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(shè)定的生產(chǎn)功能，我們稱之為生產(chǎn)清管；另一種是為了管道能夠進(jìn)行內(nèi)檢測，保障內(nèi)檢測獲得高質(zhì)量的數(shù)據(jù)而進(jìn)行的清管，我們也稱為特殊清管或者內(nèi)檢測清管。從技術(shù)的復(fù)雜性、清管次數(shù)和清管所要達(dá)到的清潔程度來說，后者比前者更加苛刻。一般來說生產(chǎn)清管是周期性的，屬于管道日常維護(hù)的一部分[1]，而內(nèi)檢測清管主要目的是為管道實(shí)施內(nèi)檢測創(chuàng)造良好的條件[2]，在內(nèi)檢測清管過程中發(fā)生清管異常事件的頻率也遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(yàn)和成果，本文將基于內(nèi)檢測清管過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(dāng)前清管所面臨的技術(shù)局限性和運(yùn)行現(xiàn)場的管理問題，提出解決這些疑難問題的方法。

1 內(nèi)檢測清管異常事件處置

1.1某原油管道內(nèi)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)球記錄見表1）。其中該段第5個清管器推出的雜質(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日啟動了A站～B站段的中心線（IMU）檢測，并于12月17日在B站接收了該段2014年內(nèi)檢測以來的第6個清管器（運(yùn)行相關(guān)參數(shù)見表2），從收球筒推出420公斤雜質(zhì)，過濾器清出300公斤雜質(zhì)，雜質(zhì)的主要成分為黃泥（見圖1）。此次清出的雜質(zhì)塞滿了整個收球筒和過濾器，且在清管器進(jìn)入收球筒前，因清管器前端堆積過多雜質(zhì)導(dǎo)致進(jìn)站壓力上升0.05MPa。

表2  A站～B站第6次清管運(yùn)行相關(guān)參數(shù)

（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)情況來看，可以判定該段第6個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。

通過對油樣分析和采油廠的初步調(diào)查發(fā)現(xiàn)，12月初開始該條管道輸送的原油主要為采油廠儲罐的罐底油，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(dǎo)致的。

通過此次事件，對該條管道的生產(chǎn)運(yùn)營提出如下建議：

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

二是建議全面排查12月10日以后來油的油源情況，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(biāo)的原因，以便更加有效地做到源頭控制。

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

2.2 某成品油管道內(nèi)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日開始發(fā)送第一個泡沫清管器，先后在D站連續(xù)成功接收三個輪次的清管器，前三個輪次中包括了測徑清管器，測徑板運(yùn)行后無變形，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發(fā)生了異常事件。

從C站發(fā)送的第四個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，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），過濾器累計(jì)清理4次共清除160公斤雜質(zhì)。具體的時間行進(jìn)表見下圖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(yùn)行前，第四個清管器運(yùn)行了3次，共行走了約22.6km。其中，兩次停留時間較長的位置分別位于40#閥室三通前（這次位置的判斷主要根據(jù)清管器跟蹤器和在該位置聽到截流的聲音）和41#閥室前1.3km處（這次位置的判斷主要根據(jù)該段管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)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），這兩個位置都位于相對較低的位置，且兩個區(qū)域附近都有斜井。

圖2 第四個2支撐6直板清管器運(yùn)行時間節(jié)點(diǎn)圖

（2）停滯原因分析

清管器停滯的主要原因包括兩個方面：一是管道內(nèi)沉積的油砂太多，站間距過長（308km）。導(dǎo)致清管器在運(yùn)行過程中前端堆積的雜質(zhì)過多，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(qū)動力，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(qū)地勢起伏較大，且存在大量的斜井，清管器在通過斜井的時候需要較大的驅(qū)動力，加上斜井有可能成為沉積油砂的主要區(qū)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(nèi)檢測前清管和內(nèi)檢測作業(yè)，降低清管和檢測的運(yùn)行風(fēng)險，對清管過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(jié)清管器。

對清管承包商和運(yùn)營公司的建議：③加強(qiáng)清管器運(yùn)行期間雙向溝通。

對油氣調(diào)控中心和運(yùn)營公司的建議：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(yùn)營公司的建議：⑥縮短收發(fā)球站間距。

2 總結(jié)與展望

在內(nèi)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、斷管取球等方法來處置。同時，在清管過程中也蘊(yùn)含著大量的對生產(chǎn)狀態(tài)分析有價值的信息，如原油管道根據(jù)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(jù)推出的雜質(zhì)預(yù)測輸送介質(zhì)的品質(zhì)等。因此，有必要對管道內(nèi)檢測清管的信息進(jìn)行管理，形成清管信息的大數(shù)據(jù)，以類比同類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發(fā)展大數(shù)據(jù)的必然趨勢[3]。

同時，上述內(nèi)檢測清管過程中發(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(chǔ)上設(shè)置了數(shù)量不等、尺寸不一的泄流孔。泄流孔的設(shè)置歸功于沈陽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2009年發(fā)生的“3.11”蠟堵事故經(jīng)驗(yàn)，后期改進(jìn)了清管器的設(shè)計(jì)，在清管器中根據(jù)管徑、輸送介質(zhì)、管道走向等多種因素設(shè)置了不同尺寸的泄流孔，從而大大降低了類似蠟堵事故發(fā)生率。所以說每一次清管異常事件都蘊(yùn)含著大量的信息[4]，包括促進(jìn)技術(shù)的發(fā)展和管理的變革等，同時也為規(guī)避大量類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(yàn)[5]。

參考文獻(xiàn)：

[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(nèi)檢測手冊》.

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

[4]馮慶善. “樹生”事故致因理論模型[J]. 油氣儲運(yùn)，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(yàn)。

《管道保護(hù)》2016年第6期（總第31期）