成品油长输管道清管扫线技术

工程技术 l E&C T e c h n o lo g y 成品油长输管道清管扫线技术 杨祥虎中国石化集 团第十建设公司山东淄博2 5 5 4 3 8 摘要本文结合 中国石化销售有限公司湖南成品油管道 工程 建设的施工情况 ， 阐述成 品油 长输管道的分段管道和站 问管 道的清管、 吹扫技术 与要 求。 关键词成品油 长输管道清管吹扫 中图分类号 TU7 4 1 文献标识码 B 文章编号 1 6 7 2 9 3 2 3( 2 0 1 0 ) O 1 _ 0 0 7 5 0 4 1前言 随着现代经济发展 ， 社会对成 品油 的需求不断地增 长 ， 成 品 油 的长距离管道 输送具有 安全、 可靠 、 经济性好 的特 点 ， 近几年 国内成品油长输管道建设迅猛发展， 技术不断地进步。 我公司参 加了中国石化销售湖南成品油管道 ( 一期) 工程的建设 ， 工程北 起岳 阳中国石化长岭炼油厂 至株洲 中国石化销售有 限公司湖南 分公 司株洲 8 1 5油库 ， 途经五个场站及 配套油库 ， 其中长岭首站 为 输送加压站 、 泪罗站为分输加压站 ， 其他场站为 下载站 。长输 管道 由于输送的介质 不一样 ， 对管 内的清洁度要求也不尽相 同 ， 清管与 吹扫施工流程与工艺要 点也不 同。因成 品油长输管道输 送 的介质为液态 的汽油 、 柴油 、 航煤等成 品油 ， 故成 品油 长输管 道管 内的清洁度要求较高 。 所 以， 成品油长输管道在敷设过程 中 的清管与吹扫是一个重要施工环节 。 成 品油 长输管道分段施工 、 分段清管、 分段试压。 站间管道整段敷设完毕还要进行站间管道 的试压 、 清 管与吹扫 ， 以保证成 品油长输管 道安 全可靠地 运行 、 输送清洁合格的成品油 。成品油 长输管道 试压 、 清管、 吹扫为连 贯进行的 ， 本文重点 俐述其清管与 吹扫 的技术 与要 求。 2程序与工艺要点 长输管道的清管施工采用压缩 空气 作为动力气源 ，将 小同 清管功能的清管器按要求分次装入 长输 管道 ，在气体压力推动 下在管内进行清管作业。成品油长输管道 清管过程分试压 前清 管和试压 后清管 ， 试压后清管 又分 推水清管和扫 线清 管 ， 清管合 格后对管道进行 吹扫。 2 1施工准备 ( 1 )组织准备： 成立专门的组织机构 ， 配备通汛工具与车辆， 统一指挥 ， 协调工作。 ( 2 )技术 准备 ： 编制专 门的施工方案 ， 对参 与人员进行 技术 与安 全交底 。 ( 3 )机具与设备准备 ： 制作 临时收发球桶 、 收发球封 头装置 、 制作 清管器填装工具 ， 购置专用清管器 、 配置清管 与吹扫的空压 机设备 。 ( 4 )环境 准备 ： 管道清 扫需要排放大 量污水 ， 为 防止排 出的 污水 倒灌至管 内 ， 在 终端开挖 集水池 、 安 装排污泵 ， 并设 置一个 污水沉淀池， 污水经沉淀后再排入当地排水系统， 以降低环境污 染 。 2 2清管作业 分段敷设完毕的管道试压前使用临时收发球桶进行清管作 业 ， 目的 ： 清 除管道 敷设施 工过 程存 留于管 内的泥砂 、 碎石 、 木 屑、 铁器、 焊渣、 铁锈等杂物， 防止试压灌水过程将其带人长输管 道其他 系统 ， 造成设备 、 仪器 、 仪表 、 阀 门等损 害 ； 同 时检 验长 输 管道是否有机械性 卡阻清管器使其无法通 过的部位 ，以避免 站 间管道整体试压 、 清管时因此而返修该处管道 。 分段 清管作业推 球压力 比站 问管道清管作 业压 力低 ， 清管结束 ， 割除临时收发球 桶， 换装试压封头装置， 管道进行试压。试压合格的两邻两段管 道连头 ， 依次站 问长输管道 敷设 完成。 站间长输管道敷设完成后 ， 管道进 行整体试压 。 试压后 吹扫 前 ， 再次对管道进行 清管作业 ， 目的 ： 清除管 内试压用水 、 进一步 清洁管线 ， 以达到 清管合格 ， 为管道吹扫做准备 。由于管道残 留 有大量 试压 水 ，所 以试压 后的第一 次推水清管 时管 内压 力会很 高 ， 升压过程 时 间会较 长 ， 压力 一般 会高 于 2 MP a ， 大于一般 发 球筒所能承受的最大压力，所以第一次清管作业使用试压时的 封 头装置作 为始 终端收发球装置 ，该封头装置不 同于分 段试压 时封头装置 ，其上安装有进排气短管，长度应为清管器长度的 1 5倍 以上 ，将封头装置 与试压管道 连接前 先将 直板式清管 器 装入 ， 待试压合格后直接进行推水清管作业 。 当清管作业的通球 压 力1 MP a时， 割掉封 头装置换 装收发球桶 ， 对 站间管 线全程 进行通球扫 线清管 。 每次通球需设人沿线跟踪监听，对清除的水及污物量进行 记录 ， 清管扫线合格后对管道进行吹扫 。 2 2 1分段管道清管 石 油 化 工 建 设 1 0 0 1 l 7 5 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m E&C T e c h n o l o g yl工程技术 施工准备 l 安 装 临 时 收 发 球 桶 l 连接空压机 l 通 直 板 型 清 管 器 一 遍 I l I 通带钢丝刷磁力清管器二 遍 I I 清管验收 图 1分段 管道清 管作业步骤 分段管道清管在 试压 前进行 ， 作业步骤简述 如图 1 所示 。 2 2 2 工艺要 求 ( 1 )发送一枚直板型清管器， 清除管道内的积水及杂物。 合格 ： 以清管器到达收球端为合格。 ( 2 )磁力 清管器通球二遍 ， 清除管道 内的杂 物和焊渣 。 合格：清出水的体积小于 l m 段 ，且固体物质量小于 1 L 3 O k m 为合格 。 ( 3 )清管器被卡住时， 可采用反吹法将其倒回， 若 同一位置 被卡时必须查找原 因、 采取措施 、 消除隐患。 2 3 站间管道清管与吹扫 2 3 1作业步骤 l 施工准备 1 L l装 入直板型清管 器、 安装封头装置 L I 管道连接试压泵、 连接空 压单 元 I 管 道试 压 1 L 试压合格卸压、 连接终端排水管线 启动空压机 通直板型清管器一遍 通混合清管器一遍 1 L 通带钢丝利磁力清管器二遍 通泡沫清管器一遍 清管验收 吹扫 吹扫验收 图2站间管道清管与吹扫作业步骤 站问管道清管在试压后进行推水 清管和 扫线清管 ，清管合 格后进行管道吹扫 ， 作业 步骤简述如 下： 2 3 2工艺要求 ( 1 )发送一枚直板型清管器， 清除管道内的试压水。当清管 器受阻时，可逐 步提高压力 ，但最 大不超过管道设计压力 7 6 l 石 油 化 工 建 设 1 0 o 1 l O Mp a 。在确定通球压力低于 1 MP a时，可以换装临时收发球 筒 。 合格： 以清管器到达收球端为合格。 ( 2 )清 除固体杂质和 碎屑 一遍 ： 装入一枚 昆 合 型清管器 ， 关 闭快装盲板启动空压机 发出第一枚清管器 ，清管器运行速度应 控 制 在 2 k m h5 k m h为 宜 ，推 球 压 力 宜 为 0 0 5 Mp a 0 2 Mp a 。清管器应不 间断通 过管线 ， 在确认 清管器接 收装置收 到清管器后，停止运行空压机 ，等管线内压力下降到大气压力 时， 打开接收装置取 出清管器 测量 清出残渣 的量 。 合格 ： 混合清管器清 出的水 少于 l m ， 且清 出的固体物质量 小于 1 L 3 O k m 为合格 。 ( 3 )使用 带钢刷 和磁力 的清管器清 扫管线 ： 清 除焊 渣和氧 化物二遍 。 合格 ：第二遍带钢刷和磁 力的清管器清 出的 固体物质量小 于 1 L 3 O k m 为合格。 ( 4 )通泡沫球一遍 ： 使用至少两枚 以上个泡沫 清管器 ， 间隔 发送 时问为 1 0 mi n 。 合格： 在最后一枚泡沫清管器收到后。管道清管为合格。 2 4清管记录 记录清管 的开始和结束时 间，其问每隔 3 0 mi n记录一次流 量 和压力 ， 记录清出固体物质的量 并拍 照。 清管质量达 到合格要 求后 ， 填写清管检查验收记录请业主 、 监理签字确认 。对管端进 行及时的封堵保护 。 2 5管道吹扫 ( 1 ) 管道 吹扫应在泡沫 清管器 清管结束 后及时进行 ， 目的 ： 吹干管内残 留水分 、 吹扫粉状 杂质。 空气吹扫需连续进行 ， 吹扫时间不得少于 1 2 h。 ( 2 ) 在强制吹扫 1 2 h后进行观测， 终端管出口处无水雾、 颗 粒粉尘为合格。 ( 3 )吹扫完成后按要求填写 的清管检查验 收记录 作为确认 依据。 3机具、 设备与系统设置简介 3 1清管器 3 1 1清管器类型 ( 1 )直板型清管器 ( 俗称 ： 刚性球) ， 由一刚性轴配备 8片双 向聚酯直板构成 ， 附带 跟踪器 ， 推水清管使用。型式如 图 3 。 图3直板型清管器 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m ( 2 )混合型 清管器 ， 由一 刚性 轴 ， 配备 6片双 向聚酯直 板及 2片聚酯皮碗， 附带跟踪器， 扫线清管使用。型式如图 4 。 ( 3 )带钢丝刷的磁力清管器 ， 由刚性轴 ， 配备 4片双向聚酯 直板及 2片聚酯皮碗 ， 带 跟踪器 ， 并配备钢 丝刷和 高强度 磁铁 。 扫线清管使用。型式如 图 5 。 ( 4 )泡沫清管器 ( 俗 称 ： 海 绵球 ) ， 开放孔聚氨脂泡 沫清管器 ， 其重量轻 ， 比重约 1 6 k g m ， 最小 长度 为直径的 1 5倍 。扫 线清 管使用。型式 如 图 6 。 图 4混合型清管器 图 5带钢丝刷的磁力清管器 碗 皮碗 图 6泡沫清管器 3 1 2 清管器数量与尺寸要求 ( 1 )清管球数量 ， 直 板型清管球 ( 带跟踪器) 至少 4个 ， 混合 型清管器 ( 带跟踪器) 至少 4个， 钢刷带磁力清管器 ( 带跟踪器) 至少 4个 ， 泡沫清管器按 4 6个 k in 进行配置 。 ( 2 )清管器过盈量必须符合 S Y0 4 0 1 9 8标准的规定。 ( 3 )清管器应适用于管线弯头 的曲率半径 。 3 2空气压缩机 空气压缩机额定压力 不低于 1 5 MP a ， 2台 ， 一用一 备 ， 无油 ， 后置 冷却器 ，每 台额定压 缩量最 小不 低_丁 7 0 m mi n ( 压 力 1 5 MP a ) ，总压 缩量 最小为 1 4 0 r lq 。 rai n，能够 以足够的速率 推 动清管 、 排水 、 干燥清 管器 ， 并在排水 期间能够 克服高差 静水压 头。存接 收端不设压缩装置 。试压后清管用 。 空气压缩机额定压力 2 5 MP a卒气压缩机 2台，单机排量 3 0 m mi n 。分段 清管用。 3 3系统设置 ( 1 )终端封头装置 ， 用于试压 后推水清管作业 ； ( 2 )始端封头装置， 用于试压后推水清管作业； ( 3 )清管器填装工具 ； ( 4 )系统设 置示意 图； 带快装盲板 的收 发球装置 。 卒压单元必须设有储气罐 、 气压 控制系统， 确保压缩单元能安全地提供稳定的空气流量和压力。 4实际施工时需要注意的几个问题 ( 1 )组织机 构分 工明确 ： 空压 机操作 、 压 力与 流量 操控 、 沿 线跟踪监听 、 收 发球 、 清除物测量记录等工作必须有专人负责 。 ( 2 )始 终端封头装置 制作 与安装的工艺要 求与长输管线相 同， 推水清管作业可能要几次切割和焊接封头装置， 但每次必须 保证焊接质量 ， 对接焊缝打底 _采用氩 弧焊 。 ( 3 )始 终端 开挖 的操作坑要 采取护坡 ； 集 水坑 、 污 水沉淀池 的容积必须满足清管吹扫排水流量的要求。 ( 4 )终端收球 装置设存空 旷安 全的无人地带 ，收球端周 围 图 7收球端示意图 图 9清管器填装工具 图 1 0系统设置示意图 石 油 化 工 建 设1 0 0 1 I 7 7 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m E c T e c h n o Lo g y I 工程技术 5 0 m以内不能有居民、 建筑物和道路处， 此区域在清管吹扫期间 设为禁止通行区域。 ( 5 )长输管道的清管与吹扫具有一定的危险性 ，清管吹扫 期间沿线有人值班监护， 终端收球装置周围划定危险区域， 围设 护栏 、警示带 ，在 显要 处设 置警示牌 ，在清管 吹扫 期问设 专人 2 4 h值班监护。 ( 6 )清管器带有跟 踪器 ，清管作业时设人沿线 跟踪监 测其 位置 ， 并始终保持收发球端的通讯联系。 ( 7 )站间管道通球扫线时隔离其他工艺管线； 清管过程中， 可视每次清管排出物多少情况适当增加或减少某种类型清管器 的通球扫线次数， 以管道清管与吹扫合格为最终目的。 5结束语 一， ( 上接 7 4页 ) 图 3现场用气点防护 图 4气源总管支管预 留 3 3安装注意事项 ( 1 )工艺系统阀门全部要求为天然气管道专用阀门， 安装 前全部试验合格 ， 使用点阀门采用小流量 针形 阀； ( 2 )管道安装宜采用氩电联焊， 保证管道安装质量和内部 清洁度 ； ( 3 )现场用气点考虑防坠物 、 碰撞 、 火花等 ， 应设置在安全 区， 每一用管道安装阻火器一个 ； 表 1 三气使用量 | | 、 | | | 聂 毽 摁璧 | l l i 1 氧气 1 7 2 0 0 3 6 1 0 7 5 按 1 6个月计 算 2 乙 | 、 4 I | | I 按 令 只 试 算 I 3 氩 气 8 4 O 0 7 0 2 1 0 0 按 4 个 月 计 算 ( 4 )管道系统考虑现场扩容， 分支预留阀门处加设盲板 表 2 费用分析 长输管道的试压、清管与吹扫是长输管道敷设安装的最后 一 道 施： L 工序 。 此项工作有较强专业性 和一 定的操作性危险性 ， 需要机械安装 、 工 艺操作、 电仪 自控等 专业协调 工作 ， 所 以必须 精 心组织 、 统筹安排 、 统 一指挥、 协调一 致、 工作有序 。此次清管 与吹扫 ， 发现不同管 段的长输管道 内受污染 的程度不 同， 清管与 吹扫难易程度， 因此， 长输管道敷设安装阶段需要抓好管道组焊 前的管内清洁与检查工作，否则单凭最后的管道清管与吹扫势 必会造成该项施工费用的增加 ， 损失宝贵的工期 。 湖南成品油管 道通过此次清管与吹扫， 使管道洁净度达到合格标准， 投油试运 行一次成功 ， 取得满意 的效果 。 目前 ， 该成 品油 长输 管道运行 良 好 ， 取得 了很好 的经济效益 ， 促进该地 区国民经济发展。 ( 收稿 日期 ： 2 0 0 9 -1 2 - 2 0 ) ( 5 )管道安装完成 ， 应 采用压缩风或其它惰性气体进行压 力试验 ， 并吹扫合格后封闭。 4气体供应及供气管道的管理与维护 ( 1 )根据气库和用气点的设置， 设鼹专人负责气库、 用气 点、 管道系统的日常巡查和定期检验； ( 2 )建立管道供 气系统巡检 制度 并作 好记录 ； ( 3 )建立用气点用户实名登记制度， 气库、 用气点保证随用 随开 ， 谁 用谁 管理 的原 则， 防止阀门敞开 ， 气体泄放浪费 ； ( 4 )管道系统定期进行低点排污， 避免管道积液， 影响气体 质嚣 。 5经济性分析及评价 5 1经济性分析 以 8 X 1 5 万 t a 裂解炉施工为例分析如下 ： 说明 ： ( 1 ) 每 笼气体按 1 0瓶计 算