長輸天然氣管道清管技術在江西一期管網的實踐與建議

王曉靜　馬開冀

摘 要：首次對江西一期管網九江--景德鎮線實施在線清管作業，討論了清管中出現的問題，并提出了處理意見，結合國內其他長輸天然氣管道的在線清管經驗，為以后的管道清管作業提供借鑒和理論參考。

關鍵詞：江西一期管網;在線清管;清管器;速度控制;定位;改進措施

1 管線概況

九景干線天然氣管線隸屬于江西省天然氣有限公司，起點為九江輸氣站，途徑江西省的九江市、上饒市和景德鎮市，終點為景德鎮輸氣站。管線全長138km，輸送介質為天然氣，管道規格Φ508×（7.1～10）mm，管道設計壓力6.3MPa。沿線共設有閥室8座，另外沿線還有一條支線。

2 清管作業背景

九景輸氣干線于2010年8月投產，現已連續運行5年，期間上游氣質發生變化，2014年九江--景德鎮全線水露點檢測值均超過0℃。為全面了解管線的現狀，及時、準確地掌握管道的缺陷，且管線運行5年內也沒有進行過基線檢測，保證管道內檢測的安全有效進行，決定對該管線實施清管作業，以便于今后科學維護，確保管線的安全運行。

3 清管前準備

環網工藝的調整：江西一期管網由九江首站接收川氣九江末站來氣作為主要氣源，以新余輸氣站接收西二線新余末站來氣作為備用氣源。九江--景德鎮段管道近一個月平均輸氣量為34×104Nm3/d（湖口輸氣站輸量為4×104Nm3/d，景德鎮輸氣站輸量為30×104 Nm3/d），平均運行壓力為4.6MPa，此時天然氣流速為0.48m/s，此流速遠不能滿足管道清管流速的要求。關閉九江輸氣站去南昌方向供氣閥門，由九江輸氣站去景德鎮方向單向供氣，并暫停接收西二線氣源供氣，工藝進行調整后，清管期間管道起點壓力為4.5-4.8MPa、終點壓力為4.0-4.3MPa，流量在180-260Nm3/d，流速為1.5-2.5m/s，此流速可以滿足清管需求，但并非最佳清管所需流速，此時還需對環網工藝進行調整。清管作業前利用景德鎮站下游閥室閥門對下游管道進行降壓，并降低九江首站接氣流量，保證九江首站進氣壓力始終保持在4.5MPa左右;清管作業開始時，提高九江首站接氣流量，并適當調整魚山閥室閥門開度，以提高九江--景德鎮段管道流速，閥室閥門開度結合管網銷氣情況和清管器運行速度進行調整，最終作業管道流速達到3-5m/s，滿足清管作業要求。

4 清管實例應用

江西一期管網九景段進行清管作業，作業前九江站進站壓力區間控制范圍4.5MPa左右，進氣流量提升至13×104Nm3/h。從表1可以看出清管作業清管器運行過程總體受控，工藝調整到位，清管器到達時間與理論計算時間基本保持一致。清管器運行狀態與管道排氣量、管道高程差、管道內污物程度、清管器磨損情況等諸多因素有關，根據經驗當清管器發生輕微磨損時，因與管道內壁摩阻減小，故而運行速度逐漸增加，但當清管器發生嚴重損壞時，清管器前后串氣嚴重，導致其運行速度嚴重降低，同時發生清管器卡堵的概率也大大增加，針對此情況可適當增加管道排氣量，以提高清管器運行速度。

5 作業期間的風險與控制

5.1 首次清管存在風險

由于九景線已經運行了5年而從未進行過清管作業，所以站場設施和工藝流程的完整性需要經歷實際作業的考驗。應對措施：在清管作業前編制周密細致的應急維護措施和預案;管線閥門、變形點（有可能存在）、動火改造點、穿跨越等特殊點均為清管過程中的風險點，需要進行重點監控并做好應急預案;清管器的選型應該依照通過能力有強到弱的順序。

5.2 清管器卡堵

清管作業時，出現卡球或因管道變形，彎頭半徑小于清管器通過的最小半徑，管道內水和污物過多或管道內存在阻礙清管器前進的大障礙物（如脫落的三通隔板、大的金屬物體等），造成清管器前后壓差過大。應對措施：閥室安裝量程為0-10MPa的精密壓力表，在清管期間安排人員分析閥室壓力變化;針對不同清管器采用不同的跟蹤方法。應逐步采用“增大推動壓差→反推→擊碎清管器”的解堵措施。

5.3 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：首先采用增大球上游進氣量，提高球的推力;排放球下游管線天然氣，以增大壓差，使球啟動運行。

6 存在的問題與建議

6.1 合理調整工藝控制運行參數

清管作業期間合理控制進氣壓力、管網運行壓力、進氣量，在保證管網沿線用戶正常供氣的前提下，預留應對卡堵等風險的升壓空間。在收球站下游閥室控制實現對清管器運行速度的控制。

6.2 作業中信息報送要及時準確

提前建好通信平臺，確保信息收發渠道暢通，避免因群發大量信息而被屏蔽的情況出現。天氣信息及時發送給跟球、監聽人員，以便提前做好應對。

6.3 首次通球作業

保證作業順利及管道運行安全，監聽點設定較多，監聽人員較早到位，監聽點夜間待命時間較長及天氣寒冷等原因影響，易造成監聽點人員分散注意力及疲勞，建議監聽作業合理安排進駐時間。

6.4 監聽點漏聽

在多個監聽點中，存在個別監聽點受外部干擾較大，無法準確判斷清管器是否通過，有漏聽現象存在，建議使用較為可靠的監聽設備，加強閥室監聽，調整或取消干擾較大的監聽點，并將線路巡查人員分為三組，分別攜帶清管器跟蹤儀對關鍵點、疑似卡阻點進行交叉監聽跟蹤。

6.5 清管器卡堵

為避免長時間的卡堵事件發生，應密切關注清管器運行速度，避免運行速度過快或過慢對清管過程造成影響，當發現清管器運行速度有過快或過慢的情況發生時，應及時查找其原因，在未查明原因并制定相關措施的情況下，不建議發送第二個清關器，以免增大作業風險。

7 結語

①文中對清管器的定位方法雖然不能進行精準定位，但在實際應用中具備可信度高、實施難度小等優點;②收集管道數據，在后期的清管作業中可根據之前的清管數據計算出相關修正系數，為后期的管道清管作業提供借鑒和理論參考;③總結清管、內檢測作業過程，詳細分析幾何、漏磁檢測完整性數據報告，對管道異常點進行開挖驗證，制定相關方案措施修復管道危險點，降低管道運行風險。

參考文獻：

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