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TIANJIN INTENT ENERGY-SAVING TECHNOLOGY CO.,LTD
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位置:技术转让

清管器(pig)清洗技术的研究和应用


1 引言
随着社会的发展及科技的进步, 管道作为输送流体介质的一种安全经济的运输方式被广泛应用于石油、化工、煤气、自来水、冶金、电力、采矿等行业。但由于制造、运输、储存及安装过程中, 管道内不可避免地会存在油垢、锈垢、泥沙及遗留的焊熘、焊渣及杂质等; 这些污垢和杂质的存在, 使管道的有效通过面积减少, 形成低效输送, 影响输送流体的品质, 造成输送设备的损伤。为了保证管道输送的流体质量及输送安全, 采用清管器清洗管道并进行定期维护, 可以使管道处于长新的状态, 保证管道高效安全运行。天津市英特节能技术有限公司(022-86574128 http://www.tjint.com)是较早从事火电厂排灰水管线清管器除垢清洗工程的公司,拥有全面的的管道清管器清洗技术和成熟的现场施工经验。
2 工作原理及特点
清管器清洗技术是以清除管道内结垢、沉积物或异物为目的的一门技术, 其工作原理是在待清理的管道内放入清管器, 利用管输介质的推力推动清管器沿管线运动, 依靠清管器自身所具有的刮削、冲刷、振动、破碎等功能, 清除管道内的结垢、沉积物和异物。在此基础上, 通过发送不同类型的专用清管器, 如除锈器、刮蜡器、 除垢器、涂敷器及定位检测仪器, 可完成管道多种特殊作业。清管器清洗技术较其它清管方式有其特点: 可进行长、短距离, 大口径、垢质比较松软的、难溶垢管线的清洗, 清洗时间短, 装备简单, 操作方便, 无环境污染,高效、经济等。
3 使用条件
采用清管器清洗技术时, 被清的管线应满足如下条件:(1) 能承压的金属或非金属压力管道;(2) 管径大于 50mm 的管线;(3) 管线弯头曲率半径不小于管径的1.5 倍;(4) 管径的最大变形量不大于管径的20%;(5) 管线上的截断阀应为球阀或平板闸阀;(6) 管线上的管路附件的内径应与管线内径相同;(7) 三通处, 当支管直径为干线的 50%或以上时,管线上的三通应加挡球箅子;(8) 管输介质温度不大于70℃。
4 清管器最小运行速度的估算
清管器在管内运行并清除管垢, 是靠管内流动介质的能量作用于清管器上产生的推力来实现的, 推力的大小取决于清管器前后端的压力差, 只有当推力足以克服清管器所受的摩擦阻力及切削阻力, 且管内介质达到一定的流速时, 清管作业才能进行。当清管器清洗长距离管道时, 除下的垢会沉积下来, 为了防止垢的沉积和随之而来的堵塞问题, 就必须使清管器运行的最低速度为输送介质中结垢颗粒自由沉淀速度的5~7倍。

   


5 清管器清洗操作工艺
清管器清洗操作工艺方案的制订包括推动介质的选择、动力源的选择及清管工艺流程。
5 . 1 推动介质的选择
目前使用清管器清洗所用的推动介质分为液体和气体两大类。下面就这两类推动介质的优缺点进行比较。
5 . 1 . 1 液体介质 用液体介质进行清管器清洗效果比较好。
① 水的压缩性小。从清管器和管壁间泄漏一部分, 压力损失很小, 密封性好。
② 从清管器与管壁间泄漏的液体对清管器运行起到降温、润滑的作用, 减少清管器运行阻力。
③ 从清管器和管壁间泄漏的液体, 在压力的作用下形成高速液体射流, 对管壁上附着的垢起到剥落的作用。
④ 泄漏的液体在向前运行的过程中, 可将清管器剥落下来的垢冲带走一部分。但是液体介质的缺点也很明显。如在清洗大口径、 长距离管道时, 所需液体量非常大。例如一条内径600mm ,长5400mm 管线, 清管器每通过一次需用水2000m 3左右。一般使用方都不具备这么大的供水能力。
5 . 1 . 2 气体介质 使用气体介质的优点是来源方便,用空压机联接在发射器上就可以使用。空气虽压缩性好, 但密封性不好, 而且在清管器进入接收器时会有一些垢物随压力气体喷射出来。
5 . 2 动力源的选择
清洗动力源的选择主要看流量和压力。
5 . 2 . 1 压力 管径越大, 所需清洗压力越小; 管径越小, 清洗压力越大。一般来说清管器清洗所需压力非常
小,都在管道承压范围内。但对于一些承压较低的承插连接管道, 应注意不要让使用压力超过承受压力。
5 . 2 . 2 流量 计算流量的公式
5 . 3 工艺流程
清管器清洗工艺流程比较简单, 清洗系统主要由四部分组成, 即动力源、 发球装置、 清管管线及收球装置等。
清管时, 要提供足够的压力和流量, 以推动清管器及清除掉的管垢向前运动。根据管内结垢情况, 要精心地选择清管器的规格及类型, 并由小到大依次发送, 以免清管器在管内堵卡。依据收到的上一次清管器的表面磨损情况, 并通过管线压力及流量的变化, 计算出当前状况下的当量管径, 来选择下一次所用的清管器尺寸。
5 . 4 相关检测系统
除动力装置、收发球装置及各种规格及形式的清管器外, 为掌握管线走向、清管情况及寻找清管器的堵卡位置, 配备寻线仪、压力检测装置、流量计、清管器定位仪和通过指示仪等是必不可少的。
6 关键技术及难点
清管器清洗技术是一门综合的技术, 在该技术的研究及应用中, 清管的工艺计算以及根据不同的管垢类型来设计、制造、选用不同形式的清管器, 是该项技术的关键。清管的工艺计算, 是以流体力学为基础, 根据管线的有关工艺参数, 结合管线结垢的实际情况, 计算出清管时所需的压力、流量、清管器的运行速度以及管径的变化等重要数据。不同条件下形成的管垢其成分及物性差别很大, 特别是管垢的厚度和硬度直接关系到清管器的选用, 是清管成败的关键因素。因此, 根据不同的管垢类型使用不同形式的清管器尤为重要。现已设计、 制造出类型较为齐全的清管器, 如聚氨酯泡沫探测器、聚氨酯泡沫清管器、橡胶皮碗清管器、聚氨酯皮碗清管器、聚氨酯组合式清管器、钢刷式清管器、刮蜡式清管器、磁力清管器、刀盘式清管器、钉轮清管器、刷轮清管器等。(天津市英特节能技术有限公司拥有多项钢质清管器技术)。
在清管过程中, 因管内情况比较复杂, 有时会出现清管器的堵卡, 此时清管器将不能运动, 管线处于隔断状态, 若不及时采取措施, 可能危及到管线自身及生产的安全。因此, 如何确定清管器在管内的堵卡位置, 是清洗技术的难点。定位仪与清管器配套使用, 内携电子发射机的清管器在管道内运行, 并不断发出电脉冲, 信号穿越管壁和土层被定位仪接收, 经处理后报警显示,可了解清管器在管内的运行情况、 确定清管器在管道内的位置和管道的埋深。
此外, 也可以根据压力和流量的变化, 估算出清管器的堵卡位置。在压力和流量一定的条件下, 清管器能正常运行, 其运行距离与时间成正比。若管线内有异物使清管器受阻, 则压力必然变化, 流量也随之降低,此时通过压力和流量记录, 介质的传递速度及时间, 进而可计算出清管器在管中行走的距离, 并结合现场实际情况加以分析, 来判断堵卡位置并及时排除。
7 应用与效益
在国内, 清管器清洗技术除在原油及天然气长输管道上早已采用外, 又开创了在城市煤气管线清萘、供水管线清垢、石油液化气管线扫线等先例, 近年来又拓展到输送煤浆管线清管、火电厂排灰水管线除垢等新的领域。
采用清管器清洗技术, 可清除管内结垢, 增大管路排量, 提高系统效率, 节省大量能源。同时也使全线设备处于正常运行状态。天津市英特节能技术有限公司(022-86574128 http://www.198369.cn )是较早从事火电厂排灰水管线清管器除垢清洗工程的公司,拥有全面的的管道清管器清洗技术和成熟的现场施工经验。
采用清管器清洗技术, 可保证安全生产。此外, 采用清管器清洗技术清洗造纸厂、煤气公司、电厂等单位的输浆、煤气、排污、排灰水等管线, 均取得了良好的清管效果, 为企业节约了大量的能源消耗。
8 结束语
随着清管器技术水平的进一步提高和功能的不断完善, 清管器清洗技术在管道建设、管道运输维护中将会发
挥出更大的作用。
天津市英特节能技术有限公司(022-86574128 http://www.198369.cn )生产销售火电厂输灰水管线除垢专用清管器并进行技术转让和推广。
在火电厂输灰管道内壁清洗工程项目中,不停输清管器清洗的成本是化学清洗的40%-70%。

 

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