PIG清洗技术

添加时间：	2020-06-08 14:45:56

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PIG清洗技术是一项由防腐专业引申为管道防护、维持的技术。始于20世纪60年代，主要用于管道内表面除锈、除垢、脱水、干燥及涂敷，是预防和清除管道结垢的良好技术。该工艺装备简单、清洗时不停输、对管道无腐蚀、无环境污染、操作简便、适宜作为常规操作定期进行。PIG清洗装置主要由PIG、发射接收设备、检测设备等组成。

PIG是由特殊的聚氨酯材料制成的形如子弹的清洗材料，有很好的弹性韧性。在管道线路中的弯头、T形三通管接头和弯曲管道部分都能容易通过，并且具有抗拉伸力、抗剪切强度高和很好的耐磨性，能在较高压力和温度下进行清管而不损坏。PIG的一般收缩率为5%-50%，zui大可达65%。可连续通过90度的标准弯头、变径管、180度的回转弯头、阀门和管接头等处。

一，PIG发射接收设备

PIG发射接收设备包括发射器、接收器及输送设备，在管道的一端用一个比实际管道直径大一点的安有变径接头的专用设备（渐缩管——为旋锥体结构），把PIG推入管道，通过液压泵或空气压缩机产生的液压或气压作用使PIG在管道中行走，利用PIG与管道壁间的摩擦进行清污。

二， PIG检测技术设备

PIG检测设备是安装在发射器和接收器上的信号控制器，其作用是在发射和接收时，检查发射和接收的PIG数量是否相等。流量计通过对PIG输送流体流量的计算，来确定PIG在管道中的行走位置。通过连续测定和记录发射器、接收器的动态压力，可以掌握PIG行进中的状态，并能监视升压现象的发生以及能发现和防止PIG堵塞事故的发生。

PIG相关检测设备：

（1）、闭塞解析仪：通过闭塞解析仪，选择合适的测试位置进行测试可对管线内的结垢情况（闭塞率和分布规律）有一个大概了解，以便为选择合适尺寸的PIG材料提供较为准确依据。

（2）、压力监测装置：清洗过程中需密切关注发射器和接收器上测压装置的压力的变化，由此可判断管内结垢情况和PIG运行状况，为后续PIG材料尺寸的选择和介质压力、流量的调节提供依据。一般管线清洗时，通过压力表或压力记录仪进行压力监测。

（3）、PIG定位装置：PIG定位装置可以将在管道中运行的PIG材料与地面接收装置有效的联系起来，从而可以比较准确地判断PIG材料的运行状况或停滞的位置。我公司采用的PIG定位装置可以将PIG材料的停滞位置准确在±20cm的范围。

（4）、PIG通过指示器：当PIG通过管道指定位置时，该仪器可以准确记录通过某一位置的时间，为PIG材料的快速定位提供准确的测试范围。

PIG通过指示器分为三类：机械信号指示、电信号指示和机电联合指示。一般垂直与管道安装，位于管道的顶部。

（5）、动力源及推动介质：动力源是提供适宜的动力来推动输送介质，是保证PIG顺利运行的关键。根据我国的实际情况，水、空气、油或其它输送液体介质均可作为动力源的推动介质。

三，PIG清洗技术的特点

（1）、适应性广。一般情况下，各种管道都可以用PIG清洗。

（2）、适合于对超长管道的清洗。几公里以至几十公里的长管道，用PIG清洗能在较短时间内完成清洗。

（3）、可采用多层清洗方式。使用PIG清洗可以在管道清洗过程中分别在两个PIG之间充入清洗用化学药剂、漂洗水或空气，分别完成清洗、漂洗或干燥过程。使清洗工艺大大简化，可节约大量的药品和设备，经济上更加节约。

（4）、设备简单、需用人员少、经济效益高。

四，PIG清洗技术对被清洗管线的要求

（1）、能承压的金属或非金属压力管道；

（2）、管径大于50mm的管线；

（3）、管径弯头曲率半径不小于管径的1.5倍；

（4）、管径的zui大变形量不大于管径的20%

（5）、管线上的截断阀应为球阀或平板闸阀；

（6）、管线上的管路附件的内径应与管线内径相同；

（7）、管输介质温度不大于70°C。

五，PIG（通球）管道清洗技术

PIG 管道清洗技术主要是通过发射器将 PIG 导进管道后，在摩擦力的作用下， PIG 将附着在管道内壁上的污垢除下，同时 PIG 尾部的推动介质经过 PIG 圆周与管壁之间的环隙到达 PIG 头部，形成小流量、高速度的环隙射流，冲开已除下的堆积在 PIG 前部的污垢。

动力源和推动介质介质是PIG清洗技术的重要组成环节。 动力源是指提供PIG前进的推动力的能量供给者，是保证 PIG 顺利运行的关键，可以因地制宜使用装置在用的泵站或压缩机等，也可根据技术要求另外安装动力源。推动介质是能量的传导者，管道所输送流体可作为推动介质。

（一）PIG 管道清洗具有的特点：

1、清洗管径范围大（50～500mm），清洗管线长（一次可通过数十公里）；

2、对管线金属本体无腐蚀，对环境无化学性污染；

3、清垢均匀；

4、清洗用度低。管径越强、管线越长，清洗用度越低；

5、可实现不停车清洗；

6、定期使用PIG清洗，可以使管线处于持久清洁状态，从而减少腐蚀，延长管线的使用寿命，进步管道的输送能力，进步经济效益。

7、适用范围广，各种产业和生活用水、污水管线、城市煤气管道、工厂用各种工艺管道、油田输油与输气管线等均可采用 PIG 清洗。 

（二）PIG管道清洗的应用价值

1、进步管道输送效率

水管结垢、气管积水、油管结蜡以及沉积锈蚀均会使管道阻力增大，输量减少。为了保证额定输送量，势采取进步工作压力，从而耗电量增加，管道使用寿命缩短。据调查，我国沿海地区50年管龄的供水管道，普遍因结垢和沉积物存在使管道输送有效面积减少70％以上。

以Dg400管道为例。新建管道有效面积为：

S=1/4ΠD2＝0.1256m2

说明：D为管道直径

按流速米/秒计算，一年的输水量为：

Q＝SVT=0.1256×1×3600×24×365=3960922吨

说明：T为时间

假定管内壁有100mm垢层，则有效面积 

St=1/4ΠD2＝0.0314m2

St/S=0.0314m2/0.1256m2=0.25=25%

即管道的有效面积***为原设计值的25％，这时一年的输水量为:

Qt＝StVT=0.0314×3600×24×365=990230.4吨

Qt/Q＝99/396＝0.25

即旧管道的输送效率***为原设计量的25％，一年就少输水：

ΔQ=Q－Qt=396－99＝297吨

按每输送1吨水0.1元计算，那么1年新管要比旧管多节省30万元，也就是说象这样的管道四条才能和1条新管道相等效，这样的管道清洗1次，每年就可节约电30万元。

对Dg200的管道，假设结垢层为50mm，清洗一次，每年可节电7.5万元。管径越大，结垢越厚，清洗效果就越明显。

大庆某公司首先在供水管道上采用PIG清洗技术，获得良好的经济效益和社会效益，不***可以节约大量开支，还改善了水质，减少了二次污染，对进步人民健康水平起到了积极的作用。吉林油田、辽河油田也都大面积在供水管道中推广PIG清洗工艺，在设计时就考虑到以后要经常PIG清洗，并把它作为一种工艺列进治理规程，管道就不会出现结垢堵塞和二次污染等题目。

输油管道结蜡、输气管道积水或其它沉积物同样会增加阻力，影响输送效率。由于油和气输送压力高、间隔远、输送用度高，进步管道输送效率意义更大。在利比亚有一条Φ850的输油管道，全长960km，头两年没有进行PIG清洗，运行3年后，无法进行正常输送了，才开始提出PIG清洗。第 一 次是用一种球面PIG，全线分成3段进行PIG清洗，每一段中一次投进三至四个球面PIG，先是探测试运，然后反复清蜡，历时三个多月才使管道恢复输送效率。这次清蜡中至少清出170多立方米的蜡，从此以后，每隔五天就清蜡一次，实验证实，定期PIG清洗是维护管道有效运行的要措施。

我国目前原油主要采用高温输送，主要油田原油凝固点为28～36℃。在加热输送原油时，一般原油出站温度总要比凝固温度高20℃以上，若管中油流温度低于凝固点，就可能造成停运事故，可是温度每升高1℃，就要消耗大量燃油，造成巨大浪费。以秦京管线为例，Φ529管道，长345.3km，设6个加油站，按年输油量600吨计算，温度每升高1℃每年就要多烧原油2580吨，浪费资金67万元，而均匀原油出站与进站温差为13.241℃，则1年就要烧掉原油3.4万吨，折合人民币数千万元。假如采用PIG清洗刮蜡技术，把输送油温度降低5℃，1年就可节省1000万元，可见在原油管道中采用PIG清洗工艺进行低温输送，经济效益是非常大的。

2、 排除二次污染，进步供水质量

经净化处理过的净水中，其化学物质在供水管道中进行反应，产生化学性沉淀，铁、铅、锌、铝、镁、锰、高分子电解质和微生物等沉积于管内壁形成“后混凝”层。其中多余的碳酸钙可堆成较多水垢，防碍水的流通；铁被氧化成氢氧化铁或氧化铁积垢，使管道流量降低或产生赤水；锌和铝的析出物均导致水质恶化，净化后的净水在管道输送过程中又受到“第二次”污染。为了解决这个题目，******进步出厂水的水质或加大投氯量等措施是不够的，而应该从“管道卫生学”的角度考虑题目，PIG清洗技术一种既经济实用又方便的办法，恢复旧管道的通水能力，改善管网的卫生状况，进步供水水质