本发明专利技术涉及一种高速气旋流管道清洗装置及方法。高速气旋流管道清洗装置，包括：增压与稳压装置、气旋流产生与加料装置、加料设施、加注磨料系统、加注液体系统、磨料筛分器、固液混合器、下料阀门、气旋流发生器、第一压力监测计、第二压力监测计、回收装置；上述高速气旋流管道清洗方法包括以下步骤：S1、确定研磨料类型；S2、确定除垢管段出入口；S3、确定除垢管段最优长度和分段方案；S4、试冲洗管道；S5、分级除垢；S6、管道除垢效果评价。相对于现有技术，本发明专利技术可以解决清洗设备适应性差，除垢效果差，化学除垢对管道损坏严重的难题，具有管道除垢效果高可达99％以上，实现长距离管道连续除垢，除垢成本低，对环境没有污染的优点。对环境没有污染的优点。对环境没有污染的优点。
【技术实现步骤摘要】
一种高速气旋流管道清洗装置及方法
[0001]本专利技术属于油田资源开发领域，具体地，涉及一种高速气旋流管道清洗装置及方法。
技术介绍
[0002]在我国油田开采过程中，由于油田管道干线长期运行，管线内结垢，外加泥沙等原因，导致管线压损较大，耗能较高，不能满足正常生产需求，需对其进行管线清洗作业，目前清洗管道的主要方法有PIG清管器、投球、化学除垢等方法，它们存在以下两个方面缺点：
[0003](1)设备适应性差，除垢效果差，以PIG清理器和投球清理方法为例，主要通过设备的清理器进入管道内，依靠清理器与管壁的摩擦力除去管壁内的结垢物，仅适用于一定内径大小的管道，由于管道内的结垢物较厚且硬度大，清理器与结垢物之间的摩擦力较大，对清理器磨损严重，且除垢质量差，容易造成管道堵塞，只适用于柔软污垢，清洗工艺受管道垂直、转弯、变径、分支、闸阀等复杂连接的影响，清理管线距离短。
[0004](2)化学除垢需要根据结垢物成分配备相应的化学溶解药剂，工作量大且化学溶解药剂不能重复利用，且不能与管道内的结垢物充分反应，在除垢后期化学溶解药剂会与管道发生化学反应，破坏管道，以及造成环境污染。
[0005]基于上述原因，亟需专利技术一种简便高效的高速气旋流管道清洗装置及方法，提高管道除垢效率，降低管道除垢成本，简化施工工艺，实现长距离管道连续除垢。
技术实现思路
[0006]针对目前采用的管道除垢普遍存在设备适应性差，除垢效果差，除垢成本高，管道损坏严重和污染环境的缺点，本专利技术提供一种高速气旋流管道清洗装置及方法，克服已有管道除垢存在的上述缺点，显著提高管道除垢工作效率及除垢效果，降低管道除垢成本。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]高速气旋流管道清洗装置，包括：增压与稳压装置、气旋流产生与加料装置、第一压力监测计、第二压力监测计、回收装置；其中：增压与稳压装置通过管线与气旋流产生与加料装置，用于向气旋流发生器注入压缩气体；气旋流产生与加料装置通过管线与除垢管段入口相连，用于向除垢管段注入高速气旋流、磨料和液体混合物；除垢管段入口和出口分别安装第一压力监测计和第二压力监测计，用于监测除垢管段进出口压力；回收装置通过管线与除垢管段出口相连，用于收集清洗管段排出物。
[0009]增压与稳压装置，包括空气压缩机、储气罐和气压阀门；空气压缩机右端接口通过管线与储气罐左端接口相连，储气罐右端安装有气压阀门。
[0010]气旋流产生与加料装置，包括：气旋流发生器和加料设施；器旋流发生器内安装有直吹阀门和旋流阀门；增压与稳压装置通过管线与气旋流发生器相连，用于向气旋流发生器注入压缩气体；加料设施，包括：加注磨料系统、加注液体系统、磨料筛选器、固液混合器和下料阀门，磨料筛选器上部接口通过管线与加注磨料系统底部接口相连，用于除去大粒
径磨料；固液混合器上部接口与磨料筛选器底部接口以及加注液体系统底部接口相连，用于充分混合磨料和液体；固液混合器底部接口通过管线与气旋流发生器顶部接口相连，固液混合器与气旋流发生器之间安装有下料阀门。
[0011]高速气旋流管道清洗方法，利用上述高速气旋流管道清洗装置，包括以下步骤：
[0012]S1、确定研磨料类型；
[0013]S2、确定除垢管段出入口；
[0014]S3、确定除垢管段最优长度和分段方案；
[0015]S4、试冲洗管道；
[0016]S5、分级除垢；
[0017]S6、管道除垢效果评价。
[0018]相对于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：减少堵管风险，不会对环境产生污染；达到管道本身尺寸通径除垢；清洗工艺不受管道垂直、转弯、变径、分支、闸阀等复杂连接方式以及管道材料类型限制；清洗过程中产生的废液仅限于管道系统内余留残液，不产生多余废液；清洗工艺实现了油田领域油气管道清洗作业距离及口径基本覆盖；最长作业距离可达6km连续除垢，操作简单安全，除垢效果可以达到99％以上。
附图说明
[0019]图1是高速气旋流管道清洗装置示意图；
[0020]图中：1、增压与稳压装置；2、气旋流产生与加料装置；21、加料设施；211、加注磨料系统；212、加注液体系统；213、磨料筛分器；214、固液混合器；215、下料阀门；22、气旋流发生器；3、第一压力监测计；4、除垢管段；5、第二压力监测计；6、回收装置。
具体实施方式
[0021]如图1所示，高速气旋流管道清洗装置，包括：增压与稳压装置1、气旋流产生与加料装置2、第一压力监测计3、第二压力监测计5、回收装置6；其中：增压与稳压装置1通过管线与气旋流产生与加料装置2，用于向气旋流发生器22注入压缩气体；气旋流产生与加料装置2通过管线与除垢管段4入口相连，用于向除垢管段4注入高速气旋流、磨料和液体混合物；除垢管段4入口和出口分别安装第一压力监测计3和第二压力监测计5，用于监测除垢管段4进出口压力；回收装置6通过管线与除垢管段出口相连，用于收集清洗管段排出物。
[0022]增压与稳压装置1，包括空气压缩机11、储气罐12和气压阀门13；空气压缩机11右端接口通过管线与储气罐12左端接口相连，储气罐12右端安装有气压阀门13。
[0023]气旋流产生与加料装置2，包括：气旋流发生器22和加料设施21；器旋流发生器22内安装有直吹阀门和旋流阀门；增压与稳压装置1通过管线与气旋流发生器22相连，用于向气旋流发生器22注入压缩气体；加料设施21，包括：加注磨料系统211、加注液体系统212、磨料筛选器213、固液混合器214和下料阀门215，磨料筛选器213上部接口通过管线与加注磨料系统211底部接口相连，用于除去大粒径磨料；固液混合器214上部接口与磨料筛选器213底部接口以及加注液体系统212底部接口相连，用于充分混合磨料和液体；固液混合器214底部接口通过管线与气旋流发生器22顶部接口相连，固液混合器214与气旋流发生器22之间安装有下料阀门215。
[0024]高速气旋流管道清洗方法，利用上述高速气旋流管道清洗装置，具体包括以下步骤：
[0025]S1、确定研磨料类型
[0026]提取将要清洗施工管段内壁结垢物；取5份不同位置处的结垢物试样进行烘干研磨，研磨粒径至0.075mm以下，采用X射线衍射对5份结垢物试样进行成分测试，确定结垢物组成；取5份不同位置处的结垢物试样进行硬度测试，确定结垢物的硬度等级；根据结垢物成分和硬度等级选用相应硬度和尺寸的磨料及液体类型。
[0027]S2、确定除垢管段出入口
[0028]用高程测量仪器确定待除垢管段的高程差，高程大的管端为气液固旋流入口端，高程小的管端为气液固旋流出口端；当测量的待除垢管段两端的高程一致时，根据施工场地情况确定气液固旋流入口端和出口端；测量待除垢管段两端管径，若管径相同，高程大的管端为气液固旋流入口端，高程小的管端为气液固旋流出口端；若管径不同，管径小的管端作为气液固旋流入口端，管径大的一本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高速气旋流管道清洗装置，包括：增压与稳压装置、气旋流产生与加料装置、第一压力监测计、第二压力监测计、回收装置；其特征在于：增压与稳压装置通过管线与气旋流产生与加料装置，用于向气旋流发生器注入压缩气体；气旋流产生与加料装置通过管线与除垢管段入口相连，用于向除垢管段注入高速气旋流、磨料和液体混合物；除垢管段入口和出口分别安装第一压力监测计和第二压力监测计，用于监测除垢管段进出口压力；回收装置通过管线与除垢管段出口相连，用于收集清洗管段排出物。2.根据权利要求1所述的高速气旋流管道清洗装置，其特征在于：增压与稳压装置包括空气压缩机、储气罐和气压阀门；空气压缩机右端接口通过管线与储气罐左端接口相连，储气罐右端安装有气压阀门。3.根据权利要求1或2所述的高速气旋流管道清洗装置，其特征在于：气旋流产生与加料装置包括：气旋流发生器和加料设施；器旋流发生器内安装有直吹阀门和旋流阀门；增压与稳压装置通过管线与气旋流发生器相连，用于向气旋流发生器注入压缩气体；加料设施，包括：加注磨料系统、加注液体系统、磨料筛选器、固液混合器和下料阀门，磨料筛选器上部接口通过管线与加注磨料系统底部接口相连，用于除去大粒径磨料；固液混合器上部接口与磨料筛选器底部接口以及加注液体系统底部接口相连，用于充分混合磨料和液体；固液混合器底部接口通过管线与气旋流发生器顶部接口相连，固液混合器与气旋流发生器之间安装有下料阀门。4.一种高速气旋流管道清洗方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、确定研磨料类型S2、确定除垢管段出入口S3、确定除垢管段最优长度和分段方案S4、试冲洗管道S5、分级除垢S6、管道除垢效果评价。5.根据权利要求4所述的一种高速气旋流管道清洗方法，其特征在于，S1步骤如下：提取将要清洗施工管段内壁结垢物；取5份不同位置处的结垢物试样进行烘干研磨，研磨粒径至0.075mm以下，采用X射线衍射对5份结垢物试样进行成分测试，确定结垢物组成；取5份不同位置处的结垢物试样进行硬度测试，确定结垢物的硬度等级；根据结垢物成分和硬度等级选用相应硬度和尺寸的磨料及液体类型。6.根据权利要求4或5所述的一种高速气旋流管道清洗方法，其特征在于，S2步骤如下：用高程测量仪器确定待除垢管段的高程差，高程大的管端为气液固旋流入口端，高程小的管端为气液固旋流出口端；当测量的待除垢管段两端的高程一致时，根据施工场地情况确定气液固旋流入口端和出口端；测量待除垢管段两端管径，若管径相同，高程大的管端为气液固旋流入口端，高程小的管端为气液固旋流出口端；若管径不同，管径小的管端作为气液固旋流入口端，管径大的一端作...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘红军，刘斌，李丕龙，孙培增，杨文飞，刘怡君，龚洁，梁涛，聂俊，刘洪恩，卢武忠，王庆，李肖，杨凤林，张鸿飞，
申请(专利权)人：东营汇聚丰石油科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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