凝胶清管器组合物理化学清洗

凝胶清管器组合物理化学清洗凝胶清管器组合物理化学清洗 1 凝胶 清管器和专用化学试剂组合物化清洗 国内在长 输管道上应用较为成功的凝胶清管器组合清洗技术 是 20 世纪 70 年代兴起的一种清洗技术 由美国休斯顿壳公司研制 它是 由不同用途的凝胶 各式清管器和专用化学试剂有序组合而成 具有常规清管器或化学清洗不可比拟的优点 这种技术在国外 的管道清洗过程中得到有效的应用 清洗凝胶 是一种化学聚合物 是一种黏着的吸湿的液 体 具有理想范围的黏度和屈服强度 在水中的浓度是 1 0 1 5 的聚合物 凝胶根据在清皆器组合中的作用主 要有隔离凝胶 碎屑凝胶 烃类凝胶 脱水凝胶等多种 在管 道清洗中主要起以下作用 a 隔离作用 隔离凝胶以其特有黏性和吸湿性与管壁保持 有效的黏着 夹在清管器和不同介质之间 起到清管器起不到 的密封作用 同时能使清管器保持平稳运行 有效地排出管道 内的液体和杂质 b 清除碎用 杂质的作用碎屑凝胶或清洗凝胶具有很强的 黏着特性 在管道运行时把松期碎屑带入到凝胶团里悬浮起来 最后随之排出管外 碎屑凝胶解决了由清管器清除碎屑可能产 生因碎屑过多清管器推不动而发生阻塞的事故 并降低清洗所 需要压力 节省投资 提高于安全系数 化学清洗 脱脂 剂 是一种以水基液的苛性 碱性或酸性 脱脂剂 含有包括表面活性剂在内的多种化学试剂 通过渗透 乳化等作用 有租强的去油污能力 凝胶清管器组合利用脱脂 剂使内管壁静垢松动 而不全靠静态溶化 脱脂剂的紊流 钢 丝刷清管器的擦刷 碎屑凝胶将松动垢的带入 有效地对管道 进行清诜 各式清音器 在凝胶沼管器组合清洗中 由于设置的位 置和作用不同 选用的清管器多种多样 a 铬硅合金刷式机械清臂器 带有 2 个环形刷 具有很强 的擦刷力 放在碎屑凝胶前面 刮削管壁上的油垢 且能在磨 损后自行调整 b 多重 带刷 清管器 即泡沫塑料清管器 它具有一层十字 形的耐用红色塑料涂层带有多束钢丝刷可做轻微的擦刷 这些 泡沫塑料刷能减少清管器被堵塞的机会 并能提供良好的密封 和轻擦刷作用 c 超级清管器 即皮碗清管器 标准的 4 皮碗超级清管器 和单铸 5 皮碗清管器 带有聚氨酯皮碗 用来对清管器组的各 个部位做有效的擦刷 对接更换和密封 被排列在脱脂剂的后 面 以提供良好的密封 d 2 聚合物清管器 另一种质量很轻的泡沫塑料清管器 将其排列在气体隔离层与凝胶团之间 起隔离作用 还可同其 他机械清管器联合使用以提供良好的密封 也被用于管道的吹 扫干燥上 氮气层 主要起隔离和保护作用 2 输油管道改输天然气的物理化学清洗 濮一临输油管道 全长 242 km 377 7mm 管材 16mn 和 a3f 螺旋焊缝钢管 管道 外壁采用沥青玻璃布防腐 外加阴极保护 现已运行 20 年 由 于中原油产量下降改用输天然气 在停运时用清管器清水将管 中原油全部替出 但管道内壁仍集结有 1 3 mm 厚的含油蜡垢 给天然气输运带来一系列的问题 如过滤器频繁更换 压力表 堵塞 计量不准等 因此 在改输天然气前必须对该管道进行 彻底清洗 清洗方案的确定 用物理与化学相结合 分段清洗 a 清洗剂的选择 选择最佳性能的含油蜡垢清洗剂 蜡垢 的主要成分为蜡 原油及少量机械杂质 只要用有机清洗剂将 蜡和原油溶解 少量泥沙便会随之脱落而带出 应选择一种性 能优良的高效含油蜡垢清洗剂 其性能指标见表 6 15 表 6 15 含油蜡垢清洗剂的性能指标 外观浅棕色液体 密度 0 78g cm3 ph 值6 8 溶蜡速率 0 45mg ml min 15 静态 最大溶蜡 量 0 5g ml 使用 12 个不同规格 不同类型的清管器组成防堵式清蜡器 组 其中前 4 个清管器与水主要用于清洗管道中存留的浮油 后 8 个清管器与清洗剂一起刮蜡溶蜡相结合 将管道中含油蜡 垢彻底清洗干净 同时采用先进的电子探测定位仪成套仪器 对清管器在管道中的运行状况及清洗剂的溶蜡效果进行监控 清洗采用的清管器包括清管球 皮碗精管器 直板清管器 刮蜡器 泡沫塑料清管器及其组合清管器 其顺序排列原则是 采用多级清管器 逐级放入 使每个清管器 p 清除部分蜡垢 以防堵塞 b 各级清管器之间 通过计算加入定量的高效清洗剂 使 管道中的含油蜡分散溶解 保持其良好的流动状态 清管器和实际排列顺序为 皮碗清管器 封堵器 清洗剂 刮蜡器 清洗剂 直板清洗 器 清洗剂 刮蜡器 清洗剂 封堵器 带刷清管器 封堵器 水 直板清洗器 水 皮碗清管器 水 清管器 水 清管球 清洗工艺流程及清洗工艺参数 聊城至临邑管道 121 km 清洗工艺流程如图 6 13 所示 聊城站清管器发射及清洗剂打人工艺流程如图 6 14 所示 清洗工艺参数为 清洗剂用量 200t 清管器数量 12 个 外 输泵排量 160 m3 清管器运行速度 1 6 km h 清洗剂的溶蜡 时间 86 min 121 km 全程运行时间 75h 运行最大压力 4 0mpa 清洗质量标准为管道内壁达到无油污蜡 结论 濮一临输油管道改辅天然气前的物理化学清洗 采用了先进的管道清洗技术 创造了长输原油管道不间断一次 清洗成功的先例 完全达到改输天然气的各项指标要求 这在 国内长输油管道清洗史上尚属首次 用物理化学清洗技术清除 管内壁的含油蜡垢达到无油无蜡标准 达到改输天然气或其他 用途的各项指标要求 高效清洗剂对清除原油集输管道中的含油蜡垢效果非常显 著 成本较低 能在较低温度下使用 各种规格类型的清管器 加以合理排列 可以使清洗质量 达到要求 而且不会出现卡堵现象 3 海底输水管道物理化学清洗 管道腐蚀状况 中国海洋石油股份有限公司天津分公司 所属的油田有一条海底管道清洗 该油田供水量为 4900 m3 d 水源来自生产船海水处理系统 海水管道 219 12 7 mm 长 1 8 km 设计压力 0 6mpa 压差下输水量 6723m3 d 现场情况压差 o 9 mpa 压差下输水量仅为 3800m3 d 因管道被腐蚀生成瘤状物有 10mm 厚 强度高 有点蚀现象 影响输水量 腐蚀产物分析结果见表 6 16 腐蚀 产物主要是铁锈 表 6 16 腐蚀产物定量分析结果 成分含量 成分含量 铁锈 以 fe3o4计 62 4fes2 1 caso4 2h2o22 5 灼烧减量8 8 sio24 3 清洗方案 采用化学清洗 清洗后再投入一段凝胶 以 便更彻底地清除沉积物 管道清洗的预期目标为 海底管道 压力降取 1 mpa 粗糙 度取 0 2 mm 经计算输量为 330 m3 h 7920 m3 d 时 管道 的效率达 90 可认为清洗成功