石油天然气旧管道无害化处理技术说明

杜超(中石化河南油建工程有限公司，河南郑州450000)

石油天然气旧管道无害化处理技术说明

杜超(中石化河南油建工程有限公司，河南郑州450000)

输油气管道在运行过程中会受到自然环境和人为因素的破坏,造成管体缺陷或泄漏事故。对管道采取不停输修复是延长其使用寿命、降低管道公司经营成本的有效方法。对于无法进行拆除回收的旧石油天然气管道宜采用氮气扫油、蒸汽吹扫、注浆的方式进行管道无害化处理，削减管内余存油气带来的隐患。

旧管道；无害化处理；技术

1 砂浆灌注封堵流程

操作坑开挖→砌筑黄油墙→焊接收发球筒→氮气扫油→蒸汽吹扫→灌注封存→地貌恢复。

2 施工要点

2.1 砌筑黄油墙

原油具有易燃易爆的特点，动火作业过程中，通常采用砌筑黄油墙的方法，实现油气与明火的隔离，保证作业安全。黄油墙应保证足够的强度和厚度，底部的有效长度应大于等于1.5倍管道直径且不小于500mm，顶部有效长度不小于1倍管道直径，黄油墙与管道切口的距离不小于200mm

在老管线上进行焊接动火作业，必须在砌筑黄油墙后进行。按照焊接工艺要求，对管线端面尺寸进行修整，并将焊接端面打磨出焊接坡口。对口时不得撞击、敲击管口，防止黄油墙塌落产生缝隙，影响油气的隔绝。焊接过程必须适时使用检测仪检测可燃气体浓度和硫化氢浓度。

2.2 氮气扫油

利用氮气推动隔离球对管内油品进行清扫，避免空气进入管内，不产生油气混合，保持管内介质处于爆炸极限以下。在密闭条件下安全高效的将原管内原油推送至运行管线内（见图2）。

使用调节阀控制氮气进量及压力，推油速度保持在2.5m/s左右，进气压力为0.2Mpa-0.5Mpa，使清管器保持低速、匀速运行。待清管球到达旧管道末端时，旧管道内油品清扫完成。

图1 氮气扫油示意图

2.3 蒸汽吹扫

由于原油管道管壁附着油垢等含油杂质，为了较为彻底清洗管道，使用雾化蒸汽对管内进行蒸洗。先向管内缓慢的通入少量蒸汽，对管道进行预热，当管道首端和末端温度相近时，再增大蒸汽量进行升到使用时的温度。首次暖管过程适当长一点，时间控制在4～5小时。暖管过程中要及时排掉管道内的冷却水。

暖管完成后，用压缩空气推动清管器进行第一次加热后的清管，要控制好压力使其尽量缓慢前进，并用地面跟踪仪监测清管器运行，将管内沉积的污垢等杂物清理出来。如此重复数次直至管内达到无油、垢及其它杂物为止。

2.4 灌注封存

使用高压混凝土泵（SY5128THB型、最大压力18MPa额定功率186KW）向管道灌注M15水泥砂浆。直至充满整段待封堵管道。根据灌注料性能指标，硬化后用盲板将管口封死（见图2）。

3 砂浆添加剂使用要求

（1）添加高性能膨胀剂，根据搅拌公司实验室数据，膨胀系数能达到0.03%，使灌注砂浆在硬化时增大体积，最大限度充满管道。

（2）添加高性能减水剂，该添加剂对水泥颗粒有分散作用，能改善其工作性和拌合物的流动性。防止长距离泵送砂浆时，中途砂浆水分析出，固体料淤积，中断作业。

（3）添加CTF增效剂，可改善和易性，易于泵送运输，提高灌注砂浆的密实度。

至此，旧管道无害化处理已全部结束。此项施工涉及到：动土作业、用火作业、受限空间作业等，安全风险较大，需要进行JSA分析，并按照各项作业安全管理规定的要求实施。

4 结语

管道输送成本低、效率高、建设周期短、占地少、安全无污染,已成为世界各国油气等流体的主要输送方式之一。但金属管道在周围环境作用下经常会发生化学或电化学腐蚀,严重时导致腐蚀穿孔和泄漏,引起火灾、爆炸,威胁人身安全,造成环境污染。从经济和安全的角度考虑,必须要要对这些老旧管道进行处理，加以修复，才能确保管道安全运行。

[1]国外旧管道外涂层的更新技术(一)[J].郑光明,冯克增.国外油田工程.2009(08).

[2]对管道修复涂层的展望[J].DennisNeal,AndrewJ.Sansum,宋学军.国外油田工程.2012(03).