【案例】天然气长输管道清管技术

2021-03-18 15:53:01 昆仑泰客 133

在长期使用天然气长输管道的过程中,要对其进行清管工作作业。这项作业技术能够使我们清楚的了解管道内部的真实情况,如发现内部管道有缺陷还可及时进行维修护理,还能降低管道的成本费用。我国现运用清管技术,可以准确的获取相关数据信息,为输气管道进行基线评价,整体评估提供参考依据,加强输气管道全面的防护水平,确保管道能长期安全的运行,避免管道被腐蚀穿孔而出现气体泄漏情况。对此,我们着重介绍了管道运用清管器的种类,在管道清管技术上选择何种清管措施以及长输管道的清管技术涉及的重点内容,为天然气长输管道的清管技术提供参考依据。

我们为确保天然气长输管道在正常运行时的输气效率,要对天然气管道进行及时有效的清管工作,特别是输气管道内因长期使用而聚集的硫化氢腐蚀产物,凝析水以及带进管道里的杂物,防止阻塞输气管道,设备故障,就必须对管道进行定期清管工作的作业。为保证清管作业的稳定安全,确保清管器发出后能收回。那么,就必须按照管网的实际运用状况来调整作业区域管道的作业工艺,在不影响下方用户的情况下,进行控制清管器的合理运行速度。所以,对天然气长输管道的清管技术进行分析探讨有着十分重要的作用。

一、天然气长输管道清管技术中,主要应用清管器的种类有三种:

(一)清管球

通常输气管道用的清管球是橡胶材料制作而成的,中间是空的,管壁厚度在 3-5 厘米的范围,清管球的上部还有一个密封式的注水排气孔,在注水口处还有用于加压的单向阀门,它有控制球内水量的作用,也就控制了输气管道的过盈量。清管球具有清除输气管道内部液体及分离介质的作用,但对于块状物的清除能力上相对较差。

(二)直板清管器

直板管道清管器的主要构架与皮碗清管器的结构基本类似,直板清管器它又分导向板与密封板两种,它的形状呈圆盘形,导向板的直径略小于输气管道的内径;密封板与输气管管内径相比要有一定程度的过盈量,这种清管器能够进行双向运动,它对管道杂物的清理能力特别强,建议在管道进行投产前用直板清管器,因为如果有管道堵塞的情况,可用这种清管器进行反吹作业,从而解除管道堵塞。

(三)皮碗清管器

这种类型的清管器结构简单,在安装方面也比较灵活,通常使用的皮碗根据其形状分成锥面、平面和球面几种;这种清管器它是由刚性骨架及其前后两节或者多节的皮碗组成的。它在长输管道内运行时,能按固定方向进行运行,因此皮碗清管器可以携带检测管道的仪器设备;为确保皮碗清管器能容易通过大口径的支管三通,清管器前后两节的皮碗要有一个最短的间隔限度,通过实验结论与理论计算的结果,确定了清管器前后皮碗距离应大于等于其管道直径D,皮碗清管器的总长可根据皮碗节数的数量与管道直径大小距离应在1D到 1.5D 之间,清管器的皮碗唇部对输气管道内径过盈量应在2%-5% 的范围;这种清管器内存在多种多条密封,而且密封的性能也特别好, 它的清理用具是钢刷。

二、天然气长输管道运用的清管办法和选择方式

(一)含蜡的原油管道清管方案

运用含蜡的原油管线在使用一定时间后,油蜡就会在输气管道壁内进行沉积,在油蜡沉积到一定厚度时,就必须对输气管道进行清管作业,以降低输气管道在运行中的支出费用,加大输气管道的输送量。在对管线实行清蜡清管作业时,要选择适合的软质清管器以及能携带跟踪器的机械清管器;在进行清管作业时,第一步要运用软质清管器来了解管道内的具体情况,当确保管线内没有问题后,再运用机械的清管器来做清管处理工作。机械的清管器能对输气管道内的杂质异物进行清管处理,还能运用它的钢刷进行全方位的清除管道壁内的结蜡以及腐蚀的锈垢等。

(二)气体管道应用的清管方法

天然气管道内的气体通常都有二氧化碳和硫化氢等气体, 这些气体都会与水结合形成水合物,导致天然气输气管道以及设备的堵塞,对天然气管道的使用安全形成隐患性的威胁。对进行投产运行的输气管线选择传统的清管器做清管作业,比如运用皮碗清管器,针对输送湿气的输气管道,它的主要工作是对管线中的水进行清除,这时我们就要选用密封性非常好的直板清管器来进行清除,如果是从地库或者气田中出来的输气管道,这种管道内就会含有轻烃等的凝析液,我们直接选用直板清管器来进行清除处理。

(三)油气水混输的天然气管道清管方法

在天然气长输管道的长期使用中,两相流管线在长期运行中,就会出现管线内积液与内壁的腐蚀情况,这些液体在管线的低点处进行聚积,导致管线的压降升高,减小了管线内的过流面积,输送气天然气的效率也会有所降低。在两相流的管线中对其清管造成影响效果的因素有:气液体的混合物在输气管道内允许通过的流速与压降;管线内的气液比率,管线纵断面的形状;管线内积聚液体的量;液塞捕集仪器的大小;在海上的管线系统中,立管底部和液塞捕集仪器间的高度。针对两相流的管线中普遍运用的清管办法是选用一般的清管球和清管 器来处理,还可运用带有旁通的清管器来进行清管处理。

三、天然气长输管道应用清管技术的重点内容

(一)安排清管工作作业的相关程序

对于天然气长输管道运用清管技术来进行清管处理时会存在一定的风险性,若是因为工作人员粗心把清管器卡在输气管道的内部,那么就必须进行切割管道的处理办法才能拿出清管器,这样就很容易使输气管道在运输过程中出现漏气的情况。吸取我国以往的清管工作作业的经验教训,工作人员在进行清管作业的过程当中,我们第一步应该做的是运用直板清管  器进行摸索探测,清楚输气管道内部的情况,再根据具体情况运用合理的方法来对输气管道进行清管作业;在进行清管工作作业的程序时,特别要注意循序渐进,不能只看重速度。

(二)对清管要求进行制定具体的清管标准

在进行天然气长输管道的清管工作时存在一定的复杂性以及风险性,在进行清管作业之前必须进行细致的规划,对清管技术要进行制定详细的清管标准;工作人员要先进行此处管道的相关图纸资料进行查找,以便于清楚了解此输气管道的详细参数和实际情况;然后,工作人员才会制定合理详细的清管措施方案,依照制定的操作程序进行开展,循序渐进。首先清管人员运用泡沫清管器对输气管道进行相关检查,如果没出现严重损伤管道,那便可以运用蝶形的皮碗清管器来做其处理工作,比如管道壁内的杂物不超过 20 千克,就可以运用直径适合的铝板来处理。若是经过检查后,输气管道并没有出现大的损伤和严重的弯曲度,清管人员就能够运用直板清管器进行双向发送。总体来说,在进行管道清管时必须按照制定的标准程序来执行,且不可操之过急。

(三)天然气长输管道进行清管的发球作业时,要实行高效的监督管理工作

在进行天然气长输管道的清管工作的发球作业时,清管作业人员必须先做好相关准备工作,在对管道进行清管前对进气  阀门、出气阀门等所有部位都要进行仔细的维修检查工作。除此之外,还要加强清管技术的演练,防止在使用过程中因发生碰撞,摩擦等出现火花;还有需要特别注意的地方是,当清管球收回收球筒内时,操作人员要运用氮气进行置换来减小其压力差;还有在发球筒的异径接头处还要安装平衡阀,在缓慢的升压过程中,按顺序开启发球筒的进出阀门,再关闭其平衡阀,使发球作业能正常有效的进行。

四、结束语

天然气长输管道的清管技术除了运用上述清管技术外,还要继续进行跟踪和监听清管器的工作。现在我国通常应用跟踪器的办法,因此在加强清管器监听方面的工作也是非常必要的。但在科学技术迅猛发展的今天,很多企业公司已经不在用人工的监听方法,通常都采用在清管器上直接装跟踪器的方法,在运用相应的接收设备来进行跟踪与监听工作,这能有效避免清管器失踪的情况出现。所以说,清管技术作业是非常重要的工作,它不管是在天然气长输管道在投产之前还是在天然气管道在运行之中都有着重要意义,它是天然气管道进行正常输送与运行的前提保障。在对不同种类的输气管道进行清管时,要想实现清管的要求,必须选择合理的清管器种类与适合的清管技术。

文 | 沈德群、张博越、刘恒宇(中国石油天然气股份有限公司北京油气调控中心)



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