浅谈多元复合物理清管技术

窦泷　贾佳林　罗玉连　韩煦凝　郭思含

【摘要】在当今时代，化石燃料依旧是最主要的能源，在化石燃料管道运输中最常发生的问题就是堵塞问题，堵塞严重会影响管道的使用寿命，这时一个好用的清管器，可以方便的解决堵塞问题。本文先对管道堵塞物进行成分分析，然后对三种主流方法进行逐个分析，最后对多元复合物理清管进行技术分析。

【关键词】管道  物理清管  多元  复合  清管

在当今社会中，新能源技术正在逐渐发展。然而目前，大部分新能源技术成果仍处在实验室阶段，并未进行广泛应用，因此目前，传统的化石燃料仍是人类社会的能源支柱，包括船舶运输、公路运输、铁路运输、管道运输等。其中应用较为广泛的当属管道运输。管道运输过程中会产生各种各样的问题，例如地形选择，管材选择等，但是最常见的问题应该就是管道堵塞问题。在此声明本文主要对象是油田的管道，并不指其他的管道。

1、管道堵塞物成分分析

管道的堵塞物主要可以分为三类：腐蚀垢、盐类垢、泥沙等其他杂质

1.1腐蚀垢：

管道中的腐蚀垢主要是铁元素化合物，例如氧化铁，氢氧化铁等物质。这种水垢来源于管道本身材料。管道的材质一般为钢管或者铁管，因此管道中存在水的时候，水中的溶解氧通过电化学腐蚀的方式来侵蚀管道基体，进而造成堵塞，有的腐蚀介质会将管道内壁的钢铁氧化，腐蚀钢管，形成堵塞。

1.2盐类垢：

油田提取的原油往往伴随着水等其他物质，其中就包括着一些难溶，微溶，不溶物质，由于水质的限制，这些不溶物大多包括硫酸盐或碳酸盐，比较典型的例子包括碳酸钙，硫酸钙，硫酸钡等，这些不溶物质组成了盐类垢。

1.3其他杂质：

原油从地层中提取，进入管道时多少回含有一些泥沙，使用时间长的管道会生成蜡垢，砧泥等物质。石油中含有石蜡，且原油具有一定的粘性，在流经管道的时候，必然会有粘性损失，时间长就会产生蜡垢;同时原油中含有一定的微生物，原油本身是混合物，也是含有高分子物质，管道为微生物提供了生长环境，高分子物质和微生物排泄物共同作用就会生成砧泥。

2、常见三种主流管道清理方式简介

当堵塞问题发生后，就需要进行疏通。疏通管道目前主流的三种方法为：机械清管、高压水清管、化学清管。

2.1机械清管：

机械清管是指利用机械清管器对管壁进行剐蹭，将堵塞物刮下推出，达到清洗目的。它的优点是操作简便且价格低廉。但是其存在的问题是机械清管靠机械清管器一次的力度有限，一次清洗存在清理不彻底的问题，需行进多次才能清理干净。虽单次操作简便，但是操作多次需大量人工處理。机械清管器包括皮碗清管器，直板清管器等，它的工作原理是利用压差的方式推动进行，靠清洗装置清洗内壁，达到清管目的。

2.2化学清管：

化学清管，顾名思义，就是一种利用化学药剂将管壁杂质溶解，然后进行清洗的清管方式。它的优点是可以根据管道杂质的特点，很轻易的清洗干净;它的缺点是：由于常常使用酸性试剂，掌握不好酸的量就易破坏管道涂层，使其不均匀甚至是损坏管道，工艺复杂，清垢时间长成本高。化学清管需准备大量药剂，成分复杂，并不推荐首选使用。

2.3高压水清管：

高压水清管，是使用高压将水流喷出，利用水流强大的冲击力将附着在管道内壁的杂质刮下。它的优点是操作简便，清洗彻底，原料易得。但是它的缺点是：装机容量大，消耗水资源多，且涉及处理后的水处理问题，添加了新的问题，不符合当前的绿色环保社会主题。

3、元复合物理清管技术分析

3.1概述

在比较了三种常规的清管方式后，我们选择了相对来说价格低廉，施工强度低，施工人员少，设备简单的机械清管方式作为基础。然后进行了两点改进：1.酸洗，因为石油管道内有着防酸涂层，可以忽略酸性较弱的酸或少量酸对于管道的影响。利用酸溶液对管道内已经凝结的堵塞物进行进行松解，可以清理溶于酸的堵塞物和絮状易脱落的物质。酸洗时应尽量增大与堵塞物的接触面积，因此可以选择使用高压喷射，既能促进溶解，又可以冲刷走一部分堵塞物。2.涂层的应用。因为工作环境是酸性环境，所以普通的泵和清洗器则有着被腐蚀的风险，因此我们可以选择在清洗器零件表面和泵的内部和叶片添加耐磨耐腐蚀涂层，涂层保证耐磨性和力学性能，部件的橡胶圈也要选择耐酸橡胶。这样既保证了原有的机械强度，又增加了其抗腐蚀能力，节约成本。

3.2优势

（1）：工作效率更高，清洗彻底。本产品基于原来常规的机械清管设备改进研发，保留了机械清管器原有的施工强度低，价格低廉等优势的基础上，解决了清管不彻底的问题。（2）：工作人员不需要复杂培训，设备不需更改太多，价格相对低廉。我们的清管器最主要的改进在于清管设备上，对于管道的要求并不是十分的高，操作人员不需重新培训，想你对价格低廉，节约成本。

4、结语

多元复合物理清管技术可以凭借着自身优势，提高工作的效率。在实际的生产生活当中，我们要分析管内堵塞物样品的成分再进行清管方法的选择。只有适合的才是最好的。在处理堵塞物的时候不仅要考虑对管道的损伤，清理程度，还要考虑废物处理，尽量选择绿色环保的处理方式，妥善解决管道堵塞问题。

参考文献：

[1]李宗禄.油气管道的清管与化学处理[J].管道技术与设备，1995（04）：34-37.