油氣管道清管技術的分析與研究

于奇

中油遼河工程有限公司 遼寧盤錦 124010

前言

在油氣工業中，清管是指管道運輸流體推動活塞狀物體用以來清潔管道內壁，該項作業被廣泛應用于油氣管道建設中和運行過程中，這樣一來就可以很好地保證了油氣管道的正常運行和輸送效率。在清管作業中清管器是必不可少的工具，它具有的優點主要包括里程長、管徑范圍大、不停輸作業、無腐蝕性和清垢均勻徹底且費用低等，這些優點從而使其成為了清管作業中最常用的工具。

一、清管器的類型和定位方法

清管器是一種在管腔內，借助于油、氣流推動或者自身動力來做運動，實現對管壁清潔和管道監測的工具。目前，清管器的結構和功能已經很多樣化了，使用的目的集中在清潔管壁和對管道的檢測上，在清管作業時清管器必須按照規范的操作程序來實施，這樣才能達到清管效果。

1.清管器的類型

清管器按照功能一般分為以管道清污為目的的普通清管器和以管道內檢測為目的的智能清管器兩類，不同功能的清管器可以繼續細分開來，前者包括機械式、整體式、泡沫式等，后者是對管道的幾何形狀、金屬損失和裂紋進行檢測的一種器具，主要通過一些無損檢測原理如超聲、漏磁和渦流等來實現的，細分為超聲智能、漏磁智能和渦流智能清管器。

（1）機械式清管器

機械式清管器組成部分主要有一個金屬主體和隔離密封裝置。隔離密封裝置主要的作用是用來隔離不同的流體，驅使清管器在管道運動的，同時也可以達到清理管道的目的，該裝置可以按照需求對其進行更換并反復使用。刮刀或者鋼刷也可以裝備到機械式清管器上，從而達到更好的清理殘渣的效果。

（2）整體式清管器

整體式清管器在材料的選擇上可以是多種多樣的，通常用的是聚氨酯材料，其設計也可以根據不同的需求而改變。體式清管器主要目的是起到密封隔離作用，與機械式清管器相似的地方在于其也可以裝備刷子達到更佳的清理效果，其對于濕氣管道中的水和凝析油液體具有極高的清除率，同時還可以控制原油管道中的蠟的積累。

(3)泡沫式清管器

泡沫式清管器多采用聚氨酯泡沫制造，主要由泡沫胚體和聚氨酯橡膠外涂層組成，泡沫胚體的密度和強度以及橡膠涂層的厚度可以根據需要而改變。泡沫式清管器具有良好的擴展性、質量輕、高壓縮率和柔性等優點，但是其清除管壁殘渣能力和耐磨性能較差。

2.清管器的定位

清管器在管道中運行時，時常會發生卡阻在管道中現象，其產生的原因有很多，一旦這種情況的發生，就需要對清管器進行定位，排除出現的問題，目前對清管器的定位常用的方法包括超聲波法、電磁法、放射性同位素法和噪音法等。

(1)超聲波法

超聲波法應用的原理是在清管器上安裝超聲波發射器裝置，通過接收發射器向外發射超聲波脈沖信號計算出清管器的位置，實現對清管器的追蹤和定位。超聲波信號的傳輸時需要介質的，其在經過不同類型物質界面時會發生嚴重衰減，受這一影響，超聲波法一般不用于氣體管道、埋地管道和多層管道中。

(2)電磁法

電磁法原理是在清管器上安裝線圈，這些線圈在通電的情況下會產生磁場，通過磁場探測器可以檢測到感應電壓，據此來確定清管器的位置。

(3)放射性同位素法

放射性同位素法是將放射性同位素源安裝在清管器上，通過使用革式計數器來監測輻射源的位置從而也就知道了清管器的位置所在。在放射源的選擇上，考慮到放射源一旦發生容器脫落所帶來的后果，一般使用半衰期較短的同位素，其衰減速度快，即使發生脫落也不會帶來很嚴重的后果。

（4）噪音法

清管器密封盤在管道中作業時，在經過管道接頭和焊縫處會因為接觸撞擊發出與管道正常輸送條件下的不同噪音，通過檢測這種噪音發源出就可以斷定清管器的位置所在，由于聲音的傳播受到管道周圍的材料以及密度的影響消聲會很嚴重，為了提高聲音的可檢測性，可以將一些附屬聲音發生裝置安裝在清管器上，從而提高聲音強度，便于更好的檢測清管器的位置。

二、清管作業注意事項

在使用機械清管器之前需要對管道的變形情況進行詳細的調查，防止受管道變形的影響而將清管器卡住在管道內。在清管過程中一般不要進行流程及設備的切換或者是管線的停輸，還需要實時追蹤相關運行參數，分析清管器的運行情況，保持其運行的穩定性，一旦出現異常情況時需要及時采取相應的措施來解決問題。對于一些具有分支的管線，在清管時需要給予特定的關注，在清管器通過分支點前后的一段時間里需要對支線進行暫時停輸處理，在清管器通過后方可恢復支線的運作。

結束語

清管作業是保證油氣管道正常運行與輸送效率的重要操作程序，伴隨著油氣管道技術的發展清管技術也日趨成熟，不同結構和功能的清管器不斷出現，在使用清管器的過程中需要嚴格按照操作程序來執行和約束，從而達到一定的清管效果，有效保證管道的有效輸送和避免事故的產生，清管作業是一項要求精細的工作，因此在實施的過程中需要預防一些情況的發生，一旦出現問題需要及時解決。

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