清管收球筒排污管路系統(tǒng)的優(yōu)化設計與應用研究

劉小玉 溫傳平 黃楠

摘要：文章對天然氣輸送管道的清管作業(yè)中所用的清管工藝流程以及收球筒結構進行介紹，以本單位設計案例，介紹收球筒排污管單路堵塞的現(xiàn)象和影響，分析堵塞原因并處理，對處理之后的結果進行分析，以供參考。

關鍵詞：清管器;收球筒;排污管路系統(tǒng);處理

1引言

近年來我國經(jīng)濟快速發(fā)展，對能源需求不斷增加，隨著全球環(huán)境惡化問題的加劇，加大了對清潔型能源的開發(fā)和應用力度。作為清潔型能源的天然氣，從開采至用戶，需要使用大管徑、長距離的管道來進行輸送，輸送過程中，會因氣質(zhì)、季節(jié)、溫度的變化使管道中有液體或固體雜質(zhì)沉積在管道底部，隨著污物沉積厚度的增加會降低天然氣的輸送能力，可能會出現(xiàn)安全事故，這就需要對天然氣管道內(nèi)污物進行定期清理。目前比較常用的方式就是通過清管器進行清理，在運行中可能會出現(xiàn)清管器收球筒排污管路堵塞的問題，就會影響到天然氣管道的清理效率。

2清管作業(yè)工藝流程

使用清管器對天然氣輸氣管道進行清管作業(yè)時，主要的清管收球工藝流程為：打開球筒進氣閥，平衡筒內(nèi)壓力—開球筒球閥—根據(jù)監(jiān)聽和計算，清管器到站前半小時關閉進站閥—確認清管器進入球筒—開進站閥—關閉球筒球閥、球筒進氣閥—開放空閥直至筒內(nèi)泄壓完畢—開排污閥—開盲板—取出清管器—對球筒內(nèi)污物進行清理—保養(yǎng)盲板、關盲板，清掃場地，清管作業(yè)結束。

3清管收球筒結構

清管收球筒的基本組成部分有，快開盲板、大筒體、小筒體、外接閥門法蘭、鞍式支座、壓力表口、排污口及進出氣口等。清管收球筒的長度應滿足接收最長清管器的需要，需要容納不許進入排污管的大塊清除物及先后連續(xù)發(fā)入管道的兩個或更多的清管器，其長度一般應不小于管徑的4～6倍。

4清管收球筒排污管路系統(tǒng)設計中注意問題

4.1某輸氣站收球筒排污管單路堵塞現(xiàn)象分析

某站進行清管作業(yè)從球筒內(nèi)清掏出膠皮及硫化鐵粉等污物。球筒局部流程，為保證排污閥1115閘板密封面的清潔，收球前，先將其全開;確認清管器進入球筒，恢復正常生產(chǎn)流程后，開放空閥對球筒泄壓，通過1114注水，全開1109、微開1108對S-1充壓，然后開1116進行排污，排污后發(fā)現(xiàn)排污管段2被硫化鐵粉末等污物堵塞，管段1暢通。

4.2收球筒排污管單路堵塞的影響

排污管單路堵塞會造成清管裝置內(nèi)污物存積，降低排污排污速度。若不及時處理，后期清管收球的污物可能造成另一排污管路堵塞，將阻礙周期清管或智能清管檢測的順利進行。

5清管收球筒排污管路系統(tǒng)應用中注意問題

5.1收球筒排污管單路堵塞原因分析

當污物進入排污管后，因兩條排污管路內(nèi)的污物積聚量不同，開閥排污時，氣體優(yōu)先選擇較通暢的管段通過;當氣體到達較通暢管段下游時，降低了與之并列的污物更多的管段的上下游差壓，進一步減小該管段氣體通過量，導致氣體很難吹掃其中積聚的污物。隨著清管作業(yè)次數(shù)的增加，積聚在該管段的污物可能會越來越多，直至完全堵塞。

5.2收球筒排污管單路堵塞的現(xiàn)場處理方式

加工直角彎形工具，將豎直邊插入堵塞的污物中，前后搖擺水平端松動堵塞物;利用潛水泵抽水，將出水口置于堵塞管口并固定，利用壓力較高的水流沖洗堵塞管段，沖洗2-5分鐘，管段被疏通。

5.3收球筒排污管兩單管并聯(lián)匯集后控制結果分析

圖1采用兩單路排污管線并聯(lián)后再安裝排污閥的工藝，收球排污操作時，單路少許堵塞不易被發(fā)現(xiàn)，只有在完全堵塞時才會發(fā)現(xiàn)。為避免此類情況發(fā)生，操作者每次清管收球后，要及時用高壓氣流及高壓水沖洗排污管排污，確保排污管路暢通。若發(fā)現(xiàn)管段已堵塞后再采用自制工具進行疏通，就會增大現(xiàn)場工作量及延長作業(yè)完成時間。目前有的新建收球裝置采用的是兩根排污管并聯(lián)匯總后再安裝兩只排污閥的工藝方式，生產(chǎn)實踐表明該安裝方式存在一定的弊端。

5.4收球筒排污管單路堵塞處理結果建議

1：新建收球清管裝置采用圖3所示的排污管路流程設計，即在兩根排污管上分別安裝一只排污控制閥，日常進行排污操作時，分別開啟兩路獨立排污，該操作方式可以避免圖1流程中的排污氣流自分流選擇暢通管段，導致單路堵塞;即使單路出現(xiàn)堵塞時可立即通過分別開啟兩根管路上的排污閥，利用高壓天然氣進行吹掃解堵。

2：對目前存在兩排污管并聯(lián)后設置排污雙閥的場站清管裝置進行統(tǒng)計，改造為圖3中兩路排污管設置獨立排污控制閥后再合并排污管路的方式。

6結語

為確保天然氣管道輸送過程中的順暢以及安全，需定期對其進行清管，但部分清管排污工藝在運行中容易出現(xiàn)收球筒排污管單路堵塞的問題，因此本文就以本單位中此問題的表現(xiàn)及分析和處理過程進行介紹，希望能給同行提供一定的借鑒，減少因收球筒排污管單路堵塞后的系列排堵工作，提高清管工作效率。

參考文獻：

[1] 王世斌， 岳嵩， 林洋帆， et al. 清管器收發(fā)球筒的設計[J]. 現(xiàn)代化工， 2016（7）：204-206.

[2] 張科. 天然氣長輸管道清管作業(yè)收球工藝優(yōu)化[J]. 油氣儲運， 2015， 34（10）：1103-1106.