天然气长输管道清管站排污装置优化设计

王晓峰

新地能源工程技术有限公司 河北廊坊 065000

1 天然气管道基本介绍

天然气管道，顾名思义，就是用于输送天然气的管道。随着天然气的应用越来越广泛，人民的需求量越来越大，输送管道网络逐渐地覆盖全国。但我们需要注意的是，天然气管道建设是一项复杂的工程，尤其对于长输管道建设，更是困难重重。首先，作为一种可燃性气体，安全问题首当其冲。所以，相比于其它管道，天然气管道的建设标准要更高、更严格。其次，我国幅员辽阔，地形复杂，这也是天然气管道铺设过程中所要面临的难题。不仅会延缓施工周期，有时还会威胁施工人员的生命安全[1]。

2 天然气管道清理工作

从以上论述中，我们可以明白输送管道对于天然气产业发展的重要程度。则为了保证天然气管道输送的稳定性、高效性与安全性，我们需要定期进行清管作业。值得注意的是，除了输送天然气本身具有安全风险，管道清理同样是一项充满隐患风险的工作。

2.1 清管器

在清管作业中常用的清管器主要有皮碗清管器、清管球、钢刷清管器、磁力清管器以及泡沫清管器等。

2.2 管道清理前的准备工作

为了顺利进行清管作业，必须提前做好相关准备。如果在不清楚管道内部条件的情况下就贸然实施清管作业，可能会扩大隐患，带来更多的安全风险问题，严重威胁管道清理人员的生命健康。准备工作可以从以下几个方面入手。

（1）检查大小阀门。一方面确保阀门开关处于正确的位置，一方面重点检查清管作业所要用到的阀门，确保清管器在相关阀门中能够进出无误。

（2）设置监听点。天然气输送管道网络错综复杂，再加上是高压封闭式的，所以很难准确了解其内部情况。则在清管作业前，有必要根据管道线路制定清理方案。同时，在管道的重难点处设置监听点，将有利于我们监控清管器状态，更好地掌握管道内部情况。

（3）已知清管作业常用的各种清管器，则在正式实施清理工作前我们要根据实际清理环境以及被清理管道的各项配置来选择合适的清管器。

3 当前输气站收球排污流程存在问题

3.1 排污管线设计压力低、管径小

目前，输气站站内排污管线设计压力1.2MPa，无法满足清管排污压力要求，同时收球筒排污管径偏小，一旦泥沙物大量聚集，容易堵塞管道而无法排污。

3.2 排污罐容量小

输气站排污罐设计尺寸为1600×3974mm，工作容积为7.4m³，对于含水量、粉尘较大的管道清管时，无法满足排污容量要求。

3.3 积水和污物容易串入生产工艺流程

因受排污罐容积和排污管线尺寸所限，清管过程中的积水和污物不能及时引流，容易跟随气流串入站内生产流程和下游管段，对站内流量计、仪器仪表等生产设备设施造成损坏[2]。

4 临时新建排污流程

为了解决输气站收球排污瓶颈，管道运营单位通常临时新建收球排污流程，即拆除收球筒原有排污管线，安装临时排污管线（承压8MPa，管径为4”），临时排污管线使用水泥配重块和沙袋固定，安装两套Class600 4”低温阀套式排污阀，管线与管线以及管线与阀门用法兰连接，作业时将污物排放到站外临时开挖的排污池内。临时排污池解决了收球排污瓶颈，但也存在以下几项问题。

4.1 排污池基坑开挖易引发企地矛盾

输气站征地红线一般为站围墙外两米以内，排污池在开挖和使用过程中一旦与当地村民个体甚至群体发生矛盾纠纷，容易导致矛盾激化，给生产工作造成困难。

4.2 不易通过当地环保部门查验

临时排污池虽然设置有防渗膜、防雨布等安全措施，但仍然存在污物外泄的可能性，随着环境保护要求越来越严格，环保部门对可能出现的环境污染“零容忍”。

4.3 经济成本较高

每次清管作业都要设置临时排污池，土地征用、加些开挖、污物回收、植被恢复等工作环节都需要资金投入，经济成本较高。

5 输气站排污装置优化

新型排污池可以代替天然气输气站场排污罐对工艺装置区设备进行在线排污，不受排污压力限制，污物容纳量较大，并配备污水水位监测和污水回收管线，为输气站设备排污提供了一种安全可靠的新方法。

5.1 主体框架

新型排污池主体框架采用钢筋混凝土施工工艺，首先挖掘合适尺寸的基坑( 长4 m× 宽4 m× 深3 m)，采用高强细石砼垫块压实，确保排污池所在土层地质稳定，采用高质量钢筋制作框架，混凝土原材料在砼搅拌、浇筑、养护后排污池框架达到强度要求。

5.2 排污管线

排污管线设计压力与站场设计压力保持一致，管径4 寸，与站场工艺装置区设备排污主管线焊接连接，连通到排污池内（排污口朝下），注意排污口和池底留有一段距离。

5.3 防冲刷防静电装置

排污池内设置铜制挡板、挡板基础墩、池底橡胶垫组成，有效的减小排污时污水冲击力和液体飞溅，造成池底损坏和产生静电。

5.4 通气孔和检查孔

通气孔用于排污时释放以及污物散发的天然气及时排到排污池外，检查孔用于操作人员对排污池检查和维修[3]。

6 结语

天然气作为一种储量丰富的清洁能源，在我国得到了广泛应用，在构建可持续发展社会的进程中占据了重要地位。尤其近年来国家深化改革，不停加大天然气领域的投入，包括勘探开发、铺设管道等，来满足人民的能源消费需求。而管道运输作为天然气的主要运输方式，其安全性能越发受到人们重视。其中，无论是在天然气管道使用前还是使用中都始终存在的问题——清管，引发了大量专业人员的思考。如何消除清管作业的安全隐患，对有关风险进行相应控制，这是我们要探讨的。