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关于清管器的哪些事,你知道吗?

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关于清管器的哪些事,你知道吗?

发布日期:2017-02-17 作者: 点击:

清管器类型

长输天然气管道常用清管器有清管球、聚氨酯 泡沫清管器、机械清管器、测径清管器、智能清管器 (漏磁检测清管器),以及用于减少顺序输送混 油的隔离型清管器。

1.1清管球

清管球由氯丁橡胶制成,中空,壁厚为管径 10% (30~95 mm),通过清管球上注水排气孔的单 向阀控制注入水量,进而控制清管球过盈量。清管球主要清除管内积液和分隔介质,包括油品顺序输 送中不同油品的隔离,管道水压试验中排除管内空 气等。清管球缺点是清除块状物和粉尘能力较差, 如支线管道直径大于干线管道直径 1/2 的三通,或 采用等径三通,同时没有防护挡条,容易造成卡球 故障。

1.2聚氨酯泡沫清管器

聚氨酯泡沫清管器长度为管径 1.75~2 倍,过 盈量一般为 25 mm 或管径的 5%~10%,具有较高的 弹性、韧性和一定的耐磨性能,变形量超过 50%。 泡沫清管器通过能力强,易于通过弯管,即使发生 卡堵也可以依靠其高变形性能通过,或者提高压力 使其破裂,自行解除堵管,不会发生憋压事故。泡 沫清管器的泡沫碎屑对管道内壁无任何损伤,适用 于清扫具有内壁涂层的管道。缺点是清除杂物能力 一般,主要用于管道吸水、清污,只能一次性使 用,运行距离较短。

1.3机械清管器

机械清管器不仅能清除管内积液,还能清除固 体杂质,根据需要安装钢刷和刮板等增强清管效 果。机械清管器使用寿命长,一般可运行 800~ 1000 km,可安装跟踪设备、测径板、磁铁等。缺 点是通过性稍差,不适用于多弯头、阀门和有较大变形的管道。国内管道应用的机械清管器主要是碟 型皮碗清管器和双向直板清管器。碟型皮碗清管器过盈量一般为管径的 3%~5%,通过能力优于双向直板清管器。皮碗清管器在管道内运行保持固定方向,主要用于清除管道内积液、粉尘等污物。双向直板清管器清除能力优于皮碗清管器,特别是能有效清除管道内悬浮污物。相对碟型皮碗磨损更快,运行距离较短,短距离管段内有较好清管效率。直 板清管器可以双向运动,在管道投产或运行管道长 期不清管情况下,如发生堵塞可反吹解堵。

1.4测径清管器

测径清管器测量管道几何形状、椭圆度、凹凸 不平度和焊缝焊透性等参数,可提供管道状况原始 基础数据,为管道维修和清管提供依据。测径清管 器直径约为管径的60%,皮碗柔性好,可通过缩孔 15%的孔洞。测径清管器的关键技术是速度控制、检测精度、可靠性以及后期数据处理分析。在智能 清管前 (管道内检测) 应先发射测径清管器,确定管道内部状况,检测管道通过能力。

1.5智能清管器

智能清管器由数据采集传感器、支撑系统、驱 动系统、皮碗 (钢刷)、探头、电源系统和信号处 理系统组成,其长度是普通清管器的 4~5 倍。为 使管道内检测顺利进行,在发射智能清管器前先发 射普通清管器对管道进行清理,然后再发射测径清 管器,确定管道内部状况和通过能力。智能清管器采集确定的管道信息包括管道几何变形测量,管道 凹痕、起皱、椭圆度、弯曲半径等信息;管道金属 损失、蜡沉积以及腐蚀程度;管道裂纹缺陷位置、面积和严重程度。

清管器选型依据

清管器选型是一个多目标、多因素的决策问 题,主要确定清管器的机械强度、耐磨性、吸附 性、管道中输送介质的反应性以及通过能力,具体 如下:

1) 清管目标。管道清理的是液体还是固体杂 质污物,预测污物的数量。如预计泥沙杂质较多, 天然气管道可选带泄流孔的清管器,通过泄流孔气 体将沙子吹起,避免堵塞。

2) 管道生命周期阶段。新建管道是清理残 渣、初步测量、试压、干燥、试运行。运行管道是 清理蜡沉积和污物、介质隔离、抑制腐蚀。管道停 运报废是介质清除、填充惰性气体。

3) 确定清管的驱动介质 (油、水、气) 特性。

4) 清管器过盈量。考虑管道的最小弯曲半径 与弯曲角度、最小与最大内径、分支管道连接、沿线高程变化,以及沿线阀门/三通/弯头的类型、位置、尺寸等。

5)清管过程。管道提供的驱动压力范围值(管道最大允许操作压力、管道运行压力、温度参数变化),以及清管器运行的可能速度值范围和清 管器需运行的最大距离。

6) 清管器安装的钢刷和刮板尺寸。根据管道 内蜡沉积物的厚度和驱动力范围综合考虑。

7) 清管器的机械强度、耐磨性能以及与管道 中介质接触的反应性。

清管器发展趋势是适应长距离站间距清管要 求,对清管器的皮碗配置、皮碗强度和发射机质量 等要求更高。以中亚天然气管道为例,管线全长 1833 km,管径 1067 mm,设计压力 9.81 MPa,设计 输量 300×108 m3/a,清管站间距分别为 201 km 和 250 km,管道投产后首次清管选用了结构轻便、通 过能力强的两直四碟型皮碗清管器,主要技术指标 参数:支撑皮碗和碟型皮碗均由聚氨酯材料制成, 邵氏硬度分别为 85HA 和 80HA;清管器工作压力大 于 12 MPa,温度范围-30~100°C,过盈量 3%;清 管器质量 0.6 t,在管道内运行最低压差 0.2 MPa, 可持续运行的最长距离大于 300 km;可通过最小弯 头曲率半径为 3D (D 为管道外径) 以及最大变形不 超过管径 25%的管道;可安装跟踪装置,一旦发生 卡堵能够及时发现并定位卡堵位置。


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