成品油管道清管污油概述獲獎科研報(bào)告

成品油管道清管污油概述獲獎科研報(bào)告摘要：隨著成品油管輸工藝的發(fā)展，成品油管道的建設(shè)也日益完善，管道在運(yùn)行時(shí)，勢必會產(chǎn)生大量的污油，污油的形成過程非常復(fù)雜，若能找到合適的方法處理污油，將會帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益，本文就污油的來源及其形態(tài)，污油的成因以及清管等進(jìn)行論述。

關(guān)鍵詞：成品油;污油;除雜劑;管道清管

1、污油的來源和形態(tài)

當(dāng)污油生產(chǎn)出來的時(shí)候，許多未加工的污油會被直接排放到環(huán)境中，這樣將對環(huán)境造成巨大的影響和威脅[1]。污油通常是各種油的混合物，并且含水量高，并且以乳狀液形式存在[2，3]。污油乳狀液中含有大量的樹膠和瀝青質(zhì)，并且乳化污油的特征在于高乳化能力，高雜質(zhì)含量和嚴(yán)重老化[4]。其形態(tài)經(jīng)常受諸如溫度，電解質(zhì)，比率，攪拌，粘度，潤濕性，親水性和界面張力等因素的影響[5]。其穩(wěn)定性通常取決于油和水的百分比以及乳化劑的類型和用量。污油中的乳化劑通常是瀝青，樹脂，有機(jī)酸，粉碎的細(xì)粉等。這些乳化劑將粘附在分散相的液滴表面上，從而形成穩(wěn)定的界面膜，防止分散相液滴聚結(jié)。

2、污油成因

一般污油的形成有很多方面的因素，混油是其中的一方面。我們在對長距離輸送油品的管道中，為了使輸油的效率得以提高，從而滿足用戶對各種油品的需求，再加上經(jīng)濟(jì)因素的影響，常常會采用不同油品交替輸送，此種情況下，由于管道橫截面沿徑向流速的不均勻分布會產(chǎn)生混油。

一般在管道運(yùn)行一定年限后，我們會對管道進(jìn)行定期的清管，所以在清管作業(yè)當(dāng)中，由于清管器與管道內(nèi)壁接觸十分緊密，摩擦劇烈，使得管道內(nèi)壁附著的腐蝕鐵銹、機(jī)械雜質(zhì)以及油中析出的氧化物等脫落在油品中，然后與油品充分接觸、混合，從而形成污油。而且清管器的速度也是一個(gè)非常重要的參數(shù)，速度過大則會致使混油量增多，速度過小又會影響運(yùn)行周期。

3、清管機(jī)理

清管器依靠清洗管道中的流體壓力或其他設(shè)備提供的壓力作為動力來達(dá)到清洗的目的，以便清管器可以在管道中向前推動以刮掉管壁上的污垢。管道內(nèi)的污垢和碎屑被推出管道。管道中的清管器取決于前部和后部之間的壓力差，以驅(qū)動清管器在管道中前進(jìn)。有兩種主要的驅(qū)動方法：第一種是使用流體的背壓作為推進(jìn)清管器的動力，并且在推進(jìn)過程中去除管道中的殘留污物。這種方法適用于清潔度相對較短的管道。另一種方式是利用清洗器周圍流體產(chǎn)生的壓力作為動力，使附著在管壁上的污物達(dá)到粉碎的效果，從而排出。這種方法通常適用于清潔度較長的管道。清管器的外徑一般比管道內(nèi)徑大3%至5%，并且可以與管道緊密結(jié)合。因此在操作過程中具有高度的密封性，這使得清潔污垢變得非常容易。特別是當(dāng)使用液體作為壓力供給液體時(shí)，所形成的射流會對管壁產(chǎn)生很大的沖擊力，使得污物可以被分離并送走（如圖1-1）。

清管器一般用于石油、天然氣、成品油以及其它化工原料的長輸管道的清管作業(yè)，當(dāng)新管線被用作掃線施工驗(yàn)收時(shí)，在役管線則會被用來清掃管內(nèi)殘存的沉積物，還能夠檢測管道的損傷情況。清管的機(jī)理一般有兩種：一種是清管器在管道內(nèi)壁的摩擦和刮削作用，從而使結(jié)垢與管道剝離破碎;第二種是清管器周圍流體泄漏，將會產(chǎn)生極大的沖擊力，使得管壁污垢進(jìn)行剝離，在這一系列操作后，污垢會產(chǎn)生沖刷、粉化作用，同時(shí)流體的流動力會將懸浮的污垢分散排送出去。

4.清管器類型

清管器可以根據(jù)不同的方法分類。根據(jù)其使用目的可分為除垢用的清洗清管器和排水和分離的密封清管器;當(dāng)然，他們可以被清理或分離的清管器劃分為實(shí)用清管器和具有檢測功能的遙控清管器。

4.1.普通型清管器

普通的清管器有不同的結(jié)構(gòu)和形狀。一般來說，主要有兩類：球型（即清管球）和圓柱型。圓柱型清管器通常包括蝶形清管器、直板型清管器，直碟混合清管器，直板測徑清管器，軟質(zhì)泡沫清管器和蝶形測徑清管器，直板鋼刷清管器等其他形式。

清管器的外部材料一般是耐油的、耐磨的高強(qiáng)度聚氨酯或氯丁橡膠。公稱直徑不超過100毫米的球型清管器通常填充有固體球體。當(dāng)它們大于100mm時(shí)，使用充滿水的空心球。如果清管器沒有注滿足夠的水或管道中有很多污垢，它們可能會卡住或損壞。普通皮碗清管器是三層或四層皮碗。它通常由導(dǎo)向皮碗、密封皮碗和隔離皮碗組成。

4.2.智能型清管器

目前，智能清管器的發(fā)展非常迅速，結(jié)構(gòu)差異也非常大。智能型清管器具有高分辨率漏磁技術(shù)，可以對管道中各種狀態(tài)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，然后對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和處理，以及管道壁厚和閥門配件受到腐蝕、變形、裂紋、成型的位置和其他信息。智能清管器還可以使用衛(wèi)星定位系統(tǒng)在操作過程中進(jìn)行精確定位。另外，智能清管器的結(jié)構(gòu)和原理各不相同。普通清管器的碗的前部和后部支撐著輪式清管器，并且沿周向增加了許多滾輪。滾筒通過彈簧的周邊支撐著清管器本體，使得清管器與管道之間的摩擦是滾動摩擦。該清管器用于通過安裝各種傳感器和檢測器來檢測管道的變形、輪廓、裂紋和壁厚。

雙向電子清管器具有雙向操作，遇到卡阻管道可逆行回原處的優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)常使用聚氨酯皮碗，因?yàn)樗哪芰?qiáng)、耐磨損、壽命長，其電子定位變送器使用改進(jìn)的高性能電子定位變送器。智能清管器可以使用超聲波技術(shù)來檢測管道的腐蝕和堵塞。此外，它還具有頻率識別技術(shù)，可以極大地消除地磁干擾和部分電磁干擾，使其可以在現(xiàn)場使用，遠(yuǎn)離電磁干擾。當(dāng)智能清管器使用模式識別技術(shù)時(shí)，它們可以消除各種地磁和電磁干擾，基本上可以在任何情況下使用。

5、小結(jié)

污油形成的機(jī)理相對來說比較復(fù)雜，形成時(shí)間比較長且難以根除。因此本文中只考慮研