以水为通球介质的思考

龚茂银

江汉石油管理局油建公司 湖北潜江 433123

以水为通球介质的思考

龚茂银

江汉石油管理局油建公司 湖北潜江 433123

管道通常以空气为介质进行清管通球，在特殊情况下，也可采用水为介质清管。本文通过天然气处φ219管道通球失败的分析，阐明了以水为通球介质应注意的问题。

管道 通球

1 工程概述

2003年8～9月，金容厂承担了天然气处27井至建平1井5.3kmφ219管道施工，该工程为典型的山区施工，自然条件差，气候湿润多雨，27井海拔高度比建平1井高170m。

在清管通球的前期准备阶段，我们拟定了两套通球方案。其一是采用气体通球，因通球空压机远在达州项目部，所以准备采用注氮设备利用氮气通球。当时整套注氮设备滞留在天然气处，通过了解，注氮设备实在过于庞大，包括发电机、柴油罐共五大件，费用还是其次，5大卡车配25t吊车运输超过100km，再加上井场道路险要，抵达现场十分困难。在不得已的情况下，只有放弃气体通球方案。

第二套方案是采用水为介质通球，通球完毕即可进行水压试验。采用水通球的最大优点是球作为隔离器能够解决山区管道试压排空的问题。我们没有把水通球作为首选方案的原因是山区水源困难。从常理来讲，水高进低出，不需要克服高差产生的压力，但如果从高点（27井）进水，就必须配备2台水罐车从6km外的水库取水，不仅路况差，时间长，而且费用较高；采用低进高出，可以将一条小溪的水储存起来，采用压裂车直接向管道输送，并可考虑通球试压一次完成。

2 通球

将管道于压裂车出水管连通，开始注水时，从压力表接口进行放空，起始情况的通球压力为0.2～0.3MPa，压裂车排量为0.6m3/min，经过计算，大约5～6h管道内水将充满。

约6h后，发现27井收球筒出水，但却没有看到球。出水量十分均匀，在出水的1.5h时间里，流量既没有增大，也没有减小，估计约0.6m3/min，水流状态为自然流。在这种情况下，发球筒装设的压力表指针始终在2.2MPa左右不变。通过后来的巡线观察，发现距收球筒约500m处有一段约6m长的管道曾抖动的非常厉害，水平位移达40mm，且靠近上游段（坡度向上）能够听到流水声。

由于业主必须第二天通气运营，所以管道在直接进行压力试验后，在安全措施到位的情况下，采用天然气将球反向顶出，经观察，球完好无损。

3 通球分析

在施工中管道内有较大障碍物的可能性是较小的。因首次从事山区管道施工，不管是清管教育，还是巡回检查，每个机组都是认真负责的。也没有出现山石塌方造成将管子砸扁的情况，组对焊接质量也是按标准要求进行的，小于等于3°的折口很少，根据现场质量检验的信息，总体施工质量是不错的。再者，圆形橡皮球没有损坏，也能说明管道中无有较大障碍物。球未通过产生的原因很可能是压裂车的排水量较小所致。

4 气体通球与水通球的比较

因气体膨胀性大，空气机体积排量远大于压裂车的0.6m3/min，而且不需克服高差产生的压力，所以在正常情况下，采用气体通球，球在管道中是飞速移动，这种“飞速运动”会使管道中的焊渣、石子等清扫物“飞起来”，不致产生清扫物堵积造成“爬山”现象，只要管道内无大的障碍物，且管道按标准施工，通球很容易并很快取得成功，象这样5.3km的管道气体通球应不超过20min。

水为介质的通球因膨胀性小，压裂车排量有限，需克服高差压力，使球的运动速度很低，弯头椭圆度，“爬山现象”等都可能造成球在压力状态下不密封而导致通球失败。

在此次通球中，还在一个很主要的因素就是因节约成本，我们仅使用一个球体橡皮球通球，为保证管道在压力状态下球的密封性，采用2个甚至3个球更合适。

5 结语

就通球工序而言，气体通球比水通球更为合适，但通过上述分析：在按标准施工的条件下（不按规范施工或意外情况，采用气体通球也不会成功），采用水通球也是切实可行的。以水为介质通球排净了管内空气，使试压时压力稳定可靠；通球试压一次完成，节省台班费用和通球试压的时间，降低了成本，尤其是山区10～15km的管道，在水源有保障的情况下更宜采用水为介质通球。

在条件许可的情况下，长输管道分段通球试压也可采用水为介质，使通球试压一体化。

本工程通球清管失败的原因是采用一个球清管、压裂车排量较小及不能及时进行信息交换所致，而与通球介质无关。

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1672-9323（2012）03-0076-02

2012-02-26）