海底管道通球和内检知识介绍 下载本文

的。由于清管器的长度较短,大部分的清管器可通过1.5D的管道弯头。部分管道内检测器可通过3D的管道弯头,有些也可以达到1.5D。在管道通球前,需要弄清涉及管道通球系统的所有管道弯头的弯曲半径,并确保弯曲半径在所用清管器及内检测器的许可范围内。

对于海底管道中需要注意立管顶端与平台上工艺管线接头处一般为斜接弯头mitred bend,对于这个弯头的角度需要重点注意,一般不要超过6°。

5.1.3管道内涂层

管道存在内涂层在管道通球过程中需要考虑以下两点问题: 首先是内涂层的存在可能会影响到某些管道内检测器的检测质量;

其次一些管道清管器(如带钢刷的清管器)或内检测器在通球过程中会对管道的内涂层造成伤害,影响管道寿命。 5.1.4管道内径

大部分管道的外径是一个不变的值,但是由于管道壁厚的变化,因此在不同壁厚的管道衔接处就会出现管道内径的变化。这种变化对于管道通球有重要影响。通常情况下,清管器和内检测器对于管道内径变化都有一定的承受门限,这种承受门限在清管器和内检测器的说明中都会有相应描述,如果管道的变径超过这一范围,通常就会造成卡球甚至是清管器或内检测器的损坏。 5.1.5主线阀门

主线阀门是指在管道通球过程中清管器或内检测器需要通过的管道阀门。在管道

膨胀弯

斜接弯头

通球前需要确认这些阀门的内径,因为有的管道系统特别是比较旧的管道可能存在这种情况,管道的主线阀门的内径小于管道本身的内径,比如,一条24寸的海管可能存在一个20寸内径的阀门。在这种情况下,需要对管道进行改造,通常是更换阀门,或者使用临时收发球筒越过包含此类阀门的管段。

有些管道的阀门内径即使与管道内径一致,也存在比管道内径略小的可能。管道内检测器通常会注明可安全通过的最小的阀门内径。闸阀在打开的情况下,存在与闸板等厚的空隙,清管器或者内检测器的密封杯片运行到这些空隙处将会失去密封作用,从而失去前进的动力造成球的卡堵,同时密封杯片可能会陷入并卡在这些空隙处,造成卡堵,这种情况下往往只能关停管道,进行切割取出卡堵的球。解决这种问题的方法是加厚密封杯片的厚度,并且清管器与内检测器有两个隔开一定距离的密封杯片,以保证始终有有向前的驱动力。

海底管道通球之前要确认主线上所有需要打开的阀门保持完全打开状态,以免造成清管器或内检测器以及阀门的损害。 5.1.6止回阀

止回阀对于管道的通球也存在潜在的风险。管道中如果存在止回阀,需要根据止回阀的类型进行通球可行性分析。如果止回阀的类型是升降式止回阀或者蝶式止回阀,那么管道如果要进行通球,需要将该止回阀拆除;如果止回阀的类型是旋起式止回阀,管道如果要进行通球,需要将止回阀的阀瓣移除或者固定在阀门全开的状态下,以避免清管球或者阀门的损害。止回阀阀体内部也存在与闸阀类似的空间,对于这一空隙的处理方式也与闸阀处理方式相似。 注意:在通球前对于止回阀的图纸应该认真予以研究。

升降式止回阀

蝶式止回阀

旋起式止回阀

5.1.7三通

没有安装格栅的三通是影响管道通球的重要因素。没有格栅的三通往往会造成清管器或者内检测器前端误入旁通管道内,造成卡堵或者误入其他流程。在一些旧的海底管道中可能存在没有格栅的三通存在,通常情况下,没有必要将没有格栅的三通更换为有格栅的三通,但是在没有三通格栅的管道中通球时,对于通球的时间及流程操作需要进行严格的控制,特别是当清管器或者内检测器到达收球筒前的三通之前,要严格监控球的位置,保证在通过三通时旁通阀门(bypass valve)保持关闭,旁通中没有介质流动,从而确保清管器或者内检测器不会卡堵在旁通处。 5.1.8插入式的管道设备:

管道中的一些插入式的设备,诸如插入式的流量计、插入式的腐蚀监测装置等,对管道的通球具有较大的影响,在管道进行通球前一定要将这些设备移除,以保证通球工作的顺利进行。 5.1.9驱动介质 ①

介质流速:

? 清管的介质流速:

输油管道经济流速一般为1.0~2.0m/s,为了满足清管要求,防止摩阻太大,建议清管时速度控制在0.5~2.0m/s。对于气体管道,速度过快会使清管器磨损严重,速度太慢又会使得旁通量增大,清管时速度应控制在3.5~5.0m/s。 ? 内检测的介质流速:

排除部分内检测器能够在介质流速较高的情况下,通过压力调节设备控制设备自身的运行速度外,大部分内检测器在管道中的运行速度与介质的运行速度相当。所有的内检测设备都有一个设备自身的最佳检测速度范围,超出这个速度范围,检测的数据质量将无法得到保证。一般的管道内检测(包括测径、漏磁检测、超声检测)的推荐流速为1m/s。如果管道中介质的流速超过了内检测器许可的最佳最佳检测速度范围,可以通过降低流量来达到标准流速,完成检测工作。 ②

介质腐蚀性:

管道介质中的含有的腐蚀性成分(如硫化氢、二氧化碳等)将会造成清管器或者

内检测器的损伤。特别是管道中存在大量二氧化碳时,当管道中的压力超过二氧化碳的临界状态,二氧化碳就会渗入到清管器或内检测器的橡胶质附件中,比如密封杯片或者一些配线中,从而造成这些附件的快速损伤,尤其是在渗入作用加上极端的干燥环境,更容易造成密封杯片的快速损坏。 ③

温度限制:

清管器和内检测器都有特定的工作温度范围,其工作温度范围由其设备材质及检测器的性能决定,在使用说明书中有注明。过高或者过低的温度对于清管器及内检测器的橡胶杯片有加速老化的作用,从而影响到器具的安全性及使用寿命,是不能允许的。另外超过工作温度范围时,内检测器的检测性能将受到影响,甚至造成检测设备的损坏。 ④

压力限制:

清管器以及内检测器在管道中运行都有压力许可的上限,超过这个上限对于设备会造成伤害。在天然气管道中,设备除了有压力上限之外,还需要明确压力的下限。通常管径越小的管道的压力下限越高。天然气管道中,在压力较低的情况下,即使是在管径没有变化的管道中,清管器或者内检测器将无法平稳行进,表现为时走时停的运动状态。特别是在清管器或者内检测器运行到阻力相对较大的位置,比如壁厚增加的位置、内径小于管道内径的阀门位置时,由于阻力变大,清管器或内检测器会停止运动,然后压力会在球后积聚增加,当压力积聚到可以驱动球前进的动力时,球会突然以较高的速度向前运行。这种情况下,对于内检测器的数据采集将造成较大影响,造成该段管道数据采集的减少甚至缺失,同时这种突然的前进也很可能造成球的损坏。 5.1.10管道结蜡影响

海底管道在输送原油时要求终点温度高于凝点温度3~5℃,即使采用加降凝剂改性的方法,一般也要加热输送。含蜡原油的析蜡点温度都比凝点高得多,热油管道在运行的过程中,当运行温度低于析蜡点温度时,原油中所含的蜡就会以蜡晶的形式析出来沉积在管道的内壁上,因此,高含蜡原油输送管道普遍存在蜡沉积问题。管道结蜡的存在会降低管道的输送效率,某些情况下可能加速管道的局部腐蚀,给管道的安全运行带来危害。

为了及时了解管内结蜡情况,需要对管内结蜡作出预测,以便及时清管或作相应的处理。 ①

结蜡速度预测: