浅谈长输管道(原油)清管器及其应用

浅谈长输管道（原油）清管器及其应用

作者：李立春

来源：《中国化工贸易·中旬刊》2017年第12期

摘要：为保持含蜡原油管道的输送能力，降低输油成本，防止初凝事故，采用清管器定期清蜡是一项比较经济有效的防范措施。

关键词：清管的目的；总类结构；操作过程；运行规律及其卡堵事故原因分析

长输原油管道定期清蜡，可清除管道内聚集物和沉积物，达到减小沿程摩阻，提高输送能力，降低输油能耗的目的。长输原油管道清管是有一定它的周期性的：常温输送管道每季度宜进行一次清管作业，如现在运行的庆铁三线、铁大线（现输俄油）。加热输送管道可根据管输油品物性特点、输送工艺、运行工况、环境状况等因素综合确定清管周期每月宜3—4次：如现在运行的庆铁四线、铁抚线、铁锦线（现输庆油）。如不定期长输管道原油清管作业不仅使管道截面积缩小，输油摩阻增加，甚至造成输油中断，凝管事故的发生。

目前采用清管器清蜡是长输管道清蜡的最有效最经济的方法之一，清管器由输油站发射装置发出后随油流移动。清管器在自由状态时其直径略大于管道内径，且清管器本身又带有很多刚刷和刮板。清管器在随油流移动过程中，刚刷和刮板对管内壁形成很大的摩擦力，从而使清管器产生良好的清蜡效果。为保持含蜡原油管道的输送能力，降低输油成本防止初凝事故，采用清管器定期清蜡是比较经济有效的措施。管道清管器是由气体、液体或管道输送介质推动，用于清理管道的专用工具，它可以携带无线电发射装置于地面跟踪仪器共同构成电子跟踪系统，是一项延长管道寿命，保证管道安全运行的实用技术。长输管道清管器总类很多，现在我们着重介绍普通型清管器。

在开展清管作业前应制定清管方案，此方案应由东北调度中心有关人员编制下发并执行。清管器使用前应检查清管器皮碗的外形尺寸变化，损伤程度，当皮碗最小外直径小于过盈量要求时应更换新皮碗。首次清管作业时清管器应安装定位跟踪仪，对发出的清管器进行跟踪，电池电量应满足在100小时以上，但需要注意的是管线统一收发管段不宜同时运行两个及两个以上清管器。

目前我东北输油管道机械清管器使用比较普遍，它的工作原理是：磁性清管器安装了一个永久性磁铁原件称为磁性发射器，清管器在管线内移动，通过安装在管道上的PLG指示器时，指示器就立刻探测到发射脉冲磁场的清管器，之后启动PLG指示器控制单元，显示清管器通过。

输油管道清管器操作时收发筒充油排气的速度要适当控制，防止发生“气锤”，要排净空气防止空气进入管道使输油气抽空，凡是清管器通过的阀门，操作前应将其行程开关调制最大安全开度，防止“卡球”和清管器的钢丝刷擦坏阀门密封面。严格观察运行输油泵进出口压力变化

及输油泵器械密封运行情况，防止清管器破碎进入泵入口，造成泵汽蚀或汇入压力超低保护停机。清管器发出后，发出站的各运行参数尽量保持稳定，若发现运行参数有变化应立即把发生变化的时间和参数做好记录，及时向调度中心汇报处理。清管器发出的时间和越过中间站的时间，须准确记录并报告中心调度。在清管期间应保持管道压力平衡运行，不宜停输或频繁操作。

清管器堵卡事故的直接原因就是它受到的阻力大于管线所提供的最大推动力，所以在实际清管操作中可能引起清管器卡堵的因素有以下几点：

①清管器选择不当：清管器应根据不同的清管目的选择不同的结构方式；

②管道发生较大变形：由于施工质量差，管道发生沉降等原因导致管道产生较大变形，使得清管器不得顺利通过。造成清管器卡阻；

③清管周期过长：管道内壁结蜡过多，被刮削下来的积蜡在管道器前段形成蜡塞，使清管器不能前进，从而引发蜡堵现象；

④其他意外因素：清管过程中气温大幅下降或加热炉故障引起油温下降，使原油中的蜡大量溢出，引发卡堵事故。管线因为腐蚀而强度降低清管所形成的高压造成管道泄漏事故，进而引起蜡堵。

为保证原油管道清管操作安全，在清管操作时除严格按照安全操作规程操作以外，还可采取以下措施预防事故发生：

①在进行清管工作之前必须十分清楚的了解管线的走向、管径、变径、变形和管道及蜡厚度情况，选择适量大小的清管器，并且根据管线情况和清管器的尺寸计算清管器运行中最大的阻力和管线提供的最大压差，已进行安全性校核；

②如果管道情况不明可使用小口径的清管器或清管球试投，这样不仅可以检查管道变形情况，还可以清除部分管壁的沉积物，以防止结蜡过多造成管道蜡堵事故；

③在清关前对管线的运行参数允许停输时间，管道的安全能力等做充分的了解，预先确定合适的应急预案，一旦出现卡堵事故的发生，可以及时采取措施；

④清管器在管道运行过程中应尽量保持管道运行参数的稳定，并且严密监视参数变化情况，如有异常应立即做好记录。如果发现管道的出站压力不断上升，而进站压力不断下降，当其压力差高于清管器所需的最大推动压差于管线消耗的压差之和的1.2倍时，可以初步判断为清管器卡死，这时应及时判断卡堵位置，采用提高出站压力顶挤的方法推动清管器，但出站压力不应高于管道允许最高运行压力。若清管器还不能运行应在清管器运行方向的前方开孔卸放石蜡或杂质。

本文通过对长输管道（原油）清管器清管的目的、种类结构、运行操作的研究，给定了适合长输管道原油清蜡及“卡球”事故的原因分析、处理方法，对原油管道能够平稳运行，有效的提高管道的输送能力，降低运行成本起到了一定性的指导意义。