油氣管道清管技術(shù)的分析與研究

于奇

中油遼河工程有限公司 遼寧盤錦 124010

前言

在油氣工業(yè)中，清管是指管道運(yùn)輸流體推動(dòng)活塞狀物體用以來清潔管道內(nèi)壁，該項(xiàng)作業(yè)被廣泛應(yīng)用于油氣管道建設(shè)中和運(yùn)行過程中，這樣一來就可以很好地保證了油氣管道的正常運(yùn)行和輸送效率。在清管作業(yè)中清管器是必不可少的工具，它具有的優(yōu)點(diǎn)主要包括里程長(zhǎng)、管徑范圍大、不停輸作業(yè)、無腐蝕性和清垢均勻徹底且費(fèi)用低等，這些優(yōu)點(diǎn)從而使其成為了清管作業(yè)中最常用的工具。

一、清管器的類型和定位方法

清管器是一種在管腔內(nèi)，借助于油、氣流推動(dòng)或者自身動(dòng)力來做運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)管壁清潔和管道監(jiān)測(cè)的工具。目前，清管器的結(jié)構(gòu)和功能已經(jīng)很多樣化了，使用的目的集中在清潔管壁和對(duì)管道的檢測(cè)上，在清管作業(yè)時(shí)清管器必須按照規(guī)范的操作程序來實(shí)施，這樣才能達(dá)到清管效果。

1.清管器的類型

清管器按照功能一般分為以管道清污為目的的普通清管器和以管道內(nèi)檢測(cè)為目的的智能清管器兩類，不同功能的清管器可以繼續(xù)細(xì)分開來，前者包括機(jī)械式、整體式、泡沫式等，后者是對(duì)管道的幾何形狀、金屬損失和裂紋進(jìn)行檢測(cè)的一種器具，主要通過一些無損檢測(cè)原理如超聲、漏磁和渦流等來實(shí)現(xiàn)的，細(xì)分為超聲智能、漏磁智能和渦流智能清管器。

（1）機(jī)械式清管器

機(jī)械式清管器組成部分主要有一個(gè)金屬主體和隔離密封裝置。隔離密封裝置主要的作用是用來隔離不同的流體，驅(qū)使清管器在管道運(yùn)動(dòng)的，同時(shí)也可以達(dá)到清理管道的目的，該裝置可以按照需求對(duì)其進(jìn)行更換并反復(fù)使用。刮刀或者鋼刷也可以裝備到機(jī)械式清管器上，從而達(dá)到更好的清理殘?jiān)男Ч?/p>

（2）整體式清管器

整體式清管器在材料的選擇上可以是多種多樣的，通常用的是聚氨酯材料，其設(shè)計(jì)也可以根據(jù)不同的需求而改變。體式清管器主要目的是起到密封隔離作用，與機(jī)械式清管器相似的地方在于其也可以裝備刷子達(dá)到更佳的清理效果，其對(duì)于濕氣管道中的水和凝析油液體具有極高的清除率，同時(shí)還可以控制原油管道中的蠟的積累。

(3)泡沫式清管器

泡沫式清管器多采用聚氨酯泡沫制造，主要由泡沫胚體和聚氨酯橡膠外涂層組成，泡沫胚體的密度和強(qiáng)度以及橡膠涂層的厚度可以根據(jù)需要而改變。泡沫式清管器具有良好的擴(kuò)展性、質(zhì)量輕、高壓縮率和柔性等優(yōu)點(diǎn)，但是其清除管壁殘?jiān)芰湍湍バ阅茌^差。

2.清管器的定位

清管器在管道中運(yùn)行時(shí)，時(shí)常會(huì)發(fā)生卡阻在管道中現(xiàn)象，其產(chǎn)生的原因有很多，一旦這種情況的發(fā)生，就需要對(duì)清管器進(jìn)行定位，排除出現(xiàn)的問題，目前對(duì)清管器的定位常用的方法包括超聲波法、電磁法、放射性同位素法和噪音法等。

(1)超聲波法

超聲波法應(yīng)用的原理是在清管器上安裝超聲波發(fā)射器裝置，通過接收發(fā)射器向外發(fā)射超聲波脈沖信號(hào)計(jì)算出清管器的位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)清管器的追蹤和定位。超聲波信號(hào)的傳輸時(shí)需要介質(zhì)的，其在經(jīng)過不同類型物質(zhì)界面時(shí)會(huì)發(fā)生嚴(yán)重衰減，受這一影響，超聲波法一般不用于氣體管道、埋地管道和多層管道中。

(2)電磁法

電磁法原理是在清管器上安裝線圈，這些線圈在通電的情況下會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，通過磁場(chǎng)探測(cè)器可以檢測(cè)到感應(yīng)電壓，據(jù)此來確定清管器的位置。

(3)放射性同位素法

放射性同位素法是將放射性同位素源安裝在清管器上，通過使用革式計(jì)數(shù)器來監(jiān)測(cè)輻射源的位置從而也就知道了清管器的位置所在。在放射源的選擇上，考慮到放射源一旦發(fā)生容器脫落所帶來的后果，一般使用半衰期較短的同位素，其衰減速度快，即使發(fā)生脫落也不會(huì)帶來很嚴(yán)重的后果。

（4）噪音法

清管器密封盤在管道中作業(yè)時(shí)，在經(jīng)過管道接頭和焊縫處會(huì)因?yàn)榻佑|撞擊發(fā)出與管道正常輸送條件下的不同噪音，通過檢測(cè)這種噪音發(fā)源出就可以斷定清管器的位置所在，由于聲音的傳播受到管道周圍的材料以及密度的影響消聲會(huì)很嚴(yán)重，為了提高聲音的可檢測(cè)性，可以將一些附屬聲音發(fā)生裝置安裝在清管器上，從而提高聲音強(qiáng)度，便于更好的檢測(cè)清管器的位置。

二、清管作業(yè)注意事項(xiàng)

在使用機(jī)械清管器之前需要對(duì)管道的變形情況進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查，防止受管道變形的影響而將清管器卡住在管道內(nèi)。在清管過程中一般不要進(jìn)行流程及設(shè)備的切換或者是管線的停輸，還需要實(shí)時(shí)追蹤相關(guān)運(yùn)行參數(shù)，分析清管器的運(yùn)行情況，保持其運(yùn)行的穩(wěn)定性，一旦出現(xiàn)異常情況時(shí)需要及時(shí)采取相應(yīng)的措施來解決問題。對(duì)于一些具有分支的管線，在清管時(shí)需要給予特定的關(guān)注，在清管器通過分支點(diǎn)前后的一段時(shí)間里需要對(duì)支線進(jìn)行暫時(shí)停輸處理，在清管器通過后方可恢復(fù)支線的運(yùn)作。

結(jié)束語(yǔ)

清管作業(yè)是保證油氣管道正常運(yùn)行與輸送效率的重要操作程序，伴隨著油氣管道技術(shù)的發(fā)展清管技術(shù)也日趨成熟，不同結(jié)構(gòu)和功能的清管器不斷出現(xiàn)，在使用清管器的過程中需要嚴(yán)格按照操作程序來執(zhí)行和約束，從而達(dá)到一定的清管效果，有效保證管道的有效輸送和避免事故的產(chǎn)生，清管作業(yè)是一項(xiàng)要求精細(xì)的工作，因此在實(shí)施的過程中需要預(yù)防一些情況的發(fā)生，一旦出現(xiàn)問題需要及時(shí)解決。

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