董鵬1 戴聯(lián)雙2 付春艷3

1.中國石油天然氣與管道分公司；2.中國石油管道公司；3.中國國際工程咨詢(xún)公司

清管通常分為兩種，一種是為了保持正常生產(chǎn)周期性進(jìn)行的清管，主要是為了維持設定的生產(chǎn)功能，我們稱(chēng)之為生產(chǎn)清管；另一種是為了管道能夠進(jìn)行內檢測，保障內檢測獲得高質(zhì)量的數據而進(jìn)行的清管，我們也稱(chēng)為特殊清管或者內檢測清管。從技術(shù)的復雜性、清管次數和清管所要達到的清潔程度來(lái)說(shuō)，后者比前者更加苛刻。一般來(lái)說(shuō)生產(chǎn)清管是周期性的，屬于管道日常維護的一部分[1]，而內檢測清管主要目的是為管道實(shí)施內檢測創(chuàng )造良好的條件[2]，在內檢測清管過(guò)程中發(fā)生清管異常事件的頻率也遠遠高于生產(chǎn)清管。

為了更好地發(fā)展清管技術(shù)，共享清管實(shí)踐中取得的經(jīng)驗和成果，本文將基于內檢測清管過(guò)程處置異常事件的實(shí)踐，分析各種異常事件處置的措施，研究當前清管所面臨的技術(shù)局限性和運行現場(chǎng)的管理問(wèn)題，提出解決這些疑難問(wèn)題的方法。

1 內檢測清管異常事件處置

1.1某原油管道內檢測清管異常事件處置

（1）異常情況描述

某原油管道管徑457mm，輸送長(cháng)慶原油。該管道A站～B站段在2014年9月19日至10月4日之間完成“漏磁+幾何”檢測，共發(fā)送了清管器5次，“漏磁+幾何”檢測器1次（發(fā)球記錄見(jiàn)表1）。其中該段第5個(gè)清管器推出的雜質(zhì)為10公斤，經(jīng)成分分析判定90%以上為軟蠟；“漏磁+幾何”檢測器推出的雜質(zhì)約為6公斤，主要成分也為軟蠟。

表1 A站～B站段收發(fā)球記錄

2014年12月16日啟動(dòng)了A站～B站段的中心線(xiàn)（IMU）檢測，并于12月17日在B站接收了該段2014年內檢測以來(lái)的第6個(gè)清管器（運行相關(guān)參數見(jiàn)表2），從收球筒推出420公斤雜質(zhì)，過(guò)濾器清出300公斤雜質(zhì)，雜質(zhì)的主要成分為黃泥（見(jiàn)圖1）。此次清出的雜質(zhì)塞滿(mǎn)了整個(gè)收球筒和過(guò)濾器，且在清管器進(jìn)入收球筒前，因清管器前端堆積過(guò)多雜質(zhì)導致進(jìn)站壓力上升0.05MPa。

表2  A站～B站第6次清管運行相關(guān)參數

（2）異常原因分析及建議措施

從A站～B站段前5次的清管和“漏磁+幾何”檢測推出的雜質(zhì)情況來(lái)看，可以判定該段第6個(gè)清管器推出的含黃泥量很大的雜質(zhì)是2014年10月4日以后沉積或者輸送的油品中攜帶的黃泥。

通過(guò)對油樣分析和采油廠(chǎng)的初步調查發(fā)現，12月初開(kāi)始該條管道輸送的原油主要為采油廠(chǎng)儲罐的罐底油，罐底油沉積了大量黃泥雜質(zhì)，而A站～B站段第6次清管推出的雜質(zhì)正是罐底中沉積的黃泥進(jìn)入管道導致的。

通過(guò)此次事件，對該條管道的生產(chǎn)運營(yíng)提出如下建議：

一是通過(guò)該段時(shí)間原油的輸送，管道中可能沉積了大量的黃泥，建議盡快開(kāi)展生產(chǎn)清管工作，避免日積月累，增加清管風(fēng)險。同時(shí)生產(chǎn)清管過(guò)程中發(fā)送的第一個(gè)清管器應適當增大泄流孔的設置，提高進(jìn)站溫度至30℃以上，清管器過(guò)盈量不宜超過(guò)3%。

二是建議全面排查12月10日以后來(lái)油的油源情況，加大各站的采樣頻率，分析油品成分，進(jìn)一步明確雜質(zhì)超標的原因，以便更加有效地做到源頭控制。

三是增加首站來(lái)油的原油儲罐清洗頻率，采油經(jīng)過(guò)儲罐沉淀以后再進(jìn)入管道外輸。同時(shí)，應改善首站的過(guò)濾功能，避免大量雜質(zhì)進(jìn)入管道。

2.2 某成品油管道內檢測清管異常事件處置

（1）異常情況描述

某成品油管道管徑660mm，C站～D站段從2014年5月8日開(kāi)始發(fā)送第一個(gè)泡沫清管器，先后在D站連續成功接收三個(gè)輪次的清管器，前三個(gè)輪次中包括了測徑清管器，測徑板運行后無(wú)變形，皮碗、直板等組件磨損量均正常。在發(fā)送第四輪次清管器時(shí)發(fā)生了異常事件。

從C站發(fā)送的第四個(gè)清管器為兩支撐六直板清管器，于6月23日11:40發(fā)出，排量820方/小時(shí)，壓力4.4MPa，溫度15℃；7月17日08:55進(jìn)鄭州站，清管器推出雜質(zhì)173公斤（主要為粗砂），過(guò)濾器累計清理4次共清除160公斤雜質(zhì)。具體的時(shí)間行進(jìn)表見(jiàn)下圖2。

發(fā)生清管器間斷性停滯為第四球，從6月27日06:20第一次清管器發(fā)生停滯后至7月16日正常運行前，第四個(gè)清管器運行了3次，共行走了約22.6km。其中，兩次停留時(shí)間較長(cháng)的位置分別位于40#閥室三通前（這次位置的判斷主要根據清管器跟蹤器和在該位置聽(tīng)到截流的聲音）和41#閥室前1.3km處（這次位置的判斷主要根據該段管道泄漏監測系統及清管器跟蹤情況，清管器停留于40#閥室下游22.66㎞，距離41#閥室上游1.3㎞附近），這兩個(gè)位置都位于相對較低的位置，且兩個(gè)區域附近都有斜井。

圖2 第四個(gè)2支撐6直板清管器運行時(shí)間節點(diǎn)圖

（2）停滯原因分析

清管器停滯的主要原因包括兩個(gè)方面：一是管道內沉積的油砂太多，站間距過(guò)長(cháng)（308km）。導致清管器在運行過(guò)程中前端堆積的雜質(zhì)過(guò)多，從而加劇了清管器的磨損，密封性能下降，清管器泄流后失去足夠的驅動(dòng)力，加上輸量頻繁變化等因素的共同作用，致使清管器間歇性停滯。二是C站～D站段管道途經(jīng)地區地勢起伏較大，且存在大量的斜井，清管器在通過(guò)斜井的時(shí)候需要較大的驅動(dòng)力，加上斜井有可能成為沉積油砂的主要區域，使得清管器容易在斜井或爬坡的位置發(fā)生停滯。

（3）建議措施

為了優(yōu)化以后的內檢測前清管和內檢測作業(yè)，降低清管和檢測的運行風(fēng)險，對清管過(guò)程中涉及的各方提出如下建議措施：

對于清管承包商的建議：①增加皮碗和直板的耐磨性；②采用改進(jìn)型雙節清管器。

對清管承包商和運營(yíng)公司的建議：③加強清管器運行期間雙向溝通。

對油氣調控中心和運營(yíng)公司的建議：④清管期間避免停輸；⑤油品進(jìn)入儲罐沉淀后再從管道外輸。

對于運營(yíng)公司的建議：⑥縮短收發(fā)球站間距。

2 總結與展望

在內檢測清管異常事件處置中，一般都采用憋壓、反輸、救援清管器推動(dòng)、斷管取球等方法來(lái)處置。同時(shí)，在清管過(guò)程中也蘊含著(zhù)大量的對生產(chǎn)狀態(tài)分析有價(jià)值的信息，如原油管道根據推出的硬蠟或凝析油情況可以推測輸送介質(zhì)的析蠟點(diǎn)和評估歷史熱輸送工藝的效果，氣體管道可以根據推出的雜質(zhì)預測輸送介質(zhì)的品質(zhì)等。因此，有必要對管道內檢測清管的信息進(jìn)行管理，形成清管信息的大數據，以類(lèi)比同類(lèi)型管道清管可能存在的風(fēng)險狀態(tài)，這也是管道清管將來(lái)發(fā)展大數據的必然趨勢[3]。

同時(shí)，上述內檢測清管過(guò)程中發(fā)生的異常事件都未影響正常的輸油氣生產(chǎn)，其中有個(gè)共同的原因就是，所有的清管器都基于管道基本信息評估基礎上設置了數量不等、尺寸不一的泄流孔。泄流孔的設置歸功于沈陽(yáng)龍昌管道檢測中心傳承了中國石油管道公司大量的清管實(shí)踐，吸取了中銀線(xiàn)2009年發(fā)生的“3.11”蠟堵事故經(jīng)驗，后期改進(jìn)了清管器的設計，在清管器中根據管徑、輸送介質(zhì)、管道走向等多種因素設置了不同尺寸的泄流孔，從而大大降低了類(lèi)似蠟堵事故發(fā)生率。所以說(shuō)每一次清管異常事件都蘊含著(zhù)大量的信息[4]，包括促進(jìn)技術(shù)的發(fā)展和管理的變革等，同時(shí)也為規避大量類(lèi)似未遂事故或者將事故徹底消滅在萌芽狀態(tài)積累了經(jīng)驗[5]。

參考文獻：

[1]Q/SY GD 1003-2014 《油氣管道清管作業(yè)手冊》.

[2]Q/SY GD 1068-2014 《管道內檢測手冊》.

[3]馮慶善. 基于大數據條件下的管道風(fēng)險評估方法思考[J]. 油氣儲運,2014,33（5）：457-461.

[4]馮慶善. “樹(shù)生”事故致因理論模型[J]. 油氣儲運，2014，33（2）：115-120，128.

[5]馮慶善，戴聯(lián)雙. 油氣管道事故啟示錄[M].北京：中國建材工業(yè)出版社，2016年1月.

作者：董鵬，中國石油天然氣股份公司天然氣與管道分公司高級工程師，有多年從事管道管理的經(jīng)驗。

《管道保護》2016年第6期（總第31期）