２０１４ 谨 技 术 设 备 Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ２０１４ Ｎｏ．５、 第５期 Ｐｉｐｅｌｉｎｅ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ 曹津长输原道清管作业实践 夏云生 （中石化管道储运公司襄阳输油处，湖北襄阳４４１００２） 摘要：清管作业是长输管道投产或运行的一项重要工作。文中分析了曹津长输原道清管作业 实践，结合清管设备、清管前的准备工作、清管工艺流程和清管器的跟踪方法对长输原道清管作业 进行了详细的介绍，为长输管道投运、开展在线检测提供参考。 关键词：长输管道；清管；原油；在线检测 中图分类号：ＴＥ８ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００４—９６１４（２０１４）０５—００４９—０３ Ｐｉｇｇｉｎｇ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ｐｒａｃｔｉｃｅ ｏｆ ＣＡＯ Ｊｉｎ Ｌｏｎｇ－ｄｉｓｔａｎｃｅ Ｃｒｕｄｅ Ｏｉｌ Ｐｉｐｅｌｉｎｅ ＸＩＡ Ｙｕｎ－ｓｈｅｎｇ （Ｘｉａｎｇｙａｎｇ Ｏｉｌ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ ＳＩＮＯＰＥＣ Ｐｉｐｅｌｉｎｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｘｉａｎｇｙａｎｇ ４１００２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｉｇｇｉｎｇ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｉｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｕｎｄｅｒｔａｋｉｎｇ ｆｏｒ ａ ｌｏｎｇ—ｄｉｓｔａｎｃｅ ｐｉｐｅｌｉｎｅ．Ｔｈｅ ｐｉｐｅｌｉｎｅ ｐｉｇｇｉｎｇ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ｔｈｅ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｓ．ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｌｏｗ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｉｐｅ ｃｌｅａｎｅｒ ｔｒａｃｋｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄｓ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｗｉｔｈ Ｃａｏ Ｊｉｎ ｌｏｎｇ—ｄｉｓｔａｎｃｅ ｃｒｕｄｅ ｏｉｌ ｐｉｐｅｌｉｎｅ ａｓ ａｎ ｅｘａｍｐｌｅ．Ｔｈｉｓ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｐｉｇｇｉｎｇ ａｎｄ ｏｎ—ｌｉｎｅ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｌｏｎｇ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｐｉｐｅｌｉｎｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｌｏｎｇ－ｄｉｓｔａｎｃｅ ｐｉｐｅｌｉｎｅ；ｐｉｇｇｉｎｇ；ｃｒｕｄｅ ｏｉｌ；ｏｎ—ｌｉｎｅ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ ０ 引言 一原油，管壁上可能沉积油蜡、存在异物等，故清管时首 先选用软体清管器，型号为ＹＹ—ＲＧＱ８１３。发送软体 般情况下，在役输道需要按照运行情况进 行定期清管作业，以除掉管道内积存的油蜡、杂质异 物等，因为这些都是影响油品质量、计量精度和输送 能力的主要因素，另外合理的对管道进行内检测，可 获得管道内腐蚀、变径等信息，对管道的安全运行具 有重大意义¨ 。 清管器无异常后，再发送直板皮碗混合清管器，型号 为ｑｂ８１３。 １．２清管器跟踪监测设备 油气管道在进行缺陷检测和清管作业时，偶尔会 发生检测器和清管器的丢失或卡阻等意外事故 Ｊ，必 曹津长输原道于２００８年投产运行，管线全长 １９５ ｋｍ，设计年输油能力为２ ０００万ｔ．２０１３年１１月，曹 津长输原道进行了投产以来的第一次清管作业， 清管作业取得成功。文中对曹津长输原道清管 须准确地定位并找回丢失的设备，这对管道的安全极 为重要。对于深埋于地下或海水中的管道，多采用基 于超低频电磁场的定位方法＿４ Ｊ。目前，国外已有多家 管道检测设备公司的相关产品用于实际的管道清管 作业从清管设备、清管前的准备工作、清管工艺流程 以及清管器的跟踪方法方面进行介绍。 １清管设备 １．１清管器的选择 传统的清管器 已有１００多年的历史，发展到 作业，如ＣＤＩ公司、ＰＩＣ公司等。国内的一些公司和高 校也研制了相关产品，如沈阳永业实业有限公司、鑫 联石化设备有限公司、哈尔滨工业大学等。此次曹津 线清管作业采用的是ＸＬＦＳ一００１型低频信号发射仪 （如图１所示）、ＸＬＴＧ一００１Ａ型通过指示仪和ＸＬＪＳ一 ３００多个种类。清管器主要分为３大类：清管球、机械 清管器、用于管道检测的清管器。常用的有以下几 种：清管球、皮碗清管器、直板清管器、直板皮碗混合 ００１Ａ型定位接收仪（如图２所示）。 ２清管前的准备工作 ２．１施工技术要求 清管器、软体清管器、智能检测清管器。 考虑到曹津输线为长输管线，常年输送各种 （１）机具准备：清管器、清管器跟踪设备、收发球 小车或小型吊车、电焊机、各型号扳手、移动电话等。 （２）材料准备：钢管、铁丝、针形阀、压力表、塑料 收稿日期：２０１３—１２—１２ 收修改稿日期：２０１４—０４—１８ 布、棉纱、油槽、电缆等。 ５０ Ｐｉｐｅｌｉｎｅ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ａｎｄ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｓｅｐ．２０１４ 图１低频信号发射仪图２通过指示仪和定位接收仪 （３）技术准备：编制收发球方案，对施工人员进行 技术交底；熟悉清管器跟踪监测设备；对外管道跟踪 检测点进行踏勘确认；对清管作业中可能发生的丢 球、卡堵等情况的应急预案组织学习，安排管道抢维 修单位待命等。 ２．２收、发球筒及附属设施检查 （１）打开收、发球筒，对筒内进行清理，检查旁通 管线钢箅是否完好，确认快开盲板灵活好用，并更换 密封圈。 （２）打开收球筒过滤器，清理过滤器内杂物，检查 滤网，更换密封圈，确认快开盲板灵活好用。 （３）检查确认抽油泵电机转向正确，附属阀门仪 表设施完好。 （４）检查通球指示器机械结构完好，动作准确，更 换表头内电池，设定时间，并确认与站控ＳＣＡＤＡ系统 通讯良好。 ３清管工艺流程 ３．１发球简装清管器 打开发球筒快开盲板，按要求放入清管器，放前要做 如下工作：检查清管器外径尺寸和皮碗橡胶的软硬程度， 密封面完整符合要求；在清管器后面装上低频信号发射 仪，要求装设牢固，确保中途不脱落；低频信号发射仪要 充满电，试验完好，确保４８ ｈ内有效。＿５ ３．２清管器发射程序 清管发射装置如图３所示。 图３清管器发射装置 初始条件为阀门Ｂ打开，阀门Ａ、Ｃ关闭。清管器 发射操作程序如下 ： （１）正确关闭发球筒的快开盲板，缓开阀门ｃ，打 开阀门Ｄ进行排气，见油花后关闭阀门Ｄ； （２）打开阀门Ａ，缓关阀门Ｂ，清管器在油压的推 动下进入主管道，并被通球指示仪检测到，记录下发 射时间； （３）当清管器离开发球筒进入主管道，全开阀门 Ｂ；关闭阀门Ｃ、Ａ； （４）打开阀门Ｄ泄压，打开阀门Ｆ进行抽油。 ３．３清管器接收程序 清管接收装置如图４所示，初始条件为阀门Ｂ打 开，阀门Ａ和Ｃ关闭，收球筒快开盲板已正确关闭。 图４清管器接收装置 清管器接收操作程序如下： （１）缓缓打开阀门Ｃ，同时打开阀门Ｄ进行排气； （２）排完气后，打开阀门Ａ，收球筒准备收清管 器： （３）关闭阀门Ｂ，以推动清管器进入收球筒； （４）当清管器进入收球筒，并被通球指示仪检测 到时，打开阀门Ｂ； （５）关闭阀门Ａ、ｃ，打开阀门Ｄ进行泄压； （６）打开阀门Ｆ进行抽油； （７）打开快开盲板取出清管器。 ４清管器的跟踪 为了解清管器在管道内的运行情况，清管器从发 球筒发出后，需要使用清管器跟踪监测设备对其进行 跟踪。一般情况下，预先在管道沿线选定一定数量的 固定监测点，监测点的选择一般为截断阀室附近、地 势平坦、管道埋深较浅的地段。这种地段既便于巡线 工监测，同时管线的里程相对准确，保证理论计算的 监测时刻更接近实际。 在已知管线有关参数的情况下，利用单位时间容 积相等的关系可以计算出清管器在管道中运行的平 均速度和到达指定监测点的理论用时，设到达指定监 测点的距离为 ，单位为１２１，则有式（１）、式（２）。 Ｖ＝４Ｑ／［３．１４１５×（Ｄ一２６） ］ （１） Ｔ＝Ｌ／ｖ （２） 第５期 夏云生：曹津长输原道清管作业实践 ５１ 式中：Ｄ为管线直径，ｍ； 为管道壁厚，ｍ；Ｑ为平均输 管道清管作业成功案例，全面介绍了清管作业的基本 量，ｍ ／ｈ； 为清管器运行的平均速度，ｍ／ｈ；Ｔ为理论 流程，为长输原线清管提供了参考。其中清管器 用时，ｈ． 跟踪时刻表的设计公式并未考虑到管道沿程摩阻、油 假设清管器从发球筒被油流顶出时刻，即清管指 品物性等因素，若要对累计运行时间长、含蜡高等情 示仪记录的当前时刻为 ，则清管器实际到达指定监 况相对复杂的管线进行清管器跟踪，需要对公式进行 测点的实际时刻为 ＋ ，使用ＥＸＣＥＬ编制出清管器 合理修正。 跟踪时刻表，如表１所示。平均输量为２ ５４０ ｍ ／ｈ． 参考文献： 表１ ２０１３年１１月１２日清管器跟踪时刻表 ［１］ 王立伟．中哈原道国内段清管作业实践与建议．化学 工程与装备，２０１０（８）：９９—１０１． ［２］ 朱熹平．天然气长输管道清管技术．石油工程建设，２００５， ３１（３）：１２—１６． ［３］ 金莹，钟维斌．磁力清管器在管道清洗中的应用．洗净技 术，２００３（７）：３６—３８． ［４］ 李孟杰．海底管道轨迹在线精确测量技术研究．中国海洋 平台，２００４，１９（６）：４６—４９． ［５］ 张吉坤，宗照峰，魏广起，等．长输管道扫线施工工艺．油 气田地面工程，２００２，２１（１）：２８—２９． 由表１可知，实际到达时刻与理论计算时刻基本 ［６］ 严建锋，王雯雯，安峰．长输管道清管技术．管道技术与设 吻合，个别监测地点的时刻出现提前或滞后是因为计 备，２０１３（３）：４８—５２． 算中未考虑到管道沿程摩阻、油品物性、水力变化以 ［７］ 李杰，吕秀杰．石油运输管道清管系统的设计．电子测试， 及距离测量不准确等因素的影响。 ２００８（１２）：８６—８８． ５结束语 作者简介：夏云生（１９８５一），工程师，主要从事油气储运、机电 一科学合理的清管作业提高管输效率，降低能源损 体化、电气仪表研究工作。 耗，保证管道安全平稳运行。文中结合曹津长输原油 Ｅ—ｍａｉｌ：ｘｉａｙｕｎｓｈｅｎｇ５２１＠１６３．ｃｏｒｎ （上接第２５页）沿各站进行物性跟踪检测，分析管输 ３２—３５℃间，极大地降低了能耗。根据所消耗天然气 油品急冷和不急冷物性变化规律和时效性。 热值和油品的比热容没有大变化情况下的计算，乌鲁 （３）投用油油换热器后，在启炉阶段出站油温上 木齐站投用油油换热器后，上半年共耗燃气２２６．３万 升较慢。由于２０１２—２０１３冬季外输油品物性较好，风 ｍ ，扣除１月１９日前耗气，上半年节能量约８００ ｔ标 险较小，今后如遇到物性较差油品，换热器缓慢升温 煤，节能率为３０．１％，节能效果显著。 过程可能会导致物性进一步恶化，对运行存在巨大风 参考文献： 险，届时需对运行工艺方式进行进一步讨论。 ［１］ 刘学文．油油换热器在鄯兰原道冬季运行中的应用． （４）乌鲁木齐站需要启炉对原油进行热处理，在 化工管理，２０１３（１０）：１６５． 冬季运行中做到加热炉随时需要随时启用，保证换热 ［２］郭和，夏政，穆冬玲，等．靖成输道波纹管换热器使用 器热处理温度达到６０—６５℃． 情况．管道技术与设备，２００３（３）：４５—４６． （５）乌鲁木齐站外输进行冷热油交替输送时，在 ［３］ 张秀杰，刘天佑，虞庆文．热道低输量的安全运行．油 切换需加剂原油前３０ ｍｉｎ启加剂泵，在切换需加热油 气储运，２００３，２２（４）：８—１３． 品前１ ｈ启加热炉。在切换不加热油品并停止加热加 ［４］ 夏远庆．管壳式换热器结构对传热的影响．辽宁化工， ２０１１，４０（１２）：１２７５—１２７７． 剂时，则在切换油品４５ ｍｉｎ后停加剂系统，切换油品１ ［５］ 尚义，刘松，何兆洋．西部原道低输量连续运行研究． ｈ后停炉。 天然气与石油，２０１１（８）：１６—１９． ３经济效益分析 ［６］ 高新楼．中宁一银川原道冬季运行工艺研究．石油规 此次冬季运行中，乌鄯原道投用了油油换热 划设计，２００６，１７（４）：２９—３２． 器，使运行工艺发生了改变，同时起到了大幅度节能 作者简介：丁俊刚（１９８２一），工程师，主要从事输道运 降耗的作用。在外输哈萨克斯坦原油时，外输温度在 行工作。Ｅ—ｍａｉｌ：ｊｇｄｉｎｇ＠ｐｅｔｒｏｃｈｉｎａ．ｃｏｍ．（３ｎ
