天然气支线管道在线清管技术的应用与实践

潘文良

(江苏华电戚墅堰发电有限公司，江苏 常州 213011)

天然气支线管道在线清管技术的应用与实践

潘文良

(江苏华电戚墅堰发电有限公司，江苏 常州 213011)

阐述天然气支线管道清管工作必须具备的条件、流程，对清管可能存在的难点和运行保障措施提出了具体应对措施。清管的目的是为管道内检做准备，通过管道清管、内检2道工序，可及早发现存在的隐患，落实天然气支线管道清管技术，明确专项整治工作目标，举一反三，增强高压输气管道隐患整改治理力度。

天然气支线管道；在线清管；技术准备；运行保障

0 引言

该天然气支线管道是西气东输管道工程下游支线工程之一，是某发电企业自行投资建设的，其主要目的是解决燃气-蒸汽联合循环机组发电自用气的需要。全线设置工艺站场2座(即首站和未站)，首站至未站管道全长13.5 km，管径为ø 559 mm，壁厚为10 mm，管道设计压力为6.3 MPa，设计进站气量为4×80 000 m3/h，为L450螺旋缝双面埋弧焊钢管。管道外防腐为聚乙烯 3层结构防腐。管线采用阴极保护系统，由牺牲阳极、阴极保护参数测试桩以及接地电池保护器等构成。

对管道定期清管、内检，可及早发现并掌握管道内壁腐蚀情况，为安全技术评估提供依据，落实相应的技术防范措施，做好重点对象的监控，提高对油气管线爆燃爆炸事故危害的控制。

1 存在问题

1.1 气量问题[1]

由于发电用气量存在较明显的峰谷期，而清管器、检测器运行期间需要尽量平稳的运行速度，理想的运行速度为1～2 m/s，所以需要在清管检测期间协调气量，使清管检测工作连续进行且保证理想的运行速度。

1.2 管线路况复杂

该管线虽然线路较短，但主要位于繁华道路的两侧甚至在路中央的绿化带内，而且累计穿越大小河流16次，穿越公路48次，不利于清管检测期间的跟踪设标。并且，为了提高检测的定位精度，应有计划地进行加密跟踪，需对跟踪设标点进行合理规划和组织。

1.3 H2S影响

该管线输送的天然气中可能含有少量的H2S，如遇管道内的水分可能造成管道内的酸性环境，一方面会加快管壁的腐蚀，另一方面清出的粉尘可能会存在硫化物而自燃。所以，在收球时应该准备水源，以应对清出的杂质自燃。

1.4 杂质量不确定

该管线已运行了10年，是投产至今的第1次清管，管线中可能会存在施工遗留物、水、铁的氧化物以及粉尘等杂质，而且杂质量不明。应使用清管能力由弱到强的清管器循序渐进地进行，严格遵照“清通、清扫、清除、清洁”步骤。

1.5 阀门内漏

该管线收发球筒主阀门均存在内漏现象，阀门内漏将给收发球作业带来极大的安全隐患，事先应对内漏阀门进行维修保养，满足收发球作业要求。否则，一旦出现轻微内漏，需要使用大量氮气进行平衡置换。

2 技术准备[2-3]

2.1 图纸资料的准备

(1)查阅设计资料和竣工资料，了解管线设计参数、材质、等级等信息，了解被检管道干线附件、阀门、三通等设施的规格信息等。

(2)摸清管道走向图、管道壁厚变化资料、管道穿跨越资料、腐蚀调查记录。

2.2 管道设施勘察

(1)站场、阀室工艺设备(收发球工艺系统、放空系统、排污系统、过滤系统、消防系统、工艺状态监视系统等)操作灵活，密封性好，易损备件(如盲板密封圈等)齐全。

(2)收发球站储备充足的氮气，具备收发球作业期间进行氮气置换的条件，站场、阀室操作人员配置可燃气体探测仪，站场仪器仪表能准确监测和显示数据。

(3)穿越调查。该管线穿越公路48次，多为乡村公路，其中穿越沪宁高速公路1次，沪宁高速以及外环路采用钢筋混凝土套管顶管方式穿越，普通公路采用大开挖方式穿越。

(4)相关管道附件信息。管道干线全线弯头弯曲半径按6倍管径以上设计，弯头情况满足检测要求，管道干线三通均设有挡条，管道干线阀门均采用全通径球阀，干线阀门情况满足要求。

(5)落实有资质的应急检修队伍。

2.3 清管设备选择

本着循序渐进、安全稳健的总体原则，在清管施工阶段采用4种不同性能和通过能力的清管器，按照清管能力由弱到强、通过能力由强到弱的次序，分批次将管道内杂质清除。

(1)泡沫清管器。由软体泡沫芯体外涂聚氨酯涂层而成，其通过能力达到其外径30%以上，能初步探测管道的可通过性。

(2)直碟测径清管器。由2个支撑皮碗、4个碟型皮碗、隔垫、测径铝板及骨架组成。特点为结构轻便、通过能力强，骨架上安装有测径铝盘(铝盘外径尺寸为输气管道内径的90%)，依据测径铝盘通过管道后的测量结果可以初步验证管道的通过性能，判断被检管道是否存在较大变形点，为下一步投运其他类型清管器提供依据，通过直管段时清管器的变形能力为其外径的15%，可通过弯曲半径为2.5倍管径的弯头。

(3)钢刷清管器。由2个钢刷、2个支撑皮碗、4个碟型皮碗、隔垫及骨架组成。特点为体积小，采用的是全周向钢刷，对管道内壁凝结的残留物有很强清除能力，通过直管段时清管器的变形能力为其外径的15%，可通过弯曲半径为2.5倍管径的弯头。

(4)磁力清管器。磁力清管器由2个钢刷、2个碟型皮碗和磁性筒体组成。由于具备磁性钢刷结构，可以最大限度吸附并清出管内的铁磁性杂质及较小颗粒，降低铁磁性杂质对检测器信号的干扰，提高数据质量。根据现场情况可以将钢刷开槽，以实现分批次清除杂质，使管道的清洁度达到投放检测器条件，通过直管段时清管器的变形能力为其外径的15%，可通过弯曲半径为2.5倍管径的弯头。

(5)跟踪仪。管道跟踪仪由发射机和接收机组成。安装在清管器上的发射机，不断发出可穿透管壁的低频信号。在管道中运行时，地面跟踪人员在事先设置的跟踪点使用接收机，在预定的时间接收由发射机发出的信号，从而检测出清管器在管道中的运行状况与位置；当清管器发生卡堵时，可用接收机准确判断出清管器的卡堵位置。

3 运行保障

3.1 运行条件

清管期间维持1台机组稳态运行，保证清管器、检测器的运行速度为1～2 m/s，运行压力为4.5 MPa，且速度相对平稳[3]。

3.2 清管次数

本次共发送清管器6次，每次4 h。清管期间机组方式的调整、操作及异常事故处理，以保人身安全、设备安全为原则。

3.3 保障流量

清管前调整机组负荷，以维持用气量在6.5万～7.0 万m3/h。

3.4 压力控制

清管时，通过清管器前后压差推动前行，调整负荷维持燃气关断阀前压力不低于3.2 MPa，发现压力下降及天然气调压阀异常开大时，机组应降负荷处理。发现天然气压力波动较大时，应及时接受清管现场负责人指令，执行其下达的操作命令。

3.5 参数监控

清管时，应派专人监视调压站、阀组间天然气压力和调压阀开度，注意天然气压力报警，检查调压站、前置模块过滤器差压变化情况(清管器运动后，内壁会有附着物剥离，流向燃气过滤装置)，超过标准需切换过滤器。

4 结束语

对照国务院安全生产委员会《关于开展油气输送管线等安全专项排查整治的紧急通知》内容和要求，吸取中石化“11.22”事故教训，提高对油气管线爆燃爆炸事故危害的认识。

本文阐述了天然气支线管道清管工作流程，对清管可能存在的难点和运行保障措施提出了具体应对办法。清管的目的是为管道内检做准备，通过管道清管、内检两道工序，可及早发现存在的隐患，落实天然气支线管道技术防范措施，明确专项整治工作目标，举一反三，加大隐患整改治理力度。

[1]石油天然气管道安全规程：SY 6186—2007[S].

[2]钢质管道内检测技术规范：GB/T 27699—2011[S].

[3]中石油油气管道清管技术规范-天然气管道：Q/SY BD 59.3—2011[S].

(本文责编：齐琳)

2017-04-01；

2017-05-01

TE 973

B

1674-1951(2017)05-0064-02

潘文良(1971—)，男，江苏常州人，工程师，从事电厂运行技术管理方面的工作(E-mail:qdgspwl@163.com)。