成品油管道清管污油概述

摘要：隨著成品油管輸工藝的發展，成品油管道的建設也日益完善，管道在運行時，勢必會產生大量的污油，污油的形成過程非常復雜，若能找到合適的方法處理污油，將會帶來巨大的經濟效益，本文就污油的來源及其形態，污油的成因以及清管等進行論述。

關鍵詞：成品油;污油;除雜劑;管道清管

1、污油的來源和形態

當污油生產出來的時候，許多未加工的污油會被直接排放到環境中，這樣將對環境造成巨大的影響和威脅[1]。污油通常是各種油的混合物，并且含水量高，并且以乳狀液形式存在[2，3]。污油乳狀液中含有大量的樹膠和瀝青質，并且乳化污油的特征在于高乳化能力，高雜質含量和嚴重老化[4]。其形態經常受諸如溫度，電解質，比率，攪拌，粘度，潤濕性，親水性和界面張力等因素的影響[5]。其穩定性通常取決于油和水的百分比以及乳化劑的類型和用量。污油中的乳化劑通常是瀝青，樹脂，有機酸，粉碎的細粉等。這些乳化劑將粘附在分散相的液滴表面上，從而形成穩定的界面膜，防止分散相液滴聚結。

2、污油成因

一般污油的形成有很多方面的因素，混油是其中的一方面。我們在對長距離輸送油品的管道中，為了使輸油的效率得以提高，從而滿足用戶對各種油品的需求，再加上經濟因素的影響，常常會采用不同油品交替輸送，此種情況下，由于管道橫截面沿徑向流速的不均勻分布會產生混油。

一般在管道運行一定年限后，我們會對管道進行定期的清管，所以在清管作業當中，由于清管器與管道內壁接觸十分緊密，摩擦劇烈，使得管道內壁附著的腐蝕鐵銹、機械雜質以及油中析出的氧化物等脫落在油品中，然后與油品充分接觸、混合，從而形成污油。而且清管器的速度也是一個非常重要的參數，速度過大則會致使混油量增多，速度過小又會影響運行周期。

3、清管機理

清管器依靠清洗管道中的流體壓力或其他設備提供的壓力作為動力來達到清洗的目的，以便清管器可以在管道中向前推動以刮掉管壁上的污垢。管道內的污垢和碎屑被推出管道。管道中的清管器取決于前部和后部之間的壓力差，以驅動清管器在管道中前進。有兩種主要的驅動方法：第一種是使用流體的背壓作為推進清管器的動力，并且在推進過程中去除管道中的殘留污物。這種方法適用于清潔度相對較短的管道。另一種方式是利用清洗器周圍流體產生的壓力作為動力，使附著在管壁上的污物達到粉碎的效果，從而排出。這種方法通常適用于清潔度較長的管道。清管器的外徑一般比管道內徑大3%至5%，并且可以與管道緊密結合。因此在操作過程中具有高度的密封性，這使得清潔污垢變得非常容易。特別是當使用液體作為壓力供給液體時，所形成的射流會對管壁產生很大的沖擊力，使得污物可以被分離并送走（如圖1-1）。

清管器一般用于石油、天然氣、成品油以及其它化工原料的長輸管道的清管作業，當新管線被用作掃線施工驗收時，在役管線則會被用來清掃管內殘存的沉積物，還能夠檢測管道的損傷情況。清管的機理一般有兩種：一種是清管器在管道內壁的摩擦和刮削作用，從而使結垢與管道剝離破碎;第二種是清管器周圍流體泄漏，將會產生極大的沖擊力，使得管壁污垢進行剝離，在這一系列操作后，污垢會產生沖刷、粉化作用，同時流體的流動力會將懸浮的污垢分散排送出去。

4.清管器類型

清管器可以根據不同的方法分類。根據其使用目的可分為除垢用的清洗清管器和排水和分離的密封清管器;當然，他們可以被清理或分離的清管器劃分為實用清管器和具有檢測功能的遙控清管器。

4.1.普通型清管器

普通的清管器有不同的結構和形狀。一般來說，主要有兩類：球型（即清管球）和圓柱型。圓柱型清管器通常包括蝶形清管器、直板型清管器，直碟混合清管器，直板測徑清管器，軟質泡沫清管器和蝶形測徑清管器，直板鋼刷清管器等其他形式。

清管器的外部材料一般是耐油的、耐磨的高強度聚氨酯或氯丁橡膠。公稱直徑不超過100毫米的球型清管器通常填充有固體球體。當它們大于100mm時，使用充滿水的空心球。如果清管器沒有注滿足夠的水或管道中有很多污垢，它們可能會卡住或損壞。普通皮碗清管器是三層或四層皮碗。它通常由導向皮碗、密封皮碗和隔離皮碗組成。

4.2.智能型清管器

目前，智能清管器的發展非常迅速，結構差異也非常大。智能型清管器具有高分辨率漏磁技術，可以對管道中各種狀態的數據進行采集，然后對采集到的數據進行計算和處理，以及管道壁厚和閥門配件受到腐蝕、變形、裂紋、成型的位置和其他信息。智能清管器還可以使用衛星定位系統在操作過程中進行精確定位。另外，智能清管器的結構和原理各不相同。普通清管器的碗的前部和后部支撐著輪式清管器，并且沿周向增加了許多滾輪。滾筒通過彈簧的周邊支撐著清管器本體，使得清管器與管道之間的摩擦是滾動摩擦。該清管器用于通過安裝各種傳感器和檢測器來檢測管道的變形、輪廓、裂紋和壁厚。

雙向電子清管器具有雙向操作，遇到卡阻管道可逆行回原處的優點。經常使用聚氨酯皮碗，因為它的能力強、耐磨損、壽命長，其電子定位變送器使用改進的高性能電子定位變送器。智能清管器可以使用超聲波技術來檢測管道的腐蝕和堵塞。此外，它還具有頻率識別技術，可以極大地消除地磁干擾和部分電磁干擾，使其可以在現場使用，遠離電磁干擾。當智能清管器使用模式識別技術時，它們可以消除各種地磁和電磁干擾，基本上可以在任何情況下使用。

5、小結

污油形成的機理相對來說比較復雜，形成時間比較長且難以根除。因此本文中只考慮研究污油當中所含的機械雜質，且考慮到在經過掃線清管后才能得到污油，因此清管技術的好壞也會對實驗產生影響，在此只做簡單的介紹，不進行深入的探究。為了使污油能夠得到更好的凈化處理，選用殼聚糖和海藻酸鈉進行實驗研究，以便獲取更高的除雜率。

參考文獻：

[1] 張國軍，申龍涉，齊瑞，郭荃宏，宋士祥，馬躍，張純靜，孫憲航.原油含水率測量技術現狀與發展[J].當代化工，2012，41（01）：59-62+72.

[2] 吳迪，彭柏群，孟祥春，宋輝.采出液和采出水處理設施內污油的形成和穩定機制[J].精細與專用化學品，2012，20（11）：30-36.

[3] 王波，黃華，佘喜春.國內外污油脫水技術新進展[J].廣東化工，2015，42（04）：54+50.

[4] 孫旭，陳欣，劉愛俠.清管器類型與應用[J].清洗世界，2010，26（06）：36-41.

[5]汪益寧，肖偉.油田給油管道的結垢機理及治理措施[J].油氣田地面工程，2015，34（12）：90-91.

作者簡介：

邵慧龍，男，（1988.04-）吉林省吉林市，吉林化工學院講師，碩士。主要從事復雜流體流動方面的研究。

（作者單位：1.吉林化工學院;石油化工學院）