快开盲板的检测操作流程

2021-11-05 16:50:27
        1   概述
        快开盲板管道内检测是指检测器由管道前后介质压力差推动向前运行[1],在管道内部运行并实时检测和记录管道腐蚀、变形、焊缝损伤等情况,并能精确定位的作业活动。通过实施管道内检测,可事先发现各种管道缺陷和损伤,预防和有效减少事故并节约管道维修资金,是保证管道安全的重要措施。由于管道内检测是在不停输、不影响正常供气的情况下进行的作业活动,容易发生检测器卡堵问题[2]。特别是城市燃气管道内检测过程中不确定因素多,管道沿线路由和周边敷设环境复杂,检测器卡堵风险大。因此,需要对城市燃气管道内检测卡堵风险进行专门分析,提出针对性风险控制措施,制定科学的卡堵应急处置预案,确保内检测作业顺利实施。
        2   管道内检测作业流程
        快开盲板管道内检测作业前,需要根据管道的实际情况,调查管道系统中影响检测器通过的内部和外部因素,进行可行性分析。重点调查管道收发球装置尺寸、装置结构、管道管径、三通、阀门、弯头和管道压力、流量等内部因素,收发球端的现场操作空间及清管历史等外部因素也要格外关注。通过对管道系统内外因素全面分析,可选择合适的检测器,或者改造不满足内检测条件的设备和工艺,确保管道内检测具备可行性。
        通常管道内检测作业包括清管、变形检测和腐蚀检测,一般采取循序渐进、通过能力由强到弱的顺序发送检测器。首先以较高弹性和韧性[3-4]、通过能力强的检测器,初步判断管道内部杂质情况,然后再逐步发送过盈量大的检测器,探明管道内径变化,在管道内表面清洁度和内径满足几何检测的情况下,开展变形检测。然后,根据管道变形检测结果,判断是否能够进行腐蚀检测,如果管道内径不能满足腐蚀检测器要求,需要改造管道或者改造检测器。
        3   管道内检测卡堵风险分析及控制措施
        收发球筒见图1。卡堵是管道内检测时容易发生的事故,也是内检测作业大的风险之一。识别出内检测过程中可能存在的卡堵风险因素,并提出具有针对性的风险控制措施,对于保证管道内检测顺利实施进行尤为重要。以下将结合深圳燃气管道清管和内检测作业流程及管理经验,从检测器发球环节、运行环节及收球环节分析及控制措施。
        ①发球环节
        a.管道压力和流量在阀门处损失,检测器启动动力不足。控制措施是检查和确认发球筒放散阀和排污阀处于关闭状态,确保为检测器提供足够压力和流量。
        b.检测器和发球筒不匹配,检测器的尺寸太小,导致发球筒内串气现象。控制措施是详细测量检测器和发球筒的尺寸,确保两者相互匹配,检测器具有一定的过盈量。
        c.检测器前后压差和流量不够,检测器前进动力不足,无法通过发球筒变径短节。控制措施是增加管道压力和流量,一般检测器启动压差为0.15 MPa左右,保证检测器有足够的启动压差。
        d.检测器放置位置错误,前端未达到发球筒变径短节处,造成发球筒内串气现象,检测器无法继续运行。控制措施是作业前准确测量快开盲板至变径处距离及检测器长度,将检测器放置到正确位置。
        e.发球筒后端隔离阀未完全开启。控制措施是内检测前打开发球筒后端隔离阀,确保阀门是全通径开启,并挂牌锁定。
        f.检测器姿态不正确,前端严重倾倒。控制措施是将调整为正确姿态的检测器放置到专用托盘上,使用托盘将检测器缓慢送到预定位置,如发现检测器姿态有误,需要取出重新放置。
        此外,内检测作业时需要密切关注发球筒前后压力变化,使用专业监听设备,仔细监听检测器在发球筒内的启动和运动状态,确保检测器顺利发出,避免检测器卡堵在发球筒。
        ②运行环节
        a.管道局部严重变形(凹陷)、管径不一致会降低管道的通过能力,阻碍检测器顺利运行,造成检测器卡堵。常见的风险控制措施是对于有检测历史记录的管道,要详细分析管道检测信息,判断管道通过性。对于无内检测记录的情况,通常采用泡沫型内检测器,检测管道大变形量,评估变形处管道内径是否满足后续检测要求,不满足时需要改造检测器结构和管道,提高检测器通过性,降低其卡堵风险。
        b.管道内部粉尘杂质和金属腐蚀物堆积过多,管道清洁度差,造成卡堵。控制措施是采用易打碎的泡沫型内检测器,或选择带有泄流孔的检测器,通过泄流孔的气体将前边堆积的杂质吹起,避免检测器发生卡堵。
        c.管道三通无挡条、三通结构设计不合理、安装位置不合理均会造成检测器卡堵。控制措施是检查确认三通是否满足设计标准,安装合适的挡条,降低检测器卡堵在三通处的可能性。筛查设计资料,排除管道上安装斜三通。此外,检测器即将经过管道三通时,需要关闭三通支线,在无法关闭支线的情况下,要适当增加管内流量,提高检测器通过三通的运行速度,避免气流通过三通间隙造成串气,导致检测器前后压力平衡,引发卡堵事故。
        根据经验,如果三通的支线管道直径不超过干线管道直径的0.5倍,通常不会发生检测器卡堵,否则,需要改造三通或者改造检测器结构尺寸,防止卡堵。
        d.弯头设计不合理,弯头之间没有直管段过渡,容易发生卡堵;曲率半径太小,不满足检测器通过要求,容易发生卡堵或通过困难。控制措施是检查确认管道上安装合适曲率半径的弯头,或改造更换曲率半径不符合要求的弯头,以及直接焊接弯头的管段,以满足内检测的基本要求。
        e.管道开孔封堵不规范造成检测器通过困难或卡堵。管道不停输开孔后,需要安装护板进行封堵,如果护板与原管道空隙过大,或者带压开孔边角锐利,容易造成检测器元件损坏和卡堵。常见的风险控制措施是确保护板与原管道缝隙不要过大,防止带压开孔出现锐边。
        f.管道内部出现凸台。由于管道内部结构问题或者焊瘤未及时清理,导致管道出现凸台,造成管径突然缩小,阻碍检测器正常运行。常见于发球筒的球阀与固定法兰的内径[5]不同,直管段与相邻三通内径不一致,容易导致检测器卡堵。控制措施是详细分析有关资料,确保管径变化不影响检测器通过。如果存在影响内检测的问题,需要进行分析和计算,并通过模拟管道情况,开展牵拉试验进一步验证,优化检测器结构,提高检测器通过性能,确保不会发生卡堵。
        g.检测器自身质量缺陷导致卡堵。检测器密封结构磨损严重,检测器元器件紧固不牢或者检测器结构设计不合理,容易造成检测器在运行过程中卡堵。控制措施是确保管道清洁度满足要求,使用耐磨性较好的密封结构,优化检测器结构设计,满足管道检测要求。
        h.工艺控制不合理。检测器在管道内顺利运行的前提条件是,管道提供的推动力大于检测器受到的阻力[6-7],否则就会卡堵。例如,管道流量或压力过大,造成清管器运行速度太快,在弯头或三通处运行姿态发生改变,容易发生卡堵;管道流量或压力过小,造成清管器运行速度太低,通过弯头或三通时动力不足,也容易发生卡堵。控制措施是充分掌握管道本身及工艺状况,根据检测器佳运行速度要求,调节管道流量和压力保持平稳,避免瞬时突然变化的工况出现。
        ③收球环
        a.收球筒端的隔离阀没有完全打开,造成检测器无法进入收球筒。控制措施是检查确认隔离阀处于完全开启状态,不影响检测器通过。
        b.检测器和收球筒不匹配,收球筒尺寸太小,快开盲板与隔离阀距离短,导致检测器卡堵或无法关闭隔离阀。控制措施是详细测量检测器和收球筒的尺寸,确保两者尺寸相互匹配。
        4   检测器卡堵处置措施
        ①检测器卡堵判断
        检测器一旦从发球筒发出,需要密切掌握检测器信息,可以通过线路监听人员紧密配合,跟踪定位检测器具体位置,防止检测器信息丢失。尤其是在三通、弯头、阀门等特殊位置,要实施重点监听。
        通常在内检测作业时,根据管道流量估算检测器运行速度及运行到各个监听点的时间,指导现场监听人员和工艺控制人员做好跟踪工作。如果监听点在预定时间没有收到检测器通过时发出的信号,应及时与控制中心联系,如果长时间没有收到检测器发出的信号,应分析管道压力和流量的变化,判断检测器是否卡堵。
        考虑到检测器在管道正常运行时,管道压力基本保持稳定或有规律波动,一般检测器前后压差为0.1 MPa时,能够推动检测器稳定运行。如果在某个时间点,检测器后端压力急剧上升,前端压力急剧下降,并伴有压差不断增大现象,应考虑检测器在管道内发生卡堵。
        ②检测器解卡方法
        如果判定检测器发生卡堵事故,则一般按照如下解卡措施顺序实施解卡:增加检测器上游进气压力,增大压差,推动检测器运行;降低检测器下游出气的压力,建立一定压差,使之前行;排空检测器上游天然气,反推检测器[8]。发送泡沫型内检测器,实施助推解卡,优先选择低密度泡沫型内检测器,避免管道完全截流;停输放空、开挖管道、断管取球,该操作方式需要精确定位检测器位置,通过切开管道,将检测器取出。
        需要特别注意的是,在检测器解卡的过程中,要加密管道沿线监听点,大限度缩小检测器的定位范围。如果助推解卡,应确保泡沫型内检测器匀速运行,并且泡沫型内检测器速度不宜过小,提升泡沫型内检测器推动卡堵检测器通过三通、弯头和爬坡处的能力。此外,还需要做好充足的应急气源保障预案,一旦解卡失败,需要实施断管取球时,应确保不影响管道沿线用户正常用气。
        5   结语
       快开盲板城市燃气管道内检测作业是一项极具风险的系统工程,因此,需要结合企业管道基础资料和基本工艺开展有关活动,系统地分析内检测作业过程中可能存在的各类卡堵风险因素,并在实际操作中采取相应的风险控制措施,大限度保障不发生卡堵事故,不可盲目开展内检测活动,以免造成严重卡堵事故。