吳曉暢 許明忠 向敏 陳啟斌

廣東省天然氣管網有限公司

在天然氣長輸管道運行過程中，內檢測是一項非常重要、同時風險較大的作業。通過清管和內檢測作業，可以全面了解管道現狀、評價腐蝕控制措施，及時排除事故隱患、保障天然氣供應安全，是落實管道完整性管理關鍵的環節。

1 內檢測作業目的

一是清除管道內的鐵粉等雜質，減少摩阻損失，提高管壁光潔度和管輸效率。二是清出工程建設階段位于低洼處管道內殘留的水、輕烴凝析液等腐蝕物，減少對管道的腐蝕。三是對管道進行測徑、測厚，與測量儀器構成一體或作為這些儀器的牽引工具，檢測和記錄管道內部腐蝕情況。

2 內檢測作業風險

2.1 管道本體風險

（1）管道連續彎頭

清管時容易導致清管器被擠壓變形，造成清管器卡堵。

（2）管道幾何變形

管道橢圓變形、彎曲或凹陷等幾何變形部位容易造成檢測器卡堵，影響內檢測作業。

2.2 生產設備設施風險

（1）閥門內漏

一旦發球筒或收球筒進氣閥、出入口閥、排污閥等閥門出現內漏，都導致發球、取球的操作風險陡生，甚至引發火災爆炸或人員窒息等事故。

（2）收發球筒盲板密封不嚴

一旦快開盲板關閉不嚴，導致在升壓時發生盲板泄漏，影響發球作業。

（3）電動球閥發生誤動作

發球或收球時，一旦電動球閥在漏磁檢測器通過時出現意外動作，將嚴重威脅內檢測作業的安全。

（4）聯鎖系統無動作、清管指示器故障

如未能提前確認和充分考慮易損件的配備，出現故障后制約內檢測工作的順利開展。

2.3 內檢測裝備風險

（1）泡沫清管器運行過程中難以跟蹤

泡沫球無法安裝檢測器，只能在管道三通處監聽是否通過。如果泡沫清管器的運行速度計算不準確，或者跟蹤人員缺少經驗，將很難判斷泡沫清管器的位置。

（2）皮碗或檢測器磨損嚴重

通常皮碗過盈量在3%～5%，如果皮碗磨損嚴重，驅動皮碗過盈量失效，會造成內檢測器出現停球狀態，同時里程輪卡死導致無法收集數據，影響清管效果和檢測。

（3）檢測器萬向聯軸節斷裂丟失

很多內檢測器采用“火車頭”方式，多節單元使用萬向節聯軸連接，由前端完全密封提供動力，檢測 器后端一般密封。當內檢測受到較大拉作用力時，容易在機械萬向連接處斷裂，造成檢測器多節分開，檢測器后半部分停留在管道內部，導致檢測失敗。

（4）皮碗泄流導致漏磁檢測器停球

一旦泄流過大，導致檢測器動力不足，將出現停球。

2.4 作業風險

（1）不熟悉現場情況，存在誤操作風險

包括線路現狀不清楚、操作流程不熟悉、系統壓力滿足不了檢測器運行需要、廠家誤將氧氣當氮氣配送等。

（2）裝球和取球操作不當，造成設備受損和人員受傷

裝球、取球過程涉及起重吊裝作業、叉車作業等，作業場地為碎石子地面，場地不平整，地面承載力不足，甚至場地受限，增加作業風險。安全措施未落實易致人員受傷、吊裝清管器時不慎碰撞管道或閥門導致設備設施損壞等風險。

（3）無法準確跟蹤檢測器

檢測器通過時間計算不準確，導致不能確定檢測器的運行位置。

（4）打開盲板時造成人員受傷或引發自燃

如果泄壓不徹底，一旦人員站位不正確，快開盲板開啟過程中很容易導致作業人員受傷。閥門內漏時引發天然氣泄漏或導致起火爆炸。清出管道內的FeS時遇空氣容易發生自燃。

2.5 其他風險

（1）外部環境的影響

高壓電網的高壓直流接地極放電，可能導致閥室管道帶電，影響現場跟球作業安全。同時管道帶電可能導致檢測數據異常，必須避免檢測期間高壓直流接地極放電。

（2）雜質影響輸氣質量

清管器（檢測器）在通過分輸站場或分輸閥室時將管道內雜質推入站場或下游工藝管道，造成站場或下游用戶過濾分離器污堵等風險。

（3）雜質引發自燃或污染

一是雜質FeS如果堆放管理不妥，很容易發生自燃。二是各種含烴類雜質如果處理不當，容易引發污染。

3 控制措施

3.1 管道本體風險管控

對于管道連續彎頭、幾何變形等，關鍵要在工程階段按規范施工，確保滿足清管器和檢測器順利通過的基本要求。宜采取內檢測作業檢測工程質量，即在施工全部完成后且在投產接氣前先進行內檢測作業，一旦發現檢測器無法順利通過或者金屬損失超標等情況，立即處理。不但可以避免輸氣量協調環節，而且大幅節約后續運行階段內檢測成本。工程階段內檢測的結果對運營階段管理有很大的價值。

3.2 生產設備設施風險管控

（1）組織開展設備設施測試

重點做好管道附屬設施和管道的工藝運行測試，包括收發球筒的快開盲板、氣液聯動閥、排污管道、壓力表、通球指示器、放空系統、工藝聯鎖系統等，及時開展維修維護。

（2）確保管道干線閥門處于全開狀態

干線閥門保持全開，同時關閉引壓管閥門、放空氣液聯動閥氣缸，避免干線閥門誤動作。

（3）做好相關物資準備

梳理和編制清管和內檢測物資需求清單，包括工器具、檢測儀器、通訊設備、照明設備、氮氣、安全防護用品等，明確物資管理負責人，及時采購備品備件。

3.3 內檢測器風險管控

（1）針對泡沫清管器運行過程中跟丟問題，一是落實管控措施，明確生產調度在運行監控方面的工作內容及責任，建立清管和內檢測期間作業人員輪班制度。二是進一步優化運行速度計算公式，充分考慮管容補償對清管器（檢測器）的運行速度影響。三是研制在泡沫球中放置簡易跟蹤器，方便跟球工作。

（2）針對清管器卡堵，一是加強運行跟蹤，及時定位卡堵現場位置。二是提高上游進氣量，增大清管器前后壓差，且合理控制壓差值不大于1.5 MPa， 確保檢測器性能。三是調整清管器結構，縮短前后鋼刷間距，增大清管器的彎頭通過能力。四是循序漸進開展清管作業，合理選擇清管器類型，降低卡堵風險。

（3）針對雙節磁力清管器萬向聯軸節斷裂，通過提高焊接質量、更換可靠性更高的檢測器、進一步優化操作過程予以解決。

（4）針對停球狀況，開展停球位置定位并調整壓差推動檢測器運行，注意壓差控制在0.6～0.8 MPa范圍，避免損壞檢測器。

3.4 作業時的管控措施

（1）作業前的充分準備

一是作業前開展線路踏線設標，合理設置線路跟蹤標記點，重點對盾構穿越、連續大角度彎頭等特殊位置進行現場勘查。二是落實收發球作業的操作票制度，將收發球操作步驟化、表單化，明確每個步驟的作業內容及風險控制措施，降低誤操作風險。三是制定清管器（檢測器）不同流速狀況下的收球模式，并嚴格執行工藝操作監護要求，做到一人操作一人監護。四是系統壓力不足無法滿足檢測器運行要求時，提前進行管道升壓并確保升壓操作安全平穩。五是使用氮氣進行置換前，均進行檢測確認，嚴格把關。

（2）整改作業場地

一是對收發球作業區地面進行硬化，便于收發球時吊裝機械進場作業。二是對于暫時無法硬化的場地，也要鋪設鋼板，提高地面的支撐力。三是在收發球筒前預留足夠的作業場地，確保大型機械作業空間。

（3）加強運行監控和計算

生產調度和工藝工程師通過跟蹤分析上下游輸用氣量和檢測器運行時管道壓力曲線及壓力波變化，密切跟蹤定位檢測器運行實時位置，及時判斷異常情況（如停球、卡堵、供氣中斷等）并指導現場人員進行處置。通過輸氣量計算檢測器運行里程、利用壓力曲線突變確認檢測器通過監測點、結合壓力波定位檢測器卡堵位置等方式，多管齊下，保證定位準確。

（4）盲板打開前落實風險管控

一是確認閥門的嚴密性，一旦閥門內漏，及時進行處理。二是確保有效放空和排污，關注精密壓力表的壓力顯示情況，通過多個途徑確認筒體處于不帶壓狀態。三是打開前進行氮氣置換，取出清管器時對雜質進行噴水濕式作業，并準備好滅火器等防火器材，做好滅火準備。四是禁止無關人員站在快開盲板開啟的安全警戒范圍內，作業人員不能站在快開盲板正前方，必須使用繩索牽引快開盲板緩慢打開。

3.5 其他風險管控

（1）對于風險較大的高壓直流電網的排流放電，提前與高壓電網運營管理單位進行溝通和協議約定，計劃放電時提前通知，必要時調整放電時間，確保內檢測作業安全。

（2）雜質影響下游用氣質量，需在清管器（檢測器）即將通過站場或閥室下游分輸三通處時，提前30分鐘關閉下游分輸閥門，或及時投用備用過濾器，并調配維修隊伍進行濾芯更換和雜質清理。

（3）清管雜質中硫化物管理。將硫化物雜質與沙子混合，有效防止自燃。雜質堆放點遠離工藝區，存放在空曠地帶且保持通風，并清除存放地周邊可燃物。檢測作業完成后，及時委托有處理資質的單位清理。

4 結束語

天然氣管道內檢測作業是完整性管理中非常重要的一個環節，設計時的清管區間長度、工程建設階段的安裝質量、投產前的清管效果、輸送天然氣的清潔程度、管道內腐蝕的管控情況等，都是決定清管和內檢測作業難易程度、影響內檢測效果的因素。管道企業要從源頭考慮內檢測作業實際需求，為內檢測作業提供良好的條件。

 

作者：吳曉暢， 1976年生，本科，高級工程師，主要從事油氣管道的安全管理工作。