原油管道改输天然气前的清管实践.pdf

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1、第 2 4 卷第 3 期 油气储运 冈 原油管道改输天然气前的清管实践 王 振 洪 ( 河南油 田油建公司第二工程处) 王振洪： 原油管道改输天然气前的清管实践， 油气储运 ， 2 0 0 5 ， 2 4 ( 3 )4 9 5 0 。 摘 要 为保证原油管道改输天然气后的输气质量和运行安全， 必须在管道输气前实施清管。 介绍 了新疆塔河油田四、 六区块 4 1计转站至 1 号联合站原来的原油集输管道改输天然气前的清 管方案和清管步骤， 分析了其清管效果， 指出利用经清管检测达标后的原油管道改输天然气与再建 输气管道相比， 不仅施工周期短， 工艺操作简单， 而且还可节约大量的建设资金。 主题词

2、原油管道 改输 天然气 清管 效果 一、管道概况 新疆塔河油田四、 六区块 4 1 计转站至 1 号联 合站原油集输管道位于塔里木盆地 的沙漠边缘， 地 势平坦、 落差较小， 全长约 1 2 k m， 管径为 2 1 9 X 6 5 mm， 设计输油压力为 4 0 MP a 。随着油 田原油产 量的迅速提高， 其输量已无法满足油 田发展的需求， 将被新建成的一条大 口径原油集输管道所替代。考 虑到该管道防腐保温层 良好， 并且两端都 已安装了 收发球装置 ， 如果将 1 号联合站每 日放空的天然气 进行回收， 将其返输至四、 六区块 ， 供油井开采时加 热炉使用， 那么这样既能保护环境又可节约

3、能源、 降 低成本。为此， 通过相关设计部门的综合核算和分 析， 决定将新疆塔河油 田四、 六 区块 4 1 计转站至 1 号联合站原来的原油集输管道改输天然气， 设计 输气压力为 1 6 MP a 。因此， 为保证管道改输后的 天然气质量和运营安全 ， 必须对原有的输油管道实 施 清管 。 二、 清管方案 由于该管道原输油品属易凝原油， 其物性差、 凝 点高， 加之管道 自投用以来从未进行过清管， 因此管 道 内壁结蜡严重 ， 平均厚度达 1 5 mm。为了避免管 道 在停输后和清扫时发生凝管或卡球现象， 确保一 *4 7 3 1 3 2 ， 河南省南阳市 I 电话 ： ( 0 3 7 7

4、) 3 8 3 5 2 1 5 。 次清管后管输天然气洁净， 将清管作业分成置换、 吹 扫、 清洗和干燥 4个施工步骤， 同时为方便施工作 业 ， 每个施工步骤间又进行了交叉作业 ， 具体工艺流 程见图 1 。 第一步 第二步 第三步 第四步 ( 置换) ( 吹扫 ) ( 清洗) ( 干燥 ) 分两次把管 用压缩空气 用清洗剂把 用干燥的 道内的原油 把管道内的 管道内壁清 热空气吹 置换出来 残液吹扫干 洗干净 扫管道使 净 其干燥 图 1 管道清管工艺流程 图 三、 清管步骤 1 、 置换 为防止凝管 ， 采取先用凝点低 的轻质原油置换 管道内的高凝原油 ， 然后再用热水置换轻质原油 的

5、方法。停输前， 采用较高的油温和流量外输原油 ， 先 冲洗掉管内的部分油砂、 凝结蜡等。停输后 ， 利用计 转站内的生产流程 ， 向管内输入轻质原油置换 出重 质原油， 再通过帷时流程和泵车向管内输入热水 ， 彻 底置换出管内的原油。为了节约用水 ， 满足环保要 求 ， 在用热水置换原油前 ， 应采用先向管内投入一个 隔离球， 把油水隔离开后再输热水的方法。 2 、 吹 扫 吹扫作业采用压缩空气吹扫与通球检测同时进 维普资讯 http:/ 油气储运 行的方法。具体工序为， 待管内热水达 1 k m时， 投 入一个带信号发射器的清管器 ， 以压缩空气为动力 推动原油、 隔离球、 热水、 清管器等

6、向联合站方向前 进 ， 同时放空联合站出口流程， 以减少吹扫阻力。此 外为了避免大量热水涌入原油系统 ， 增加脱水装置 负担， 在距联合站 1 k m处 的管道上设置了一台信 号接收机， 以便联合站操作员及时获知清管器通过 的信息， 将流程切换至排污系统 ， 使管输热水流入污 水池。待清管器到达联合站后 ， 该置换、 吹扫工作结 束。在此过程中， 如果发现清管器被卡住， 可以用信 号接收机进行查找， 也可以先确定隔离球被卡部位 后处理起来就比较安全方便。 3 、 清 洗 确保管道清空后， 采用从 4 1 计转站向管内先 后发射了两个钢丝刷清管器方式 ， 以清除管道内壁 上的蜡质。为便于及时确定

7、管内堵卡位置， 发射 的 第一个带信号发射器的钢丝刷清管器。然后选用 0 号柴油作为清洗剂， 将其注入管内约 1 0 0 m 长时， 立即发射第二个钢丝刷清管器， 之后再通人大量压 缩空气， 并以此为动力， 推动两个清管器和清洗剂前 进至管道的另一端 ， 并根据污染情况适当调整或更 换新的清洗剂用量， 如此反复进行几次 ， 直到清洗剂 干净后停止作业 。 4 、 干燥 实施干燥作业前 ， 需再通一次球 ， 除净管内清洗 剂后 ， 再用干燥的热空气吹扫管道 ， 这样不仅能将附 着在管内壁上的清洗剂吹扫干净 ， 而且还可确保管 道干燥 ， 避免低温时出现凝结水 ， 影响输气质量。 5 、 检测 在

8、管道出口处放置一块 白布， 干燥吹扫 5 mi n 后， 如果白布上面干干净净， 无油渍、 水痕、 灰尘 、 杂 质等， 则表明管道已清洗干净 ， 完全符合规范要求 。 管道重新投用输气后， 经过三年多的连续运行 ， 一切正常 ， 未发现天然气被污染现象， 证明管道清洗 比较彻底 ， 效果 良好。因此对于改输天然气的原油 管道 ， 只要清管达标， 是完全可以满足输气要求 的， 这与重新敷设新的输气管道相比， 不仅施工周期短 ， 工艺操作简单， 而且还可节约大量的建设资金。 ( 收稿 日期： 2 0 0 4 0 4 1 5 ) 编辑 ： 仇斌 ( 上接 第 4 3页 ) 头处腐蚀的主要原因。从直

9、管和弯头的外表层清理 出的积垢为含碳的黑色积灰 ， 主要成分是 由于燃料 油燃烧不完全而残留下来的碳元素球型颗粒； 从直 管和弯头的里层清理出的白色积垢， 主要成分是钠、 钾、 钒、 镁等无机盐。这些成分和燃油中的无机硫元 素同时沉积在炉管上， 形成灰垢粘附在弯头上。再 加上燃油中的有机硫燃烧产生的三氧化硫与窜入的 水蒸气结合形成的硫酸蒸汽附着在弯管和箱壁上， 造成了弯头和箱壁的严重腐蚀。从表 2 测试数据可 以看出， 弯头壁厚多在 6 8 mm之间， 最低值为 3 3 三、 对加热炉检测结果的几点建议 ( 1 ) 目前输油管道加热设备大多进入了老化期， 为了确保加热炉的安全运行 ， 建议在每

10、年的 5 9 月 停炉期间对加热炉炉管进行壁厚测试， 逐年比较腐 蚀情况， 对检测出来的问题及时处理 ， 更换腐蚀严重 的炉管和弯头。 ( 2 ) 对现行中石化管道储运( 分) 公 司企业标准 Q S HG D 0 0 0 6 2 0 0 1 加热炉检验规程 中规定 的 加热炉弯头箱检验周期一般不超过 6 年 ， 应 区别对 待 。对于服役年久弯头已经腐蚀变薄的加热炉要缩 短弯头箱的检验周期， 重点加强检修与监控。 ( 3 ) 减少酸性物质对炉管和弯头的腐蚀 ， 定期对 炉管进行清灰。清除附着在炉管上的酸性物质。加 热炉停用期间要及时关闭烟道挡板和看火孔 ， 放置 干燥剂 ， 防止水蒸气和雨水进入炉管。 ( 4 ) 改善燃烧器的燃烧性能， 使加热炉在良好的 状态下运行。避免因职工操作不当引起的炉管结焦 及炉管局部热强度过大， 造成高温氧化的片状腐蚀 。 改善燃油的温度和雾化风的配比， 减少炉管灰垢 的 沉积 。 ( 5 ) 做好弯头箱的内部保温和密封 ， 防止烟气和 水蒸气窜入弯头箱造成酸性腐蚀。 ( 收稿 日期： 2 0 0 4 0 3 1 5 ) 编辑 ： 吕 彦 维普资讯 http:/