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物理清洗技术

PIG气动弹管道清洗技术

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2017/3/26     浏览次数:    

①技术简介

主要是通过发射器将 PIG 气动弹导入管道后,在摩擦力的作用下, PIG 将附着在管道内壁上的污垢除下,同时 PIG气动弹 尾部的推动介质经过 PIG气动弹 圆周与管壁之间的环隙到达 PIG 头部,形成小流量、高速度的环隙射流,冲开已除下的堆积在 PIG气动弹  前部的污垢。

动力源和推动介质介质是PIG气动弹清洗技术的重要组成环节。 动力源是指提供PIG气动弹前进的推动力的能量供给者,是保证 PIG 气动弹顺利运行的关键,可以因地制宜首选使用装置在用的泵站或压缩机等,也可根据技术要求另外安装动力源。推动介质是能量的传导者,管道所输送流体可作为推动介质。

②技术特点:

1、清洗管径范围大(50~3000mm),清洗管线长(一次可通过

数十公里,甚至上百公里);

2、对管线金属本体无腐蚀,对环境无化学性污染;

3、清垢均匀、彻底;

4、清洗费用低。管径越强、管线越长,清洗费用越低;

5、可实现不停车清洗;

6、定期使用PIG气动弹清洗,可以使管线处于持久清洁状态,从而减少腐蚀,延长管线的使用寿命,提高管道的输送能力,提高经济效益。

7、适用范围广,各种工业和生活用水、污水管线、城市煤气管道、工厂用各种工艺管道、油田输油与输气管线等均可采用 PIG气动弹清洗。

③应用价值

1、提高管道输送效率

水管结垢、气管积水、油管结蜡以及沉积锈蚀均会使管道阻力增大,输量减少。为了保证额定输送量,势必采取提高工作压力,从而耗电量增加,管道使用寿命缩短。

据调查,我国沿海地区50年管龄的供水管道,普遍因结垢和沉积物存在使管道输送有效面积减少70%以上。

以DN400管道为例。新建管道有效面积为:

S=1/4ΠD2=0.1256m2

说明:D为管道直径

按流速米/秒计算,一年的输水量为:

Q=SVT=0.1256×1×3600×24×365=3960922吨

说明:T为时间

假定管内壁有100mm垢层,则有效面积

St=1/4ΠD2=0.0314m2

St/S=0.0314m2/0.1256m2=0.25=25%

即管道的有效面积仅为原设计值的25%,这时一年的输水量为:

Qt=StVT=0.0314×3600×24×365=990230.4吨

Qt/Q=99/396=0.25

即旧管道的输送效率仅为原设计量的25%,一年就少输水:

ΔQ=Q-Qt=396-99=297吨

按每输送1吨水0.1元计算,那么1年新管要比旧管多节省30万元,也就是说象这样的管道四条才能和1条新管道相等效,这样的管道清洗1次,每年就可节约电30万元。

对Dg200的管道,假设结垢层为50mm,清洗一次,每年可节电7.5万元。管径越大,结垢越厚,清洗效果就越显著。

大庆某公司首先在供水管道上采用PIG清洗技术,获得良好的经济效益和社会效益,不仅可以节约大量开支,还改善了水质,减少了二次污染,对提高人民健康水平起到了积极的作用。吉林油田、辽河油田也都大面积在供水管道中推广PIG清洗工艺,在设计时就考虑到以后要经常PIG清洗,并把它作为一种工艺列入管理规程,管道就不会出现结垢堵塞和二次污染等问题。中石化安庆、九江800万吨/年油品升级项目中蒸汽管道全部采用PLG气动弹清洗,直接节省蒸汽打靶费用均在1000万元以上,同时实现工期缩短为提前开车创造了条件。在中石化湖北化肥乙二醇示范装置高压氧气管道清洗应用也取得了良好的效应,节约大量污水处理费用,实现一次试车成功。

输油管道结蜡、输气管道积水或其它沉积物同样会增加阻力,影响输送效率。由于油和气输送压力高、距离远、输送费用高,提高管道输送效率意义更大。在利比亚有一条Φ850的输油管道,全长960km,头两年没有进行PIG清洗,运行3年后,无法进行正常输送了,才开始提出PIG清洗。第一次是用一种球面PIG,全线分成3段进行PIG清洗,每一段中一次投入三至四个球面PIG,先是探测试运,然后反复清蜡,历时三个多月才使管道恢复输送效率。这次清蜡中至少清出170多立方米的蜡,从此以后,每隔五天就清蜡一次,实验证明,定期PIG清洗是维护管道高效运行的必要措施。

我国目前原油主要采用高温输送,主要油田原油凝固点为28~36℃。在加热输送原油时,一般原油出站温度总要比凝固温度高20℃以上,若管中油流温度低于凝固点,就可能造成停运事故,可是温度每升高1℃,就要消耗大量燃油,造成巨大浪费。以秦京管线为例,Φ529管道,长345.3km,设6个加油站,按年输油量600吨计算,温度每升高1℃每年就要多烧原油2580吨,浪费资金67万元,而平均原油出站与进站温差为13.241℃,则1年就要烧掉原油3.4万吨,折合人民币数千万元。如果采用PIG清洗刮蜡技术,把输送油温度降低5℃,1年就可节省1000万元,可见在原油管道中采用PIG清洗工艺进行低温输送,经济效益是非常大的。

排除二次污染,提高供水质量

经净化处理过的净水中,其化学物质在供水管道中进行反应,产生化学性沉淀,铁、铅、锌、铝、镁、锰、高分子电解质和微生物等沉积于管内壁形成“后混凝”层。其中多余的碳酸钙可堆成较多水垢,防碍水的流通;铁被氧化成氢氧化铁或氧化铁积垢,使管道流量降低或产生赤水;锌和铝的析出物均导致水质恶化,净化后的净水在管道输送过程中又受到“第二次”污染。为了解决这个问题,仅仅提高出厂水的水质或加大投氯量等措施是不够的,而应该从“管道卫生学”的角度考虑问题,PIG清洗技术一种既经济实用又方便的办法,恢复旧管道的通水能力,改善管网的卫生状况,提高供水水质。

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