如何有效发挥管道清管装置的作用

张武（大庆油田天然气分公司油气储运二大队输气二队，黑龙江　大庆　163711）

如何有效发挥管道清管装置的作用

张武（大庆油田天然气分公司油气储运二大队输气二队，黑龙江大庆163711）

本文主要针对近年来，油田内天然气集输管道上配套的清管装置，未能发挥其应有的作用，。影响了天然气集输管道的安全平稳运行。从天然气集输管道清管装置运行状况和操作技术现状两个层面上，分析了存在的问题，提出了解决问题的相应措施，以及作者在生产实践中较为有效地操作方式方法。

天然气集输；清管装置；查找问题；相应措施

管道输送是天然气集输的主要方式。清管作业是天然气管道工程建设和天然气管道输送介质运行过程中必不可少的一个环节。按照设计规范要求，长度大于4000米的天然气集输管道就应配套设计安装清管装置，具备管线清管作业功能。目前，在油田上从各小站至联合站之间，各联合站至压气站之间的集输管道都安装有清管装置。但是，由于清管装置自身，清管操作技术，以及日常管理，重视程度等方面的原因，这些清管装置没有很好的发挥作用，影响了天然气集输管道的正常运行，尤其是冬季的正常运行。

1　清管装置的运行使用现状：

近年来，随着油气储运专业化管理工作的推进，天然气管道的收发球设施越来越完善，清管装置的种类也由原来的单一的收发球筒增加了清管阀，清管器的种类也由橡胶清管球发展到皮碗式清管器、平板式清管器、柔性软体清管器等多用途、多品种。但是这些装备由于各种原因，没有很好的发挥作用。

1.1设备老化，存在安全隐患

按照设计规范要求，收发球筒应当按照Ⅱ类压力容器管理，收发球筒的制造应由具有专业资质的厂家制造。目前在油田上还有较大数量的，由安装单位自行焊接组装的，非标的收发球筒在用。由于年久失修，许多收发球筒的阀门密封不严，快开盲板开关不灵，无法进行正常作业，同时还存在安全隐患。

1.2交工时资料不全，技术培训跟不上

新的清管阀、清管器、及配套的信号源、接收机等设备在投产后移交给使用单位。生产厂家没有对使用单位进行售后技术培训，大部分员工没有掌握收发球装置的操作技能，不知如何操作。以近年来新安装的清管阀阀为例，据厂家介绍，清管阀的阀位在运行和取放球时的通过流量是一样的。实际操作中我们发现是有区别的。当球阀操作机构指示在“开”位置时通过面积为100%，在“关”位置时的通过面积仅为30%。在夏季局部节流没有太大问题。如果是在冬季，湿气在通过球阀较小的空间时，气流携带的游离水会使通过面积越来越小，造成节流乃至冻堵。

清管阀“关”位时阀体截面通径

清管阀“开”位时阀体截面通径

2　清管装置的操作技术现状

2.1清管器选用不当，清理效果差

在清管作业中，应当按照管线的实际内径选用合适的清管器，否则，可造成清管器发射失败或清管效果差。2007年我们在一条长度为4000米。管道规格为￠325×7管线上进行清管作业。先是发射橡胶清管球，15分钟即回收清管球及少量积碳。随后发射柔性软体清管器，历时90分钟回收到清管器，同时清理出积液约30立方米。经分析，橡胶清管球与管道内壁密封面为环形条状密封，在清管球在管道内运行时，管道内的积液突破橡胶清管球与管道内壁密封面的环形线状密封，留在管道内。使用清管球进行清管作业效果差，回收到清管球只能说明管道没有堵塞，清管球通过了而管道内的积液却留下了。柔性软体清管器与管道内壁密封面的环形面状密封，因此清理效果好。

清管球、皮碗式清管器、柔性软体清管器在管线内与管线内壁密封面积比较

2.2清管作业方式不当，造成浪费和污染

在以往的的清管作业中，各单位大多采用非在线通球的清管作业方式，通常采用非在线通球方式，即在各小站向联合站侧发送清管器，在联合站进行放空并回收清管器。或在联合站发送清管器，通过压气站火炬放空，这样操作，清管器回收速度快，但管道内积液经压气站火炬排出会造成环境污染。同时，部分天然气因放空造成浪费。

3　解决问题的措施

被积液污染的火炬附近地面

非在线清管作业时经由火炬喷出的积液

如何使用好天然气集输管道上的清管装置，使其能够最大限度的发挥其应有的作用，为天然气集输提供有力的保障。是摆在我们油气集输专业人员面前的必须要破解的重要课题。结合我们管理和操作方面的经验，就如何使用好天然气集输管道上的清管装置，提出以下措施。

3.1合理设置清管装置，适应生产需要

在管道新建和改造中，加强与设计部门的沟通，根据管道的具体情况和实际需要，合理的设计配置清管装置，确保清管装置在各种工况条件下都能够发挥其应有的作用。

3.2做好工程资料的交接，加强技术培训

新投产的管道的投产验收工作中，要注意有关技术资料的交接和整理。对于新型设备的使用前期培训，要在管道投产前完成。同时要理顺售后服务渠道，记录好有关人员的联系方式，以备急需。

针对油田气集输过程中实际生产需要，天然气分公司员工技能培训中心，结合生产实际，安装投用了一套集管道清管装置操作、阴极防腐检测、管道故障判断处理为一体的模拟操作系统。对油气储运系统员工进行清管装置操作等技能的技术培训。提高了员工在清管装置操作方面的技能。

3.3建立规范，完善制度

针对清管作业中可能出现的问题和安全隐患，我们制定了天然气分公司《油气储运管道清管作业操作规程》，在规程中，对管道的清管作业时间、操作权限、污染物的排放，天然气放空量等，都提出了明确的要求。进行清管作业必须有大队调度室的调度指令方可进行。

同时还编制了《清管作业操作卡》，操作卡中有清管作业的风险提示、应急处置等内容。在操作步骤中，从穿戴劳动保护用品、佩戴防护器具要求起，直至清管作业完毕。每一个步骤完成后，都要在确认栏内划勾确认后方可进行下一个步骤的操作。最后操作人、监护人要签字确认后报大队调度室备查。从而杜绝了野蛮操作，减少了环境污染，降低了天然气的浪费，消除了事故隐患。

3.4改变作业方式，杜绝污染和浪费

近年来，我们为了减少管道置换的氮气用量，降低生产成本，在管线动火前的氮气置换作业中，采取使用氮气驱动清管器，清理管线内的积液和可燃介质，可以节省氮气置换费用。在管道投用置换时使用清管器作为管道置换时天然气与投用管线内空气的隔离装置。以往在新建管道或局部检修更换管段后，投产前要先使用氮气对管道内的空气进行置换，防止置换用的天然气直接与管道内的空气接触混合而发生事故。使用清管器作为隔离装置，可以不使用氮气对拟投用管道进行先期置换。对于长输管线则可以利用清管装置采用“氮气列车”方法进行隔断置换。所谓“氮气列车“置换法是先用氮气向管道内发送一枚清管器，待向管道内充入一定体积的氮气后，再使用天然气向管道内发送第二枚清管器并直接进行天然气置换。由两枚清管器密封的氮气段将置换天然气与管线内的空气隔离开来，在保证管道置换效果的同时，又减少了氮气使用量，节约了生产成本。

管线动火前的氮气置换作业中的清管作业

在新管线投产时采用“氮气列车”方法进行隔断置换管线内空气

4　结语

通过几年来天然气集输管道的运行检验，由于采取措施得当，现场工作到位，我们输气二队每年入冬前的湿气集输管道的清管作业达到了100%，每年冬季输送湿气达5000万立方米，没有出现管线冻堵现象。其中有些措施和办法在其他油气集输装置和站队具有借鉴作用。

［1］王志昌.输气管道工程.北京：石油工业出版社，1997.

［2］中国石油天然气集团公司人事服务中心.输气工，石油工业出版社2005.4.

张武（1982-），男，天然气分公司油气储运二大队技术员，助理工程师职称。