李斌 楊敏 卿勇

摘要：輸氣管道在運(yùn)行過(guò)程中，需要采用不同的方法進(jìn)行置換投產(chǎn)，置換投產(chǎn)技術(shù)方案的不同所帶來(lái)的實(shí)際效果也會(huì)有所差異性，通過(guò)了解置換投產(chǎn)方案的優(yōu)缺點(diǎn)，在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中可以選擇加入清管器的方法，通過(guò)相應(yīng)的檢測(cè)數(shù)據(jù)分析，了解輸氣管道置換投產(chǎn)的規(guī)律，提出最優(yōu)的輸氣管道置換投產(chǎn)方案。

關(guān)鍵詞：輸氣管道;置換投產(chǎn);研究

輸氣管道在施工后會(huì)進(jìn)行置換投產(chǎn)操作，該操作的主要作用是排除管道內(nèi)的空氣引入天然氣，同時(shí)能夠更加全面的檢查管道的整體質(zhì)量，因此對(duì)輸氣管道的置換投產(chǎn)安全控制非常重要。輸氣管道置換投產(chǎn)的難點(diǎn)是將空氣和天然氣進(jìn)行有效隔離，防止在輸氣管道內(nèi)形成爆炸性混合物。一般情況下對(duì)于輸氣管道的置換投產(chǎn)采用注入氮?dú)夂蠹痈綦x清管器。隔離清管器會(huì)起到阻隔作用，但是由于地形、管道安裝等多方面因素的影響，輸氣管道經(jīng)常會(huì)發(fā)生卡球泄漏等事故，因此需要研究更好的置換投產(chǎn)方法，提高輸氣管道置換投產(chǎn)工作的效果。

1直接置換

直接置換法是將天然氣輸入到新建的輸氣管道內(nèi)對(duì)管道內(nèi)的空氣進(jìn)行直接置換。直接置換法在運(yùn)行過(guò)程中的操作非常方便，并且效率非常。將新建的輸氣管道與原有的輸氣管道進(jìn)行連接以后，利用輸送介質(zhì)所帶的壓力能夠直接排放掉新建輸氣管道內(nèi)的空氣，當(dāng)新建輸氣管道內(nèi)的介質(zhì)含量達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以后，輸氣管道就能夠?qū)崿F(xiàn)正常運(yùn)用。再進(jìn)行數(shù)據(jù)管道置換，投產(chǎn)過(guò)程中，清管器會(huì)出現(xiàn)磨損，很有可能天然氣發(fā)生泄漏，如果泄漏的天然氣濃度達(dá)到相關(guān)指標(biāo)以后，很有可能發(fā)生危險(xiǎn)狀況，因此采用直接置換法的危險(xiǎn)性較高。

2加隔離器隔離氮?dú)庵脫Q

利用惰性氣體對(duì)輸氣管道內(nèi)的空氣進(jìn)行有效置換，然后再向輸氣管道內(nèi)注入天然氣，利用間接置換法的安全性較高，但是在實(shí)際操作過(guò)程中，相應(yīng)的費(fèi)用成本會(huì)比直接置換法高出很多，通常情況下很少采用氮?dú)庵脫Q，因此要結(jié)合輸氣管道的實(shí)際情況，選擇合適的置換方法。

2.1工作原理

加隔離器隔離氮?dú)庵脫Q的操作流程為在輸氣管道首站發(fā)送兩個(gè)中間帶有高純度氮?dú)飧綦x端的清管器置換輸氣管道內(nèi)的空氣，在進(jìn)行傳輸過(guò)程中結(jié)合監(jiān)聽(tīng)器監(jiān)聽(tīng)輕狂迅速到達(dá)的時(shí)間，并且對(duì)清管站和分輸站以及管道內(nèi)的氣體濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，最后將所監(jiān)測(cè)的內(nèi)容進(jìn)行記錄，確保輸氣管道內(nèi)的置換效果達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

2.2置換投產(chǎn)優(yōu)點(diǎn)

（1）利用該方法可以確保清管器能夠有效清除輸氣管道內(nèi)的污染物，同時(shí)還能及時(shí)了解輸氣管道在實(shí)際運(yùn)行中的工作狀態(tài)，為后續(xù)的清管作業(yè)奠定基礎(chǔ)。

（2）能夠使輸氣管道的空氣、氮?dú)庖约疤烊粴膺M(jìn)行有效隔離，確保天然氣和空氣不會(huì)進(jìn)行接觸，從而實(shí)現(xiàn)輸氣管道的安全運(yùn)行。

2.3置換投產(chǎn)缺點(diǎn)

（1）在進(jìn)行操作過(guò)程中，如果清管器沒(méi)有起到阻隔作用，很有可能導(dǎo)致氮?dú)馀c天然氣的泄漏量發(fā)生變化。造成該現(xiàn)象的主要原因是由于清關(guān)器發(fā)生磨損，也或者是由于管道內(nèi)壁結(jié)構(gòu)因素而導(dǎo)致清管器無(wú)法進(jìn)行有效阻隔。

（2）在進(jìn)行置換投產(chǎn)過(guò)程中無(wú)法進(jìn)行有效控制。由于清管器在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)發(fā)生忽快忽慢的現(xiàn)象，造成清管器發(fā)生嚴(yán)重磨損，導(dǎo)致管道內(nèi)壁出現(xiàn)磨損，因此對(duì)管道的運(yùn)行造成不安全因素。由于清管器的不平穩(wěn)運(yùn)行，無(wú)法監(jiān)聽(tīng)清管器的具體位置，會(huì)對(duì)整個(gè)輸氣管道的置換投產(chǎn)工作造成困難。

（3）需要惰性氣體的量非常大。為了能夠有效防止清管器與管道內(nèi)壁發(fā)生碰撞，因此需要確保清管器之間保持較長(zhǎng)的隔離段。

（4）由于輸氣管道所經(jīng)過(guò)的地形非常復(fù)雜，有平穩(wěn)段、爬坡段、轉(zhuǎn)彎段，這些現(xiàn)象的存在會(huì)造成清管器在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生停滯現(xiàn)象，導(dǎo)致置換投產(chǎn)過(guò)程變得復(fù)雜化。

（5）在運(yùn)行過(guò)程中如果遇到清管器發(fā)生卡死現(xiàn)象，在處理該故障時(shí)的方法較為復(fù)雜，同時(shí)會(huì)引發(fā)安全事故。

3不加隔離器隔離氮?dú)庵脫Q

3.1工作原理

該方法的置換投產(chǎn)工藝是將氮?dú)庾⑷氲捷敋夤艿乐械南掠?，在結(jié)合起停閥門(mén)的幫助下對(duì)管道內(nèi)進(jìn)行天然氣收入，從而能夠?qū)崿F(xiàn)輸氣管道的置換投產(chǎn)工作。采用該方式會(huì)導(dǎo)致各個(gè)介質(zhì)之間無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效隔離，氮?dú)馀c天然氣處于自由的狀態(tài)，輸氣管道中介質(zhì)的運(yùn)行速度主要依靠分輸站中的供氣壓力進(jìn)行控制，結(jié)合檢測(cè)點(diǎn)對(duì)輸氣管道中的氮?dú)鈾z測(cè)以及天然氣到達(dá)時(shí)間進(jìn)行有效統(tǒng)計(jì)，從而能夠有效計(jì)算出氮?dú)夂吞烊粴獾幕旌祥L(zhǎng)度以及在使用過(guò)程中氮?dú)獾南牧俊?/p>

3.2置換投產(chǎn)優(yōu)點(diǎn)

（1）該方式的置換投產(chǎn)過(guò)程非常平穩(wěn)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)置換投產(chǎn)過(guò)程的有效控制，在確定供氣壓力穩(wěn)定的狀態(tài)下，輸氣管道中的氮?dú)夂吞烊粴獾幕旌蠚鈺?huì)處于平穩(wěn)的流速，并不會(huì)出現(xiàn)過(guò)快過(guò)慢現(xiàn)象，因此能夠及時(shí)判斷出氮?dú)夂吞烊粴獾乃谖恢谩?/p>

（2）該方式受到地形以及管道安裝因素的影響較小，結(jié)合相應(yīng)的測(cè)量數(shù)據(jù)可以看出，針對(duì)復(fù)雜地形階段的輸氣管道內(nèi)氮?dú)馀c天然氣的混合段監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析，所得出的數(shù)據(jù)處于正常狀態(tài)下，并沒(méi)有發(fā)生明顯增長(zhǎng)的現(xiàn)象。

（3）利用該方法可以減少氮?dú)獾膿p耗量。天然氣通過(guò)分輸站以后，氮?dú)獾南牧繒?huì)增長(zhǎng)緩慢，其主要的原因是由于輸氣管道內(nèi)的氣體運(yùn)行速度一致，隨著置換投產(chǎn)距離的不斷增加，氮?dú)獾膿p失率也會(huì)明顯下降。

在利用該方式進(jìn)行置換投產(chǎn)過(guò)程中，需要保證輸氣管道內(nèi)不會(huì)存在任何雜質(zhì)，確保天然氣分輸站的供氣壓力保持穩(wěn)定狀態(tài)，要積極監(jiān)測(cè)輸氣管道內(nèi)氮?dú)馀c天然氣之間的位置，從而有效計(jì)算出輸氣管道內(nèi)氮?dú)獾拈L(zhǎng)度，確保天然氣與空氣不會(huì)發(fā)生接觸，才能夠保障輸氣管道的運(yùn)輸安全。另外，對(duì)于天然氣管道所處地形以及彎頭較多的天然氣管道可以采用不加隔離器的置換方法，能夠有效降低清管器的推動(dòng)壓力以及清管器的磨損程度，能夠有效避免清管器前后氣體發(fā)生串氣現(xiàn)象。

4結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，輸氣管道投產(chǎn)置換不采用隔離清管器的方案可行性較高，并且不采用隔離清管器的方案有著很多優(yōu)點(diǎn)，能夠有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)投產(chǎn)置換方法的不足，并且該方法的適用范圍較廣。雖然該方法在理論方面比較缺乏相應(yīng)的實(shí)踐支持，但是在我國(guó)其他輸氣管道中的應(yīng)用成果可以看出其可行性，能夠?yàn)榻窈筝敋夤艿赖耐懂a(chǎn)置換提供參考性建議。

參考文獻(xiàn)

[1]傅紅霞，陳鵬.輸氣管道氮?dú)庵脫Q工藝參數(shù)的確定研究[J].化學(xué)工程與裝備，2015：97-99.

[2]王曉燕.天然氣長(zhǎng)輸管道的置換投產(chǎn)[J].工業(yè)A，2016：9.

[3]王悅.馬黃輸氣管道置換投產(chǎn)方案設(shè)計(jì)研究[J].文摘版：工程技術(shù)（建筑），2016：260.

中國(guó)石油西南油氣田分公司輸氣管理處重慶輸氣作業(yè)區(qū)? 重慶? 401120