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【摘要】天然气管道运行过程中由于天然气所含杂质积聚在管道内导致管道输送效率降低，或由于其他原因需对管道进行清管作业。如何保证清管作业顺利进行，本文通过对中沧线清管作业过程分析和总结，阐述清管作业前、作业过程中和作业结束后注意的问题，探讨如何高效完成天然气管道清管作业。
【关键词】天然气管道 清管作业 卡堵 清管三通 气量调节
长输天然气管道运行过程中，由于杂质长期积聚在管道内部，造成管线通过面积减小影响管道输送效率；管道中水的存在会与天然气中的H2S、CO2等发生反应，对管道产生腐蚀；为了检查管内情况，需要对管道进行内部检测。通常上述情况需要对管道进行清管作业，以提高管道输送效率、降低杂质对管线腐蚀，达到管道内检测要求等目的。
中沧天然气管道1986年建成投产，起点位于河南省濮阳市，终点位于河北省沧州市，将中原油田天然气输送至沧州，全长360多公里，已运行20多年。由于中原油田天然气连年减产，受到输量和压力的影响中沧线近20年未进行清管作业。2008年中沧线与冀宁联络线连接，气源来自冀宁联络线，通过恩城站向濮阳和沧州两个方向输送。为了检查管道内部情况，2012年对管道进行了内检测，内检测前期开展了管道的全线清管作业。
1 清管作业前准备
由于中沧线近20年未进行全线清管作业，为了摸清管道内部情况，清管作业前编制了详细的清管作业方案。并查找历史资料、调研管线现场情况，进行了清管前的检查，包括以下内容：
（1）对管道的干线、弯头及沿线地形地貌及占压情况进行全面排查，确认满足清管要求。查阅施工资料确认干线设计施工时采用弯头的曲率半径是否满足所选择清管器通过要求。
（2）检查发现对清管作业影响较大的问题，进行风险识别，整改不可接受项，完成整改后再实施清管作业。对于管线增加分输口改造过程中在干线连接的三通类型进行调查，是否采用带格栅的清管三通，避免因分输气量大将清管器吸入分输管线。对于早期改造的不带格栅的三通分输口，采取在清管过程中停止分输用户供气的方式，确保清管器顺利通过分输口。提前调查三通尺寸，清管器有效密封长度必须大于三通孔区域长度，防止泄流失去驱动。
（3）检查管线设备情况是否完好，阀门是否开关到位，阀门是否满足清管要求。检查阀门开关位置是否到位，由于中沧线建成时间较早，部分阀门目前已经不再生产，因此需要专业技术人员针对特殊阀门阀位进行检查，确保清管器能顺利通过。
（4）选择合适类型的清管器和发送顺序。对于长期未进行清管的中沧线，管线内部及变形情况未知，因此首先采用软质清管器。根据清管情况继续采用皮碗清管器、钢刷清管器、带测径板清管器等。针对API标准阀门，确定球阀球体直径是否满足清管器通过要求，根据球体通径选择通过能力大即变形能力大的清管器。
（5）根据管道线路情况选择适宜的地点跟踪清管器。通常选择阀室、沟渠露管等部位，对于长期未进行清管作业，管道内部情况不明的管道，应每3-5Km设置监听点，对于特殊地段加密监听。
（6）清管器在发送前对清管器的骨架、支撑盘、皮碗（或直板等）及紧固螺栓和收发讯装置等部件进行全面检查，确保灵活好用。特别需要说明的是信号发射装置的电池，确保电量充足，满足长时间运行要求。同时对采用的直板清管器，检查两直板之间是否支撑盘或垫片，以增加两直板之间的间距，在管线有轻微变形时可使直板存在变形空间，确保能顺利通过变形管段。
（7）对各发、收清管器站的收发球筒和收发球工艺流程及排污、放空等辅助系统进行全面检查，确保相关设备设施严密和灵活好用。
（8）清管期间气量协调。由于中沧线沿线用户较多，包括工业用户和民用用户。因此清管期间应根据清管器要求速度进行清管气量计算，做好上下游协调工作。清管推求所需气量估算按照如下公式：
（1）清管器监听。发送清管器开始前应明确清管器监听人员安排，并就位。针对监听点设置较为紧密且清管距离长的管段，应设置几组监听人员，采用交替的方式完成清管全过程的监听工作。
清管器发送并确认清管器出站后，应立即通知下游跟踪监测点注意监测清管器运行情况。清管器跟踪监测点人员将跟踪监测情况及时汇报清管组织机构，用以掌握和判断清管器运行情况，及时调整运行速度；同时根据清管器运行情况，及时通知清管器接收站场切换收球流程。
（2）清管器运行速度控制。对于工业用户用气量比例较大的管线，清管作业运行速度控制相对容易。而对于民用户较多的管线，应考虑民用气高峰和低谷时段对清管器运行速度的影响。针对不同时期，如冬季运行期间和夏季运行期间输送气量有较大差距，每天存在用气高峰和低谷，因此需要综合考虑整个清管期间所需的气量，合理计算清管器运行速度和时间，必要时协调上游供气方或下游用户调整气量。
（3）清管器卡堵的处理。清管前应制定详细的应急预案。当清管器运行过程中发生卡堵时，要及时调整运行参数，可以通过调整流程实现下游继续供气的，要及时调整流程。采取相应措施解除清管器卡堵。中沧线清管过程中采取提高清管器后压力，降低清管器前压力、反推清管器的措施进行解堵。如果上述措施无法解除卡堵，采取放空断管的方式解除卡堵。
3 清管结束后总结
清管作业结束后需对该管线或管段清管情况进行分析总结。对清管器运行情况、工艺调整情况、突发事件情况、参数情况进行总结分析，积累清管作业经验，为之后清管提供参考和指导。形成结论，根据数据分析结果，判定清管作业的效能和结论。
4 结语
对于长期未进行清管作业、改造较多的管道，管道内部情况和变形情况未知，在清管作业前做好充足的准备工作，并根据实际情况制定详细的应急预案是保证清管作业能否顺利进行的关键。调查管线阀门、弯头、三通等的基本情况，合理选择清管器类型、布置清管器发送顺序、分析管线杂质情况等对清管作业是否能顺利进行起着至关重要的作用。合理安排布置清管作业各工序，充分考虑清管作业前、作业中和作业后程序和存在风险，才能高效完成清管作业。
【关键词】天然气管道 清管作业 卡堵 清管三通 气量调节
长输天然气管道运行过程中，由于杂质长期积聚在管道内部，造成管线通过面积减小影响管道输送效率；管道中水的存在会与天然气中的H2S、CO2等发生反应，对管道产生腐蚀；为了检查管内情况，需要对管道进行内部检测。通常上述情况需要对管道进行清管作业，以提高管道输送效率、降低杂质对管线腐蚀，达到管道内检测要求等目的。
中沧天然气管道1986年建成投产，起点位于河南省濮阳市，终点位于河北省沧州市，将中原油田天然气输送至沧州，全长360多公里，已运行20多年。由于中原油田天然气连年减产，受到输量和压力的影响中沧线近20年未进行清管作业。2008年中沧线与冀宁联络线连接，气源来自冀宁联络线，通过恩城站向濮阳和沧州两个方向输送。为了检查管道内部情况，2012年对管道进行了内检测，内检测前期开展了管道的全线清管作业。
1 清管作业前准备
由于中沧线近20年未进行全线清管作业，为了摸清管道内部情况，清管作业前编制了详细的清管作业方案。并查找历史资料、调研管线现场情况，进行了清管前的检查，包括以下内容：
（1）对管道的干线、弯头及沿线地形地貌及占压情况进行全面排查，确认满足清管要求。查阅施工资料确认干线设计施工时采用弯头的曲率半径是否满足所选择清管器通过要求。
（2）检查发现对清管作业影响较大的问题，进行风险识别，整改不可接受项，完成整改后再实施清管作业。对于管线增加分输口改造过程中在干线连接的三通类型进行调查，是否采用带格栅的清管三通，避免因分输气量大将清管器吸入分输管线。对于早期改造的不带格栅的三通分输口，采取在清管过程中停止分输用户供气的方式，确保清管器顺利通过分输口。提前调查三通尺寸，清管器有效密封长度必须大于三通孔区域长度，防止泄流失去驱动。
（3）检查管线设备情况是否完好，阀门是否开关到位，阀门是否满足清管要求。检查阀门开关位置是否到位，由于中沧线建成时间较早，部分阀门目前已经不再生产，因此需要专业技术人员针对特殊阀门阀位进行检查，确保清管器能顺利通过。
（4）选择合适类型的清管器和发送顺序。对于长期未进行清管的中沧线，管线内部及变形情况未知，因此首先采用软质清管器。根据清管情况继续采用皮碗清管器、钢刷清管器、带测径板清管器等。针对API标准阀门，确定球阀球体直径是否满足清管器通过要求，根据球体通径选择通过能力大即变形能力大的清管器。
（5）根据管道线路情况选择适宜的地点跟踪清管器。通常选择阀室、沟渠露管等部位，对于长期未进行清管作业，管道内部情况不明的管道，应每3-5Km设置监听点，对于特殊地段加密监听。
（6）清管器在发送前对清管器的骨架、支撑盘、皮碗（或直板等）及紧固螺栓和收发讯装置等部件进行全面检查，确保灵活好用。特别需要说明的是信号发射装置的电池，确保电量充足，满足长时间运行要求。同时对采用的直板清管器，检查两直板之间是否支撑盘或垫片，以增加两直板之间的间距，在管线有轻微变形时可使直板存在变形空间，确保能顺利通过变形管段。
（7）对各发、收清管器站的收发球筒和收发球工艺流程及排污、放空等辅助系统进行全面检查，确保相关设备设施严密和灵活好用。
（8）清管期间气量协调。由于中沧线沿线用户较多，包括工业用户和民用用户。因此清管期间应根据清管器要求速度进行清管气量计算，做好上下游协调工作。清管推求所需气量估算按照如下公式：
（1）清管器监听。发送清管器开始前应明确清管器监听人员安排，并就位。针对监听点设置较为紧密且清管距离长的管段，应设置几组监听人员，采用交替的方式完成清管全过程的监听工作。
清管器发送并确认清管器出站后，应立即通知下游跟踪监测点注意监测清管器运行情况。清管器跟踪监测点人员将跟踪监测情况及时汇报清管组织机构，用以掌握和判断清管器运行情况，及时调整运行速度；同时根据清管器运行情况，及时通知清管器接收站场切换收球流程。
（2）清管器运行速度控制。对于工业用户用气量比例较大的管线，清管作业运行速度控制相对容易。而对于民用户较多的管线，应考虑民用气高峰和低谷时段对清管器运行速度的影响。针对不同时期，如冬季运行期间和夏季运行期间输送气量有较大差距，每天存在用气高峰和低谷，因此需要综合考虑整个清管期间所需的气量，合理计算清管器运行速度和时间，必要时协调上游供气方或下游用户调整气量。
（3）清管器卡堵的处理。清管前应制定详细的应急预案。当清管器运行过程中发生卡堵时，要及时调整运行参数，可以通过调整流程实现下游继续供气的，要及时调整流程。采取相应措施解除清管器卡堵。中沧线清管过程中采取提高清管器后压力，降低清管器前压力、反推清管器的措施进行解堵。如果上述措施无法解除卡堵，采取放空断管的方式解除卡堵。
3 清管结束后总结
清管作业结束后需对该管线或管段清管情况进行分析总结。对清管器运行情况、工艺调整情况、突发事件情况、参数情况进行总结分析，积累清管作业经验，为之后清管提供参考和指导。形成结论，根据数据分析结果，判定清管作业的效能和结论。
4 结语
对于长期未进行清管作业、改造较多的管道，管道内部情况和变形情况未知，在清管作业前做好充足的准备工作，并根据实际情况制定详细的应急预案是保证清管作业能否顺利进行的关键。调查管线阀门、弯头、三通等的基本情况，合理选择清管器类型、布置清管器发送顺序、分析管线杂质情况等对清管作业是否能顺利进行起着至关重要的作用。合理安排布置清管作业各工序，充分考虑清管作业前、作业中和作业后程序和存在风险，才能高效完成清管作业。