清管收球筒排污管路系统的优化设计与应用研究

刘小玉 温传平 黄楠

摘要：文章对天然气输送管道的清管作业中所用的清管工艺流程以及收球筒结构进行介绍，以本单位设计案例，介绍收球筒排污管单路堵塞的现象和影响，分析堵塞原因并处理，对处理之后的结果进行分析，以供参考。

关键词：清管器;收球筒;排污管路系统;处理

1引言

近年来我国经济快速发展，对能源需求不断增加，随着全球环境恶化问题的加剧，加大了对清洁型能源的开发和应用力度。作为清洁型能源的天然气，从开采至用户，需要使用大管径、长距离的管道来进行输送，输送过程中，会因气质、季节、温度的变化使管道中有液体或固体杂质沉积在管道底部，随着污物沉积厚度的增加会降低天然气的输送能力，可能会出现安全事故，这就需要对天然气管道内污物进行定期清理。目前比较常用的方式就是通过清管器进行清理，在运行中可能会出现清管器收球筒排污管路堵塞的问题，就会影响到天然气管道的清理效率。

2清管作业工艺流程

使用清管器对天然气输气管道进行清管作业时，主要的清管收球工艺流程为：打开球筒进气阀，平衡筒内压力—开球筒球阀—根据监听和计算，清管器到站前半小时关闭进站阀—确认清管器进入球筒—开进站阀—关闭球筒球阀、球筒进气阀—开放空阀直至筒内泄压完毕—开排污阀—开盲板—取出清管器—对球筒内污物进行清理—保养盲板、关盲板，清扫场地，清管作业结束。

3清管收球筒结构

清管收球筒的基本组成部分有，快开盲板、大筒体、小筒体、外接阀门法兰、鞍式支座、压力表口、排污口及进出气口等。清管收球筒的长度应满足接收最长清管器的需要，需要容纳不许进入排污管的大块清除物及先后连续发入管道的两个或更多的清管器，其长度一般应不小于管径的4～6倍。

4清管收球筒排污管路系统设计中注意问题

4.1某输气站收球筒排污管单路堵塞现象分析

某站进行清管作业从球筒内清掏出胶皮及硫化铁粉等污物。球筒局部流程，为保证排污阀1115闸板密封面的清洁，收球前，先将其全开;确认清管器进入球筒，恢复正常生产流程后，开放空阀对球筒泄压，通过1114注水，全开1109、微开1108对S-1充压，然后开1116进行排污，排污后发现排污管段2被硫化铁粉末等污物堵塞，管段1畅通。

4.2收球筒排污管单路堵塞的影响

排污管单路堵塞会造成清管装置内污物存积，降低排污排污速度。若不及时处理，后期清管收球的污物可能造成另一排污管路堵塞，将阻碍周期清管或智能清管检测的顺利进行。

5清管收球筒排污管路系统应用中注意问题

5.1收球筒排污管单路堵塞原因分析

当污物进入排污管后，因两条排污管路内的污物积聚量不同，开阀排污时，气体优先选择较通畅的管段通过;当气体到达较通畅管段下游时，降低了与之并列的污物更多的管段的上下游差压，进一步减小该管段气体通过量，导致气体很难吹扫其中积聚的污物。随着清管作业次数的增加，积聚在该管段的污物可能会越来越多，直至完全堵塞。

5.2收球筒排污管单路堵塞的现场处理方式

加工直角弯形工具，将竖直边插入堵塞的污物中，前后摇摆水平端松动堵塞物;利用潜水泵抽水，将出水口置于堵塞管口并固定，利用压力较高的水流冲洗堵塞管段，冲洗2-5分钟，管段被疏通。

5.3收球筒排污管两单管并联汇集后控制结果分析

图1采用两单路排污管线并联后再安装排污阀的工艺，收球排污操作时，单路少许堵塞不易被发现，只有在完全堵塞时才会发现。为避免此类情况发生，操作者每次清管收球后，要及时用高压气流及高压水冲洗排污管排污，确保排污管路畅通。若发现管段已堵塞后再采用自制工具进行疏通，就会增大现场工作量及延长作业完成时间。目前有的新建收球装置采用的是两根排污管并联汇总后再安装两只排污阀的工艺方式，生产实践表明该安装方式存在一定的弊端。

5.4收球筒排污管单路堵塞处理结果建议

1：新建收球清管装置采用图3所示的排污管路流程设计，即在两根排污管上分别安装一只排污控制阀，日常进行排污操作时，分别开启两路独立排污，该操作方式可以避免图1流程中的排污气流自分流选择畅通管段，导致单路堵塞;即使单路出现堵塞时可立即通过分别开启两根管路上的排污阀，利用高压天然气进行吹扫解堵。

2：对目前存在两排污管并联后设置排污双阀的场站清管装置进行统计，改造为图3中两路排污管设置独立排污控制阀后再合并排污管路的方式。

6结语

为确保天然气管道输送过程中的顺畅以及安全，需定期对其进行清管，但部分清管排污工艺在运行中容易出现收球筒排污管单路堵塞的问题，因此本文就以本單位中此问题的表现及分析和处理过程进行介绍，希望能给同行提供一定的借鉴，减少因收球筒排污管单路堵塞后的系列排堵工作，提高清管工作效率。

参考文献：

[1] 王世斌， 岳嵩， 林洋帆， et al. 清管器收发球筒的设计[J]. 现代化工， 2016（7）：204-206.

[2] 张科. 天然气长输管道清管作业收球工艺优化[J]. 油气储运， 2015， 34（10）：1103-1106.