长距离天然气管道投产置换技术研孙兴祥3刘保侠刘乃刚(中国石油股份公司管道分公司兰州输气处)孙兴祥摘优缺点,刘保侠等:长距离天然气管道投产置换技术研究,油气储运,2004,23(4)48～51。要对于涩宁兰天然气管道投产置换时采用的不同方案进行了对比分析,阐明了各自的论述了不加隔离清管器方案的可行性,并对检测数据进行了定性分析,总结了一般性规律,提出了一种大口径长距离天然气管道投产置换方案。主题词天然气管道投产置换技术研究投产置换是天然气管道施工后投入运行的一个关键步骤,通过这一过程排出管道中的空气,引入天然气,同时检验管道的整体质量,其安全控制非常重要。投产置换的难点在于如何有效地将空气与天然气隔离,防止形成爆炸性混合物,且费用低、操作简单。在长距离、大口径天然气管道上,采用较多的是注入氮气后加隔离清管器再引入天然气进行置换的方法。隔离清管器起到一定的阻隔作用,但由于受地形、管道安装、清管器质量等因素的影响,管道经常发生卡球、泄漏等事故。涩宁兰管道在部分管段投产置换时采用了不加隔离清管器的方法,取得了令人满意的效果。然后是注入的氮气,最后是天然气,在空气和氮气之间、氮气和天然气之间放置隔离清管器,这三种介质和两个清管器依次向前行进。其中,氮气的作用是防止天然气和空气混合形成爆炸性混合物,两个隔离清管器的作用分别是减少天然气与氮气的混合以及氮气的漏失。两个清管器的理想距离为50～60km。图1涩宁兰西段投产置换方法示意图置换过程中各清管站、分输站切换到正常输气流程,放空点选在西宁分输站,中间各站尽量不放空。各站首先将清管器置于发球筒内,在检测到氮气后,马上切换为发球流程,同时进行站场置换发送清管器,然后接受上游来的第一个隔离清管器。在检测到天然气后,应首先控制天然气不向下游运动,判断下游清管器位置,确认已运行到要求距离后再发送另一个清管器,接收上游来的第二个隔离清管器。该段管道置换从2001年5月17日开始至22日结束。置换时注入氮气48000m3。沿线测量参数见表1。这种置换方法有以下优点。(1)清管器能进一步清除管道内的污物,了解各段管道内部的实际情况,为以后的清管作业提供一、涩北至西宁段投产置换涩北至西宁管段西起柴达木盆地的涩北气田,东至西宁市湟中县,全长715km,管径为660mm,壁厚为7.1～8.4mm。管段途经锡铁山、橡皮山、日月山、拉脊山4座海拔均在3500m以上的高山,地形起伏较大,落差最大处达1000m左右。全线共设有涩北首站、羊肠子沟清管站、德令哈分输站、乌兰清管站、大水桥清管站、湖东清管站、西宁分输站和23座阀室。该管段投产过程中采用的是注入氮气加隔离清3730070,甘肃省兰州市安宁区枣林路70号;电话:(0931)76665552819。·49·第23卷第4期孙兴祥等:长距离天然气管道投产置换技术研究详实的技术数据。(2)能够在具有收发球功能的站场重新隔离空气、氮气、天然气,使空气和天然气之间保持一段距离,保证管道安全运行。表12001年5月17～22日涩宁兰天然气管道西段氮气置换参数表氮气氮气与空气隔离清管器站场名称到达时间压力泄漏段长度(km)压力发出时间压力运行速度(km/h)到达时间平均最高最低(MPa)(MPa)(MPa)17日9∶5018日13∶5519日7∶1019日11∶2019日18∶1517日10∶0018日20∶5019日9∶0519日17∶3020日涩北首站0.46羊肠子沟清管站德令哈分输站乌兰清管站大水桥清管站湖东清管站西宁分输站18日21∶2519日9∶2019日19∶0020日2∶0522日0.0736.874.96.800.140.170.0818.029.433.25.80.220.190.0941.2011.216.06.20.130.200.0822.8011.424.76.70.120.180.1217.523.510.900.160.200.1515.338.017.26.40.11天然气天然气与氮气隔离清管器站场名称到达时间压力泄漏段长度(km)压力发出时间压力运行速度(km/h)到达时间平均最高最低(MPa)(MPa)(MPa)18日2∶4019日0∶1019日9∶3219日21∶2020日6∶5818日2∶5319日1∶5519日14∶2520日0∶2涩北首站0.300.33羊肠子沟清管站德令哈分输站乌兰清管站大水桥清管站湖东清管站西宁分输站19日1∶3319日11∶5419日22∶1521日18∶30.1210.47.518.93.20.180.240.1327.711.729.26.40.220.230.1213.014.214.87.60.240.230.1341.25.422.100.120.180.1429.23.61...