潘文良

(江蘇華電戚墅堰發(fā)電有限公司，江蘇 常州 213011)

天然氣支線管道在線清管技術(shù)的應(yīng)用與實(shí)踐

潘文良

(江蘇華電戚墅堰發(fā)電有限公司，江蘇 常州 213011)

闡述天然氣支線管道清管工作必須具備的條件、流程，對(duì)清管可能存在的難點(diǎn)和運(yùn)行保障措施提出了具體應(yīng)對(duì)措施。清管的目的是為管道內(nèi)檢做準(zhǔn)備，通過(guò)管道清管、內(nèi)檢2道工序，可及早發(fā)現(xiàn)存在的隱患，落實(shí)天然氣支線管道清管技術(shù)，明確專項(xiàng)整治工作目標(biāo)，舉一反三，增強(qiáng)高壓輸氣管道隱患整改治理力度。

天然氣支線管道；在線清管；技術(shù)準(zhǔn)備；運(yùn)行保障

0 引言

該天然氣支線管道是西氣東輸管道工程下游支線工程之一，是某發(fā)電企業(yè)自行投資建設(shè)的，其主要目的是解決燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組發(fā)電自用氣的需要。全線設(shè)置工藝站場(chǎng)2座(即首站和未站)，首站至未站管道全長(zhǎng)13.5 km，管徑為? 559 mm，壁厚為10 mm，管道設(shè)計(jì)壓力為6.3 MPa，設(shè)計(jì)進(jìn)站氣量為4×80 000 m3/h，為L(zhǎng)450螺旋縫雙面埋弧焊鋼管。管道外防腐為聚乙烯 3層結(jié)構(gòu)防腐。管線采用陰極保護(hù)系統(tǒng)，由犧牲陽(yáng)極、陰極保護(hù)參數(shù)測(cè)試樁以及接地電池保護(hù)器等構(gòu)成。

對(duì)管道定期清管、內(nèi)檢，可及早發(fā)現(xiàn)并掌握管道內(nèi)壁腐蝕情況，為安全技術(shù)評(píng)估提供依據(jù)，落實(shí)相應(yīng)的技術(shù)防范措施，做好重點(diǎn)對(duì)象的監(jiān)控，提高對(duì)油氣管線爆燃爆炸事故危害的控制。

1 存在問(wèn)題

1.1 氣量問(wèn)題[1]

由于發(fā)電用氣量存在較明顯的峰谷期，而清管器、檢測(cè)器運(yùn)行期間需要盡量平穩(wěn)的運(yùn)行速度，理想的運(yùn)行速度為1～2 m/s，所以需要在清管檢測(cè)期間協(xié)調(diào)氣量，使清管檢測(cè)工作連續(xù)進(jìn)行且保證理想的運(yùn)行速度。

1.2 管線路況復(fù)雜

該管線雖然線路較短，但主要位于繁華道路的兩側(cè)甚至在路中央的綠化帶內(nèi)，而且累計(jì)穿越大小河流16次，穿越公路48次，不利于清管檢測(cè)期間的跟蹤設(shè)標(biāo)。并且，為了提高檢測(cè)的定位精度，應(yīng)有計(jì)劃地進(jìn)行加密跟蹤，需對(duì)跟蹤設(shè)標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行合理規(guī)劃和組織。

1.3 H2S影響

該管線輸送的天然氣中可能含有少量的H2S，如遇管道內(nèi)的水分可能造成管道內(nèi)的酸性環(huán)境，一方面會(huì)加快管壁的腐蝕，另一方面清出的粉塵可能會(huì)存在硫化物而自燃。所以，在收球時(shí)應(yīng)該準(zhǔn)備水源，以應(yīng)對(duì)清出的雜質(zhì)自燃。

1.4 雜質(zhì)量不確定

該管線已運(yùn)行了10年，是投產(chǎn)至今的第1次清管，管線中可能會(huì)存在施工遺留物、水、鐵的氧化物以及粉塵等雜質(zhì)，而且雜質(zhì)量不明。應(yīng)使用清管能力由弱到強(qiáng)的清管器循序漸進(jìn)地進(jìn)行，嚴(yán)格遵照“清通、清掃、清除、清潔”步驟。

1.5 閥門(mén)內(nèi)漏

該管線收發(fā)球筒主閥門(mén)均存在內(nèi)漏現(xiàn)象，閥門(mén)內(nèi)漏將給收發(fā)球作業(yè)帶來(lái)極大的安全隱患，事先應(yīng)對(duì)內(nèi)漏閥門(mén)進(jìn)行維修保養(yǎng)，滿足收發(fā)球作業(yè)要求。否則，一旦出現(xiàn)輕微內(nèi)漏，需要使用大量氮?dú)膺M(jìn)行平衡置換。

2 技術(shù)準(zhǔn)備[2-3]

2.1 圖紙資料的準(zhǔn)備

(1)查閱設(shè)計(jì)資料和竣工資料，了解管線設(shè)計(jì)參數(shù)、材質(zhì)、等級(jí)等信息，了解被檢管道干線附件、閥門(mén)、三通等設(shè)施的規(guī)格信息等。

(2)摸清管道走向圖、管道壁厚變化資料、管道穿跨越資料、腐蝕調(diào)查記錄。

2.2 管道設(shè)施勘察

(1)站場(chǎng)、閥室工藝設(shè)備(收發(fā)球工藝系統(tǒng)、放空系統(tǒng)、排污系統(tǒng)、過(guò)濾系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、工藝狀態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)等)操作靈活，密封性好，易損備件(如盲板密封圈等)齊全。

(2)收發(fā)球站儲(chǔ)備充足的氮?dú)?，具備收發(fā)球作業(yè)期間進(jìn)行氮?dú)庵脫Q的條件，站場(chǎng)、閥室操作人員配置可燃?xì)怏w探測(cè)儀，站場(chǎng)儀器儀表能準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)和顯示數(shù)據(jù)。

(3)穿越調(diào)查。該管線穿越公路48次，多為鄉(xiāng)村公路，其中穿越滬寧高速公路1次，滬寧高速以及外環(huán)路采用鋼筋混凝土套管頂管方式穿越，普通公路采用大開(kāi)挖方式穿越。

(4)相關(guān)管道附件信息。管道干線全線彎頭彎曲半徑按6倍管徑以上設(shè)計(jì)，彎頭情況滿足檢測(cè)要求，管道干線三通均設(shè)有擋條，管道干線閥門(mén)均采用全通徑球閥，干線閥門(mén)情況滿足要求。

(5)落實(shí)有資質(zhì)的應(yīng)急檢修隊(duì)伍。

2.3 清管設(shè)備選擇

本著循序漸進(jìn)、安全穩(wěn)健的總體原則，在清管施工階段采用4種不同性能和通過(guò)能力的清管器，按照清管能力由弱到強(qiáng)、通過(guò)能力由強(qiáng)到弱的次序，分批次將管道內(nèi)雜質(zhì)清除。

(1)泡沫清管器。由軟體泡沫芯體外涂聚氨酯涂層而成，其通過(guò)能力達(dá)到其外徑30%以上，能初步探測(cè)管道的可通過(guò)性。

(2)直碟測(cè)徑清管器。由2個(gè)支撐皮碗、4個(gè)碟型皮碗、隔墊、測(cè)徑鋁板及骨架組成。特點(diǎn)為結(jié)構(gòu)輕便、通過(guò)能力強(qiáng)，骨架上安裝有測(cè)徑鋁盤(pán)(鋁盤(pán)外徑尺寸為輸氣管道內(nèi)徑的90%)，依據(jù)測(cè)徑鋁盤(pán)通過(guò)管道后的測(cè)量結(jié)果可以初步驗(yàn)證管道的通過(guò)性能，判斷被檢管道是否存在較大變形點(diǎn)，為下一步投運(yùn)其他類型清管器提供依據(jù)，通過(guò)直管段時(shí)清管器的變形能力為其外徑的15%，可通過(guò)彎曲半徑為2.5倍管徑的彎頭。

(3)鋼刷清管器。由2個(gè)鋼刷、2個(gè)支撐皮碗、4個(gè)碟型皮碗、隔墊及骨架組成。特點(diǎn)為體積小，采用的是全周向鋼刷，對(duì)管道內(nèi)壁凝結(jié)的殘留物有很強(qiáng)清除能力，通過(guò)直管段時(shí)清管器的變形能力為其外徑的15%，可通過(guò)彎曲半徑為2.5倍管徑的彎頭。

(4)磁力清管器。磁力清管器由2個(gè)鋼刷、2個(gè)碟型皮碗和磁性筒體組成。由于具備磁性鋼刷結(jié)構(gòu)，可以最大限度吸附并清出管內(nèi)的鐵磁性雜質(zhì)及較小顆粒，降低鐵磁性雜質(zhì)對(duì)檢測(cè)器信號(hào)的干擾，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況可以將鋼刷開(kāi)槽，以實(shí)現(xiàn)分批次清除雜質(zhì)，使管道的清潔度達(dá)到投放檢測(cè)器條件，通過(guò)直管段時(shí)清管器的變形能力為其外徑的15%，可通過(guò)彎曲半徑為2.5倍管徑的彎頭。

(5)跟蹤儀。管道跟蹤儀由發(fā)射機(jī)和接收機(jī)組成。安裝在清管器上的發(fā)射機(jī)，不斷發(fā)出可穿透管壁的低頻信號(hào)。在管道中運(yùn)行時(shí)，地面跟蹤人員在事先設(shè)置的跟蹤點(diǎn)使用接收機(jī)，在預(yù)定的時(shí)間接收由發(fā)射機(jī)發(fā)出的信號(hào)，從而檢測(cè)出清管器在管道中的運(yùn)行狀況與位置；當(dāng)清管器發(fā)生卡堵時(shí)，可用接收機(jī)準(zhǔn)確判斷出清管器的卡堵位置。

3 運(yùn)行保障

3.1 運(yùn)行條件

清管期間維持1臺(tái)機(jī)組穩(wěn)態(tài)運(yùn)行，保證清管器、檢測(cè)器的運(yùn)行速度為1～2 m/s，運(yùn)行壓力為4.5 MPa，且速度相對(duì)平穩(wěn)[3]。

3.2 清管次數(shù)

本次共發(fā)送清管器6次，每次4 h。清管期間機(jī)組方式的調(diào)整、操作及異常事故處理，以保人身安全、設(shè)備安全為原則。

3.3 保障流量

清管前調(diào)整機(jī)組負(fù)荷，以維持用氣量在6.5萬(wàn)～7.0 萬(wàn)m3/h。

3.4 壓力控制

清管時(shí)，通過(guò)清管器前后壓差推動(dòng)前行，調(diào)整負(fù)荷維持燃?xì)怅P(guān)斷閥前壓力不低于3.2 MPa，發(fā)現(xiàn)壓力下降及天然氣調(diào)壓閥異常開(kāi)大時(shí)，機(jī)組應(yīng)降負(fù)荷處理。發(fā)現(xiàn)天然氣壓力波動(dòng)較大時(shí)，應(yīng)及時(shí)接受清管現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人指令，執(zhí)行其下達(dá)的操作命令。

3.5 參數(shù)監(jiān)控

清管時(shí)，應(yīng)派專人監(jiān)視調(diào)壓站、閥組間天然氣壓力和調(diào)壓閥開(kāi)度，注意天然氣壓力報(bào)警，檢查調(diào)壓站、前置模塊過(guò)濾器差壓變化情況(清管器運(yùn)動(dòng)后，內(nèi)壁會(huì)有附著物剝離，流向燃?xì)膺^(guò)濾裝置)，超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)需切換過(guò)濾器。

4 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)照國(guó)務(wù)院安全生產(chǎn)委員會(huì)《關(guān)于開(kāi)展油氣輸送管線等安全專項(xiàng)排查整治的緊急通知》內(nèi)容和要求，吸取中石化“11.22”事故教訓(xùn)，提高對(duì)油氣管線爆燃爆炸事故危害的認(rèn)識(shí)。

本文闡述了天然氣支線管道清管工作流程，對(duì)清管可能存在的難點(diǎn)和運(yùn)行保障措施提出了具體應(yīng)對(duì)辦法。清管的目的是為管道內(nèi)檢做準(zhǔn)備，通過(guò)管道清管、內(nèi)檢兩道工序，可及早發(fā)現(xiàn)存在的隱患，落實(shí)天然氣支線管道技術(shù)防范措施，明確專項(xiàng)整治工作目標(biāo)，舉一反三，加大隱患整改治理力度。

[1]石油天然氣管道安全規(guī)程：SY 6186—2007[S].

[2]鋼質(zhì)管道內(nèi)檢測(cè)技術(shù)規(guī)范：GB/T 27699—2011[S].

[3]中石油油氣管道清管技術(shù)規(guī)范-天然氣管道：Q/SY BD 59.3—2011[S].

(本文責(zé)編：齊琳)

2017-04-01；

2017-05-01

TE 973

B

1674-1951(2017)05-0064-02

潘文良(1971—)，男，江蘇常州人，工程師，從事電廠運(yùn)行技術(shù)管理方面的工作(E-mail:qdgspwl@163.com)。