油气长输管道建设及运行过程中的清管技术探讨

徐振雷（大庆油田工程建设集团有限责任公司安装公司第十二项目部，黑龙江大庆163000）

油气长输管道建设及运行过程中的清管技术探讨

徐振雷（大庆油田工程建设集团有限责任公司安装公司第十二项目部，黑龙江大庆163000）

长输管道清管作业对于保障管道安全、降低管道能耗具有重要意义，是管道建设及运行过程中的重要程序。文中从清管器类型及选型、清管周期、清管器运行速度控制、清管器定位、清管器卡堵预防及处理等方面，对长输管道建设及运行过程中的清管技术进行了探讨，对于提升油田企业长输管道清管技术水平具有重要意义。

长输管道；清管技术；现状；探讨

清管对于保证管道安全、降低管道能耗具有重要意义，是管道建设和运行中的一项重要工作，是管道建设和运行中的一项重要工作。

1 清管器的类型

大口径、高压力和高等级钢材是油气管道发展的必然趋势，这就要求清管器必须是耐高压、耐磨损、稳定运行、自解堵，适应长距离站间距，并且功能多样化。清管选型主要考虑的因素是清管器机械强度、耐磨性、吸附性和通过能力等。

（1）清管球。主要清楚管内积液和分隔介质，清除块状物能力较差，材质为橡胶，通过控制注水量控制清管球过盈量。

（2）聚氨酯泡沫清管器。适用于清除带内涂层的管道，具有较高的弹性和韧性，但是运行距离短，清除能力一般。

（3）机械清管器。分为碟型皮碗清管器和双向直板清管器，机械清管器可安装钢刷清除固体杂质，服役时间长，但是不适用于多弯头，阀门和存在较大变形的管道。

（4）智能清管器。采集管道变形缺陷、局部金属损失、蜡层厚度及管道裂纹缺陷等信息。

（5）凝胶清管器。适用于各种直径管道，具有良好密封性和弹性变形，可吸附大量碎屑不堵塞管道。

2 清管器的选型

清管器选型依据主要有清管器机械强度、耐磨性、吸附性、管道通过能力及输送介质的反应性等。现阶段，随着技术的不断发展，长输管道口径增大、压力不断升高，相应的要求清管器具有耐高压、耐磨损、运行稳定、具备自解堵能力、能够适应不同管径变化、能够进行长距离清管作业等性能。

3 运行管道清管周期

频繁的清管作业会导致不必要的经济浪费，并对管道运行造成影响，确定合理的清管周期，特别针对输气管道是非常必要的。

3.1 原油管道

根据油品物性和管道运行状况确定清管周期，输送轻质原油的管道每季度清管作业不少于1次，每季度内管道输送能力下降3%及以上时，应进行紧急清管。轻质油品管道应根据管道运行特性制定计划性清管周期和特殊工况条件下的紧急清管。含蜡油管道应考虑管道结蜡情况、管道能耗情况及管道低输量运行安全性等因素，确定经济清管周期。

3.2 天然气管道

根据相关规定，天然气管道清管周期应根据管输气质量、管道输送效率和运行压力来具体确定，通常当管道输送效率低于95%时应进行清管作业。对于在用的天然气管道，不易进行周期性清管，而应根据气体质量监测结果，确定合理经济的清管周期。管道内检周期一般为5年，清管周期应小于内检周期；管道运行过程中要定期排污，掌握管道排污情况能够判断输气管道是否应进行清管作业；管道实际输气效率与上次清管后的输气效率的比值为相对输气效率，该值小于90%应进行清管作业；清管作业结束后测定管道的原始摩阻压差梯度，与管道实际运行的压差梯度进行对比，超过一定比例时应进行清管作业。

4 清管器运行速度控制

清管器运行速度过快不仅影响清管效果，还可能破坏管道内部防腐蚀涂层，同时清管器高速运行容易造成弯头、收球筒损坏，螺丝松动、骨架断裂等。因此，在强清管作业过程中应控制清管器运行速度，传统方法是控制清管器前后压差，但该方法控制效果有限，另有通过控制输气量来控制管道流速，达到控制清管器的方法，但该方法调速不够精确，且调速滞后。为保护收球筒免受高速清管器冲击，需要严格控制清管器进收球筒的速度，可使用“二次收球”法控制清管器运行速度，提高接受清管器的安全性。

5 清管器定位技术

天然气管道清管器跟踪定位主要是通过定点监听和实时技术预测来实现的，定点监听通常在清管管段线路阀室设置监听点，另外在发球站出站500米至1000米处设置一个监听点，在收球站前1000米至2000米处设置一个监听点，在隧道中还可设置临时监听点，通过多点监听来实现实时跟踪定位。

6 清管器遇阻预防及处理措施

清管器卡堵情况是清管作业的最大危险因素，研究表明，导致清管器卡堵的原因主要有长输管道变形、管道内污物堆积、清管器半径大于管道弯头半径、三通设计不合理等。为了避免出现清管器卡堵的情况发生，国外研究出了自动解卡型清管器，能够在运行过程中及时发现管道内蜡沉积情况，通过自动启动剪切装置对堆积的蜡进行破坏，从而有效防止因蜡沉积物堆积而导致的清管器卡堵等。

7 清管安全措施

油气管道清管作业中可能出现的危险因素主要有清管器卡堵、阀门泄漏、可燃气体爆炸、硫化物自然、盲板打开、油气对环境的污染等，针对可能发生的安全事故，要制定相应的预防措施，防范于未然。同时还应防止高速运行的清管器及其附件从管道中飞出的可能性，可以根据清管器跟踪定位预测到达指定地点时，将指定地点划定为安全区域，禁止作业人员或其它人进入，确保清管作业的安全性。

[1] 刘刚,陈雷,张国忠.管道清管器技术发展现状[J].油气储运，2011,30(9):646-653.