管道清管器运行速度控制技术研究进展

随着对管道安全问题和降本增效理念的逐步重视,管道清管操作已成为全世界油气管道运行中必不可少的作业规程,清管器的运行速度是需要重点控制的参数之一,当其处于合理区间内时(原油管道1~5m/s,天然气管道2~7m/s),清管效果最佳。本文基于对管道清管数学模型的研究,首先论述了不同的被动控制方法,认为该方法较为灵活,应用广泛,对不同入口条件下清管器速度的准确计算是能否控制清管器速度处于合理区间的关键;然后对不同的主动控制方法进行了研究,研究表明:射流清管器速度控制的核心是旁通率的优选,其依赖于压降系数、皮碗与管壁间摩擦力的准确计算,建立简便可靠的摩擦力工程计算模型将有助于射流清管技术应用的进一步推广;最终本文对清管器智能调速技术进行综述和展望,指出发展稳定可靠的国产智能调速技术是未来重点研究方向。

速度控制装置在天然气管道中的应用

近年来,新建的长输天然气管道介质流速过快,导致管道检测器无法进行内检测作业,为保证检测器的检测精度和运行安全,提出搭载速度控制装置调节检测器运行速度的方法。介绍了2种速度控制装置的结构以及在工业现场的应用情况,实践证明搭载速度控制装置可有效调控检测器的运行速度。工业应用表明:检测器通过垂直管道向上运行时速度会降低,存在憋压突然加速运行的风险,如果通过垂直管道向上运行时速度控制泄流装置处于开启状态,可能会出现由于泄流导致设备停止运行的问题,还应加强相关的研究。

输气管道清管球速度控制

天然气管道安装完成后,在各清管站利用清管装置采用压缩空气进行推球清管作业中,如果球的速度控制不当,将导致清管球被卡堵或对收球端设备的损坏。为将清管球的速度控制在安全可靠的范围内,应进行计算和适时掌握及预测球的运行状况,采取有效的操作控制措施,达到清管球作业安全的目的。在南干线工程清管中灵活应用了清管中的测算方法,科学合理调迁空压机,减少了空压机运转时间和作业工期。

φ610速度控制清管器工业应用

利用速度控制装置可以有效地调节管道清管器/检测器的运行速度,其中对基于泄流原理调速装置的研究较多,但是研究多集中在有限元仿真或实验室测试方面,尚需开展工业应用的研究。以Φ610速度控制清管器为例开展了工业应用研究,总结出泄流装置局部阻力系数、清管器运行压差和泄流后清管器运行速度的计算方法,工业应用表明计算结果和实际运行结果吻合度较高,满足工业应用要求。

射流清管器研究现状及发展趋势

射流清管器主要能够起到清蜡、控制段塞、稳定清管速度等作用,是一种优化清管效果、保障流动安全的重要清管设备。首先对现有射流清管器按照用途及结构复杂程度进行分类并介绍了优缺点;然后对国内研究现状、国外研究现状、应用情况进行了详细介绍;最后介绍了射流清管器未来发展趋势。文中对射流清管器发展情况进行了分析,为射流清管器进一步研究提供借鉴。

可调速清管器速度控制装置设计与研究进展

针对清管器的速度控制问题,对比分析了当前已有的速度控制方法。基于此,设计了一种带有大旁通面积比的旋转式旁通阀,并结合国外已有的现场试验数据,对最大旁通面积比这一决定旁通阀尺寸的重要参数进行研究。通过可调速旁通阀动力学特性试验,获得了旁通阀开度与旁通阀负载扭矩以及清管器前后压差之间的关系,可以有效指导动力元件的选型及功率匹配的计算,并为此类可调速清管器速度控制装置的设计及速度控制策略提供理论指导和依据。

低输量管道清管器运行速度控制方法及建议

输气管道在投产初期或运营期因用户需求量波动,普遍存在输气量低于设计输气量的情况,导致清管器运行速度无法达到规定范围,从而影响清管效果,甚至发生清管器卡堵等安全事故。以泰青威管道为例,分析多轮次清管内检测作业中管道运行工况与清管参数特性,提出适用于低输量工况的清管器运行速度控制方法及建议。通过三段式压力梯度调节、平均压力与输气量协同调节、充分利用枢纽站调节,优化清管器跟踪监听策略与技巧,可有效调节清管器运行速度,使其在管道内平稳运行并达到规范的清管内检测速度要求。研究成果可为低输量管道清管作业提供借鉴,保障管道清管安全。