淺談航油管道內(nèi)檢測發(fā)球作業(yè)

張亞平 夏艷波

【摘 要】據(jù)統(tǒng)計，我國現(xiàn)有運行的油氣管道總里程超14萬公里。油氣管道作為石油化工領域的生命線，其安全運行的重要性不言而喻。近年來，隨著國家及政府、行業(yè)監(jiān)管部門對安全管理、環(huán)境保護的重視程度及要求越來越高，油氣管道的安全運營日益重要。相比傳統(tǒng)技術，管道內(nèi)檢測能精準記錄管道的內(nèi)外腐蝕、變形及裂紋等缺陷，日益成為管道企業(yè)加強管道完整性管理的重要技術手段之一。航油系統(tǒng)目前共有60多條庫外輸油管道，累計里程超1000公里。其中廣州第一管道建成于2004年，全長約50km，于2019年7月至2020年9月開展了內(nèi)檢測作業(yè)，成為航油系統(tǒng)內(nèi)率先完成內(nèi)檢測作業(yè)的管道之一。結(jié)合廣州第一管道內(nèi)檢測項目經(jīng)驗，本文從四個方面淺談內(nèi)檢測發(fā)球作業(yè)經(jīng)驗和相關注意事項。

【關鍵詞】航油管道;內(nèi)檢測;發(fā)球作業(yè)

自項目啟動以來，2019年7月至2020年9月，廣州第一管道內(nèi)檢測項目一共通球12次，包括4次泡沫清管球、2次機械清管球、1次磁力清管球和2次變形檢測球和3次漏磁檢測球。對于本項目發(fā)球作業(yè)的經(jīng)驗與教訓，筆者開展了詳細的分析與總結(jié)，現(xiàn)從發(fā)球準備、放球作業(yè)、發(fā)球作業(yè)和通球過程監(jiān)控四方面進行分享。

一、發(fā)球準備

發(fā)球前準備工作是發(fā)球作業(yè)前最重要的工作，準備充分與否直接影響到后續(xù)放球及發(fā)球作業(yè)是否成功，以及異常情況下的應急處置是否得當。準備工作需要考慮的因素非常多，包括人員進場、方案對接、人員安排、物資準備、油源協(xié)調(diào)及應急準備等方方面面，結(jié)合項目經(jīng)驗，以下關鍵因素必須在準備工作階段開展或提前考慮。

1.充分對接通球計劃和施工方案，做好風險分析，編制完善操作票和工作復核清單

在準備階段，首站需充分對接整個通球計劃，詳細掌握通球計劃和通球方案，根據(jù)上級統(tǒng)籌安排和相關會議紀要要求，充分做好各項工作對接，編制完善作業(yè)風險分析、操作票和工作復核清單。要考慮到從人員設備進場到放球作業(yè)，發(fā)球作業(yè)，直至檢測球在管道運行全過程的監(jiān)控等各環(huán)節(jié)，以及相關的人員安排、油源協(xié)調(diào)、檢測器檢查、應急物資準備等關鍵步驟，要做好充分評估和對接，避免漏項、缺項。

2.檢測單位人員、設備進場

該環(huán)節(jié)是對第三方檢測單位安全管理的重要一環(huán)，不僅需做好對檢測單位全體人員的技術交底、安全教育、入庫培訓等基礎工作，還需帶領其主要人員了解發(fā)球工藝流程，以及發(fā)球筒管徑壁厚、油泵出口壓力、發(fā)球筒工作壓力、發(fā)油管線運行壓力和發(fā)油小時流量、每秒流速等關鍵參數(shù)，開展必要性的測量（比如發(fā)球筒長度），以便再次確認檢測器后續(xù)能順利放入發(fā)球筒，并在其合適的工況下運行。

3.檢查內(nèi)檢測單位設備、工具

因首站是防火防爆區(qū)域，檢測單位的內(nèi)檢測器和輔助性工具等，進入前要做好全面充分的檢查，非防爆設備、工具堅決不能放行進入庫內(nèi)。針對內(nèi)檢測器的檢查，重點關注以下：

（1）對檢測器上的每個螺栓全部緊固一遍，避免檢測器零部件在管道內(nèi)運行過程中脫落的風險;

（2）檢查檢測器是否存在缺陷、磨損、腐蝕、裂紋等異常，多節(jié)組成的檢測器還需關注節(jié)與節(jié)連接處是否卡滯;

（3）有些檢測器（比如測徑檢測器、漏測檢測器）放入發(fā)球筒前需更換電池，更換完后需再次檢查緊固螺栓是否已上緊;

（4）對于附帶電氣元件的檢測器，需檢測單位提供防爆資質(zhì)證書，做好本質(zhì)安全;

（5）檢測單位一般不清楚我方對航空煤油的質(zhì)量管控要求，會對檢測器部分零部件涂刷潤滑油（脂），此時需提前告知檢測單位關于航空煤油的質(zhì)量管控要求，并檢查復核檢測器上是否存在影響油品質(zhì)量的油脂，必要時需清理干凈。

4.油源協(xié)調(diào)

廣州第一管道全長約50公里，管徑DN250，正常輸送流速約320m3/h，折合1.8m/s，檢測器從首站開始運行到末站接收，順利情況下全程約7.5至8個小時。在通球前一周就要著手考慮并安排油源，在通球前三天要確定油源充足可用，以確保通球作業(yè)順利實施。同時考慮到長輸油泵揚程、出口壓力以及應急等因素，正式發(fā)球前需至少準備一個可用滿罐。

5.人員安排及培訓

在對接好檢測單位的發(fā)球方案、編制作業(yè)安全分析后，結(jié)合內(nèi)檢測作業(yè)指導書、工復核清單、操作票，要對全體作業(yè)人員開展必要的培訓，包括準備工作、檢測器檢查、放球、發(fā)球等關鍵作業(yè)環(huán)節(jié)，以及排放工具、應急物資等操作要求和存放地點。對于時間確定的放球和發(fā)球時間，作業(yè)前需再次開展作業(yè)培訓，各項責任落實到人，比如發(fā)球工藝檢查、相關工具復核、應急物資準備等，并在放球前再次確認。結(jié)合排班和人員特點，每次放球作業(yè)和發(fā)球作業(yè)，必須有熟悉放球和發(fā)球作業(yè)的油庫副經(jīng)理及以上管理人員值班，并綜合評估所需增加人員。

6.檢查發(fā)球工藝

確認現(xiàn)場發(fā)球筒、快開盲板及閥門、壓力表等完好無滲漏，核實壓力表指示正常。在沒有發(fā)油的情況下開關發(fā)球裝置各相關操作閥門，確保閥門靈活可靠。使用專用工具打開快開盲板，確保快開盲板沒有卡死且密封完好，必要時提前更換快開盲板密封墊。

7.工具和物資準備

在準備工作環(huán)節(jié)即要考慮內(nèi)檢測作業(yè)涉及的各項操作工具和應急物資，以下內(nèi)容必須考慮在內(nèi)。

（1）移動式排油車一輛或若干移動式油桶，因首站發(fā)球筒有專用工藝管線排放到回收罐，其他沒有專用管線的現(xiàn)場，需準備的排油車（排油桶）總?cè)萘拷ㄗh不小于發(fā)球筒計量容積的1.2倍。同時配套相關排氣管，排氣管末端設置快速接頭，快速接頭應能與發(fā)球筒排氣裝置進行快速密封連接。

（2）2套發(fā)球筒快開盲板密封墊，以及1個發(fā)球筒盲板排氣孔螺栓。以備不時之需。

（3）發(fā)球筒快開盲板專用開啟工具，以及相應的扳手、鉛封及鑰匙等。

（4）約4米長的金屬桿，用于將檢測器頂至發(fā)球筒喇叭口。

（5）吸油棉、干粉滅火器，以及若干擦油紙、耐油手套、棉手套等。

（6）一大一小防爆手電筒并充滿電，用于觀察發(fā)球筒內(nèi)情況以及夜間作業(yè)。

（7）警示帶，用于圍隔作業(yè)現(xiàn)場，尤其是在涉及到吊裝作業(yè)的情況下。

二、放球作業(yè)

放球作業(yè)是整個發(fā)球作業(yè)的重要環(huán)節(jié)，放球好壞直接決定著后續(xù)發(fā)球成功與否。

1.放球時機選擇

在決定通球日期后，需要根據(jù)具體情況考慮放球時機和發(fā)球時機。廣州第一管道全程長約50公里，在順利情況下通球全過程為7.5至8小時，為便于末站能在光照充足的白天接收到檢測器以及盡量在白天跟蹤檢測器，所以本次內(nèi)檢測作業(yè)考慮在早上7點至8點之間發(fā)送檢測器。一般對于比較簡單的泡沫球、機械清管器、磁力清管器等，可考慮在發(fā)球前半個小時左右裝球。對于難度較大的變形檢測器、漏磁檢測器，因安裝檢測器時間較長（一般需要1-2個小時），還要綜合考慮檢測器內(nèi)部蓄電池待機時長，在待機時長較長的情況下，可以考慮發(fā)球前一天下午安裝檢測器。如果檢測器待機時長不夠或為盡可能延長檢測器可能卡滯的應急搶險時間，可以考慮在發(fā)球時間前2-3小時左右開始安裝檢測器。

2.放球前準備工作

在前期準備工作的基礎上，放球前仍然需要開展一系列的準備工作，以確保放球作業(yè)順利完成，主要包括以下：

（1）明確放球作業(yè)主要總指揮和相關操作人員，總指揮必須由油庫副經(jīng)理以上管理人員擔任且為1人。所有操作人員在總指揮下指令下嚴格按照作業(yè)票執(zhí)行作業(yè)程序。

（2）提前梳理油庫工作安排，確保放球期間沒有其他重要作業(yè)。

（3）再次復核梳理作業(yè)安全分析、工作復核清單、作業(yè)操作票，對檢測單位人員和我方全體操作人員再次開展培訓，梳理作業(yè)流程，確保所有作業(yè)人員都清楚操作要求。

（4）檢測器進入庫區(qū)前，需再次復核所有零部件螺栓緊固完好，確認沒有影響航煤油品質(zhì)量的潤滑油（脂）殘留在檢測器上。

（5）再次確認首站油源足夠，并電話確認末站接收罐夠用。

（6）溝通末站重新設置好時鐘，確保首末站時鐘一致，便于后續(xù)記錄與分析。

（7）再次確認拆卸快開盲板的專用工具已到位，滅火瓶、吸油棉、接油盆、導靜電夾等物資、工具已擺放在現(xiàn)場。

（8）與檢測單位明確雙方工作職責，我方設備（閥門）及相關操作（排油、開關閥門、拆卸和安裝發(fā)球筒盲板等）由我方負責，檢測器相關操作（運輸、提升和放入發(fā)球筒等）由檢測單位負責。

3.排油作業(yè)

排油前要檢查復核發(fā)球筒各隔斷閥門處于常關狀態(tài)。排油作業(yè)嚴格按照作業(yè)票，通過發(fā)球筒底部排放閥，將油品排入收集罐內(nèi)。為確保油品充分排空，需打開發(fā)球筒頂端進氣閥靜置3-5分鐘。隨后通過專用工具打開發(fā)球筒快開式盲板，確認發(fā)球筒內(nèi)油品已排放干凈，內(nèi)部無異物、無腐蝕等。

4.放球方式選擇

對于簡單的泡沫球、機械清管器、磁力清管器等，可人工直接放球。對于重量較重、難度較大的變形檢測器、漏磁檢測器，不建議人工直接放球，比如本項目改進后的漏磁檢測器，共有6節(jié)，長約2.8米，重約200多公斤。僅依靠人力是很難放進發(fā)球筒的，而且依靠人力的方式如果操作不當，容易造成內(nèi)檢測器損壞或者發(fā)球筒受損。結(jié)合本項目經(jīng)驗，對于變形檢測器、漏磁檢測器等體型、重量較大的內(nèi)檢測器，建議提前聯(lián)系好起重吊機，通過借助起重機吊起內(nèi)檢測器，將內(nèi)檢測器慢慢抬升至與發(fā)球筒一個水平高度，再通過專用工具推進去。因本項目首站發(fā)球筒處設置了頂棚，無法采用行吊的方式開展放球作業(yè)，在其他條件允許的現(xiàn)場，推薦在發(fā)球筒前端設置行吊，通過行吊將內(nèi)檢測器提升至與發(fā)球筒同一水平線上，再通過喇嘛等專用工具將內(nèi)檢測器推送至發(fā)球筒內(nèi)。這種方式既節(jié)省人力、物力，又大大降低了內(nèi)檢測器損壞和內(nèi)檢測器損壞發(fā)球筒的操作風險。需要強調(diào)的是，不管是采用起重吊機還是行吊方式，都必須落實好吊裝特殊作業(yè)許可制，包括風險評估、吊車司機和司索人員資質(zhì)要求、現(xiàn)場場地評估等關鍵環(huán)節(jié)。

5.放球后的檢查

檢測器放入發(fā)球筒后，做好檢測器的檢查，包括是否存在橫向偏移、軸向放入深度是否到位等。檢查無誤后封蓋發(fā)球筒盲板，復位底部排污閥、頂部排氣閥，檢查各閥門、盲板連接處，確認無滲漏。

三、發(fā)球作業(yè)

發(fā)球作業(yè)雖然操作簡單，主要涉及閥門操作，但每一步都至關重要，必須嚴格按照操作票一步一步執(zhí)行，任何一步操作不當或順序操作失誤，會直接影響到發(fā)球結(jié)果成功與否。

1.發(fā)球時機與開始時間

發(fā)球時機詳見放球時機選擇。從開始發(fā)球作業(yè)到檢測器發(fā)送成功，順利情況下需30分鐘。因此，在檢測器已放好的情況下，在設定的檢測器發(fā)出時間前30分鐘開始發(fā)球作業(yè)。

2.發(fā)球前準備工作

在檢測器已放入發(fā)球筒的情況下，在正式發(fā)球前仍然需要開展一系列的準備工作，以確保放球作業(yè)順利完成，主要包括以下：

（1）明確發(fā)球作業(yè)主要總指揮和相關操作人員，總指揮必須由油庫副經(jīng)理以上管理人員擔任且為1人，發(fā)球作業(yè)總指揮最好與放球作業(yè)總指揮同一人。所有操作人員在總指揮下指令下嚴格按照作業(yè)票執(zhí)行作業(yè)程序。

（2）提前梳理首站工作安排，確保發(fā)球期間沒有其他重要作業(yè)。

（3）再次核對作業(yè)安全分析、工作復核清單、作業(yè)操作票，覆蓋檢測單位人員和我方全體操作人員，確保所有作業(yè)人員都清楚發(fā)球操作要求。

（4）再次確認首站油源足夠，并電話確認末站接收罐夠用。

（5）再次溝通末站，確保首末站時鐘一致，便于后續(xù)記錄與分析。

（6）再次確認移動式排油車（排油桶）和配套的排氣工具已到位，滅火瓶、吸油棉、接油盆、導靜電夾等物資、工具擺放在現(xiàn)場。

（7）與檢測單位明確雙方工作職責，溝通相關注意事項。

3.發(fā)球筒進油排氣作業(yè)

在正式發(fā)球步驟前，需對發(fā)球筒充油排氣。充油排氣主要關注以下事項。

（1）發(fā)球筒排氣通過頂部排氣管進行排氣。作業(yè)時，先不要開關任何閥門，通過頂管快速接頭安裝好排氣管后，再緩慢開啟排氣管閘閥，直至全開。

（2）隨后開展進油排氣作業(yè)，此時至少需要安排3人操作。安排1人位于發(fā)球筒進油旁通閥處，緩慢開啟旁通閥開始充油排氣作業(yè)，安排第2人守候在發(fā)球筒排氣管處，當看到排氣管連續(xù)出油后，快速關閉排氣管閘閥，同時旁通閥處作業(yè)人員快速關閉旁通閥。全過程安排第3人關注發(fā)球筒各處閥門、法蘭、盲板、儀表等連接是否滲漏，如有異常及時關閉進油旁通閥進行處置。反復以上操作2-3遍，確保發(fā)球筒內(nèi)部氣體已全部排出且充滿油品。

（3）充油排氣結(jié)束后，關閉排氣閥和旁通閥，穩(wěn)壓約5分鐘，充分觀察發(fā)球筒各處閥門、法蘭、盲板、儀表等連接部位是否滲漏，如有異常及時處置。

4.發(fā)球

發(fā)球是整個作業(yè)最關鍵的環(huán)節(jié)，必須堅持以下原則，才能確保發(fā)球順利完成。

（1）整個發(fā)球作業(yè)指令由現(xiàn)場總指揮發(fā)布，現(xiàn)場總指揮嚴格按照操作票一步一步執(zhí)行。

（2）對講機提醒自控室準備開始記錄相關時間。

（3）打開發(fā)球筒進油閥門后，需穩(wěn)壓5分鐘，以確保發(fā)球筒內(nèi)壓力與發(fā)油管線壓力一致。這一步非常關鍵，不能省略，如果穩(wěn)壓時間不夠，致使發(fā)球筒內(nèi)壓力與發(fā)油管線有壓差，可能導致后續(xù)檢測器無法正常發(fā)出。

（4）待觀察到壓力表顯示發(fā)球筒內(nèi)壓力與發(fā)油管線壓力一致后，先打開發(fā)球筒出口閥門至全開，再緩慢關閉發(fā)油主流管線閥門。這一步操作順序很關鍵，絕對不能顛倒或有半絲差錯，在其他條件都符合的情況下，決定著檢測器能否順利發(fā)出。

（5）如果在關閉發(fā)油主流管線閥門5秒內(nèi)，檢測器仍然沒有正常發(fā)出，需及時復位正常發(fā)油流程，避免檢測器在發(fā)球筒內(nèi)意外受損。此時需連同檢測單位一并查找原因，可能的原因有：內(nèi)檢測器本身設計摩擦阻力過大導致無法發(fā)出;前述第三步穩(wěn)壓時間不夠;前述第四步操作順序顛倒顛倒或差錯;檢測器放球時不到位未到喇叭口;檢測器驅(qū)動皮碗缺陷導致前后竄流。

（6）在分析上述影響檢測器無法正常發(fā)出的原因后，及時制定對策，在充分評估的基礎上，可考慮再次嘗試發(fā)送，若多次（3次及以上）嘗試仍然無法發(fā)送，此時需停止發(fā)送作業(yè)，恢復到正常發(fā)油作業(yè)后，制定方案從發(fā)球筒入口端取出檢測器，深入分析查找原因。

（7）發(fā)球成功后，第一時間通知自控室記錄發(fā)球時間，通知檢測單位和跟球單位，開始跟球環(huán)節(jié)。

四、通球過程監(jiān)控

通球過程監(jiān)控是判斷檢測器在管道中順利運行的重要監(jiān)控措施和依據(jù)，能及時發(fā)現(xiàn)檢測器在管道中的運行情況，如有異常應及時采取應急措施。對于首站，主要通過監(jiān)控發(fā)油泵出口流量、壓力來判定內(nèi)檢測器在管道中運行正常與否。結(jié)合本項目經(jīng)驗，主要需要關注以下幾點：

（1）自控室需在發(fā)球前提前將長輸油泵流量、壓力趨勢曲線調(diào)出，為便于監(jiān)控，需將流量、壓力趨勢曲線精度和顯示區(qū)段設置在合適位置。建議顯示區(qū)段在半個小時內(nèi)，精度調(diào)整到流量、壓力曲線位于電腦屏幕的中間偏上的位置。

（2）在檢測器發(fā)出后，及時記錄發(fā)球時間，同步記錄流量、壓力等參數(shù)。自發(fā)出后每半小時定期記錄流量、壓力數(shù)據(jù)，記錄在專用表單上，便于分析觀察流量、壓力趨勢。

（3）每半小時記錄的流量、壓力數(shù)據(jù)要及時發(fā)布在內(nèi)檢測微信群，便于現(xiàn)場跟球人員結(jié)合現(xiàn)場跟球設備判斷檢測器在管道內(nèi)的運行情況。

（4）首站值班經(jīng)理和自控值班員要經(jīng)常性觀察分析流量、壓力曲線實時趨勢，如發(fā)現(xiàn)曲線突然的上升或下降，要及時報告，同時將上升和下降情況通報現(xiàn)場跟球人員，結(jié)合現(xiàn)場跟球設備判定檢測器沿途是否遇到較大阻力或發(fā)生卡堵等異常情況。

五、結(jié)束語

管道內(nèi)檢測作業(yè)是一項極其復雜且難度很大的項目性工作，涉及到的作業(yè)場所多、作業(yè)范圍廣、時間跨度長，風險很高，尤其是對于航油管道。目前國內(nèi)大部分機場都是由單一航油管道供油，航油管道作為機場供油生命線的存在，內(nèi)檢測作業(yè)成功與否直接影響到機場的供油保障。因此，如何做好管道內(nèi)檢測作業(yè)，需充分做好各個環(huán)節(jié)的工作，這就需要我們在項目前期充分做好事前調(diào)研、數(shù)據(jù)測量和驗證工作;在項目初期詳細論證項目方案，充分對接好檢測器和跟球設備、管道踏線和跟球標記、油源和人員（車輛）調(diào)配、工具和物資配備等事項;在項目實施環(huán)節(jié)認真履行好每一個作業(yè)環(huán)節(jié)，每一位參與人員都要履責到位，一球一案，一指令一操作;項目結(jié)束后及時總結(jié)經(jīng)驗與教訓，更好地服務于后續(xù)項目。廣州第一管道內(nèi)檢測項目給我們積累了大量的寶貴經(jīng)驗，前車之路，后車可鑒，相信航油管道的內(nèi)檢測之路必將越行越順。

參考文獻：

[1]《鋼質(zhì)管道內(nèi)檢測技術規(guī)范》（GBT 27699-2011）

[2]《管道內(nèi)檢測系統(tǒng)的鑒定》（SYT 6825-2011）

[3]《壓力管道定期檢驗規(guī)則-長輸管道》（TSG_D7003）

[4]《油氣輸送管道完整性管理規(guī)范》（GB 32167-2015）

[5]《在線檢查系統(tǒng)合格標準》（API STD 1163）

[6]《管道內(nèi)檢測》（NACE SP 0102-2010）

（作者單位：1、華南藍天航空油料有限公司廣東分公司廣州中轉(zhuǎn)油庫副經(jīng)理;2、華南藍天航空油料有限公司質(zhì)量計量中心經(jīng)理）