孫濤

摘要：石油管道是石油產(chǎn)品輸送最常用的媒介和最主要的輸送設(shè)備，通常由金屬制成，由于石油管道長(zhǎng)時(shí)間使用后，金屬內(nèi)壁在空氣腐蝕下會(huì)自動(dòng)生銹以及產(chǎn)生污垢，污垢的存在會(huì)影響設(shè)施的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，金屬銹跡會(huì)影響石油的純度，因此有必要定時(shí)對(duì)石油管道的內(nèi)壁進(jìn)行防垢和除銹處理，以保證原油的純度和輸送的正常。

關(guān)鍵詞：輸油管線;防垢除銹;工藝研究

前言：我國(guó)石油管道網(wǎng)絡(luò)布局已經(jīng)貫穿東北及西南西部等地區(qū)，管道輸送是當(dāng)前石油運(yùn)輸?shù)淖钪饕问?，具有高效、低耗、連續(xù)輸送和自動(dòng)化程度高等優(yōu)勢(shì);石油管網(wǎng)管理是龐大而復(fù)雜的工程，管道生銹、結(jié)垢問(wèn)題已經(jīng)成為影響油田正常開(kāi)發(fā)的重要因素之一，嚴(yán)重的結(jié)垢生銹問(wèn)題會(huì)造成的管線的堵塞與報(bào)廢，不僅給生產(chǎn)企業(yè)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)還會(huì)對(duì)環(huán)境污染、生態(tài)安全等造成一定程度的隱患;因此，從根本上解決管線的防垢除銹問(wèn)題成為油氣企業(yè)系統(tǒng)工作中的重要環(huán)節(jié)，同時(shí)對(duì)原油的正常生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1.輸油管線污垢形成的原因分析

污垢通常以混合物的狀態(tài)存在，原油管道中污垢和銹跡形成的原因是多方面的，離子結(jié)合后在水中形成不溶或難溶的物質(zhì)，積累后形成鹽類分子，分子進(jìn)一步結(jié)合和排列而形成微晶體，進(jìn)而產(chǎn)生晶?；倪^(guò)程，先是少量垢核心在管道表面形成附著，然后更多的其它垢化合物聚集成更大的垢團(tuán)并堆積長(zhǎng)大沉積成垢，在不同管道的條件下，一部分垢被沖刷流走，隨著環(huán)境溫度的變化，難溶或微溶鹽的的溶解度不斷下降，導(dǎo)致更多的物質(zhì)析出，形成不同的結(jié)垢物，繼續(xù)生長(zhǎng)并最終阻塞管道，管道污垢物通常包括鹽類垢和含鈣、鎂、鍶的硫酸鹽和碳酸鹽類垢，污垢的形成會(huì)受到溫度和PH值等各種因素的影響。

2.污垢對(duì)輸油管線的危害

結(jié)垢對(duì)輸油管線的危害主要體現(xiàn)在幾個(gè)方面，一是造成能源的浪費(fèi)，由于原油在管道內(nèi)的運(yùn)送過(guò)程中需要使用相關(guān)的換熱設(shè)備對(duì)原油進(jìn)行升溫以及加熱，污垢物會(huì)增加流體阻力，降低換熱效率，影響換熱設(shè)備的運(yùn)行效能，從而造成整體的運(yùn)行成本增加;二是造成環(huán)境污染，管線污垢物形成后，必然會(huì)采取一定的措施清垢，其中化學(xué)清垢就是常用的手段之一，而化學(xué)清洗后的酸液排放等會(huì)給環(huán)境帶來(lái)一定的污染，頻繁的化學(xué)酸液排放甚至?xí)茐纳鷳B(tài)平衡，給人們的生活帶來(lái)嚴(yán)重影響;三是造成油企生產(chǎn)成本的增加，一方面是結(jié)垢導(dǎo)致的設(shè)備負(fù)擔(dān)，運(yùn)行設(shè)施成本增加，一方面因除垢除銹所產(chǎn)生的水資源浪費(fèi)，電力浪費(fèi)，以及更換管線，清洗管線等付出的人工維護(hù)成本等等無(wú)形中都增加了油企的生產(chǎn)成本，影響了整體的經(jīng)濟(jì)收益。

3.輸油管線的防垢除銹工藝

3.1化學(xué)除垢工藝

化學(xué)除垢工藝是通過(guò)在根據(jù)管道內(nèi)污垢的化學(xué)成分來(lái)投放合適的化學(xué)試劑對(duì)污垢和銹跡進(jìn)行溶解和清除，通過(guò)定期投放阻垢緩蝕劑和殺菌劑對(duì)管道進(jìn)行殺菌剝離清洗，殺菌剝離的目的是去除附著在管道中的泥垢和粘泥附著物，防垢劑的有效成分為高濃度粘性絡(luò)合物，通過(guò)螯合等作用，在儲(chǔ)層中能夠緩慢釋放，抑制成垢離子的產(chǎn)生，切斷其對(duì)藥劑的隔絕作用，使藥劑最大限度發(fā)揮其緩蝕阻垢的作用，以達(dá)到除銹與去污的目的;雖然化學(xué)除垢效果顯著，但一定程度上會(huì)加速設(shè)備和管道的腐蝕，造成對(duì)環(huán)境的污染;在國(guó)家日漸提供綠色社會(huì)的今天，化學(xué)除垢法已經(jīng)不能滿足綠色環(huán)保的社會(huì)發(fā)展需要，無(wú)法兼具社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益，具有一定的局限性。

3.2利用機(jī)械設(shè)備除垢

機(jī)械除垢是指通過(guò)借助各種器械設(shè)備對(duì)管道進(jìn)行清理，常用的除垢設(shè)備有小型的扁鏟、刮刀、撬棒等，大型的除垢設(shè)備有強(qiáng)力清管器、刷輪清管器、釘輪清管器、磁力清管器，炮彈性鋼針清管器以及清丸機(jī)和空化水射流等設(shè)備;借助器械工具深入管道中利用器械與管道結(jié)垢面摩擦，擠壓等力的作用下使污垢物被粉碎甚至脫落以達(dá)到除垢的目的;利用機(jī)械除垢時(shí)要隨時(shí)注意觀察除垢進(jìn)度，并對(duì)刮削力進(jìn)行調(diào)控，以免出現(xiàn)”過(guò)清理”而造成的管道損傷，影響管道使用壽命。

3.3超聲波除垢工藝

隨著科技的進(jìn)步，除垢工藝隨著時(shí)代的變化也在不斷更迭，朝更科學(xué)、更環(huán)保、使用更便捷的方向發(fā)展，比如在醫(yī)療，檢測(cè)以及軍事領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用的超聲波技術(shù)就被發(fā)展為新興的除垢技術(shù)，超聲波除垢技術(shù)是利用超聲波傳播過(guò)程中產(chǎn)生的剪切應(yīng)力效應(yīng)、高速微渦效應(yīng)以及超聲凝聚效應(yīng)，是一種純物理的防垢技術(shù)，對(duì)管道無(wú)腐蝕，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，能有效提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，降低人工維護(hù)費(fèi)用，延長(zhǎng)管道使用壽命，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。

3.4電磁場(chǎng)除垢工藝

利用電磁場(chǎng)能量進(jìn)行除垢是一項(xiàng)結(jié)合了生物、化學(xué)、物理反應(yīng)的復(fù)雜處理過(guò)程，通過(guò)將直流脈沖技術(shù)與變頻原理相結(jié)合而產(chǎn)生變頻電磁場(chǎng)處理技術(shù)，電磁場(chǎng)除垢技術(shù)是在靜電阻垢和磁場(chǎng)軟化水的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新型物理除垢處理技術(shù)，集除銹防銹，除垢防垢，殺菌緩蝕以及增注等各種功能于一體的綜合除垢工藝，有較好的去除管線污垢效果。

結(jié)束語(yǔ)：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和國(guó)民生活水平的不斷提高，對(duì)石油的市場(chǎng)需要量越來(lái)越大，原油輸送管道工程邁入集中建設(shè)時(shí)期，輸油管網(wǎng)的安全生產(chǎn)管理任重道遠(yuǎn)，通過(guò)從地層特征及結(jié)垢機(jī)理等方面入手，深入研究清垢防銹配方體系，不斷優(yōu)化施工工藝和施工參數(shù)，采取行之有效的措施對(duì)輸油管道進(jìn)行防銹除垢技術(shù)應(yīng)用，為實(shí)現(xiàn)石油的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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