石油天然氣舊管道無害化處理技術(shù)說明

杜超(中石化河南油建工程有限公司，河南鄭州450000)

石油天然氣舊管道無害化處理技術(shù)說明

杜超(中石化河南油建工程有限公司，河南鄭州450000)

輸油氣管道在運行過程中會受到自然環(huán)境和人為因素的破壞,造成管體缺陷或泄漏事故。對管道采取不停輸修復(fù)是延長其使用壽命、降低管道公司經(jīng)營成本的有效方法。對于無法進行拆除回收的舊石油天然氣管道宜采用氮氣掃油、蒸汽吹掃、注漿的方式進行管道無害化處理，削減管內(nèi)余存油氣帶來的隱患。

舊管道；無害化處理；技術(shù)

1 砂漿灌注封堵流程

操作坑開挖→砌筑黃油墻→焊接收發(fā)球筒→氮氣掃油→蒸汽吹掃→灌注封存→地貌恢復(fù)。

2 施工要點

2.1 砌筑黃油墻

原油具有易燃易爆的特點，動火作業(yè)過程中，通常采用砌筑黃油墻的方法，實現(xiàn)油氣與明火的隔離，保證作業(yè)安全。黃油墻應(yīng)保證足夠的強度和厚度，底部的有效長度應(yīng)大于等于1.5倍管道直徑且不小于500mm，頂部有效長度不小于1倍管道直徑，黃油墻與管道切口的距離不小于200mm

在老管線上進行焊接動火作業(yè)，必須在砌筑黃油墻后進行。按照焊接工藝要求，對管線端面尺寸進行修整，并將焊接端面打磨出焊接坡口。對口時不得撞擊、敲擊管口，防止黃油墻塌落產(chǎn)生縫隙，影響油氣的隔絕。焊接過程必須適時使用檢測儀檢測可燃氣體濃度和硫化氫濃度。

2.2 氮氣掃油

利用氮氣推動隔離球?qū)軆?nèi)油品進行清掃，避免空氣進入管內(nèi)，不產(chǎn)生油氣混合，保持管內(nèi)介質(zhì)處于爆炸極限以下。在密閉條件下安全高效的將原管內(nèi)原油推送至運行管線內(nèi)（見圖2）。

使用調(diào)節(jié)閥控制氮氣進量及壓力，推油速度保持在2.5m/s左右，進氣壓力為0.2Mpa-0.5Mpa，使清管器保持低速、勻速運行。待清管球到達舊管道末端時，舊管道內(nèi)油品清掃完成。

圖1 氮氣掃油示意圖

2.3 蒸汽吹掃

由于原油管道管壁附著油垢等含油雜質(zhì)，為了較為徹底清洗管道，使用霧化蒸汽對管內(nèi)進行蒸洗。先向管內(nèi)緩慢的通入少量蒸汽，對管道進行預(yù)熱，當管道首端和末端溫度相近時，再增大蒸汽量進行升到使用時的溫度。首次暖管過程適當長一點，時間控制在4～5小時。暖管過程中要及時排掉管道內(nèi)的冷卻水。

暖管完成后，用壓縮空氣推動清管器進行第一次加熱后的清管，要控制好壓力使其盡量緩慢前進，并用地面跟蹤儀監(jiān)測清管器運行，將管內(nèi)沉積的污垢等雜物清理出來。如此重復(fù)數(shù)次直至管內(nèi)達到無油、垢及其它雜物為止。

2.4 灌注封存

使用高壓混凝土泵（SY5128THB型、最大壓力18MPa額定功率186KW）向管道灌注M15水泥砂漿。直至充滿整段待封堵管道。根據(jù)灌注料性能指標，硬化后用盲板將管口封死（見圖2）。

3 砂漿添加劑使用要求

（1）添加高性能膨脹劑，根據(jù)攪拌公司實驗室數(shù)據(jù)，膨脹系數(shù)能達到0.03%，使灌注砂漿在硬化時增大體積，最大限度充滿管道。

（2）添加高性能減水劑，該添加劑對水泥顆粒有分散作用，能改善其工作性和拌合物的流動性。防止長距離泵送砂漿時，中途砂漿水分析出，固體料淤積，中斷作業(yè)。

（3）添加CTF增效劑，可改善和易性，易于泵送運輸，提高灌注砂漿的密實度。

至此，舊管道無害化處理已全部結(jié)束。此項施工涉及到：動土作業(yè)、用火作業(yè)、受限空間作業(yè)等，安全風險較大，需要進行JSA分析，并按照各項作業(yè)安全管理規(guī)定的要求實施。

4 結(jié)語

管道輸送成本低、效率高、建設(shè)周期短、占地少、安全無污染,已成為世界各國油氣等流體的主要輸送方式之一。但金屬管道在周圍環(huán)境作用下經(jīng)常會發(fā)生化學或電化學腐蝕,嚴重時導(dǎo)致腐蝕穿孔和泄漏,引起火災(zāi)、爆炸,威脅人身安全,造成環(huán)境污染。從經(jīng)濟和安全的角度考慮,必須要要對這些老舊管道進行處理，加以修復(fù)，才能確保管道安全運行。

[1]國外舊管道外涂層的更新技術(shù)(一)[J].鄭光明,馮克增.國外油田工程.2009(08).

[2]對管道修復(fù)涂層的展望[J].DennisNeal,AndrewJ.Sansum,宋學軍.國外油田工程.2012(03).