海底油气管道通球技术解析-20151101

二、清管器分类
8、几何测径清管器
（1）机械式几何测径清管器
功能：完成管道内径、路由等测绘工作，为智能检测器进一步检测提 功能 完成管道内径 路由等测绘工作 为智能检测器进 步检测提 供安全保障。 原理：沿设备周向均布的检测臂一端在支撑弹簧的弹力下与管道紧密 接触，经过管道变形处时，检测臂以根部为中心旋转，将变形信号通 过位移传感器（直线位移和角位移）记录。 过位移传感器（直线位移和角位移）记录
三、清管频率 1.陆地油气管道清管频率规范要求 陆地油气管道清管频率规范要求
（3）成品油管道- SY/T 6695-2014《成品油管道运行规范》
对于陆上成品油管道及其他液烃类石油产品管道，应根据管道运行 和油品质量检测情况安排管道清管作业 制定清管方案时遵循“循序渐 和油品质量检测情况安排管道清管作业，制定清管方案时遵循 循序渐 进”的原则，避免出现赌塞、卡堵的情况。清管作业宜安排在价值较低 的油品批次中进行。
海底油气管道通球技术解析
曹学文
中国石油大学（华东）油气储运工程系（研究所） Mobile /15053208836 Fax:0532-86981822 E-mail / caoxw2004@163.com Address:山东青岛黄岛区长江西路66号 PostCode:266580
主要内容： 一、通球目的 二、清管器分类 、清管器分类 三 清管频率 三、清管频率 四 通球风险分析及应对措施 四、通球风险分析及应对措施
积水腐蚀严重，包括微生物腐蚀、二氧化碳腐蚀、溶解盐类水溶液
的腐蚀、含硫和聚硫化物引起的腐蚀、氧引起的腐蚀、杂质引起的腐蚀、 氧 应力腐蚀、冲蚀引起的腐蚀、杂散电流腐蚀等。陆续实施清管内检。
三、清管频率 2.海底油气管道清管频率研讨 海底油气管道清管频率研讨
（1）海底油气管道清管频率调研分析
① ①国外海底管线的清管周期是不固定的，是一个与输送工艺、操作条件、 管 管 输 条 输送介质的性质、环境状况等诸多因素相关的动态的参数。 ☞清管器在定期清管的管线运行时较少发生卡堵，卡堵一般发生在 较少清管或从未清过管的管道中。 ②湿气管道 油气水混输管道因为可能积水增加腐蚀倾向 应定期清管 ②湿气管道、油气水混输管道因为可能积水增加腐蚀倾向，应定期清管 排水，保持可通球状态，随时进行内检测评估。
二、清管器分类
9、智能清管器
裂纹&涂层剥离智能清管器
功能：探测裂纹 功能 探测裂纹&涂层剥离。 涂层剥离 原理：电磁声学传感技术。
主要内容： 一、通球目的 二、清管器分类 、清管器分类 三 清管频率 三、清管频率 四 通球风险分析及应对措施 四、通球风险分析及应对措施
三、清管频率 1.陆地油气管道清管频率规范要求 陆地油气管道清管频率规范要求
二、清管器分类
2、一体式清管器及清管球
二、清管器分类
3、皮碗清管器
二、清管器分类
4、直板清管器
尼龙刷
二、清管器分类
5、机械测径清管器
二、清管器分类
6、变径清管器
二、清管器分类
7、辅助功能清管器
除垢清管器
刮蜡清管器
除锈清管器
钢针轮清管器
磁力清管 磁力清管器
缓释剂喷射清管器
二、清管器分类
机械清管器技术指标
一、通球目的 1.通球目的 通球目的
清管是海管完整性管理必不可少的环节。 清管的目的： ①控制管道内壁腐蚀、安全生产 ②延长管道使用寿命、降低维护费用 ③增加输量、提高输送效率
一、通球目的 2.常规清管的功能
（1）新建管道的预投产 新建管道的 投产
①海管清管清出新铺设海管中残留杂物（如：工具、焊条、碎屑 等）； ②清管测径确定海管的变形度； ③天然气管道需要排水 干燥 惰化 ③天然气管道需要排水、干燥、惰化。
（2）分隔不同油品 分隔不同油品
对于（成品油或原油）顺序输送管道，为了减少油品的混合，可以 用清管器对不同油品进行隔离，以达到经济有效地实现顺序输送。
一、通球目的 2.常规清管的功能
（3）提高在役管道效率 提高在役管道效率
①对于原油管道 原油中的固体杂质和蜡在 定条件下可能会聚集在 ①对于原油管道，原油中的固体杂质和蜡在一定条件下可能会聚集在 管壁上，通过清管可以去除管道的蜡沉积； ②对于成品油管道，清管可以清除管道中的水； ③对于湿气管线，清管可以去除管线中的积液； 原油管道中的蜡沉积 成品油管道中的水以及湿气管线中的积液 原油管道中的蜡沉积、成品油管道中的水以及湿气管线中的积液， 都会降低管道的效率，增加压能的损耗。通过清管作业，可以提高管 道的效率。
二、清管器分类
机械清管器运行压力
管径（内径） /mm 2＂（51） 2.5＂ （76） 4＂（102） 6＂（152） 8＂（203） 10＂ （254） 12＂（305） 14＂（356） 16＂（406） 18＂（457） 20＂（508） 24＂（610） 30＂（762） 36＂（914） 40＂（1016） 典型清管压力/kpa 发球 700~1400 700~1000 500~850 350~700 200~550 200~400 200 350 200~350 150~350 100~300 100~280 70~170 70~170 70~140 70 140 70~140 70~140 运行 300~700 250~600 200~550 200~500 172~483 172~345 140 300 140– 100~280 70~280 70~200 70~140 70~140 70~100 30 70 30~70 30~70
三、清管频率 2.海底油气管道清管频率研讨 海底油气管道清管频率研讨
（2）海底油水管道清管频率
①原油管道、油水管道可以参照陆地输油管道管理规范进行通球清管操作，年 清管频率以2次为宜； ②生产水海管考虑机械杂质沉积、腐蚀原因，年清管频率不少于1次；
三、清管频率 2.海底油气管道清管频率研讨 海底油气管道清管频率研讨
三、清管频率 1.陆地油气管道清管频率规范要求 陆地油气管道清管频率规范要求
（2）原油管道- 俄罗斯规范
俄罗斯标准PД 153-39.4-056-2000《干线输油管道运行技术规程》 规定 应编制输油管道清管年度作业计划 应根据输油管道实际情况和 规定：应编制输油管道清管年度作业计划，应根据输油管道实际情况和 油品物性确定清管周期，且每季度不少于一次。 定期清管周期内管道输送能力下降3%及以上时，应进行紧急清管。
9、智能清管器
磁钢漏磁清管器
钢片导磁漏磁清管器
磁钢（钢片）直接吸附于管道内壁，吸附力大，因管道缺陷易卡堵。
二、清管器分类
9、智能清管器
钢丝刷导磁内检测器
钢丝刷导磁，永久磁铁不直接吸附于管壁，吸附力小。
二、清管器分类
9、智能清管器
超声波内检测清管器
功能：管道腐蚀缺陷深度和位置的直接检测方法，检测时不受管道材 功能 管道腐蚀缺陷深度和位置的直接检测方法，检测时不受管道材 料杂质影响，能够实现对厚壁大于管径的管道进行精确检测。 原理：超声波脉冲发射原理来测量管壁受蚀后的厚度。
（3）海底油气多相管道清管频率
湿气管线或油气水多相管线 应适当增加清管频率 每季度1次。清管的周 湿气管线或油气水多相管线，应适当增加清管频率，每季度 次 清管的周 期主要受以下因素影响: 气液比，管线中积聚的液量 气液比 管线中积聚的液量; 管线的纵断面形状，特别是液体容易积聚的低谷数量及尺寸; 气液比、立管高度决定了段塞大小; 接收段塞的液塞捕集器处理量。 以管道内集液量小于捕集器液体处理量为原则确定清管周期 以管道内集液量小于捕集器液体处理量为原则确定清管周期。一般，有液态 般，有液态 水的管道，清管周期短有利于管道内壁防腐和防止水合物形成。在管线投产初 期宜取较短清管周期，根据清管清出的污物量及管道下游设备的运行情况逐渐 延长至合理周期。
二、清管器分类
二、清管器分类
定义：清管器，是一种借助于本身动力或在油、气流推动下，在管道 内运动 用于清洁管壁及监测管道内部状况的工具 内运动，用于清洁管壁及监测管道内部状况的工具。 分类：按照功能分为： 第一类：是以管道清污为主要目的的普通清管器； 泡沫式清管器 机械式清管器 一体式清管器 球形式清管器 第二类：是以管道内检测为主要目的的智能清管器。 几何测径清管器 漏磁智能清管器 超声智能清管器 裂纹&涂层剥离智能清管器
一、通球目的 2.常规清管的功能
（4）控制在役管道腐蚀 控制在役管道腐蚀
①可用于缓蚀剂涂膜； ①可用于缓蚀剂涂膜 ②通过清管可排除游离水提高管道防腐效果，它可与缓蚀剂和干燥剂 等方法一起使用，减少对管道内壁的腐蚀。
主要内容： 一、通球目的 二、清管器分类 、清管器分类 三 清管频率 三、清管频率 四 通球风险分析及应对措施 四、通球风险分析及应对措施
二、清管器分类
8、几何测径清管器
（2）电子几何测径清管器
功能：用于检查管道内表面腐蚀情况、管道的内径、椭圆度等几何变 功能 用于检查管道内表面腐蚀情况 管道的内径 椭圆度等几何变 形情况。主要判断管道是否能够进行其他的管道内检测通球。 原理：以电磁感应理论为基础，根据缺陷处的磁通量变化而出现磁力 线扭曲，会产生不平衡电动势。
二、清管器分类
9、智能清管器
漏磁内检测清管器
功能：从管道内部对管壁进行壁厚变化测量，检测外部因素引起的或 功能 从管道内部对管壁进行壁厚变化测量 检测外部因素引起的或 常规腐蚀造成的内部和外部的金属损失。 原理：利用铁磁材料的高磁导Fra Baidu bibliotek特性，检测被磁化的管道壁表面溢出 的漏磁场，得到缺陷信号。
二、清管器分类
1) 温度范围：-30℃~100℃ 2) 运行的速度不宜大于 行的速度 宜大 5m/s。 3) ) 通过管道弯头的最小曲率半径不应小于管径的1.5倍。 4）过盈量：102%~105%； 5）聚氨酯直板或皮碗的硬度范围为80 邵氏硬度。
二、清管器分类
机械清管器技术指标
ROSEN直板清管器导向盘80A，密封盘60A。 导向盘99%ID，密封盘105%ID，金属骨架直径85%ID 向盘 密 盘 金 架直径
（1）天然气管道- SY/T5922《天然气管道运行规范》
2003版规范要求：应根据管道输送的气质情况、管道的输送效率和输送压 差确定合理的清管周期。当管道输送效率 0小于0.95时，宜进行清管。 2012发行的新规范中删除了对于最低输气效率的限定，规定应根据管道输 送的气质情况、管道的输送效率和输送压差确定合理的清管周期。 清管器运行速度不宜超过5m/s。 中石油西气东输、陕京线距离长，清管工作量大，分段安排清管内检。
三、清管频率 1.陆地油气管道清管频率规范要求 陆地油气管道清管频率规范要求
（2）原油管道- ST/Y5366-2004《原油管道运行规范》
管线清管应采用机械式清管器。对结蜡严重的管线，分几次从末站端开始 逐步清管，以防管线产生蜡堵。根据经验法则：对于含蜡原油管道， 般管壁 逐步清管，以防管线产生蜡堵。根据经验法则：对于含蜡原油管道，一般管壁 结蜡厚度为2mm以上，需要发送清管器进行除蜡；除蜡清管器为导向直板清管 器。 中银输油管道因含蜡量高积蜡严重，规定清管周期为1次/周。老旧管道基 本不进行清管。 中石油要求 较短输油管道年清管频率2次；长距离输油管道由于清管工作 中石油要求：较短输油管道年清管频率 次 长 离输油管道由于清管 作 量大，各输油公司根据实际情况决定。
二、清管器分类
1、泡沫式清管器
轻质：30kg/m3；中质：80-130kg/m3；重质：≥150kg/m3
二、清管器分类
1、泡沫式清管器
轻质：30kg/m³；中质：80-130kg/m³；重质：≥150kg/m³
优点：（1）可压缩、可膨胀；（2）灵活性好，可以通过90°弯头、三 通、开度仅为65%的阀门、变径管、在三通中可以急转弯；（3)运行温 度范围≯80℃。 缺点：（1）一次性产品，不能重复使用；（2）速度不宜控制；（3） 高酸度条件会减短使用寿命。 泡沫清管器可用于管线干燥 排水 清扫 除垢等 当管线状况不明时 泡沫清管器可用于管线干燥、排水、清扫、除垢等，当管线状况不明时， 也可用于实验性通球。