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物理清洗技術

PIG氣動彈管道清洗技術

文字:[大][中][小] 手機頁面二維碼 2017/3/26     瀏覽次數:    

①技術簡介

主要是通過發射器將 PIG 氣動彈導入管道后,在摩擦力的作用下, PIG 將附著在管道內壁上的污垢除下,同時 PIG氣動彈 尾部的推動介質經過 PIG氣動彈 圓周與管壁之間的環隙到達 PIG 頭部,形成小流量、高速度的環隙射流,沖開已除下的堆積在 PIG氣動彈  前部的污垢。

動力源和推動介質介質是PIG氣動彈清洗技術的重要組成環節。 動力源是指提供PIG氣動彈前進的推動力的能量供給者,是保證 PIG 氣動彈順利運行的關鍵,可以因地制宜首選使用裝置在用的泵站或壓縮機等,也可根據技術要求另外安裝動力源。推動介質是能量的傳導者,管道所輸送流體可作為推動介質。

②技術特點:

1、清洗管徑范圍大(50~3000mm),清洗管線長(一次可通過

數十公里,甚至上百公里);

2、對管線金屬本體無腐蝕,對環境無化學性污染;

3、清垢均勻、徹底;

4、清洗費用低。管徑越強、管線越長,清洗費用越低;

5、可實現不停車清洗;

6、定期使用PIG氣動彈清洗,可以使管線處于持久清潔狀態,從而減少腐蝕,延長管線的使用壽命,提高管道的輸送能力,提高經濟效益。

7、適用范圍廣,各種工業和生活用水、污水管線、城市煤氣管道、工廠用各種工藝管道、油田輸油與輸氣管線等均可采用 PIG氣動彈清洗。

③應用價值

1、提高管道輸送效率

水管結垢、氣管積水、油管結蠟以及沉積銹蝕均會使管道阻力增大,輸量減少。為了保證額定輸送量,勢必采取提高工作壓力,從而耗電量增加,管道使用壽命縮短。

據調查,我國沿海地區50年管齡的供水管道,普遍因結垢和沉積物存在使管道輸送有效面積減少70%以上。

以DN400管道為例。新建管道有效面積為:

S=1/4ΠD2=0.1256m2

說明:D為管道直徑

按流速米/秒計算,一年的輸水量為:

Q=SVT=0.1256×1×3600×24×365=3960922噸

說明:T為時間

假定管內壁有100mm垢層,則有效面積

St=1/4ΠD2=0.0314m2

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

即管道的有效面積僅為原設計值的25%,這時一年的輸水量為:

Qt=StVT=0.0314×3600×24×365=990230.4噸

Qt/Q=99/396=0.25

即舊管道的輸送效率僅為原設計量的25%,一年就少輸水:

ΔQ=Q-Qt=396-99=297噸

按每輸送1噸水0.1元計算,那么1年新管要比舊管多節省30萬元,也就是說象這樣的管道四條才能和1條新管道相等效,這樣的管道清洗1次,每年就可節約電30萬元。

對Dg200的管道,假設結垢層為50mm,清洗一次,每年可節電7.5萬元。管徑越大,結垢越厚,清洗效果就越顯著。

大慶某公司首先在供水管道上采用PIG清洗技術,獲得良好的經濟效益和社會效益,不僅可以節約大量開支,還改善了水質,減少了二次污染,對提高人民健康水平起到了積極的作用。吉林油田、遼河油田也都大面積在供水管道中推廣PIG清洗工藝,在設計時就考慮到以后要經常PIG清洗,并把它作為一種工藝列入管理規程,管道就不會出現結垢堵塞和二次污染等問題。中石化安慶、九江800萬噸/年油品升級項目中蒸汽管道全部采用PLG氣動彈清洗,直接節省蒸汽打靶費用均在1000萬元以上,同時實現工期縮短為提前開車創造了條件。在中石化湖北化肥乙二醇示范裝置高壓氧氣管道清洗應用也取得了良好的效應,節約大量污水處理費用,實現一次試車成功。

輸油管道結蠟、輸氣管道積水或其它沉積物同樣會增加阻力,影響輸送效率。由于油和氣輸送壓力高、距離遠、輸送費用高,提高管道輸送效率意義更大。在利比亞有一條Φ850的輸油管道,全長960km,頭兩年沒有進行PIG清洗,運行3年后,無法進行正常輸送了,才開始提出PIG清洗。第一次是用一種球面PIG,全線分成3段進行PIG清洗,每一段中一次投入三至四個球面PIG,先是探測試運,然后反復清蠟,歷時三個多月才使管道恢復輸送效率。這次清蠟中至少清出170多立方米的蠟,從此以后,每隔五天就清蠟一次,實驗證明,定期PIG清洗是維護管道高效運行的必要措施。

我國目前原油主要采用高溫輸送,主要油田原油凝固點為28~36℃。在加熱輸送原油時,一般原油出站溫度總要比凝固溫度高20℃以上,若管中油流溫度低于凝固點,就可能造成停運事故,可是溫度每升高1℃,就要消耗大量燃油,造成巨大浪費。以秦京管線為例,Φ529管道,長345.3km,設6個加油站,按年輸油量600噸計算,溫度每升高1℃每年就要多燒原油2580噸,浪費資金67萬元,而平均原油出站與進站溫差為13.241℃,則1年就要燒掉原油3.4萬噸,折合人民幣數千萬元。如果采用PIG清洗刮蠟技術,把輸送油溫度降低5℃,1年就可節省1000萬元,可見在原油管道中采用PIG清洗工藝進行低溫輸送,經濟效益是非常大的。

排除二次污染,提高供水質量

經凈化處理過的凈水中,其化學物質在供水管道中進行反應,產生化學性沉淀,鐵、鉛、鋅、鋁、鎂、錳、高分子電解質和微生物等沉積于管內壁形成“后混凝”層。其中多余的碳酸鈣可堆成較多水垢,防礙水的流通;鐵被氧化成氫氧化鐵或氧化鐵積垢,使管道流量降低或產生赤水;鋅和鋁的析出物均導致水質惡化,凈化后的凈水在管道輸送過程中又受到“第二次”污染。為了解決這個問題,僅僅提高出廠水的水質或加大投氯量等措施是不夠的,而應該從“管道衛生學”的角度考慮問題,PIG清洗技術一種既經濟實用又方便的辦法,恢復舊管道的通水能力,改善管網的衛生狀況,提高供水水質。

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