竇瀧　賈佳林　羅玉連　韓煦凝　郭思含

【摘要】在當(dāng)今時(shí)代，化石燃料依舊是最主要的能源，在化石燃料管道運(yùn)輸中最常發(fā)生的問題就是堵塞問題，堵塞嚴(yán)重會(huì)影響管道的使用壽命，這時(shí)一個(gè)好用的清管器，可以方便的解決堵塞問題。本文先對(duì)管道堵塞物進(jìn)行成分分析，然后對(duì)三種主流方法進(jìn)行逐個(gè)分析，最后對(duì)多元復(fù)合物理清管進(jìn)行技術(shù)分析。

【關(guān)鍵詞】管道? 物理清管? 多元? 復(fù)合? 清管

在當(dāng)今社會(huì)中，新能源技術(shù)正在逐漸發(fā)展。然而目前，大部分新能源技術(shù)成果仍處在實(shí)驗(yàn)室階段，并未進(jìn)行廣泛應(yīng)用，因此目前，傳統(tǒng)的化石燃料仍是人類社會(huì)的能源支柱，包括船舶運(yùn)輸、公路運(yùn)輸、鐵路運(yùn)輸、管道運(yùn)輸?shù)?。其中?yīng)用較為廣泛的當(dāng)屬管道運(yùn)輸。管道運(yùn)輸過程中會(huì)產(chǎn)生各種各樣的問題，例如地形選擇，管材選擇等，但是最常見的問題應(yīng)該就是管道堵塞問題。在此聲明本文主要對(duì)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為三類：腐蝕垢、鹽類垢、泥沙等其他雜質(zhì)

1.1腐蝕垢：

管道中的腐蝕垢主要是鐵元素化合物，例如氧化鐵，氫氧化鐵等物質(zhì)。這種水垢來(lái)源于管道本身材料。管道的材質(zhì)一般為鋼管或者鐵管，因此管道中存在水的時(shí)候，水中的溶解氧通過電化學(xué)腐蝕的方式來(lái)侵蝕管道基體，進(jìn)而造成堵塞，有的腐蝕介質(zhì)會(huì)將管道內(nèi)壁的鋼鐵氧化，腐蝕鋼管，形成堵塞。

1.2鹽類垢：

油田提取的原油往往伴隨著水等其他物質(zhì)，其中就包括著一些難溶，微溶，不溶物質(zhì)，由于水質(zhì)的限制，這些不溶物大多包括硫酸鹽或碳酸鹽，比較典型的例子包括碳酸鈣，硫酸鈣，硫酸鋇等，這些不溶物質(zhì)組成了鹽類垢。

1.3其他雜質(zhì)：

原油從地層中提取，進(jìn)入管道時(shí)多少回含有一些泥沙，使用時(shí)間長(zhǎng)的管道會(huì)生成蠟垢，砧泥等物質(zhì)。石油中含有石蠟，且原油具有一定的粘性，在流經(jīng)管道的時(shí)候，必然會(huì)有粘性損失，時(shí)間長(zhǎng)就會(huì)產(chǎn)生蠟垢;同時(shí)原油中含有一定的微生物，原油本身是混合物，也是含有高分子物質(zhì)，管道為微生物提供了生長(zhǎng)環(huán)境，高分子物質(zhì)和微生物排泄物共同作用就會(huì)生成砧泥。

2、常見三種主流管道清理方式簡(jiǎn)介

當(dāng)堵塞問題發(fā)生后，就需要進(jìn)行疏通。疏通管道目前主流的三種方法為：機(jī)械清管、高壓水清管、化學(xué)清管。

2.1機(jī)械清管：

機(jī)械清管是指利用機(jī)械清管器對(duì)管壁進(jìn)行剮蹭，將堵塞物刮下推出，達(dá)到清洗目的。它的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便且價(jià)格低廉。但是其存在的問題是機(jī)械清管靠機(jī)械清管器一次的力度有限，一次清洗存在清理不徹底的問題，需行進(jìn)多次才能清理干凈。雖單次操作簡(jiǎn)便，但是操作多次需大量人工處理。機(jī)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壓差的方式推動(dòng)進(jìn)行，靠清洗裝置清洗內(nèi)壁，達(dá)到清管目的。

2.2化學(xué)清管：

化學(xué)清管，顧名思義，就是一種利用化學(xué)藥劑將管壁雜質(zhì)溶解，然后進(jìn)行清洗的清管方式。它的優(yōu)點(diǎn)是可以根據(jù)管道雜質(zhì)的特點(diǎn)，很輕易的清洗干凈;它的缺點(diǎn)是：由于常常使用酸性試劑，掌握不好酸的量就易破壞管道涂層，使其不均勻甚至是損壞管道，工藝復(fù)雜，清垢時(shí)間長(zhǎng)成本高。化學(xué)清管需準(zhǔn)備大量藥劑，成分復(fù)雜，并不推薦首選使用。

2.3高壓水清管：

高壓水清管，是使用高壓將水流噴出，利用水流強(qiáng)大的沖擊力將附著在管道內(nèi)壁的雜質(zhì)刮下。它的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便，清洗徹底，原料易得。但是它的缺點(diǎn)是：裝機(jī)容量大，消耗水資源多，且涉及處理后的水處理問題，添加了新的問題，不符合當(dāng)前的綠色環(huán)保社會(huì)主題。

3、元復(fù)合物理清管技術(shù)分析

3.1概述

在比較了三種常規(guī)的清管方式后，我們選擇了相對(duì)來(lái)說(shuō)價(jià)格低廉，施工強(qiáng)度低，施工人員少，設(shè)備簡(jiǎn)單的機(jī)械清管方式作為基礎(chǔ)。然后進(jìn)行了兩點(diǎn)改進(jìn)：1.酸洗，因?yàn)槭凸艿纼?nèi)有著防酸涂層，可以忽略酸性較弱的酸或少量酸對(duì)于管道的影響。利用酸溶液對(duì)管道內(nèi)已經(jīng)凝結(jié)的堵塞物進(jìn)行進(jìn)行松解，可以清理溶于酸的堵塞物和絮狀易脫落的物質(zhì)。酸洗時(shí)應(yīng)盡量增大與堵塞物的接觸面積，因此可以選擇使用高壓噴射，既能促進(jìn)溶解，又可以沖刷走一部分堵塞物。2.涂層的應(yīng)用。因?yàn)楣ぷ鳝h(huán)境是酸性環(huán)境，所以普通的泵和清洗器則有著被腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)，因此我們可以選擇在清洗器零件表面和泵的內(nèi)部和葉片添加耐磨耐腐蝕涂層，涂層保證耐磨性和力學(xué)性能，部件的橡膠圈也要選擇耐酸橡膠。這樣既保證了原有的機(jī)械強(qiáng)度，又增加了其抗腐蝕能力，節(jié)約成本。

3.2優(yōu)勢(shì)

（1）：工作效率更高，清洗徹底。本產(chǎn)品基于原來(lái)常規(guī)的機(jī)械清管設(shè)備改進(jìn)研發(fā)，保留了機(jī)械清管器原有的施工強(qiáng)度低，價(jià)格低廉等優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，解決了清管不徹底的問題。（2）：工作人員不需要復(fù)雜培訓(xùn)，設(shè)備不需更改太多，價(jià)格相對(duì)低廉。我們的清管器最主要的改進(jìn)在于清管設(shè)備上，對(duì)于管道的要求并不是十分的高，操作人員不需重新培訓(xùn)，想你對(duì)價(jià)格低廉，節(jié)約成本。

4、結(jié)語(yǔ)

多元復(fù)合物理清管技術(shù)可以憑借著自身優(yōu)勢(shì)，提高工作的效率。在實(shí)際的生產(chǎn)生活當(dāng)中，我們要分析管內(nèi)堵塞物樣品的成分再進(jìn)行清管方法的選擇。只有適合的才是最好的。在處理堵塞物的時(shí)候不僅要考慮對(duì)管道的損傷，清理程度，還要考慮廢物處理，盡量選擇綠色環(huán)保的處理方式，妥善解決管道堵塞問題。

參考文獻(xiàn)：

[1]李宗祿.油氣管道的清管與化學(xué)處理[J].管道技術(shù)與設(shè)備，1995（04）：34-37.