摘要:文中通过分析黑粉的质量、组分和粒径，对管道内检测现场提出了一些建议。内检测对清管杂质的质量要求应该根据实际情况确定，在检测过程中采取必要的措施防止黑粉中自燃物带来的危害。准备必要的过滤器配件，防止黑粉对过滤器的影响。
关键词:内检测;清管;黑粉;质量;组分;粒径
0引言
管道的检验及其完整性评价日益受到重视［1－2］。内检测被用作管道完整性评价的优选方法［3］。内检测前都要对管道进行清管，在相关标准中都明确了管道清管的准则［4－5］。目前，关于管道清管的研究主要在于实际清管过程中遇到的一些问题。岳铭亮［6］分析了杭甬线东段天然气管道清管作业存在的问题，提出了改进措施和建议。全恺［7］对榆济管道展开了关于输气基本理论、流量公式选取、输气效率以及清管方面的研究，提出了实际可行的建议。B．Richard［8］从对天然气管道黑色粉末化学性质的认识入手，对其组分、成因、危害逐步展开分析，提出相应的处理方法。孙海礁［9］根据黑粉的组成和其在管道中的分布特点，提出了黑粉防治措施建议。本文以国内南方地区某条天然气管道为例，从天然气管道内检测清管产物入手，分析了产物的质量、组分和粒径，对管道内检测提出了一些建议。
1清管产物分析
1．1管道概况
南方某天然气管线投产于2007年9月，线路总长度18．6km，规格Φ508×9．5/11．9/12．7mm，材质为L360，设计压力4MPa，管道外防腐类型为3PE，阴极保护类型为强制电流阴极保护加牺牲阳极。
1．2清管产物质量分析
由于管线只在建设期用清管球进行过清管，此次清管采用了泡沫清管器、测径清管器、钢刷清管器、磁力清管器和特殊清管器，前后进行了14次清管，总杂质质量近3t，最终杂质质量稳定在25kg左右。在SY/T6597—2018［5］中，要求清出杂质质量小于5kg或连续2次清管清出杂质质量相当且满足检测要求。实际检测过程中，5kg的要求有时难以实现，可采用后者要求。在本次检测中，质量达到上述要求后，进行的漏磁检测数据采集完整，给后续检测提供了借鉴。
1．3清管产物组分分析
本次清管产生大量的黑粉，外观粉末状。图1是黑粉在收球筒盲板处的图片。将本次清管产生的黑粉取样用X射线荧光光谱仪分析组分后，得到黑粉的组成成分表(表1)。从组分表中可以看出，组分中以Fe2O3和SiO2为主，分析其可能来自上游生产流程或管道施工时的遗留物［9］。黑粉中没有FeS，若有在收球过程中应该采取措施防止其自燃。第一次清管安全起见，防护措施不可省略。
1．4清管产物粒径分析
对本次黑粉采样用马尔文激光粒度仪进行粒度分析后，得到黑粉粒径图。显然，本次清管的黑粉直径大于5μm。黑粉的粒径对广泛应用于天然气的过滤器滤芯影响大，过滤器滤芯的使用寿命受过滤介质的清洁度影响很大。在天然气管道清管过程中，大量的黑粉从管道中被带出，大部分黑粉进入末站收球筒内，但也有少量的黑粉进入下游管道或干线上有分输的管段。黑粉对装在管道中的过滤器造成一定的影响。气体进入过滤器后，根据滤芯的大小，5μm及以上的固体颗粒不能进入滤芯，被挡在滤芯外面而被直接分离出来，一部分直接落到容器底部，另一部分则留在滤芯外侧形成块状。在过滤期间，由于气体振动，在滤芯表面堆积的固体颗粒脱落至容器底部。小于5μm的微小颗粒则进入滤芯内部，经过碰撞而被滤芯捕获，留在滤芯内部从而达到分离固体颗粒的效果。随着外表和内部分离出的固体颗粒增多，滤芯会逐渐被堵塞，压降会逐渐升高。当过滤器两端压差超过一定值时，需对滤芯清洗或更换。综上所述，在天然气管道进行清管过程中，密切关注过滤器压差，准备相应过滤器滤芯，以备更换。
2结束语
管道清管不一定必须在内检测过程中进行，应该定期对管道进行清管。清除天然气管道中杂物、积液和积污等，不仅可以减弱管道内壁腐蚀，还可以提高管道输气效率，减少摩阻损失，延长管道的使用寿命。本文分析了内检测清管产物的质量、组分和粒径，提出了管道内检测过程中的建议:(1)进行漏磁检测所要求的杂质质量根据实际情况确定;(2)整个检测过程中，注意杂质的组分，特别是含有FeS的杂质，收球时必须采取防止其自燃的措施;(3)由于清管产生的黑粉对管道下游管段以及分输管段的过滤器滤芯有影响，在检测过程中应告知天然气企业做好相应的准备。
参考文献:
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［3］王俊强，何仁洋，刘哲，等．中美油气管道完整性管理规范发展现状及差异［J］．油气储运，2018，37(1):6－14．
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［6］岳铭亮．杭甬线东段天然气管道清管作业实践［J］．管道技术与设备，2015(6):40－42．
［7］全恺．榆济管道输气效率及清管研究［D］．成都:西南石油大学，2013．
［8］RICHARDB．天然气管线内黑色粉末的特性及处理方法［J］．国外油田工程，2002，18(2):45－49．
［9］孙海礁，郭玉洁，张志宏，等．天然气外输管道黑粉分布规律及清除措施［J］．石油与天然气化工，2018，47(6):98－103．
［10］国家能源局．天然气管道运行规范:SY/T5922—2012［S］．北京:石油工业出版社，2019:3．
作者:韩彬 闻亚星 张庆保 王锋 陈金忠 孟涛 单位:中国特种设备检测研究院
