了使用上述公式計算確定之外，還應該在一定距離范圍內通過監聽清管器的運行時間來確定其速度，然后就是要結合氣量與壓差的方式來進行適當的改變。檢測器運行球速與氣量檢測中，要根據下式來確定流量參數：

3.2清管器前后壓差

在輸送正常進行中，通球應該合理的確定最大推球壓差參數，在保證天然氣正常輸送的前提之下，應該適當的調整壓力與平衡氣量。經過實踐分析發現，影響推球壓差的主要原因就是清管器爬升壓力、內部摩擦阻力、氣流與水流所存在的摩擦阻力等等方面。在這些影響因素中，最為關鍵的當屬球前水柱靜壓力與污水和管壁所存在的壓力差。因此，在通球前，應該合理的確定該地區的地形高差參數以及當前輸氣壓差參數，同時還應該綜合分析以前的清管技術資料，從而可以準確的確定通球的最大推球壓差參數。

清管最大推球壓差的估算公式：

3、清管器前后壓差

在輸送正常進行中，通球應該合理的確定最大推球壓差參數，在保證天然氣正常輸送的前提之下，應該適當的調整壓力與平衡氣量。經過實踐分析發現，影響推球壓差的主要原因就是清管器爬升壓力、內部摩擦阻力、氣流與水流所存在的摩擦阻力等等方面。在這些影響因素中，最為關鍵的當屬球前水柱靜壓力與污水和管壁所存在的壓力差。因此，在通球前，應該合理的確定該地區的地形高差參數以及當前輸氣壓差參數，同時還應該綜合分析以前的清管技術資料，從而可以準確的確定通球的最大推球壓差參數。

4清管器卡阻及處理

4.1推力不足

球受阻位置處于坡下位置上，在球前靜液柱壓頭與推球壓差基本一致，具體的應對方法為：

（1）適當增加球后進氣量，可以提升其壓力參數。

（2）將其球前壓力來進行引球處理

4.2球破裂

由于球的質量較低，并且在清管一側的內部結構中光滑度較差，也可能是因為輸氣球閥未能全部開啟，從而導致球被刮破或者部分結構損壞。

處理方法：及時查明導致的原因，將故障問題消除后開始二次運行。

4.3卡球

清管球在正常運行中由于結構部分的阻礙而導致的卡滯問題，從而使得內部壓力的快速上升，球前壓力降低。

處理方法：首先根據需要來加大輸氣量，使得內部壓力得到有效的提升，保證運行正常；降低清管球下側的壓力，從而可以建立一定的壓差，保持運行持續進行；排放清管球上部結構中的天然氣，將其進行解除。

5清管作業的安全措施

（1）操作人員在處理中要嚴格執行操作規程。

（2）排污過程中對于周邊位置的100m內要禁止出現火源，同時還應該布置警戒線。

（3）收發球及排污過程中需要準備好消防基礎設施，以應對無法情況。

（4）清管處理中要禁止非工作人員進入。

（5）工作人員要堅持原則，具備較強責任心。

（6）作業人員按照規程穿戴防護裝置，降低事故發生率。

5結語

總而言之，在原油長輸管道清管作業過程中，想要提高作業工藝水平，就需要對作業過程的各個環節進行質量控制，要求每項工作的開展都能夠嚴格按照標注要求執行，唯有如此，才能切實提高作業質量。

參考文獻：

[1] 褚云恒.淺談天然氣管線清管技術[J]. 中國石油石化. 2016（S1）

[2] 徐振雷.油氣長輸管道建設及運行過程中的清管技術探討[J]. 化工管理. 2017（26）

[3] 王俊穎，畢權.清管器清管作業分析與研究[J]. 當代化工. 2015（11）

[4] 焦海亮.清管閥在原油輸送管線中的應用[J].天津化工. 2015（03）

[5] 郭東升，閆青松，周道川，仇攀.天然氣管道在線清管作業風險識別及控制[J]. 油氣儲運. 2013（10）