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      分析原油長輸管道清管作業(yè)工藝

      2018-01-02 10:31:42代洪波
      科學(xué)與財(cái)富 2018年31期
      關(guān)鍵詞:長輸管道原油工藝

      代洪波

      摘 要:在分析原油管道清管目的基礎(chǔ)上,從原油長輸管常用清管設(shè)備方面出發(fā),詳細(xì)的對清管流程及工藝計(jì)算等內(nèi)容進(jìn)行解析,希望分析后可以給相關(guān)工作人員提供參考,從而促進(jìn)我國原油事業(yè)的發(fā)展。

      關(guān)鍵詞:原油;長輸管道;清管作業(yè);工藝

      0前言

      伴隨著我國的天然氣用戶量的持續(xù)增加,使得管道運(yùn)輸負(fù)荷也在逐漸的上升,為了可以更好的保證長輸管道運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性,應(yīng)該及時(shí)的進(jìn)行清管處理。因?yàn)樘烊粴庾陨砭途邆淇扇夹耘c易爆性,且整個(gè)管路運(yùn)輸?shù)膲毫^高,清管實(shí)施的過程中會(huì)具備較高的危險(xiǎn)性。為了可以更好的保證清管施工的順利進(jìn)行,應(yīng)該保證各個(gè)環(huán)節(jié)的工作都按照要求來進(jìn)行,嚴(yán)格控制施工質(zhì)量。

      1清管目的

      天然氣輸送管道的工作效率以及管道壽命直接受到管道內(nèi)部的清潔狀態(tài)。因?yàn)樘烊粴廨斔凸艿涝谡J褂玫倪^程中長期處于大氣環(huán)境中,從而導(dǎo)致了生銹問題的存在,同時(shí)也會(huì)在施工中產(chǎn)生較多的焊渣、泥土、石塊等等雜質(zhì)在管道內(nèi)部。管線完成了水壓試驗(yàn)之后,只是通過壓差來進(jìn)行排水是無法滿足應(yīng)用效果的。為了可以更好的處理上述存在的問題,應(yīng)該將管道內(nèi)部與內(nèi)壁完全清理干凈,此時(shí)應(yīng)該選擇合適的清管工藝,確定最佳的處理措施,以達(dá)到應(yīng)有的效果。清管的目的主要就是下面幾個(gè):

      (1)清理掉管路內(nèi)部的積液與雜物問題,降低摩阻,大大提升輸送效率;

      (2)防止管道內(nèi)部低洼位置出現(xiàn)積液的問題;

      (3)清理管道內(nèi)部的沉積物與腐蝕雜質(zhì),消除附加腐蝕電極,避免存在垢下腐蝕問題;

      (4)實(shí)施管道內(nèi)部檢測的新用途。

      2常用清管設(shè)備

      2.1皮碗清管器簡介

      該種清管器的主要組成結(jié)構(gòu)就是骨架與兩節(jié)或者多節(jié)皮碗所組成。在管道內(nèi)部運(yùn)行的過程中,可以確保其沿著固定方向來進(jìn)行,此時(shí)可以更好的攜帶檢測儀器以及其他的裝置。清管器皮碗形狀是決定其使用性能的主要因素,同時(shí)也應(yīng)該保證其用途可以適應(yīng)。在進(jìn)行應(yīng)用的過程中,應(yīng)該使用皮碗邊裙對于管道所存在的1%-4%左右過盈量與管道內(nèi)部的密封狀態(tài),清管器應(yīng)該通過前后天然氣壓差來實(shí)現(xiàn)推動(dòng)。

      皮碗清管器設(shè)備中需要加入發(fā)射機(jī)式跟蹤儀。該跟蹤設(shè)備具體可以分為磁棒式跟蹤儀與發(fā)射式跟蹤儀,在應(yīng)用前者的過程中,如果設(shè)備落入到管道內(nèi)部,該設(shè)備會(huì)直接通過磁棒粘貼在管道內(nèi)壁上,也就無法實(shí)現(xiàn)清除,對于后續(xù)施工的影響較大;而使用后者設(shè)備中,如果跟蹤儀落入到管道內(nèi)部中,此時(shí)就容易清除掉,下次施工也能夠正常的進(jìn)行。如果選擇使用的是兩種結(jié)合的方式,一旦落入到管道內(nèi),就不能及時(shí)的清除掉,此時(shí)會(huì)導(dǎo)致下次的清管施工無法順利進(jìn)行。為了更好的保證清管施工順利完成,發(fā)射式設(shè)備在進(jìn)行使用前需要檢測其靈敏度,達(dá)標(biāo)之后才能應(yīng)用到實(shí)踐中。

      2.2收、發(fā)球裝置

      清管器收、發(fā)裝置主要是由收、發(fā)球筒以各種閥門、管線等部分所組成,還包含了一定的拆裝工具設(shè)備。發(fā)送筒長度要達(dá)到最長清管裝置的要求,通常情況下不能小于筒徑的3~4倍。接收筒可以設(shè)計(jì)的長一些,通常都會(huì)處于筒徑4~6倍之間。由于輸氣管道選擇使用的是清管列車方式,也就是在清管處理中,連續(xù)發(fā)人管道采用的是兩個(gè)或者兩個(gè)以上的清管器,其內(nèi)部尺寸會(huì)比普通清管器的尺寸要長一些,接收筒可以容納。

      收發(fā)筒的開口一側(cè)應(yīng)用的是擋圈快速開關(guān)盲板的結(jié)構(gòu)形式,該結(jié)構(gòu)中安裝有安全裝置結(jié)構(gòu)部分。發(fā)送裝置的主管在三通之后與接收筒大小頭的直管結(jié)構(gòu)上,此時(shí)應(yīng)該設(shè)置指示器的結(jié)構(gòu)形式,以保證清管器已經(jīng)進(jìn)入到管道與接收筒內(nèi)。收發(fā)筒的結(jié)構(gòu)上需要安裝有壓力表的裝置,該部件的讀數(shù)需要正對著操作人員。

      3清管流程及工藝計(jì)算

      3.1清管器的運(yùn)行距離

      密封性非常強(qiáng),不具備泄流孔的清管器的使用間隔距離設(shè)定為

      2、清管器的運(yùn)行速度

      若輸氣流量可計(jì)算

      在清管球的運(yùn)動(dòng)速度應(yīng)該保持在 3.5~5m/s范圍內(nèi)。

      在具體清管實(shí)施的過程中,為了可以更加準(zhǔn)確的掌握和控制清管器的速度,除了使用上述公式計(jì)算確定之外,還應(yīng)該在一定距離范圍內(nèi)通過監(jiān)聽清管器的運(yùn)行時(shí)間來確定其速度,然后就是要結(jié)合氣量與壓差的方式來進(jìn)行適當(dāng)?shù)母淖?。檢測器運(yùn)行球速與氣量檢測中,要根據(jù)下式來確定流量參數(shù):

      3.2清管器前后壓差

      在輸送正常進(jìn)行中,通球應(yīng)該合理的確定最大推球壓差參數(shù),在保證天然氣正常輸送的前提之下,應(yīng)該適當(dāng)?shù)恼{(diào)整壓力與平衡氣量。經(jīng)過實(shí)踐分析發(fā)現(xiàn),影響推球壓差的主要原因就是清管器爬升壓力、內(nèi)部摩擦阻力、氣流與水流所存在的摩擦阻力等等方面。在這些影響因素中,最為關(guān)鍵的當(dāng)屬球前水柱靜壓力與污水和管壁所存在的壓力差。因此,在通球前,應(yīng)該合理的確定該地區(qū)的地形高差參數(shù)以及當(dāng)前輸氣壓差參數(shù),同時(shí)還應(yīng)該綜合分析以前的清管技術(shù)資料,從而可以準(zhǔn)確的確定通球的最大推球壓差參數(shù)。

      清管最大推球壓差的估算公式:

      3、清管器前后壓差

      在輸送正常進(jìn)行中,通球應(yīng)該合理的確定最大推球壓差參數(shù),在保證天然氣正常輸送的前提之下,應(yīng)該適當(dāng)?shù)恼{(diào)整壓力與平衡氣量。經(jīng)過實(shí)踐分析發(fā)現(xiàn),影響推球壓差的主要原因就是清管器爬升壓力、內(nèi)部摩擦阻力、氣流與水流所存在的摩擦阻力等等方面。在這些影響因素中,最為關(guān)鍵的當(dāng)屬球前水柱靜壓力與污水和管壁所存在的壓力差。因此,在通球前,應(yīng)該合理的確定該地區(qū)的地形高差參數(shù)以及當(dāng)前輸氣壓差參數(shù),同時(shí)還應(yīng)該綜合分析以前的清管技術(shù)資料,從而可以準(zhǔn)確的確定通球的最大推球壓差參數(shù)。

      4清管器卡阻及處理

      4.1推力不足

      球受阻位置處于坡下位置上,在球前靜液柱壓頭與推球壓差基本一致,具體的應(yīng)對方法為:

      (1)適當(dāng)增加球后進(jìn)氣量,可以提升其壓力參數(shù)。

      (2)將其球前壓力來進(jìn)行引球處理

      4.2球破裂

      由于球的質(zhì)量較低,并且在清管一側(cè)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中光滑度較差,也可能是因?yàn)檩敋馇蜷y未能全部開啟,從而導(dǎo)致球被刮破或者部分結(jié)構(gòu)損壞。

      處理方法:及時(shí)查明導(dǎo)致的原因,將故障問題消除后開始二次運(yùn)行。

      4.3卡球

      清管球在正常運(yùn)行中由于結(jié)構(gòu)部分的阻礙而導(dǎo)致的卡滯問題,從而使得內(nèi)部壓力的快速上升,球前壓力降低。

      處理方法:首先根據(jù)需要來加大輸氣量,使得內(nèi)部壓力得到有效的提升,保證運(yùn)行正常;降低清管球下側(cè)的壓力,從而可以建立一定的壓差,保持運(yùn)行持續(xù)進(jìn)行;排放清管球上部結(jié)構(gòu)中的天然氣,將其進(jìn)行解除。

      5清管作業(yè)的安全措施

      (1)操作人員在處理中要嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程。

      (2)排污過程中對于周邊位置的100m內(nèi)要禁止出現(xiàn)火源,同時(shí)還應(yīng)該布置警戒線。

      (3)收發(fā)球及排污過程中需要準(zhǔn)備好消防基礎(chǔ)設(shè)施,以應(yīng)對無法情況。

      (4)清管處理中要禁止非工作人員進(jìn)入。

      (5)工作人員要堅(jiān)持原則,具備較強(qiáng)責(zé)任心。

      (6)作業(yè)人員按照規(guī)程穿戴防護(hù)裝置,降低事故發(fā)生率。

      5結(jié)語

      總而言之,在原油長輸管道清管作業(yè)過程中,想要提高作業(yè)工藝水平,就需要對作業(yè)過程的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行質(zhì)量控制,要求每項(xiàng)工作的開展都能夠嚴(yán)格按照標(biāo)注要求執(zhí)行,唯有如此,才能切實(shí)提高作業(yè)質(zhì)量。

      參考文獻(xiàn):

      [1] 褚云恒.淺談天然氣管線清管技術(shù)[J]. 中國石油石化. 2016(S1)

      [2] 徐振雷.油氣長輸管道建設(shè)及運(yùn)行過程中的清管技術(shù)探討[J]. 化工管理. 2017(26)

      [3] 王俊穎,畢權(quán).清管器清管作業(yè)分析與研究[J]. 當(dāng)代化工. 2015(11)

      [4] 焦海亮.清管閥在原油輸送管線中的應(yīng)用[J].天津化工. 2015(03)

      [5] 郭東升,閆青松,周道川,仇攀.天然氣管道在線清管作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)識別及控制[J]. 油氣儲(chǔ)運(yùn). 2013(10)

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