智能清管器在管道上的應用

摘要：長期運行的輸油管道由于外界因素的影響致使其堵塞，嚴重的還會導致輸送介質的泄漏，不但給企業帶來巨大的經濟損失，還會對輸送管線周邊環境造成污染。因此，為了提高管道的輸送效率、保證油品的安全輸送，對管道進行清理和疏通是一項必不可少的管道維護作業。清管器作為機械清洗管道的設備之一，已經在世界上許多國家的管道行業得到廣泛應用?；诠艿赖奶厥庑院蛷碗s性，智能清管器是目前廣泛采用的管道內檢測設備。

關鍵詞：輸油管道 智能清管器 安全輸送 管道內檢測

中圖分類號：TE973 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）01（b）-0-01

為了減少給企業以和周邊居民造成的影響和損失及保證管道安全運輸介質，開展管道內檢測、對管道進行清理具有巨大的社會和經濟意義。由氣體、液體或管道輸送介質推動，用以清理管道的專用工具即清管器。它可以攜帶無線電發射裝置與地面跟蹤儀器共同構成電子跟蹤系統。目前，用于管道檢測的智能清管器主要有變形檢測清管器、電磁式檢測清管器、直線度檢測清管器、超聲波檢測清管器以及照像檢測清管器等。輸油管線的清管工作，其目的主要有四個方面：一是清除管內積液和雜物，減少摩阻損失，提高管道的輸送效率；二是避免低洼處積水；三是掃除管壁的沉積物、腐蝕產物，使其不存在附加的腐蝕電極，減少垢下損失；四是進行管內檢測和隔離液體作業[1]。

1 管道內檢測

智能清管也稱為管道內檢測。管道內檢測技術一般是將各種無損檢測設備加在管道清管器上，將原來用作清掃的清管器改為有信息采集、處理、存儲等功能的智能型管道缺陷檢測器，通過清管器在管道內的運動，達到檢測管道缺陷的目的。[2]。

管道內外腐蝕、局部變形等缺陷及判斷涂層的完好性都可以通過管道內檢測技術來檢測出來，保證了管道有效的輸送能力，延長管道使用壽命。另外，它還可以用做同管道內輸送不同流體介質的隔離器，它不僅密封性好，而且分界面可測，對同一管道分段輸送不同流體介質分類入罐提供了方便的手段和準確的依據。智能清管利用工具攜帶的儀器和設備，對管道進行在線檢測，檢測結果為管道完整性評價提供了可靠的依據[3]。

例如LCQZ系列智能電子清管器由帶電子發射機的清管器、智能尋跡定位接收機、智能通過報警指示儀及專用智能自動保護充電機組成。接收機由主機和探頭組成。該儀器能夠接收智能電子清管器發出的超低頻電信號，通過面板上的液晶顯示屏，顯示出信號的強度并識別電子清管器發出的超低頻電信號或外來干擾信號，真偽信號通過耳機輸出不同強度的音頻信號加以區別而進一步容易探測，顯示屏上的發光指示燈和耳機在電子清管器發出的超低頻電信號被接收識別后同時給出聲光指示，從而更容易、更準確地探測到在地下管道內電子清管器的位置。

2 工作原理

當管線清理時，將清管器從管線一端發射出去，另一端接受，依靠它在管內產生的刮削力和沖刷作用從而實現對管線的除銹、清污、清掃等工作。對于新建管線使用前的清理，一般采用空壓機或者泵等外部動力來推動清管器，在管道內運行；而對于已運行的管道清理需要置入相應的清管器，一般采用管道內輸送介質做動力來推動清管器在管道內行走，依靠清管器自身或其所帶機具所具有的刮削、沖刷作用來清除管道內的結垢或沉積物。

而智能電子清管器主要由清掃部分和發射機兩部分組成，發射機發出的信號是一種超低頻電信號。該儀器在管道內被流動介質推動完成“清掃”任務，同時還不斷地發射脈沖電信號。該信號能“透”管壁和土層傳送到地面上。從而更容易、更準確地探測到在地下管道內電子清管器的位置。

3 清管器的分類

根據管道內檢測的需要與否時，則可分為普通清管器和智能清管器。

按照用途分類，清管器可分為用于除管壁污垢的清洗清管器和用于排液分離的密封清管器。按照外觀形狀進行分類，清管器可分為芯棒形清管器、泡沫型清管器、一體化清管、以及球形清管器。目前，魯寧線及臨濮線原油站場都利用球形清管器清理管線污垢。另外，直型清管器、碟形清管器等也在實際應用中常見[3]。

4 在管道上的應用

4.1 用于管道的清洗

為保證輸送油品及氣體的質量，需要對管道進行清管。管線投產前，清管器需要完成以下6個階段：單管通清管器、分段試壓前通清管器、分段試壓后通清管器、大段通清管器、站間通清管器、站間水運通清管器[4]。新管道投產前清除管內殘留臟物及輸油、輸氣管道在投產運行一段時間后，管壁上會沉積污垢等雜質，都可以使用清管器以清洗輸油管道，對于超長管道的清洗，還可采用多層清洗方式為輸送介質的質量提供了可靠的保障。

4.2 用于智能清管

目前已有長輸管線利用電子跟蹤清管器其管線進行清管。該電子跟蹤清管成套儀器帶有一套超低頻無線收發系統，清管器攜帶一臺超低頻發射機在管道中運行，地面上接收機和通過指示儀在管道正上方接收到超低頻發射機發出的穿過管壁的電磁信號，經放大處理后顯示，并有聲報警，用以確定地下管道中清管器所在位置和運行情況[5]。

實踐證明一些智能清管器的運用達到了管道內檢測的要求。例如，湖南二期成品油管道項目上目前采用LCQZ系列電子清管器及智能探測定位成套儀器，該設備無誤報，能準確地分辨出電子清管器發射機發射出來的電信號和其它干擾信號。同時顯示器真實的顯示和記錄收到的電信號。實踐證明，清管器在原油、天然氣及成品油管道上使用較好。

5 結語

智能清管器在管道上的應用不僅減少了人員的浪費而且提高了經濟效益。目前，管道監控系統還可以通過清管器為管道系統工作狀況如裂紋或者污垢評估提供有價值的幫助，可靠的智能管道清管器保障了管道系統的輸送能力。隨著管道領域更廣泛的發展，對智能清管器的技術要求也變高了，耐磨問題、耐壓能力、卡堵及不同管徑等問題的出現對清管器的設計方法和材料提出了更高的要求。

參考文獻

[1]董列武，謝東生.湖南成品油管道的清管作業及經驗[J].石油庫與加油站，2010（2）.

[2]范向紅，王少華，那晶，等.我國管道漏磁檢測技術及其成就[J].石油科技論壇，2007（4）：55-56.

[3]劉凱，馬麗敏，鄒德福，等.清管器應用技術的發展[J].管道技術與設備，2007（5）.

[4]呂繼承，李文彬.慶哈長輸管道通清管器的經驗做法[J].管道技術與設備，2001（1）：19-20.

[5]趙鐘明.電子跟蹤清管器在天然氣管線的應用[J].腐蝕與防護，2002，23（1）：23-24.