[发明专利]一种输气管道滑油累积定位检测抽排方法

说明书

本发明属于天然气管道安全维护领域，涉及针对于天然气管道滑油的沉积和附着位置、累积量的检测和抽排处理方法。其特征在于：由放置回收系统、管道机器人、后端控制系统组成整体系统；管道机器人负载有超声阵列、重力云台、多轴机械陀螺、行程计数器等检测设备组成的检测系统，以及能将滑油抽排的电控抽吸器；管道外有气液分离储存器对抽排出的滑油和天然气进行安全处理。本方法能够实现不停产的管道三维空间及滑油位置、沉积量、附着量的一次性检测和滑油的一次性安全处理。

技术领域

本发明属于天然气管道安全维护领域，涉及针对于天然气管道滑油的沉积和附着位置、累积量的检测和抽排处理方法。

背景技术

近年来，为适应需求，我国油气管网规模不断扩大，管道的建设施工及管理水平得到大幅度的提升。根据《中长期油气管网规划》，到2020年全国长输油气管网规模将达到16.9万km；到2025年，管网规模将达到24万km，截至2017年底，中国油气长输管道里程已达13.14万km，其中天然气管道约7.26万km，原油管道约3.09万km，成品油管道约2.79万km。

随着清洁能源战略的实施，我国天然气使用量逐年增高，天然气管线长度也在不断增加。部分管道已运行十多年，难免存在腐蚀和缺陷问题；同时，天然气的长距离传输需要进行增压，常见的增压设备包括注油润滑的往复式压缩机(以下简称压缩机)，注入压缩机的滑油一部分经过压缩机橇内的回流管线伴随被压缩的天然气进入压缩机入口涤气罐；一部分通过活塞杆气封进入污油收集罐；剩余的滑油则随被压缩的天然气进入下游管道、直至海管。滑油的沉积是以往检测未被重视的领域，滑油随天然气运输过程中会凝结并滞留于输气管道中，大量的滞留滑油会增加天然气阻力，严重影响天然输送安全。

目前在天然气管道滑油检测和处理领域，还未有针对性的系统检测处理方案。滑油进入天然气管道后因温度降低，一部分附着于管道内壁，一部分沉积于管道底部，造成管道内径减小。因此需要及时对这些管道进行滑油沉积和附着检测，明确滑油在管道内的形态、位置和累积程度，随后将其转移出管道，避免影响管道的正常使用和输送安全。

由于滑油存在于管道内，只能实行管道内检测。目前在管道内检测主要的方式有三种，分别是：漏磁检测，超声检测和涡流检测。由于滑油的沉积和附着改变的是管道内壁的厚度，滑油本身不导电的性质使漏磁检测和涡流检测对其无法有效检测。因此可选的方案是超声波检测，超声波检测是通过换能器发送和接收超声波的时间差来计算管壁附着厚度和沉积高度。但单个换能器无法覆盖整个管道内壁，无法确定滑油在管道内的累积状态；同时仅靠超声波检测无法确定沉积和附着在管道的具体位置。

通常检测设备需要通过搭载平台进入管道进行检测。常见的搭载平台有管道猪、履带式管道机器人、轮式管道机器人、智能球等。管道猪通常是依靠两端的气体压差移动，对生产影响大，不易控制速度和及时回收数据；智能球是将检测设备置于球内，将球置于管道内进行检测，不易控制且难以回收。在天然气管道内检测中所常见的履带式管道机器人，如江苏若博机器人科技有限公司的专利(专利号：CN105856235A、CN105856234A)所示，多为履带驱动的小车形式，在仪器居中性、运载稳定性和承载能力都不及轮式管道机器人。轮式管道机器人行走时位于管道中心，速度可控，是相对可靠的运载方案。

对管道内液体的排出和控制方面，主要有利用气体的本身减少液体沉积或者安装积液排除装置两种思路。第一种思路如以下两个专利(申请号：CN201610111812.2，CN201510386095.X)，一个是通过气体涡旋效应提升携液能力来减少沉积，该方案未从根本上减少天然气中的积液，且只能处理气体中的水；另一个是通过气举排除积液，该方案处理量小，且容易泄露污染环境。第二种思路如专利(申请号：CN201920883923.4)在进出气口之间安装排除装置，使积液在装置下部堆积，该方案破坏了管道整体性，处理量小，容易泄露造成污染。