一種原油管道清理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種原油管道清理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括蒸汽機(jī)組、空壓機(jī)組、PIG發(fā)送裝置、接收裝置、含油污水處理一體機(jī)、氣冷卻吸附器，對(duì)廢棄石油管道采用蒸汽加熱和多功能PIG清管器相配合的方法進(jìn)行清洗，清洗效果好，效率高，清出的污油利用含油污水處理一體機(jī)收集后裝入油罐車回收利用，排出的氣體經(jīng)油氣冷卻、吸附器處理后排放，產(chǎn)生的污水經(jīng)含油污水處理一體機(jī)處理后回收利用，利用該技術(shù)不僅可以保護(hù)資源、降低能耗，而且沒有污油、污水排放，達(dá)到了資源消耗最小化。
【專利說明】
一種原油管道清理系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種原油管道清理技術(shù)，具體為一種原油管道清理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]管道輸送是石油最主要的運(yùn)輸方式，近年來隨著人類對(duì)石油需求的不斷增長(zhǎng)，我國(guó)石油輸送管道取得突破性發(fā)展，但廢棄管道也逐年增多，一是老齡化報(bào)廢管道，一般在管道運(yùn)行到了安全使用年限，按管道管理規(guī)范進(jìn)行報(bào)廢;二是隨著各地城鎮(zhèn)規(guī)劃建設(shè)的不斷發(fā)展，部分管道已被城區(qū)占?jí)海o管道運(yùn)行造成一定的安全隱患。為滿足石油管道的安全使用條件，根據(jù)《中華人民共和國(guó)石油天然氣管道保護(hù)法》要求，需要對(duì)老化和被占?jí)汗芫€，另辟新徑進(jìn)行改造。根據(jù)《管道儲(chǔ)運(yùn)有限公司長(zhǎng)輸管道報(bào)廢管理方法》要求，改造后被廢棄的石油管道，要首先進(jìn)行無害化處置，處置后的管道應(yīng)確保對(duì)人身安全、土地、氣象環(huán)境、周圍建(構(gòu))物無危害;對(duì)無法拆除的管段要注漿封存，防止塌陷。
[0003]而原油管道的無害化處置，則是一般通過對(duì)石油管線清洗實(shí)現(xiàn)，簡(jiǎn)單說就是將管道內(nèi)壁的油垢、雜質(zhì)清除干凈。目前主要采用化學(xué)清洗和PIG物理清洗工藝。但以上工藝都有各自的缺點(diǎn)，在實(shí)際清洗工程中以上方法均不令人滿意?；瘜W(xué)清洗不僅成本高，而且因清洗劑污染后造成的污水處理費(fèi)也很大，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，又不環(huán)保；只用PIG物理清洗工藝很難將管道清洗干凈;管道處置過程中都很難達(dá)到安全、高效、環(huán)保的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述原油管道處理方式存在的技術(shù)問題，本實(shí)用新型特提供了一種環(huán)保、能耗低、清洗效率高的原油管道清理系統(tǒng)。
[0005]為達(dá)到上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0006]—種原油管道清理系統(tǒng)，它包括蒸汽機(jī)組、空壓機(jī)組、PIG發(fā)送裝置、接收裝置、含油污水處理一體機(jī)、氣冷卻吸附器，蒸汽機(jī)組包括蒸汽發(fā)生裝置、壓力監(jiān)控裝置，蒸汽機(jī)組可與被清洗管道法蘭連接連通，也可與PIG發(fā)送裝置連接，空壓機(jī)組包括空氣壓縮機(jī)，其可與管道連接，PIG發(fā)送裝置包括發(fā)送器及PIG球，接收裝置包括接收器、緩沖罐及配套管線，發(fā)送器及接收器均可與管道連接，含油污水處理一體機(jī)與被清洗管道出污口連通，氣冷卻吸附器與接收裝置連接。
[0007]所述的PIG球發(fā)送裝置還包括儀器檢測(cè)定位裝置，S卩PIG球內(nèi)設(shè)置有定位信號(hào)發(fā)射裝置，外操作人員持有地面跟蹤儀，通過相應(yīng)信號(hào)接收器并通過顯示設(shè)備定位PIG球在清洗管路內(nèi)的具體位置，便于操作人員及時(shí)更換配套設(shè)備或者監(jiān)控PIG的運(yùn)行情況。
[0008]蒸汽機(jī)組的管線的管徑為DN50，連接方法為法蘭連接，蒸汽管線是由蒸汽機(jī)組的出氣閥連接到發(fā)送器的進(jìn)氣閥上。
[0009]所述的蒸汽機(jī)組、空壓機(jī)組可安裝在移動(dòng)運(yùn)輸車輛設(shè)備上。
[0010]所述的空壓機(jī)組、蒸汽機(jī)組均通過發(fā)送器與被清洗管路連接。
[0011]所述的蒸汽機(jī)組以可以產(chǎn)生高溫蒸汽的普通蒸汽機(jī)組即可，空壓機(jī)組采用6m3/h的即可。
[0012]含油污水處理一體機(jī)，包括浮油吸收器、抽吸栗、旋流油水分離器、收油筒、氣浮機(jī)、過濾吸附器，包括浮油吸收器設(shè)置在隔油池內(nèi)液面表層處，其通過管路與抽吸栗連接，管路出液口與旋流油水分離器連接，含油污水經(jīng)過隔油調(diào)節(jié)池沉淀去除大顆粒雜質(zhì)、并通過浮油吸收器去除了表面的大量浮油后，由抽吸栗提升先進(jìn)入旋流油水分離器，分離出的油流入收油桶回收，分離出的污水再進(jìn)入氣浮機(jī)處理，氣浮機(jī)處理出的雜物進(jìn)入浮渣箱內(nèi)，氣浮處理出的水經(jīng)氣浮清水箱內(nèi)的提升栗進(jìn)入后續(xù)兩級(jí)過濾吸附器，一級(jí)采用核桃殼過濾，二級(jí)采用改性纖維過濾。過濾出的水先打入槽車，經(jīng)取樣化驗(yàn)合格后方可回收利用或妥善排放。
[0013]所述的隔油池為鋼板焊制的可移動(dòng)式箱體，蒸管、吹掃和通球時(shí)排出的含油污水都打入隔油調(diào)節(jié)池，池內(nèi)放置移動(dòng)式浮油吸收器，當(dāng)池內(nèi)油層達(dá)到一定厚度時(shí)，開啟抽油栗油吸入二次分離箱，通過斜管分離法使油上浮水下沉，油液自動(dòng)從流油管流入收油桶內(nèi)，收油桶內(nèi)的污油要及時(shí)裝袋子回收或用抽油栗抽入槽車回收。
[0014]氣冷卻吸附器可將廢氣處理，確保排放環(huán)保氣體。
[0015]壓力表要安裝在PIG球發(fā)送端，根據(jù)監(jiān)控壓力，可以判明PIG運(yùn)行情況和大致位置，接收器處設(shè)置有溫度計(jì)，用以監(jiān)測(cè)管路出口處的管內(nèi)氣體溫度。
[0016]一種原油管道清理施工方法，它包括以下步驟:
[0017]1.第一次清管，首先在PIG發(fā)送裝置內(nèi)安裝一個(gè)特制的裸體泡沬清管器，將蒸汽機(jī)組與管道連通，啟動(dòng)蒸汽機(jī)組利用蒸汽作推進(jìn)劑，先把管內(nèi)的污油推出，同時(shí)也開始利用管內(nèi)蒸汽加熱管道，使清管器后面的結(jié)蠟層逐漸融化，泡沫清管器的運(yùn)行壓力很小約為
0.03-0.05MPa，為提高清洗效果和利于污油的回收，要用蒸汽調(diào)節(jié)閥來控制流量，使清管器保持低速、勻速運(yùn)行，實(shí)驗(yàn)證明清管器運(yùn)行速度不超過2m/s為最好，管道另一端的出污口處排出污油，由抽油栗將污油抽至污油回收裝置，通過接收裝置將第一個(gè)球收起。
[0018]2.二次清管，在管道溫度降下之前，選擇鋼主體PIG清管器作為PIG發(fā)送裝置的二號(hào)PIG球，同時(shí)將蒸汽機(jī)組、空壓機(jī)組與管道連接，利用蒸汽和空壓機(jī)的混合氣體作推進(jìn)劑，通過調(diào)整空壓機(jī)組及蒸汽機(jī)組的閥門，使二號(hào)球盡量緩慢前進(jìn)，并用地面跟蹤儀監(jiān)測(cè)PIG運(yùn)行，從PIG的變形情況確定下一步所放的PIG的規(guī)格及型號(hào)，以便更好地將管內(nèi)沉積的污垢等雜物清理出來。
[0019]3.后續(xù)清管，第三次清洗和第二次清洗要連續(xù)進(jìn)行，要在管體溫度大于油臘結(jié)晶溫度時(shí)進(jìn)行清管器發(fā)射，即一般情況下管體溫度應(yīng)在80—150°C，管道出污口溫度不低于80°C，以便更有效的將軟化后的管壁上的污油清出；重復(fù)進(jìn)行步驟三后續(xù)清管，次數(shù)以管內(nèi)達(dá)到無油、垢、及其它雜物，管壁呈現(xiàn)金屬本色為準(zhǔn)。
[0020]4.驗(yàn)收，選用白色泡沫球PIG球，用空壓機(jī)作氣源再次進(jìn)行管道通球，接收到的泡沫球體無固、液物為合格;用測(cè)爆儀檢測(cè)管內(nèi)氣體無可燃?xì)怏w為合格。
[0021]所述的步驟一中，清管器進(jìn)入接收器后，要觀察末端溫度計(jì)，當(dāng)溫度達(dá)80度以上后即可停止本次的清洗工作，即停止輸送蒸汽，等到無蒸汽排出后，打開收發(fā)器取出清管器，
[0022]所述的裸體泡沬清管器為一種PIG球，具備一定的彈性并可充斥在原油管路內(nèi)。
[0023]所述的二號(hào)球緩慢前進(jìn)的速度不宜超過lm/s。
[0024I PIG清洗應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，不宜中斷。若推動(dòng)介質(zhì)不能連續(xù)保證，會(huì)使運(yùn)動(dòng)中止，且增加清洗的風(fēng)險(xiǎn)。
[0025]本實(shí)用新型的有益效果為:
[0026]有關(guān)研究表明去除長(zhǎng)輸石油管道凝結(jié)層的關(guān)健影響因素是溫度，加熱清洗對(duì)凝結(jié)層的清洗效果和效率都很高，根據(jù)這一特性，結(jié)合各種PIG清管技術(shù)，研究制造了該套廢棄石油管道無害化清洗專用系統(tǒng)，利用這些機(jī)械設(shè)備，對(duì)廢棄石油管道采用蒸汽加熱和多功能PIG清管器相配合的方法進(jìn)行清洗，清出的污油利用含油污水處理一體機(jī)收集后裝入油罐車回收利用，排出的氣體經(jīng)油氣冷卻、吸附器處理后排放，產(chǎn)生的污水經(jīng)含油污水處理一體機(jī)處理后回收利用。通過施工證明，該技術(shù)方法具有的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)如下:
[0027]I)有利于環(huán)境保護(hù)，利用該技術(shù)不僅可以保護(hù)資源、降低能耗，而且沒有污油、污水排放，達(dá)到了資源消耗最小化。
[0028]2)不發(fā)生因清洗劑污染后造成的污水處理費(fèi)，有明顯的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。
[0029]3)主要機(jī)械運(yùn)行操作為自動(dòng)化，能有效減少操作失誤，提高了工作效率，并降低了人工費(fèi)用。
[0030]4)因?yàn)楣艿狼逑床恍枰匀慌趴?，管道的安裝形式也不受限制。
【附圖說明】
[0031 ]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例流程結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]如附圖所示的一種原油管道清理系統(tǒng)，它包括蒸汽機(jī)組、空壓機(jī)組、PIG發(fā)送裝置、接收裝置、含油污水處理一體機(jī)、氣冷卻吸附器，蒸汽機(jī)組包括蒸汽發(fā)生裝置、壓力監(jiān)控裝置，蒸汽機(jī)組可與被清洗管道法蘭連接連通，也可與PIG發(fā)送裝置連接，空壓機(jī)組包括空氣壓縮機(jī)，其可與管道連接，PIG發(fā)送裝置包括發(fā)送器及PIG球，接收裝置包括接收器、緩沖罐及配套管線，發(fā)送器及接收器均可與管道連接，含油污水處理一體機(jī)與被清洗管道出污口連通，氣冷卻吸附器與接收裝置連接。
[0033]所述的PIG球發(fā)送裝置還包括儀器檢測(cè)定位裝置，S卩PIG球內(nèi)設(shè)置有定位信號(hào)發(fā)射裝置，外操作人員持有地面跟蹤儀，通過相應(yīng)信號(hào)接收器并通過顯示設(shè)備定位PIG球在清洗管路內(nèi)的具體位置，便于操作人員及時(shí)更換配套設(shè)備或者監(jiān)控PIG的運(yùn)行情況。
[0034]蒸汽管線的管徑為DN50，連接方法為法蘭連接，蒸汽管線是由蒸汽機(jī)組的出氣閥連接到發(fā)送器的進(jìn)氣閥上。
[0035]該系統(tǒng)還包括氮?dú)鈾C(jī)組，采用液氮罐裝運(yùn)輸車通過液氮?dú)饣b置產(chǎn)生氮?dú)猓蟮獨(dú)鈮毫?.1—1.0MPa，可替代空壓機(jī)組。
[0036]所述的氮?dú)鈾C(jī)組、蒸汽機(jī)組、空壓機(jī)組可安裝在移動(dòng)運(yùn)輸車輛設(shè)備上。
[0037]所述的空壓機(jī)組、蒸汽機(jī)組均通過發(fā)送器與被清洗管路連接。
[0038]所述的蒸汽機(jī)組以可以產(chǎn)生高溫蒸汽的普通蒸汽機(jī)組即可，空壓機(jī)組采用6m3/h的即可。
[0039]含油污水處理一體機(jī)，包括浮油吸收器、抽吸栗、旋流油水分離器、收油筒、氣浮機(jī)、過濾吸附器，包括浮油吸收器設(shè)置在隔油池內(nèi)液面表層處，其通過管路與抽吸栗連接，管路出液口與旋流油水分離器連接，含油污水經(jīng)過隔油調(diào)節(jié)池沉淀去除大顆粒雜質(zhì)、并通過浮油吸收器去除了表面的大量浮油后，由抽吸栗提升先進(jìn)入旋流油水分離器，分離出的油流入收油桶回收，分離出的污水再進(jìn)入氣浮機(jī)處理，氣浮機(jī)處理出的雜物進(jìn)入浮渣箱內(nèi)，氣浮處理出的水經(jīng)氣浮清水箱內(nèi)的提升栗進(jìn)入后續(xù)兩級(jí)過濾吸附器，一級(jí)采用核桃殼過濾，二級(jí)采用改性纖維過濾。過濾出的水先打入槽車，經(jīng)取樣化驗(yàn)合格后方可回收利用或妥善排放。
[0040]所述的隔油池為鋼板焊制的可移動(dòng)式箱體，蒸管、吹掃和通球時(shí)排出的含油污水都打入隔油調(diào)節(jié)池，池內(nèi)放置移動(dòng)式浮油吸收器，當(dāng)池內(nèi)油層達(dá)到一定厚度時(shí)，開啟抽油栗油吸入二次分離箱，通過斜管分離法使油上浮水下沉，油液自動(dòng)從流油管流入收油桶內(nèi)，收油桶內(nèi)的污油要及時(shí)裝袋子回收或用抽油栗抽入槽車回收。
[0041]壓力表要安裝在PIG球發(fā)送端，根據(jù)監(jiān)控壓力，可以判明PIG運(yùn)行情況和大致位置，接收器處設(shè)置有溫度計(jì)，用以監(jiān)測(cè)管路出口處的管內(nèi)氣體溫度。
[0042]一種原油管道清理施工方法，它包括以下步驟:
[0043]1.第一次清管，首先在PIG發(fā)送裝置內(nèi)安裝一個(gè)特制的“裸體泡沬清管器”，將蒸汽機(jī)組與管道連通，啟動(dòng)蒸汽機(jī)組利用蒸汽作推進(jìn)劑，先把管內(nèi)的污油推出，同時(shí)也開始利用管內(nèi)蒸汽加熱管道，使清管器后面的結(jié)蠟層逐漸融化，泡沫清管器的運(yùn)行壓力很小約為
0.03-0.05MPa，為提高清洗效果和利于污油的回收，要用蒸汽調(diào)節(jié)閥來控制流量，使清管器保持低速、勻速運(yùn)行，實(shí)驗(yàn)證明清管器運(yùn)行速度不超過2m/s為最好，管道另一端的出污口處排出污油，由抽油栗將污油抽至污油回收裝置，通過接收裝置將第一個(gè)球收起。
[0044]2.二次清管，在管道溫度降下之前，選擇鋼主體PIG清管器作為PIG發(fā)送裝置的二號(hào)PIG球，同時(shí)將蒸汽機(jī)組、空壓機(jī)組與管道連接，利用蒸汽和空壓機(jī)的混合氣體作推進(jìn)劑，通過調(diào)整空壓機(jī)組及蒸汽機(jī)組的閥門，使二號(hào)球盡量緩慢前進(jìn)，并用地面跟蹤儀監(jiān)測(cè)PIG運(yùn)行，從PIG的變形情況確定下一步所放的PIG的規(guī)格及型號(hào)，以便更好地將管內(nèi)沉積的污垢等雜物清理出來。
[0045]3.后續(xù)清管，第三次清洗和第二次清洗要連續(xù)進(jìn)行，要在管體溫度大于油臘結(jié)晶溫度時(shí)進(jìn)行清管器發(fā)射，即一般情況下管體溫度應(yīng)在80—150°C，管道出污口溫度不低于80°C，以便更有效的將軟化后的管壁上的污油清出；重復(fù)進(jìn)行步驟三后續(xù)清管，次數(shù)以管內(nèi)達(dá)到無油、垢、及其它雜物，管壁呈現(xiàn)金屬本色為準(zhǔn)。
[0046]4.驗(yàn)收，選用白色泡沫球PIG球，用空壓機(jī)作氣源再次進(jìn)行管道通球，接收到的泡沫球體無固、液物為合格;用測(cè)爆儀檢測(cè)管內(nèi)氣體無可燃?xì)怏w為合格。
[0047]所述的步驟一中，清管器進(jìn)入接收器后，要觀察末端溫度計(jì)，當(dāng)溫度達(dá)80度以上后即可停止本次的清洗工作，即停止輸送蒸汽，等到無蒸汽排出后，打開收發(fā)器取出清管器，
[0048]所述的裸體泡沬清管器為一種PIG球，具備一定的彈性并可充斥在原油管路內(nèi)。
[0049]所述的二號(hào)球緩慢前進(jìn)的速度不宜超過lm/s。
[0050]PIG清洗應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，不宜中斷。若推動(dòng)介質(zhì)不能連續(xù)保證，會(huì)使運(yùn)動(dòng)中止，且增加清洗的風(fēng)險(xiǎn)。
[0051]隔油池廢水經(jīng)過污水栗進(jìn)入旋流油水分離器內(nèi)，靠?jī)煞N不相溶液體的比重差，主要用于去除水中80%以上的非乳化油。旋流油水分離器的關(guān)鍵部件“旋流管”由分配口、旋流腔、收縮腔、尾錐、尾管、底流口、溢流口等部分組成。油水混合液由旋流腔上的分配口進(jìn)入旋流管，在一定的壓差條件下，形成螺旋流動(dòng)。經(jīng)收縮腔、尾錐兩級(jí)收縮，使流體增速并在旋流管內(nèi)形成一個(gè)穩(wěn)定的離心力場(chǎng)。根據(jù)斯托克斯(stokes)定律，油水混合液中重相水在強(qiáng)大離心力作用下被拋向旋流管內(nèi)壁呈螺旋態(tài)從底流口排出，輕相油則向旋流管的中心聚集形成油芯，從溢流口排出，實(shí)現(xiàn)油水分離。該離心場(chǎng)產(chǎn)生離心加速度為2000g，因此油水在幾秒內(nèi)可實(shí)現(xiàn)分離。
[0052]旋流油水分離器出水自流進(jìn)入氣浮分離機(jī)內(nèi)，利用溶氣系統(tǒng)產(chǎn)生的溶氣水中的微氣泡，與水中的絮體粘合在一起，懸浮物及油類隨微氣泡一起上升至水面，形成浮渣，使水中的懸浮絮體得到去除，該設(shè)備由箱體、溶氣系統(tǒng)、刮渣機(jī)、空壓機(jī)等組成，溶氣系統(tǒng)是設(shè)備的核心，是產(chǎn)生微氣泡的關(guān)鍵部件，溶氣系統(tǒng)制備的溶氣水在接觸室內(nèi)釋放，形成大量微氣泡群，與廢水充分混合，從而黏附于水中的絮凝體上升，清水徹底分離出來。清水通過出水管排出進(jìn)入過濾吸附器內(nèi)進(jìn)行污水再次處理，浮渣通過刮渣系統(tǒng)刮到污泥槽中，自流至浮渣箱。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種原油管道清理系統(tǒng)，其特征是:它包括蒸汽機(jī)組、空壓機(jī)組、PIG發(fā)送裝置、接收裝置、含油污水處理一體機(jī)、氣冷卻吸附器，蒸汽機(jī)組包括蒸汽發(fā)生裝置、壓力監(jiān)控裝置，蒸汽機(jī)組可與被清洗管道法蘭連接，也可與PIG發(fā)送裝置連接，空壓機(jī)組包括空氣壓縮機(jī)，其與管道連接，PIG發(fā)送裝置包括發(fā)送器及PIG球，接收裝置包括接收器、緩沖罐及配套管線，發(fā)送器及接收器均與管道連接，含油污水處理一體機(jī)與被清洗管道出污口連通，氣冷卻吸附器與接收裝置連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原油管道清理系統(tǒng)，其特征是:所述的PIG發(fā)送裝置還包括儀器檢測(cè)定位裝置。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原油管道清理系統(tǒng)，其特征是:蒸汽機(jī)組的管線的管徑為DN50，連接方法為法蘭連接，蒸汽機(jī)組的出氣閥連接發(fā)送器的進(jìn)氣閥。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原油管道清理系統(tǒng)，其特征是:所述的蒸汽機(jī)組、空壓機(jī)組安裝在移動(dòng)運(yùn)輸車輛設(shè)備上。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原油管道清理系統(tǒng)，其特征是:所述的含油污水處理一體機(jī)，包括浮油吸收器、抽吸栗、旋流油水分離器、收油筒、氣浮機(jī)、過濾吸附器，浮油吸收器設(shè)置在隔油池內(nèi)液面表層處，其通過管路與抽吸栗連接，管路出液口與旋流油水分離器連接，含油污水由抽吸栗提升進(jìn)入旋流油水分離器，分離出的油流入收油桶回收，分離出的污水進(jìn)入氣浮機(jī)，氣浮處理出的水經(jīng)氣浮清水箱內(nèi)的提升栗進(jìn)入后續(xù)兩級(jí)過濾吸附器，一級(jí)采用核桃殼過濾，二級(jí)采用改性纖維過濾。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的原油管道清理系統(tǒng)，其特征是:所述的隔油池為鋼板焊制的可移動(dòng)式箱體，池內(nèi)放置移動(dòng)式浮油吸收器。
【文檔編號(hào)】B08B9/057GK205436510SQ201620092863
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年1月31日
【發(fā)明人】李志強(qiáng), 杜憲偉, 李志剛, 龐慶強(qiáng), 李軍, 魏元福, 戭軍, 董為華
【申請(qǐng)人】李志強(qiáng)