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分析原油长输管道清管作业工艺

代洪波
摘 要：在分析原油管道清管目的基础上，从原油长输管常用清管设备方面出发，详细的对清管流程及工艺计算等内容进行解析，希望分析后可以给相关工作人员提供参考，从而促进我国原油事业的发展。
关键词：原油；长输管道；清管作业；工艺
0前言
伴随着我国的天然气用户量的持续增加，使得管道运输负荷也在逐渐的上升，为了可以更好的保证长输管道运行的安全性与稳定性，应该及时的进行清管处理。因为天然气自身就具备可燃性与易爆性，且整个管路运输的压力较高，清管实施的过程中会具备较高的危险性。为了可以更好的保证清管施工的顺利进行，应该保证各个环节的工作都按照要求来进行，严格控制施工质量。
1清管目的
天然气输送管道的工作效率以及管道寿命直接受到管道内部的清洁状态。因为天然气输送管道在正常使用的过程中长期处于大气环境中，从而导致了生锈问题的存在，同时也会在施工中产生较多的焊渣、泥土、石块等等杂质在管道内部。管线完成了水压试验之后，只是通过压差来进行排水是无法满足应用效果的。为了可以更好的处理上述存在的问题，应该将管道内部与内壁完全清理干净，此时应该选择合适的清管工艺，确定最佳的处理措施，以达到应有的效果。清管的目的主要就是下面几个：
（1）清理掉管路内部的积液与杂物问题，降低摩阻，大大提升输送效率；
（2）防止管道内部低洼位置出现积液的问题；
（3）清理管道内部的沉积物与腐蚀杂质，消除附加腐蚀电极，避免存在垢下腐蚀问题；
（4）实施管道内部检测的新用途。
2常用清管设备
2.1皮碗清管器简介
该种清管器的主要组成结构就是骨架与两节或者多节皮碗所组成。在管道内部运行的过程中，可以确保其沿着固定方向来进行，此时可以更好的携带检测仪器以及其他的装置。清管器皮碗形状是决定其使用性能的主要因素，同时也应该保证其用途可以适应。在进行应用的过程中，应该使用皮碗边裙对于管道所存在的1%-4%左右过盈量与管道内部的密封状态，清管器应该通过前后天然气压差来实现推动。
皮碗清管器设备中需要加入发射机式跟踪仪。该跟踪设备具体可以分为磁棒式跟踪仪与发射式跟踪仪，在应用前者的过程中，如果设备落入到管道内部，该设备会直接通过磁棒粘贴在管道内壁上，也就无法实现清除，对于后续施工的影响较大；而使用后者设备中，如果跟踪仪落入到管道内部中，此时就容易清除掉，下次施工也能够正常的进行。如果选择使用的是两种结合的方式，一旦落入到管道内，就不能及时的清除掉，此时会导致下次的清管施工无法顺利进行。为了更好的保证清管施工顺利完成，发射式设备在进行使用前需要检测其灵敏度，达标之后才能应用到实践中。
2.2收、发球装置
清管器收、发装置主要是由收、发球筒以各种阀门、管线等部分所组成，还包含了一定的拆装工具设备。发送筒长度要达到最长清管装置的要求，通常情况下不能小于筒径的3～4倍。接收筒可以设计的长一些，通常都会处于筒径4～6倍之间。由于输气管道选择使用的是清管列车方式，也就是在清管处理中，连续发人管道采用的是两个或者两个以上的清管器，其内部尺寸会比普通清管器的尺寸要长一些，接收筒可以容纳。
收发筒的开口一侧应用的是挡圈快速开关盲板的结构形式，该结构中安装有安全装置结构部分。发送装置的主管在三通之后与接收筒大小头的直管结构上，此时应该设置指示器的结构形式，以保证清管器已经进入到管道与接收筒内。收发筒的结构上需要安装有压力表的装置，该部件的读数需要正对着操作人员。
3清管流程及工艺计算
3.1清管器的运行距离
密封性非常强，不具备泄流孔的清管器的使用间隔距离设定为
2、清管器的运行速度
若输气流量可计算
在清管球的运动速度应该保持在 3.5～5m/s范围内。
在具体清管实施的过程中，为了可以更加准确的掌握和控制清管器的速度，除了使用上述公式计算确定之外，还应该在一定距离范围内通过监听清管器的运行时间来确定其速度，然后就是要结合气量与压差的方式来进行适当的改变。检测器运行球速与气量检测中，要根据下式来确定流量参数：
3.2清管器前后压差
在输送正常进行中，通球应该合理的确定最大推球压差参数，在保证天然气正常输送的前提之下，应该适当的调整压力与平衡气量。经过实践分析发现，影响推球压差的主要原因就是清管器爬升压力、内部摩擦阻力、气流与水流所存在的摩擦阻力等等方面。在这些影响因素中，最为关键的当属球前水柱静压力与污水和管壁所存在的压力差。因此，在通球前，应该合理的确定该地区的地形高差参数以及当前输气压差参数，同时还应该综合分析以前的清管技术资料，从而可以准确的确定通球的最大推球压差参数。
清管最大推球压差的估算公式：
3、清管器前后压差
在输送正常进行中，通球应该合理的确定最大推球压差参数，在保证天然气正常输送的前提之下，应该适当的调整压力与平衡气量。经过实践分析发现，影响推球压差的主要原因就是清管器爬升压力、内部摩擦阻力、气流与水流所存在的摩擦阻力等等方面。在这些影响因素中，最为关键的当属球前水柱静压力与污水和管壁所存在的压力差。因此，在通球前，应该合理的确定该地区的地形高差参数以及当前输气压差参数，同时还应该综合分析以前的清管技术资料，从而可以准确的确定通球的最大推球压差参数。
4清管器卡阻及处理
4.1推力不足
球受阻位置处于坡下位置上，在球前静液柱压头与推球压差基本一致，具体的应对方法为：
（1）适当增加球后进气量，可以提升其压力参数。
（2）将其球前压力来进行引球处理
4.2球破裂
由于球的质量较低，并且在清管一侧的内部结构中光滑度较差，也可能是因为输气球阀未能全部开启，从而导致球被刮破或者部分结构损坏。
处理方法：及时查明导致的原因，将故障问题消除后开始二次运行。
4.3卡球
清管球在正常运行中由于结构部分的阻碍而导致的卡滞问题，从而使得内部压力的快速上升，球前压力降低。
处理方法：首先根据需要来加大输气量，使得内部压力得到有效的提升，保证运行正常；降低清管球下侧的压力，从而可以建立一定的压差，保持运行持续进行；排放清管球上部结构中的天然气，将其进行解除。
5清管作业的安全措施
（1）操作人员在处理中要严格执行操作规程。
（2）排污过程中对于周边位置的100m内要禁止出现火源，同时还应该布置警戒线。
（3）收发球及排污过程中需要准备好消防基础设施，以应对无法情况。
（4）清管处理中要禁止非工作人员进入。
（5）工作人员要坚持原则，具备较强责任心。
（6）作业人员按照规程穿戴防护装置，降低事故发生率。
5结语
总而言之，在原油长输管道清管作业过程中，想要提高作业工艺水平，就需要对作业过程的各个环节进行质量控制，要求每项工作的开展都能够严格按照标注要求執行，唯有如此，才能切实提高作业质量。
参考文献：
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[2] 徐振雷.油气长输管道建设及运行过程中的清管技术探讨[J]. 化工管理. 2017（26）
[3] 王俊颖，毕权.清管器清管作业分析与研究[J]. 当代化工. 2015（11）
[4] 焦海亮.清管阀在原油输送管线中的应用[J].天津化工. 2015（03）
[5] 郭东升，闫青松，周道川，仇攀.天然气管道在线清管作业风险识别及控制[J]. 油气储运. 2013（10）

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