天然氣支線管道在線清管技術的應用與實踐

潘文良

(江蘇華電戚墅堰發電有限公司，江蘇 常州 213011)

天然氣支線管道在線清管技術的應用與實踐

潘文良

(江蘇華電戚墅堰發電有限公司，江蘇 常州 213011)

闡述天然氣支線管道清管工作必須具備的條件、流程，對清管可能存在的難點和運行保障措施提出了具體應對措施。清管的目的是為管道內檢做準備，通過管道清管、內檢2道工序，可及早發現存在的隱患，落實天然氣支線管道清管技術，明確專項整治工作目標，舉一反三，增強高壓輸氣管道隱患整改治理力度。

天然氣支線管道；在線清管；技術準備；運行保障

0 引言

該天然氣支線管道是西氣東輸管道工程下游支線工程之一，是某發電企業自行投資建設的，其主要目的是解決燃氣-蒸汽聯合循環機組發電自用氣的需要。全線設置工藝站場2座(即首站和未站)，首站至未站管道全長13.5 km，管徑為? 559 mm，壁厚為10 mm，管道設計壓力為6.3 MPa，設計進站氣量為4×80 000 m3/h，為L450螺旋縫雙面埋弧焊鋼管。管道外防腐為聚乙烯 3層結構防腐。管線采用陰極保護系統，由犧牲陽極、陰極保護參數測試樁以及接地電池保護器等構成。

對管道定期清管、內檢，可及早發現并掌握管道內壁腐蝕情況，為安全技術評估提供依據，落實相應的技術防范措施，做好重點對象的監控，提高對油氣管線爆燃爆炸事故危害的控制。

1 存在問題

1.1 氣量問題[1]

由于發電用氣量存在較明顯的峰谷期，而清管器、檢測器運行期間需要盡量平穩的運行速度，理想的運行速度為1～2 m/s，所以需要在清管檢測期間協調氣量，使清管檢測工作連續進行且保證理想的運行速度。

1.2 管線路況復雜

該管線雖然線路較短，但主要位于繁華道路的兩側甚至在路中央的綠化帶內，而且累計穿越大小河流16次，穿越公路48次，不利于清管檢測期間的跟蹤設標。并且，為了提高檢測的定位精度，應有計劃地進行加密跟蹤，需對跟蹤設標點進行合理規劃和組織。

1.3 H2S影響

該管線輸送的天然氣中可能含有少量的H2S，如遇管道內的水分可能造成管道內的酸性環境，一方面會加快管壁的腐蝕，另一方面清出的粉塵可能會存在硫化物而自燃。所以，在收球時應該準備水源，以應對清出的雜質自燃。

1.4 雜質量不確定

該管線已運行了10年，是投產至今的第1次清管，管線中可能會存在施工遺留物、水、鐵的氧化物以及粉塵等雜質，而且雜質量不明。應使用清管能力由弱到強的清管器循序漸進地進行，嚴格遵照“清通、清掃、清除、清潔”步驟。

1.5 閥門內漏

該管線收發球筒主閥門均存在內漏現象，閥門內漏將給收發球作業帶來極大的安全隱患，事先應對內漏閥門進行維修保養，滿足收發球作業要求。否則，一旦出現輕微內漏，需要使用大量氮氣進行平衡置換。

2 技術準備[2-3]

2.1 圖紙資料的準備

(1)查閱設計資料和竣工資料，了解管線設計參數、材質、等級等信息，了解被檢管道干線附件、閥門、三通等設施的規格信息等。

(2)摸清管道走向圖、管道壁厚變化資料、管道穿跨越資料、腐蝕調查記錄。

2.2 管道設施勘察

(1)站場、閥室工藝設備(收發球工藝系統、放空系統、排污系統、過濾系統、消防系統、工藝狀態監視系統等)操作靈活，密封性好，易損備件(如盲板密封圈等)齊全。

(2)收發球站儲備充足的氮氣，具備收發球作業期間進行氮氣置換的條件，站場、閥室操作人員配置可燃氣體探測儀，站場儀器儀表能準確監測和顯示數據。

(3)穿越調查。該管線穿越公路48次，多為鄉村公路，其中穿越滬寧高速公路1次，滬寧高速以及外環路采用鋼筋混凝土套管頂管方式穿越，普通公路采用大開挖方式穿越。

(4)相關管道附件信息。管道干線全線彎頭彎曲半徑按6倍管徑以上設計，彎頭情況滿足檢測要求，管道干線三通均設有擋條，管道干線閥門均采用全通徑球閥，干線閥門情況滿足要求。

(5)落實有資質的應急檢修隊伍。

2.3 清管設備選擇

本著循序漸進、安全穩健的總體原則，在清管施工階段采用4種不同性能和通過能力的清管器，按照清管能力由弱到強、通過能力由強到弱的次序，分批次將管道內雜質清除。

(1)泡沫清管器。由軟體泡沫芯體外涂聚氨酯涂層而成，其通過能力達到其外徑30%以上，能初步探測管道的可通過性。

(2)直碟測徑清管器。由2個支撐皮碗、4個碟型皮碗、隔墊、測徑鋁板及骨架組成。特點為結構輕便、通過能力強，骨架上安裝有測徑鋁盤(鋁盤外徑尺寸為輸氣管道內徑的90%)，依據測徑鋁盤通過管道后的測量結果可以初步驗證管道的通過性能，判斷被檢管道是否存在較大變形點，為下一步投運其他類型清管器提供依據，通過直管段時清管器的變形能力為其外徑的15%，可通過彎曲半徑為2.5倍管徑的彎頭。

(3)鋼刷清管器。由2個鋼刷、2個支撐皮碗、4個碟型皮碗、隔墊及骨架組成。特點為體積小，采用的是全周向鋼刷，對管道內壁凝結的殘留物有很強清除能力，通過直管段時清管器的變形能力為其外徑的15%，可通過彎曲半徑為2.5倍管徑的彎頭。

(4)磁力清管器。磁力清管器由2個鋼刷、2個碟型皮碗和磁性筒體組成。由于具備磁性鋼刷結構，可以最大限度吸附并清出管內的鐵磁性雜質及較小顆粒，降低鐵磁性雜質對檢測器信號的干擾，提高數據質量。根據現場情況可以將鋼刷開槽，以實現分批次清除雜質，使管道的清潔度達到投放檢測器條件，通過直管段時清管器的變形能力為其外徑的15%，可通過彎曲半徑為2.5倍管徑的彎頭。

(5)跟蹤儀。管道跟蹤儀由發射機和接收機組成。安裝在清管器上的發射機，不斷發出可穿透管壁的低頻信號。在管道中運行時，地面跟蹤人員在事先設置的跟蹤點使用接收機，在預定的時間接收由發射機發出的信號，從而檢測出清管器在管道中的運行狀況與位置；當清管器發生卡堵時，可用接收機準確判斷出清管器的卡堵位置。

3 運行保障

3.1 運行條件

清管期間維持1臺機組穩態運行，保證清管器、檢測器的運行速度為1～2 m/s，運行壓力為4.5 MPa，且速度相對平穩[3]。

3.2 清管次數

本次共發送清管器6次，每次4 h。清管期間機組方式的調整、操作及異常事故處理，以保人身安全、設備安全為原則。

3.3 保障流量

清管前調整機組負荷，以維持用氣量在6.5萬～7.0 萬m3/h。

3.4 壓力控制

清管時，通過清管器前后壓差推動前行，調整負荷維持燃氣關斷閥前壓力不低于3.2 MPa，發現壓力下降及天然氣調壓閥異常開大時，機組應降負荷處理。發現天然氣壓力波動較大時，應及時接受清管現場負責人指令，執行其下達的操作命令。

3.5 參數監控

清管時，應派專人監視調壓站、閥組間天然氣壓力和調壓閥開度，注意天然氣壓力報警，檢查調壓站、前置模塊過濾器差壓變化情況(清管器運動后，內壁會有附著物剝離，流向燃氣過濾裝置)，超過標準需切換過濾器。

4 結束語

對照國務院安全生產委員會《關于開展油氣輸送管線等安全專項排查整治的緊急通知》內容和要求，吸取中石化“11.22”事故教訓，提高對油氣管線爆燃爆炸事故危害的認識。

本文闡述了天然氣支線管道清管工作流程，對清管可能存在的難點和運行保障措施提出了具體應對辦法。清管的目的是為管道內檢做準備，通過管道清管、內檢兩道工序，可及早發現存在的隱患，落實天然氣支線管道技術防范措施，明確專項整治工作目標，舉一反三，加大隱患整改治理力度。

[1]石油天然氣管道安全規程：SY 6186—2007[S].

[2]鋼質管道內檢測技術規范：GB/T 27699—2011[S].

[3]中石油油氣管道清管技術規范-天然氣管道：Q/SY BD 59.3—2011[S].

(本文責編：齊琳)

2017-04-01；

2017-05-01

TE 973

B

1674-1951(2017)05-0064-02

潘文良(1971—)，男，江蘇常州人，工程師，從事電廠運行技術管理方面的工作(E-mail:qdgspwl@163.com)。