投产试运是管道正式“上岗”前的“彩排”

2025-11-10 12:00:00

在完成清管、试压后,为保证管道在未来能够连续安全运行,提前发现隐含的问题,稳定输送压力、介质温度、流动状态等工艺参数,更好地适应未来正常生产运行工况,在正式“上岗”前,需对管道进行“彩排”——投产试运。将石油或天然气充满管道并升压至所需压力,经72小时以上稳压保持后,运行平稳、检测合格,即标志管道建设成功,管道也就可以正式“上岗”了。管道自身条件及输送介质不同,投产试运方式也不尽相同,应采取优化的投产流程,保证既省时、省力又高效、平稳。

输油管道的投产方式有哪些?

油顶水投产。输油管道比较常用的投产方式为油顶水投产,其操作方法是:将拟投产管道充满水,通过投油前的水联运,进行各种运行工况的模拟和水力分析,并对管道、配套工艺设备、保护系统及自控系统等装置进行检测,以期在正式投油前使各种问题暴露出来并得到彻底解决。通过水联运确定管道及附属设施均达到正常使用要求后,使用原油或成品油将管道中的水顶出,完成投产试运,开始正式生产运行。

空管投油。在水资源短缺地区,全线充水管道投产方式成本高、投产准备时间长,这时可以选择空管投油方式。该方式通常在油头前注入一定量氮气,形成氮气段用以保护油头。氮气段与油头之间加清管器隔离,待油头行走一段距离、油品充满整个管段之后,发射一个清管器用以保护管道中的油品,同时便于投产管道沿线站场进行收、发作业。成品油管道采用空管投油方式,通常选择单一油品进行投产,可以避免产生过多混油,而柴油因凝点低、饱和蒸气压低、便于随时停输处理,常被选作投产用油。

输气管道的投产方式和投产技术有哪些

空管注氮气。先用氮气置换管道中的空气,再用天然气置换氮气投产,以避免因天然气与空气直接接触而发生燃烧或爆炸。

空管除水。天然气怕水,天然气中的水(汽)含量超标后,加之高压、低温条件,易发生冰堵或形成水合物堵塞管道及附属设备。在投产试运过程中,可以通过采取注醇、调压等方式解决该问题。

空管除杂质。虽然管道投产前已经清管试压,但管道中仍然难免存有微量固体、液体杂质。如果投产流程不正确,这些杂质就会对站场、阀室的阀门、设备、仪表等产生损害,这种损害在投产刚结束时大都不会立即表现出来,而是在后续的生产运行过程中逐渐体现并严重影响管道的长期安全运行。因此,能否从根本上避免这类损害,可在很大程度上体现出投产方案水平的高低。

“气推气”置换。2001年以前,输气管道投产要求在不同气体界面处必须加清管器进行隔离,目的是减少不同气体之间的混气,但事实是混气并未减少。2001年,在涩宁兰输气管道投产过程中,分别在两个管段采用加清管器和不加清管器的投产方式。对比结果显示,相对加清管器的方式,不加清管器的“气推气”方式混气量反而较少。此后,输气管道投产置换便不再加清管器了。

站场并列管道同时置换。将输气站场并列管道置换方式由依次置换变更为同时置换。输气站场并列管道是指各区域功能相同并排布置的管道,如分离区、加热区、计量区、调压区等,通常至少有两路或以上并列管道,最多可达10路,各路管径大都不相同。2003年以前,输气站场并列管道一直采用依次置换的方式,即置换其中一路管道时,其余各路管道全部关闭,使得站场置换时间很长。2003年,在西气东输一线东段投产过程中,成功采用输气站场并列管道同时置换的方式,即提前将并列管道全部开通,气体同时置换所有并列管道,在各路管道上进行气体检测,或只在并列管道中口径最小的管道上进行气体检测。这种置换方式使得站场置换时间大为缩减,操作量大为降低,也使得利用提前注入的氮气同时置换干线和站场成为现实。

管道投产有哪些技术难点呢?

大落差输油管道。在充水水头翻越高点后,因自身动能和重力作用,管道内会形成非满管流和积液,此时如果不能及时排除管道高点处的气体,其在继续流动过程中会与管输油品混合而形成多相流,对仪表设备调试造成干扰且对管道本体带来振荡冲击。同时,管道高点处的气体还会降低管道下游压力,使下游泵站进站压力不足,更危险的状况是压力低于泵的最小气蚀余量,对泵造成气蚀损害。为此,大落差输油管道投产,需要确定合理的充水段长度,同时要注意合理排气,使管输介质在一定区域内形成连续、完整的水力系统,保证管道运行安全。

高黏易凝原油管道。高黏易凝原油在管道中流动阻力大,且在环境温度较低时易于凝固,甚至发生凝管事故。因此,为了使管输介质保持必要的流动性,可以对含蜡量高的易凝原油采取添加降凝剂的技术手段,对胶质含量高的黏稠原油采取添加降黏剂的技术手段,必要时可以配合采用加剂综合热处理的输油工艺。

阅读原文