吳曉暢 許明忠 向敏 陳啟斌

廣東省天然氣管網(wǎng)有限公司

在天然氣長(cháng)輸管道運行過(guò)程中，內檢測是一項非常重要、同時(shí)風(fēng)險較大的作業(yè)。通過(guò)清管和內檢測作業(yè)，可以全面了解管道現狀、評價(jià)腐蝕控制措施，及時(shí)排除事故隱患、保障天然氣供應安全，是落實(shí)管道完整性管理關(guān)鍵的環(huán)節。

1 內檢測作業(yè)目的

一是清除管道內的鐵粉等雜質(zhì)，減少摩阻損失，提高管壁光潔度和管輸效率。二是清出工程建設階段位于低洼處管道內殘留的水、輕烴凝析液等腐蝕物，減少對管道的腐蝕。三是對管道進(jìn)行測徑、測厚，與測量?jì)x器構成一體或作為這些儀器的牽引工具，檢測和記錄管道內部腐蝕情況。

2 內檢測作業(yè)風(fēng)險

2.1 管道本體風(fēng)險

（1）管道連續彎頭

清管時(shí)容易導致清管器被擠壓變形，造成清管器卡堵。

（2）管道幾何變形

管道橢圓變形、彎曲或凹陷等幾何變形部位容易造成檢測器卡堵，影響內檢測作業(yè)。

2.2 生產(chǎn)設備設施風(fēng)險

（1）閥門(mén)內漏

一旦發(fā)球筒或收球筒進(jìn)氣閥、出入口閥、排污閥等閥門(mén)出現內漏，都導致發(fā)球、取球的操作風(fēng)險陡生，甚至引發(fā)火災爆炸或人員窒息等事故。

（2）收發(fā)球筒盲板密封不嚴

一旦快開(kāi)盲板關(guān)閉不嚴，導致在升壓時(shí)發(fā)生盲板泄漏，影響發(fā)球作業(yè)。

（3）電動(dòng)球閥發(fā)生誤動(dòng)作

發(fā)球或收球時(shí)，一旦電動(dòng)球閥在漏磁檢測器通過(guò)時(shí)出現意外動(dòng)作，將嚴重威脅內檢測作業(yè)的安全。

（4）聯(lián)鎖系統無(wú)動(dòng)作、清管指示器故障

如未能提前確認和充分考慮易損件的配備，出現故障后制約內檢測工作的順利開(kāi)展。

2.3 內檢測裝備風(fēng)險

（1）泡沫清管器運行過(guò)程中難以跟蹤

泡沫球無(wú)法安裝檢測器，只能在管道三通處監聽(tīng)是否通過(guò)。如果泡沫清管器的運行速度計算不準確，或者跟蹤人員缺少經(jīng)驗，將很難判斷泡沫清管器的位置。

（2）皮碗或檢測器磨損嚴重

通常皮碗過(guò)盈量在3%～5%，如果皮碗磨損嚴重，驅動(dòng)皮碗過(guò)盈量失效，會(huì )造成內檢測器出現停球狀態(tài)，同時(shí)里程輪卡死導致無(wú)法收集數據，影響清管效果和檢測。

（3）檢測器萬(wàn)向聯(lián)軸節斷裂丟失

很多內檢測器采用“火車(chē)頭”方式，多節單元使用萬(wàn)向節聯(lián)軸連接，由前端完全密封提供動(dòng)力，檢測 器后端一般密封。當內檢測受到較大拉作用力時(shí)，容易在機械萬(wàn)向連接處斷裂，造成檢測器多節分開(kāi)，檢測器后半部分停留在管道內部，導致檢測失敗。

（4）皮碗泄流導致漏磁檢測器停球

一旦泄流過(guò)大，導致檢測器動(dòng)力不足，將出現停球。

2.4 作業(yè)風(fēng)險

（1）不熟悉現場(chǎng)情況，存在誤操作風(fēng)險

包括線(xiàn)路現狀不清楚、操作流程不熟悉、系統壓力滿(mǎn)足不了檢測器運行需要、廠(chǎng)家誤將氧氣當氮氣配送等。

（2）裝球和取球操作不當，造成設備受損和人員受傷

裝球、取球過(guò)程涉及起重吊裝作業(yè)、叉車(chē)作業(yè)等，作業(yè)場(chǎng)地為碎石子地面，場(chǎng)地不平整，地面承載力不足，甚至場(chǎng)地受限，增加作業(yè)風(fēng)險。安全措施未落實(shí)易致人員受傷、吊裝清管器時(shí)不慎碰撞管道或閥門(mén)導致設備設施損壞等風(fēng)險。

（3）無(wú)法準確跟蹤檢測器

檢測器通過(guò)時(shí)間計算不準確，導致不能確定檢測器的運行位置。

（4）打開(kāi)盲板時(shí)造成人員受傷或引發(fā)自燃

如果泄壓不徹底，一旦人員站位不正確，快開(kāi)盲板開(kāi)啟過(guò)程中很容易導致作業(yè)人員受傷。閥門(mén)內漏時(shí)引發(fā)天然氣泄漏或導致起火爆炸。清出管道內的FeS時(shí)遇空氣容易發(fā)生自燃。

2.5 其他風(fēng)險

（1）外部環(huán)境的影響

高壓電網(wǎng)的高壓直流接地極放電，可能導致閥室管道帶電，影響現場(chǎng)跟球作業(yè)安全。同時(shí)管道帶電可能導致檢測數據異常，必須避免檢測期間高壓直流接地極放電。

（2）雜質(zhì)影響輸氣質(zhì)量

清管器（檢測器）在通過(guò)分輸站場(chǎng)或分輸閥室時(shí)將管道內雜質(zhì)推入站場(chǎng)或下游工藝管道，造成站場(chǎng)或下游用戶(hù)過(guò)濾分離器污堵等風(fēng)險。

（3）雜質(zhì)引發(fā)自燃或污染

一是雜質(zhì)FeS如果堆放管理不妥，很容易發(fā)生自燃。二是各種含烴類(lèi)雜質(zhì)如果處理不當，容易引發(fā)污染。

3 控制措施

3.1 管道本體風(fēng)險管控

對于管道連續彎頭、幾何變形等，關(guān)鍵要在工程階段按規范施工，確保滿(mǎn)足清管器和檢測器順利通過(guò)的基本要求。宜采取內檢測作業(yè)檢測工程質(zhì)量，即在施工全部完成后且在投產(chǎn)接氣前先進(jìn)行內檢測作業(yè)，一旦發(fā)現檢測器無(wú)法順利通過(guò)或者金屬損失超標等情況，立即處理。不但可以避免輸氣量協(xié)調環(huán)節，而且大幅節約后續運行階段內檢測成本。工程階段內檢測的結果對運營(yíng)階段管理有很大的價(jià)值。

3.2 生產(chǎn)設備設施風(fēng)險管控

（1）組織開(kāi)展設備設施測試

重點(diǎn)做好管道附屬設施和管道的工藝運行測試，包括收發(fā)球筒的快開(kāi)盲板、氣液聯(lián)動(dòng)閥、排污管道、壓力表、通球指示器、放空系統、工藝聯(lián)鎖系統等，及時(shí)開(kāi)展維修維護。

（2）確保管道干線(xiàn)閥門(mén)處于全開(kāi)狀態(tài)

干線(xiàn)閥門(mén)保持全開(kāi)，同時(shí)關(guān)閉引壓管閥門(mén)、放空氣液聯(lián)動(dòng)閥氣缸，避免干線(xiàn)閥門(mén)誤動(dòng)作。

（3）做好相關(guān)物資準備

梳理和編制清管和內檢測物資需求清單，包括工器具、檢測儀器、通訊設備、照明設備、氮氣、安全防護用品等，明確物資管理負責人，及時(shí)采購備品備件。

3.3 內檢測器風(fēng)險管控

（1）針對泡沫清管器運行過(guò)程中跟丟問(wèn)題，一是落實(shí)管控措施，明確生產(chǎn)調度在運行監控方面的工作內容及責任，建立清管和內檢測期間作業(yè)人員輪班制度。二是進(jìn)一步優(yōu)化運行速度計算公式，充分考慮管容補償對清管器（檢測器）的運行速度影響。三是研制在泡沫球中放置簡(jiǎn)易跟蹤器，方便跟球工作。

（2）針對清管器卡堵，一是加強運行跟蹤，及時(shí)定位卡堵現場(chǎng)位置。二是提高上游進(jìn)氣量，增大清管器前后壓差，且合理控制壓差值不大于1.5 MPa， 確保檢測器性能。三是調整清管器結構，縮短前后鋼刷間距，增大清管器的彎頭通過(guò)能力。四是循序漸進(jìn)開(kāi)展清管作業(yè)，合理選擇清管器類(lèi)型，降低卡堵風(fēng)險。

（3）針對雙節磁力清管器萬(wàn)向聯(lián)軸節斷裂，通過(guò)提高焊接質(zhì)量、更換可靠性更高的檢測器、進(jìn)一步優(yōu)化操作過(guò)程予以解決。

（4）針對停球狀況，開(kāi)展停球位置定位并調整壓差推動(dòng)檢測器運行，注意壓差控制在0.6～0.8 MPa范圍，避免損壞檢測器。

3.4 作業(yè)時(shí)的管控措施

（1）作業(yè)前的充分準備

一是作業(yè)前開(kāi)展線(xiàn)路踏線(xiàn)設標，合理設置線(xiàn)路跟蹤標記點(diǎn)，重點(diǎn)對盾構穿越、連續大角度彎頭等特殊位置進(jìn)行現場(chǎng)勘查。二是落實(shí)收發(fā)球作業(yè)的操作票制度，將收發(fā)球操作步驟化、表單化，明確每個(gè)步驟的作業(yè)內容及風(fēng)險控制措施，降低誤操作風(fēng)險。三是制定清管器（檢測器）不同流速狀況下的收球模式，并嚴格執行工藝操作監護要求，做到一人操作一人監護。四是系統壓力不足無(wú)法滿(mǎn)足檢測器運行要求時(shí)，提前進(jìn)行管道升壓并確保升壓操作安全平穩。五是使用氮氣進(jìn)行置換前，均進(jìn)行檢測確認，嚴格把關(guān)。

（2）整改作業(yè)場(chǎng)地

一是對收發(fā)球作業(yè)區地面進(jìn)行硬化，便于收發(fā)球時(shí)吊裝機械進(jìn)場(chǎng)作業(yè)。二是對于暫時(shí)無(wú)法硬化的場(chǎng)地，也要鋪設鋼板，提高地面的支撐力。三是在收發(fā)球筒前預留足夠的作業(yè)場(chǎng)地，確保大型機械作業(yè)空間。

（3）加強運行監控和計算

生產(chǎn)調度和工藝工程師通過(guò)跟蹤分析上下游輸用氣量和檢測器運行時(shí)管道壓力曲線(xiàn)及壓力波變化，密切跟蹤定位檢測器運行實(shí)時(shí)位置，及時(shí)判斷異常情況（如停球、卡堵、供氣中斷等）并指導現場(chǎng)人員進(jìn)行處置。通過(guò)輸氣量計算檢測器運行里程、利用壓力曲線(xiàn)突變確認檢測器通過(guò)監測點(diǎn)、結合壓力波定位檢測器卡堵位置等方式，多管齊下，保證定位準確。

（4）盲板打開(kāi)前落實(shí)風(fēng)險管控

一是確認閥門(mén)的嚴密性，一旦閥門(mén)內漏，及時(shí)進(jìn)行處理。二是確保有效放空和排污，關(guān)注精密壓力表的壓力顯示情況，通過(guò)多個(gè)途徑確認筒體處于不帶壓狀態(tài)。三是打開(kāi)前進(jìn)行氮氣置換，取出清管器時(shí)對雜質(zhì)進(jìn)行噴水濕式作業(yè)，并準備好滅火器等防火器材，做好滅火準備。四是禁止無(wú)關(guān)人員站在快開(kāi)盲板開(kāi)啟的安全警戒范圍內，作業(yè)人員不能站在快開(kāi)盲板正前方，必須使用繩索牽引快開(kāi)盲板緩慢打開(kāi)。

3.5 其他風(fēng)險管控

（1）對于風(fēng)險較大的高壓直流電網(wǎng)的排流放電，提前與高壓電網(wǎng)運營(yíng)管理單位進(jìn)行溝通和協(xié)議約定，計劃放電時(shí)提前通知，必要時(shí)調整放電時(shí)間，確保內檢測作業(yè)安全。

（2）雜質(zhì)影響下游用氣質(zhì)量，需在清管器（檢測器）即將通過(guò)站場(chǎng)或閥室下游分輸三通處時(shí)，提前30分鐘關(guān)閉下游分輸閥門(mén)，或及時(shí)投用備用過(guò)濾器，并調配維修隊伍進(jìn)行濾芯更換和雜質(zhì)清理。

（3）清管雜質(zhì)中硫化物管理。將硫化物雜質(zhì)與沙子混合，有效防止自燃。雜質(zhì)堆放點(diǎn)遠離工藝區，存放在空曠地帶且保持通風(fēng)，并清除存放地周邊可燃物。檢測作業(yè)完成后，及時(shí)委托有處理資質(zhì)的單位清理。

4 結束語(yǔ)

天然氣管道內檢測作業(yè)是完整性管理中非常重要的一個(gè)環(huán)節，設計時(shí)的清管區間長(cháng)度、工程建設階段的安裝質(zhì)量、投產(chǎn)前的清管效果、輸送天然氣的清潔程度、管道內腐蝕的管控情況等，都是決定清管和內檢測作業(yè)難易程度、影響內檢測效果的因素。管道企業(yè)要從源頭考慮內檢測作業(yè)實(shí)際需求，為內檢測作業(yè)提供良好的條件。

 

作者：吳曉暢， 1976年生，本科，高級工程師，主要從事油氣管道的安全管理工作。