輸氣管道運(yùn)行清管的安全

1、輸氣管道運(yùn)行清管的安全   (一) 運(yùn)行清管的目的    1. 運(yùn)行清管的基本目的    輸氣管道運(yùn)行清管的基本目的可概括為以下三方面：    (1) 輸氣管道投產(chǎn)初期，清除管道內(nèi)的殘留水分使管道免遭輸送介質(zhì)中有害成分的腐蝕，延長使用壽命；防止輸氣過程中冰堵的發(fā)生。    (2) 清除管道內(nèi)的雜質(zhì)，改善管道內(nèi)部的光潔度，減少摩阻，提高管道的輸送效率。    (3) 使輸送的天然氣的氣質(zhì)不受污染。    2.

2、 清管的新領(lǐng)域    目前，脫硫脫水等氣體凈化技術(shù)能夠使氣體達(dá)到相當(dāng)純凈的程度，滿足輸氣管道嚴(yán)格的氣質(zhì)要求。清管技術(shù)已經(jīng)基本解決管道積水問題，又進(jìn)入了進(jìn)行管道內(nèi)壁涂層和內(nèi)部探測(cè)的新領(lǐng)域。    (1) 管道內(nèi)檢測(cè)在本章節(jié)的管道維護(hù)部分已經(jīng)作了描述，在此不再論述。    (2) 涂敷管道內(nèi)壁緩蝕劑和環(huán)氧樹脂涂層液體緩蝕劑可用一個(gè)清管器推頂或用兩個(gè)清管器夾帶，沿線運(yùn)行過程中將緩蝕劑涂在管道內(nèi)壁。環(huán)氧樹脂的內(nèi)涂施工比較復(fù)雜，其中包括：管道內(nèi)壁的清洗、化學(xué)處理、環(huán)氧樹脂涂敷和涂敷質(zhì)量的控制和檢查等內(nèi)容，這些工序都

3、是利用專門的清管器實(shí)現(xiàn)的。    (二) 輸氣管道的清管器及收發(fā)裝置    1. 輸氣管道的清管器    輸氣管道運(yùn)行清管常用的清管器有清管球、皮碗清管器。投產(chǎn)時(shí)，清掃管內(nèi)存水常用的還有直板式清管器及泡沫塑料清管器。    (1) 清管球    清管球在管內(nèi)可以做任何方向轉(zhuǎn)動(dòng)，通過彎頭、變形部位的性能較好，所以投產(chǎn)及運(yùn)行中應(yīng)用較多。清管球由耐油橡膠制成，中空，壁厚3050mm。球上有一個(gè)可以密封的注水口，注水口有單向閥，用來控制打入球內(nèi)的水量，以

4、調(diào)節(jié)球的直徑，使其對(duì)管內(nèi)徑有一定過盈量。為了保持清管球在管道內(nèi)的密封性較好，同時(shí)推球的壓差不能太大，一般使其過盈量在3%5%的范圍。    (2) 皮碗清管器    皮碗清管器是由一個(gè)鋼性銅體和前后兩節(jié)或多節(jié)皮碗用緊固件連接而構(gòu)成，皮碗的形狀有錐形、盤形等，皮碗的外徑比管內(nèi)徑有一定過盈量。皮碗清管器在管道中運(yùn)行時(shí)保持固定向前的方向，它的密封性比清管球更好。    2. 清管器收發(fā)裝置    清管器收發(fā)裝置通常建設(shè)在首末站、清管站及有關(guān)計(jì)量分輸站上，以便管理。凝析水量多，積水條

5、件集中的管段，則應(yīng)該考慮單獨(dú)建立清管站，因?yàn)槭勾罅糠e水長距離通過干燥的管段，不但會(huì)增加清管的費(fèi)用而且會(huì)污染干燥的管段。    清管器收發(fā)器包括收發(fā)球筒、工藝管線、閥門以及裝卸工具和通過指示器等輔助設(shè)備。    收發(fā)球筒及其快速開發(fā)盲板是收發(fā)裝置的主要構(gòu)成部分。筒徑應(yīng)比公稱管徑大12級(jí)。發(fā)送筒的長度應(yīng)能滿足發(fā)送最長清管裝置的需要，一般不應(yīng)小于筒徑的34倍。接收筒應(yīng)當(dāng)更長一些，其長度一般不小于筒徑46倍。另外，收球筒的長度設(shè)置還應(yīng)考慮以下因素：    (1) 輸氣管道常采用清管列車方式清管，即一次清管連續(xù)送入

6、管道兩個(gè)或更多的清管器。    (2) 管道內(nèi)檢測(cè)器的尺寸也比普通的清管器長得多，接收筒應(yīng)能容納它們。    (3) 還需要容納不許進(jìn)入排污管的大塊清出物。    收發(fā)球筒的開口端是一個(gè)牙嵌或擋圈式快速開關(guān)盲板，快速開關(guān)盲板上應(yīng)有防自松安全裝置。    發(fā)送裝置的主管三通之后和接收筒大小頭前的直管上，應(yīng)設(shè)通過指示器，以確定清管器是否已經(jīng)發(fā)入管道和進(jìn)入接收筒。收發(fā)球筒上必須安裝壓力表，面向盲板開關(guān)操的位置。    (三) 輸氣管道運(yùn)行清管作業(yè)

7、60;   1. 清管前的準(zhǔn)備工作    清管前應(yīng)先做好收發(fā)裝置的全部檢查工作。要求收發(fā)球筒的快速開關(guān)盲板、閥門開關(guān)靈活，工作可靠，嚴(yán)密性好。壓力表示值準(zhǔn)確，通過指示器的動(dòng)作無誤。使用的清管器探測(cè)儀需事先仔細(xì)檢查。探測(cè)儀的信號(hào)發(fā)射機(jī)電源必須達(dá)到額定的工作電壓。它的抗震性和密封性狀況如果存在問題，就不能使用。因?yàn)榘l(fā)射機(jī)的上述性能應(yīng)當(dāng)是高度可靠的，必須保證在清管器密封條件遭受嚴(yán)重?fù)p壞、不能繼續(xù)運(yùn)行的惡劣環(huán)境中，它仍能正常工作。    清管球必須注滿水，排凈空氣，打壓至規(guī)定過盈量，注水口的嚴(yán)密性應(yīng)十分可靠。皮碗清管器的皮

8、碗夾板連續(xù)螺栓應(yīng)適當(dāng)擰緊，并采取可靠的防松措施。發(fā)射前應(yīng)嚴(yán)格檢查信號(hào)發(fā)射機(jī)與清管器的連續(xù)螺栓和防松件，防止在運(yùn)動(dòng)中松動(dòng)脫落。    2. 發(fā)送清管器    打開發(fā)送筒前，務(wù)必檢查發(fā)送閥和連通閥，使之處于完全關(guān)閉狀況，再打開放空閥，令壓力表指針回零。在保持放空閥全開位置的條件下，慢慢開動(dòng)盲板，并注意盲板的受力情況。開動(dòng)盲板時(shí)，它的正前方和轉(zhuǎn)動(dòng)方向不要站人，以保證安全。打開盲板后，應(yīng)盡快把清管器送進(jìn)筒內(nèi)；清管球或清管器的第一節(jié)皮碗必須緊靠大小頭，形成密封條件。清管器就位后，先關(guān)盲板，后關(guān)放空閥。發(fā)出清管器前，先檢查發(fā)送筒盲板和放空閥，如已

9、關(guān)閉妥當(dāng)，方可打開連通閥。待發(fā)送筒與主管壓力平衡后，再開發(fā)送閥，閥門開度應(yīng)與閥位指示器的全開位一致。清管器的發(fā)送方法是，關(guān)閉線路主閥，在清管器前后形成壓力差，直至把它推進(jìn)管道。    清管器進(jìn)入管道，主管三通下游的通過指示器即動(dòng)作。判定清管器確已發(fā)出后，應(yīng)盡快打開主閥，關(guān)閉發(fā)送閥，恢復(fù)原來的生產(chǎn)流程，隨后關(guān)閉連通閥，打開放空閥，為發(fā)送筒卸壓。    發(fā)出清管器時(shí)，不應(yīng)在打開發(fā)送閥的同時(shí)關(guān)閉線路主閥，因?yàn)樵谶@種情況下，主閥節(jié)流產(chǎn)生的壓差就會(huì)在發(fā)送閥還未完全打開時(shí)，把清管器推向閥孔，而造成閥芯、閥的驅(qū)動(dòng)裝置和清管器的損壞。 &#

10、160;  清管器運(yùn)行到距接收站2001000m的區(qū)間時(shí)，應(yīng)向接收站發(fā)出預(yù)報(bào)，以便開始必要的接收操作。為此，可按實(shí)際需要的預(yù)報(bào)時(shí)間，在站前安裝一個(gè)固定的遠(yuǎn)傳通過指示器。   3. 接收清管器    接收清管器的程序是：在污物進(jìn)站之前，關(guān)閉接收筒的放空閥和排污閥(盲板的關(guān)閉狀況應(yīng)事先檢查)；打開接收筒連通閥，平衡接收閥前后壓力，全開接收閥；提前關(guān)閉線路主閥，以防污物竄入下游；及時(shí)關(guān)閉連通閥，打開放空閥排氣；待污物進(jìn)站后迅速關(guān)閉放空閥，打開排污閥排污，直至清管器進(jìn)入接收筒。清管器是否已全部通過接收閥，應(yīng)依據(jù)接收筒上通過指示器或探測(cè)儀器的顯示判斷。之

11、后，打開連通閥，平衡主閥前后壓差，打開主閥，恢復(fù)干線輸氣。關(guān)閉接收閥、連通閥，打開排污閥或放空閥把筒內(nèi)泄放至常壓。最后打開盲板，取出清管器，清洗接收筒，關(guān)閉盲板。    為了掌握清管作業(yè)的情況，分析遇到的問題，經(jīng)常需要了解清管器的運(yùn)行速度、清管器前后壓差、放空量和排污量等參數(shù)。    4. 清管器運(yùn)行的故障    清管器在管道內(nèi)運(yùn)行期間，收發(fā)站應(yīng)注意監(jiān)視干線的壓力和流量，如果壓差增大，輸入量變小，清管器未按預(yù)計(jì)時(shí)間通過或達(dá)到管道某一站場，就應(yīng)該及時(shí)分析這些現(xiàn)象的原因，考慮需要采取的措施。在運(yùn)行過程中可能發(fā)

12、生的故障有：    (1) 清管器失密  清管球破裂、漏水、被大塊物體墊起、清管器皮碗損壞等情況，失密尤其容易發(fā)生在管徑較大或較小的三通處。    (2) 推力不足  清管器推動(dòng)大段液體通過上坡管段時(shí)，需積蓄一定的壓力差來克服液柱高度的阻力。    (3) 遇卡  管道變形，三通擋條斷落，管內(nèi)物體堵塞等情況。    清管器失密和推力不足一般不會(huì)帶來很大的壓力變化。而后兩者則可能完全阻斷管道，影響輸送過程。遇到這些情況時(shí)，可根據(jù)發(fā)送站和接收站的壓力

13、、流量、清管器可能停滯地點(diǎn)(如攜帶檢測(cè)儀器就可準(zhǔn)確定位)和線路地形、管道狀況等綜合分析、判斷。    為了排除上述故障，一般可首先采用增大壓差的辦法，即在可能的范圍內(nèi)提高上游壓力和降低下游壓力。必要時(shí)可考慮短時(shí)間關(guān)閉下游干線閥，從接收站放空降壓的措施。但這樣做會(huì)使大量天然氣損失，故不輕易使用。清管器失密時(shí)，如果增大壓差只能使上、下游壓力同時(shí)升降，則最好發(fā)送第二個(gè)清管器。任何一種排解措施都必須符合管道和有關(guān)設(shè)備的強(qiáng)度，并且原則上不應(yīng)影響管道的輸氣。    有可能時(shí)，還可以采取反向運(yùn)行的方法解除故障，即造成反向壓差，使清管器倒退一段或一直

14、退回原發(fā)送站。該方法對(duì)于使用清管球清管時(shí)效果比較明顯，但使用皮碗清管器清管時(shí)，應(yīng)慎重使用該方法。    如果上述方法均不能奏效，就應(yīng)盡快確定清管器的停止位置，制訂切割管段的施工方案。    (四) 輸氣管道運(yùn)行清管作業(yè)的安全要求    清管是一項(xiàng)要求精細(xì)的工作，應(yīng)嚴(yán)格按照有關(guān)的安全操作要求進(jìn)行，并應(yīng)注意投產(chǎn)前和運(yùn)行后清管的不同特點(diǎn)。投產(chǎn)前清管通球時(shí)，在管內(nèi)有施工中留下的較多的雜物和某些管段變形較大的情況下，運(yùn)行中容易卡球、破球、可能卡球的位置還不清楚，這給清管帶來困難。投產(chǎn)后，輸氣管內(nèi)沉積物的種類、性質(zhì)、

15、數(shù)量與所輸天然氣的組成、凈化程度有關(guān)，放空排污物中有易燃易爆物質(zhì)，容易引起火災(zāi)爆炸等重大事故。應(yīng)根據(jù)這些因素來制定相應(yīng)的安全措施。主要內(nèi)容如下：    1. 清管準(zhǔn)備工作    (1) 制訂通球清管方案，作為指導(dǎo)清管工作的依據(jù)。包括制定清管操作步驟、安全注意事項(xiàng)、事故預(yù)測(cè)及處理方法。根據(jù)管道條件估算通球參數(shù)：清管球運(yùn)行速度、站間通球所需時(shí)間、所需推球壓差等，以幫助分析判斷通球運(yùn)行是否正常。    (2) 全面檢查和試驗(yàn)清管設(shè)施及有關(guān)系統(tǒng)，有故障應(yīng)及時(shí)排除。收、發(fā)球筒進(jìn)行嚴(yán)密性試驗(yàn)合格；測(cè)量清管球外徑、重量

16、、質(zhì)量要測(cè)量合格，使用前必須向空心的清管球內(nèi)灌水、加壓、排盡空氣，使其略脹大到球外徑大于管內(nèi)徑3%5%；清管球通過指示器應(yīng)動(dòng)作靈活，信號(hào)發(fā)送正確。各種儀表應(yīng)調(diào)校合格，保證流量、壓力計(jì)量準(zhǔn)確。放空排污管固定牢靠。閥門要靈活好用，密封可靠。    (3) 檢查了解輸氣管道變形情況及跨越段是否穩(wěn)定。變形較大管段應(yīng)估計(jì)卡球的可能性，以免卡球。薄弱的跨越結(jié)構(gòu)應(yīng)加固，防止通球時(shí)造成劇烈振動(dòng)，引起破壞。    2. 通球操作安全注意事項(xiàng)    (1) 打開收、發(fā)球筒的快速筒板之前，必須關(guān)閉與之相連的閥門后，才準(zhǔn)打開放空

17、閥卸壓。待筒內(nèi)氣壓降至零，確信不帶壓后，才能打開盲板。    (2) 清管球裝入球筒時(shí)，要用不產(chǎn)生火花的有色金屬工具將球推至球筒連接的大小頭處。以防止無壓差發(fā)球失誤。關(guān)上快速盲板后要及時(shí)裝好防松楔塊。球筒加壓前要檢查防松楔塊及防松螺絲是否已上緊。    (3) 操作人員不準(zhǔn)站在盲板面前及盲板的懸臂架周圍，防止高壓氣流沖出或盲板飛出傷人。    (4) 通球操作開啟閥門要緩慢平穩(wěn)，進(jìn)氣量要穩(wěn)定，待發(fā)球筒充壓建立起壓差后，再打開發(fā)球閥。球速不要太快。特別是通球與置換管內(nèi)空氣同時(shí)進(jìn)行時(shí)，球速不應(yīng)超過5m/s。&

18、#160;   (5) 從收球筒取出清管球時(shí)，應(yīng)先關(guān)閉進(jìn)筒閥，打開放空閥、排污閥卸壓，確信收球筒不帶壓時(shí)，再打開快速盲板。如輸送的天然氣中含有硫化氫組分，應(yīng)在打開快開盲板前，向收球筒內(nèi)噴水，防止硫化亞鐵與氧自燃?？焖倜ぐ宕蜷_后用可燃?xì)怏w檢測(cè)儀進(jìn)行檢測(cè)，確認(rèn)空氣中天然氣含量在爆炸下限以下時(shí)，才能取出清管球。取球時(shí)應(yīng)慢慢拉出，防止摩擦產(chǎn)生火花。    3. 放空排污的安全    (1) 放空排污的操作應(yīng)平穩(wěn)，放空排污閥不能猛開猛關(guān)。要控制排放天然氣的流速在5m/s以內(nèi)，避免污水噴至排污池外。若排空天然氣含量大于其爆炸上限，放空的天然氣應(yīng)點(diǎn)火燒掉。    (2) 若預(yù)測(cè)到管內(nèi)排出的污水中有凝析輕烴，必須將含油污水用管線密閉輸送至鋼質(zhì)儲(chǔ)罐內(nèi)。罐體及管線應(yīng)可靠接地。嚴(yán)禁敞開排放含油污水，避免輕烴流竄、揮發(fā)而發(fā)生火災(zāi)。    (3) 管道清管時(shí)，應(yīng)截?cái)嘀Ь€的閥門，避免干線中的雜物、積液排入支線。待清管球通過后，再打開支線截?cái)嚅y。輸氣干線上的截?cái)嚅y應(yīng)全開，以利于清管球通過。不允許半開或節(jié)流，以防止清管球猛烈撞擊閥板造成閥門損壞發(fā)生事故。