管道成垢原因及治理措施

管道成垢原因及治理措施

康 莉 焦红玲

长庆油田分公司采油一厂杏南采油作业区，陕西 延安 717502

摘要：当前，我国石油主要是通过管道运输的，石油管道运输具有经济效益高、运输便利等明显优势。然而，由于一些管道已经运行了很多年，在管道内部形成了很多的蜡和污染物的沉积，因此必须对输油管道进行定期污垢处理，以免对管道运输的安全造成严重影响。基于此，文章通过经验总结法以及文献法对输油管道的污垢处理工作进行了分析，以供参考。

关键词：输油管道；污垢处理工作；管道运输

1 管道管道成垢原因

石油管道运输，特别是在长途运输方面，比其他运输方式具有明显优势，不仅运输成本低、易于使用，而且可以长时间连续运输。虽然石油管道运输行业具有上述优势，但由于石油产品长时间存在于管道中，诸如蜡和石油产品中的污垢等杂质会黏连在管道的内壁上，增加一定的阻力，导致运输过程出现一些问题，因此管道污垢处理工作十分有必要。然而，我国目前的输油管道已经有多年没有污垢处理，因此在污垢处理的时候，还需要注意管道污垢处理技术的选择，确保有效污垢处理管道，使其能够安全运行。

2 输油管道常用污垢处理技术

2.1 清管器污垢处理技术

最广泛使用的输油管道污垢处理技术就是清管器污垢处理技术，即通过发射器将清管器放在输油管道内布线，并且使它们能够稳定地传输信号，从而使监视和跟踪变得更加容易。清管器可以通过背压改变运行速度来达到完美的清洁效果。不同的清管器类型不同，发挥的作用也不同，要在正确了解该类型清管器作用的基础上，选取清管器。如果选择不当，那么就会使输油管道不能正常工作，进而出现严重的安全事故。如果对清洁的需求很高，那么可以将许多清管器同时送入输油管道中，以提高清洁效果。在清洁过程中，清管器经常使用相互组合的方式进行工作并共享协作以提高污垢处理效率。影响清管器的效用的主要因素是背压的大小和前方污垢阻力大小。当背压增加时，去除污染物的能力就增加，并且对堆积在前面的清管器具有更大的抵抗力；但是如果改变压差，那么就会在一定程度上影响效果。

2.2 高压水流污垢处理技术

高压水流污垢处理处理系统主要由污垢处理系统、管道系统和喷射流系统组成。（1）这种污垢处理技术施工周期短、造价低，对地层或沉积物有良好的清洁效果。适用于弯道相对较短，长度污垢处理小于100m的短距离管道，如站用管道。（2）此清洁方法不适用于弯曲度较大的三通道或一些复杂管道，并且这种污垢处理过程无法快速处理干净，所以会在一定程度上造成环境污染。（3）由于清洗形高压头的直径为DN5～100mm，因此该污垢处理技术最适合DN25～250mm的管道。在过程污垢处理中，通常使用高压流的冲击力，以去除管壁上的污渍；然后通过水流将清理下来的污渍带入地势低洼处，由抽污泵抽走。由于高压水流污垢处理中使用的是水，因此此污垢处理过程是环保、无污染的，且价格很便宜。与其他污垢处理技术一样，高压水流污垢处理的方法也有缺点，如污垢处理的距离太短，并且高压水流容易使人受到伤害。

2.3 多元复合物理清管技术

结合清管器和高压水喷射技术，现如今还有了先进的混合物理清管技术，这是一种新技术。将污垢处理仪器投入管道中，在水力的推动下旋转行进，水流自尾翼压入内振系统，猛烈收缩又膨胀，经过反复多次就会生成无数空泡，然后汇入喷嘴后，在污垢处理仪器前方散射出爆破性冲击射流，再对管道中的污垢进行强力击打，污垢处理下来的污垢与射流一道汇聚成射流，最后直达排污口、在实际的工作中，它具有以下优点：（1）作为物理污垢处理，具有保护环境、减少污染、防止管道腐蚀、减少有毒气体产生等优点。（2）其污垢处理管道的速度极快。（3）还可以污垢处理一些顽固的管垢，如硅酸盐、硫酸盐以及碳酸盐等。（4）能够通过曲率半径小于1D的弯管，且没有数量限制。（5）只要管线不完全阻塞就可以一直污垢处理。

2.4 化学污垢处理技术

化学污垢处理技术污垢处理不适合在中型管道中使用，另外，由于它不能完全被放到管道中，因此不适合用于具有大量管道污染和大规模管道清理的过程中使用。不过在特定的污垢处理载体和污垢处理目标下，化学污垢处理仍发挥着巨大的作用，化学污垢处理具有灵活性强、对管道形状无要求、速度快、污垢处理彻底等优势。化学酸洗污垢处理技术的特点：（1）化学污垢处理技术适用于各种直径较大、弯头较多和复杂的管道污垢处理中，其污垢处理程序简单、快捷，适用于对顽固污垢的污垢处理，如游离碳酸盐和硫酸盐等。（2）该方法是用酸性物质来污垢处理的，相对有较高的成本，并且不正确的施工很容易造成环境污染、危害工作人员的健康，同时用酸性物质污垢处理管道，管道容易腐蚀，因此不适合在抗腐蚀性低的管道中使用[9]。（3）由于酸和油难以发生化学反应，因此不适合用于污垢处理含油量高的管道。

2.5 气脉冲污垢处理技术

在气脉冲污垢处理技术中，压缩空气用作能源，水用作污垢处理介质，由空压机送出的高压气流，通过脉冲震荡发生器，与水一起形成脉冲和高压水气流，在脉冲的向下传播过程中，使管内形成高速水气湍流，伴随管道内硬性杂质（沙子、砾石、铁锈渣等的颗粒）产生摩擦效果，以使管道内的污垢掉落，从而使污垢沿着出口从管道中排出来。特点如下：（1）将气体供应到管道网络的入口时，就可以使用气脉冲污垢处理的方法。根据管道的具体状况，一次可以污垢处理1～2km，并适合各种直径大小在DN25～800mm管道。（2）1.6MPa的空气压缩机适用于污垢处理软质垢。

2.6 空穴射流污垢处理技术

空穴射流污垢处理技术在流动动力学中采用“空心效应”原理。空穴射流污垢处理技术可以选择喷射水枪，当它进入管道时，会被流动压力迅速推出。并且水的射流会迅速增加，与此同时还在快速旋转。通过该区域的水发生蒸发，形成的小颗粒气泡会爆炸，从而使得强大的微型喷口会立即被压缩，直到它们爆炸喷射在管道壁上，从而彻底清除管道污垢。其特点如下：（1）这种污垢处理技术，技术简单明了、设计周期短、成本低，无论硬垢、软垢，清垢效果都很理想。它适用于长距污垢处理，并且可以从头到尾进行所有管道的清洁；适用于笔直的管道，如单井管道。（2）该方法不适用于具有可变直径内壁和三通阀的管道污垢处理，在污垢处理过程中污油和淤泥不能立即回收，所以对环境会产生一定的污染。（3）使用这种方法清洗需要管道中有高压，所以这很容易在低压管线污垢处理的过程中造成一些不良后果。（4）由于阀块很难污垢处理干净，所以这种清洁方式仅适用于直径大于DN40mm以上的管线。

3 各类污垢处理技术的经济效益对比

（1）无论采用何种污垢处理技术，更换管道的成本通常为1/3～1/10。（2）物理污垢处理技术在Φ89mm的管线中酸洗费用为24000元/km，污垢处理DN80管道的实际成本与一般的基本相同，只有规格较低的管道的污垢处理成本低一些。总之，管道的直径越大，污垢处理的成本就越高。

4 结束语

管道污垢处理是石油行业的主要关注点，使用清管器污垢处理技术和高压水射流污垢处理技术的效果都不太理想，并且还会很容易产生化学物质。因此，目前多元复合物理清管技术应用较多，其他技术辅之。希望通过文章对输油管道污垢处理工作的分析，对今后输油管道污垢处理的相关工作有一定的参考价值。

参考文献：

[1]于雪松.油气储运中输油管道防腐工艺的发展与应用分析[J].全面腐蚀控制,2020,34(2):118-119.

[2]谢华刚.油气储运中输油管道防腐工艺的研究[J].化工设计通讯,2020,46(5):69-70.

[3]刘康勇,孙建斌,许建军,等.濮临输油管道的污垢处理处理[J].油气储运,2001(8):37-39.