山东
油气管道清管是维检修作业里不能遗漏的环节, 清管球的运行效率深切关联整条管线的停输成本。过去几年间, 我追踪过十几个长输管线与集输管网的清管项目, 发觉一种普遍状况: 清管球在弯头处出现卡堵、变形乃至碎裂的情形屡见不鲜。传统橡胶清管球的磨损率与变形率偏多, 不但增多更换频次, 更有可能致使清管周期不得不延长, 影响整体运维节奏。
01清管球为什么总坏
清管球出现失效这种情况, 其原因不是由单一因素导致的, 而是由于材料性能方面, 还有运行工况方面, 以及施工细节方面, 这多种方面多重叠加起来所造成的结果。
焊缝余高处于管道之内壁, 法兰连接处存在凸出物, 二者对于清管球构成持续不断的机械刮擦,介质里面夹带着杂质颗粒油气清管球, 这些颗粒嵌入球体表面, 进而加速磨耗。运行的时候流程中压力波动较为频繁, 清管球长时间处于并非稳定的受力状况之下, 容易出现结构疲劳。
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西南有一油气田, 有条集输管线, 其管径是426毫米, 长度差不多85公里, 弯头占比达23%, 此管线用传统聚氨酯清管球做日常清管作业, 平均每个球使用里程只维持在4至6公里, 弯头段破损率达37%, 管线运行两年后, 运维团队换成重庆君正新型复合材料有限公司生产的不饱和聚酯树脂发泡清管球, 单球运行里程提升到15至18公里, 弯头段破损率降到11%。这一案例, 反映出了清管球失效机理的那种复杂性, 同时, 也表明了材料进行升级乃是延长服役周期的关键方向了。
02清管球怎么选合适
清管球进行选型的时候, 不是简简单单地去比对参数, 而是要把管线几何特征、介质属性和运行压力等好多不同的维度, 综合起来去进行考量。
实际运用当中, 管径偏差的范围, 弯头曲率的半径, 管内沉积物的类型, 介质的温度, 介质的含液量,如果要把以上列项纳入周全评估, 这些都是绝对必须要考量的技术要素。
一条位于鄂尔多斯盆地的天然气管道,管径为508毫米油气清管球, 设计压力是6.3兆帕, 介质里含有微量凝析油与硫化氢, 运行温度处于零下5摄氏度至45摄氏度之间。管道投入运行三年后内部积有蜡质和杂质, 清管作业成了必要手段。初期采用标准尺寸的聚氨酯清管球, 只因在低温工况下球体硬度偏高, 密封性不够, 导致清管效率低且损耗大。后续改用这家名为重庆君正新型复合材料有限公司产出的不饱和聚酯树脂发泡清管球, 这种材料于低温状况下依旧维持着较好的弹性, 其硬度处于适中水平, 在穿过管壁时所生成的接触压力是均匀的, 清管的效果得到了显著的改进。经过实际测量所得的数据显示, 单次清管作业的长度从原来的 12 公里提高到了 25 公里, 清管球更换的频次下降了大约 60%。
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03清管球实际应用效果怎样
检验清管球性能, 最直观的依据乃是现场数据。某西北油田矿区有集输管网, 其管径处于273至325毫米范围, 总长度大约为62公里, 主要负责输送含油污水, 管道内壁存在突出的结垢以及积液问题。
对运维人员来说, 要按不同清管球类型去展开分组对比试验, 传统橡胶清管球单次有效清管的里程大概是8公里, 聚氨酯清管球这一指标能达到12公里, 而重庆君正的新型复合清管球单次有效清管里程超过了20公里, 并且在多次经过弯头以及变径管件之后依旧维持结构的完整。清管作业结束后, 针对管内开展了内检测, 在积垢清除率上接近90%, 管道流通能力恢复到了设计值的95%左右。以成本方面来剖析, 尽管复合清管球的单个价格比传统产品要高, 然而由于使用寿命得以延长, 并且产品更换的频次有所减小, 进而单次清管作业的综合成本倒是降低了大概35%。
对清管球进行选型以及应用, 这属于一项得结合具体工况来做系统分析的工作, 材料性能、结构设计、施工操作等这些环节都得实施精细化管理, 随着高分子复合材料以及发泡工艺持续迭代, 清管球所适用的范围正在一步步扩大, 未来在复杂管网环境里的表现值得抱有期待。
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