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清管器技术的现状及发展趋势


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滞 器  
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宣 外 油 田 工 程 

争清管 器技 术 的现状 及发展趋 势 
U I   7

 
编 译  审 校 

堡   ( 庆 油建 科 所) 三主 大 油田 公司 研  
大 庆油 田油建公司科研所 )  

产品 ( 包括 各种 型号 的汽 油 、加热  可 以是 棵 面 .也可 以在 表面 上涂 一  油 或飞机 燃料 油 )的管 线, 通常采  层 硬质 聚氨 酯 泡沫 材料 .带 涂层 的 

用清 管器 隔离 。  

清 管 器 上 可  涂 螺 旋 形 聚 氨 酯 涂 

二、清 管器 的种 类  
主题词
检测

层 、各 种 涂 刷 材 料 或 碳 化 硅 涂料 ,   裸 面清管 器上 只涂 底漆 即可 。   这 种 价 格 低 廉 的 清 管 器 可 膨 

清管器

分类

应用  

传统 清管 器 已有 10多年 的使  0

发展趋 势 


用历史 .从 简单 到复杂 , 目前 已发  胀 、可收 缩 、柔性 好 、重 量轻 ,可  展到 30多个 种类 。清 管器 主要分  以通过 各 种 管径的 管 线 ,包括 斜弯  0 为三大 类 :传统型 ,用 于管 线投 产  头 和 9   头, 可 通 过 T 型 管 和  0弯 其 不足 之处 是 :只能 一次性 使  用 ,运行 距离 短 ,在某 些 酸类 集 中  泡沫 清 管器 的作 用包 括检 验管 



前 言 

0   清管 器是 管道工 业上 必不 可少  后的清理 ;几何 型,用 于管 线各 种  6 %开 口的 阀门 。

的重 要机 具。对 新建 管道 来说 ,可  情 况的检 测 ;在 线检测 型 .用于检  以用 清管 器清 除管道 内的杂 物 ,包  测金属 损 失和腐 蚀情况 。   括 塑 料饭盒 、废 弃 的焊 条和 死掉 的  动物 ,还 可 以清 除管内 的铁 屑或 毛  清洁清 管器 和密 封清管 器 。清洁清 

  传统 型清管 器分为 两大 类 ,即  的管 段 中运行 时 会缩短 使 用 寿命 。

刺,有时业主也要求用清管器检验  管器 用于清 除管 内沉积 的物 质 和杂  线 、清 洁管 线,并 可排 除管 内的潮  管子 的 椭 圆 度 。 当 管 道 全 线 接 通  质,如 石蜡 等, 当输气 管线 中添加  气,此外该清管器还能清除厚厚 的  
后 ,要对 管线 进行 液压 试验 ,在 试  防腐 剂后 .防腐 剂 中所 含 的溶懈 剂  软性 沉积物 ,清 除 湿气 管线 中的 冷  验 过 程 中,充 水 、排水及 干 燥等 各  蒸发后 在 管壁上 形成 的物质 也 可 以   凝物 ,清理 各种 直 径的 管线 。清管  个步 骤也都 离 不开 清管器 。在液体  靠清 管器 清理 。清洁清 管器 还 可 以  器 上缠 上钢 丝刷 或碳 化 硅可清 除管  输送 管线 的试 运行 和开 车期 间 ,也  配合 化学 药品 消除腐蚀 隐患 ,清 除  内壁 上的铁 屑及 毛刺 。   要 用清管 器填 充液体 。  
水 、腐 蚀 产品 、微生物 及微 生物 的 

2 。芯捧 型清 管器  芯棒 清 管 器 . 也 称 钢 轴 清 管 

管 线投 产后 ,用 清管器 清 管以  食物 源。 这类清 管器 上一般 装 有刮 

保证 管线 的有 效输 送 能力 ,并 能达  刀和 钢丝 刷。   到控 制腐 蚀的 目的。湿 气输 选 系统 

器,其机 体是 用钢 材或 铝 材制 成 

密封 清管器 用于液 压试 验 时的  的 ,外 部装设 密 封盘 ,用于 加压 和 

需 要清 管器排 除液体 ,石油 产 品输  充水 和排 水 、清 除湿 气 系统 中的 水  推 动 清管器 前进 ,清 理 工具 为钢丝  送管 线需 要用 清管器 清 除水 分 ,原  和冷凝 物 、清 除 产 品 管 线 中 的 水 、 刷 。     油输 送 管 线 需 要 用 清 管 器 清 除 石  分离 产品 管线 中的不 同产 品。 密封 
腐剂 。   要用 预检 测清 管器 清理管 道 ,还要 

该 清 管 器 有 清 理 和 密 封 双 功 

蜡 。此外 清管 器还 可 以用 于投 放防  清管器 可 以进 一 步 分 为 四种 类 型 : 能 。 密封 盘 和钢 丝 刷 可 随 时 贾’ 。   换   即柱形 清 管器 、球形清 管器 、实 心  可装 配钢丝 刷 和尿 烷 刮刀 。 能清 除  坚 硬 的沉积 物 ,旁 通孔 设 在清 管 器  1 ,泡沫 清 管器  的 前 部 端 头 处 , 这 样 既 可 控 制 速  泡沫清 管器 是用 开孔聚 氨酯 泡  度 ,叉 能作 为喷 气孔 .保证清l 丢的  使用 在线 检测 工具 之前 ,不 但  尿烷 清管 器和泡 沫清 管器 。、   发射 模型 清管 器 ,以 保证在 线检 测 

工具 顺 利 通 过 管 线 。在 某 些 情 况  沫制 成的 .其长 度通常 是其 直径 的  杂物 悬 浮在清 管器 的 前头 。   下, 要用 清管 器对管 线进 行 化学清  两倍 .泡 沫 分 低 密 度 (  b 3 t 、 2l/ f)  其 不足之 处是 :更 换 配件 旧成 
理 或 用凝 胶清 管器清 理 。   中密 度 ( 5~ 8 l 3t 和 高 密 度  本 高 ,需要 专 用 设 备装 卸 清 毯 器 ,  b f) l   清管 器还 经常用 于确定 管道 内  ( ~ 1 b 3t 。这 种 清 管 器 通 常  钢丝 刷 上 的 毛 刺 有 时 会 钻 进 设 备  9 0 l f) / 壁是 否 缺 陷.确 定管 壁的 腐蚀情 况  为锥 形体 ,但也可 以根 据要 求作 成  里 , 另外 小 型芯轴 清 管 器无法 通 过  和 金属 损 失量 。对于 那些 输送 多种  平头 、双锥 头或 双凹头 的, 其表 面  1 5 的弯 管。 .   

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卢维信 :清管器技术的现 状及发展趋势 

5  3

3 .清 洁清 管 器 

5 置换 清管器  。

针 清 管器 已经 问世 .另外 还有 可以 

清 洁清 管器 用 于清 除管 内沉积 

这 种清管 器可 更换管 内输 送 的  清 除遗 留在管 线里 面 的铁 渣的 清管 

物 ,从 而提 高 管线 的输 送效 率 .降  液 体, 既可单 向运 行 .也可双 向运  器 ,这些 专用 工具 给清 管 工作 带来    低 操 作成 本 。用清 管器 上 的钢 丝刷  行 。用于 管线 试验 和试运 阶段 ,如  了很 多方 便 。
刷掉 沉 积 在 管 壁 上 的 污 物 。1  n 液 压试 验时 的充水 和排 水 .还 可 用  4 i    以下 的清 管 器通 常 装 设价 格 低 廉 , 于 管线 排空 。  

l.实心 浇铸 清 管器  1 该清 管器 有各 种形 式 ,用尿 烷  制 作。 小型清 管器装 上 钢丝 刷 后可 

且 易于更 换 的旋 转钢丝 轮刷 。只有 


6 测量 清管 器  ,

些大 型清 管器 上 才能装 设 专用旋 

这 种 测量清 管器 用于 管线 建设  用 于管 内清理 ,但 大 多情况 下 ,这 

  转刷。大型清管器上装设补偿钢丝  竣工 之后 。主 要功能 是检 测管 内是  种清 管器 被 作 为 密 封 清 管 器使 用 。   刷,这 类 刷 子 可 根 据 需 要 个 别 更  否有 障 碍物 ,检 测管 口的椭 圆度。 实 心 浇 铸 清 管 器 可 以 是 杯 形 ,盘  换,并 可装 在刀 片上 、悬 臂 上或 弹  测量 盘通 常装 在清管 器 的前端 .用  形 ,也 可以是 半盘 半杯 形 。大 多数 
簧上。  

软钢 或铝 板制作 .可用 实心板 .也  清 管器都 是一 次性 的 ,但 也有些 厂  可用槽 板 。测量 盘 的外径 应等于 管  家 将尿烷 清管 器 制作成 可更 换 配件 
线 内径的 9 % -9 %。 0 5   形 式的 。  

该 清管 器上 可装 设很 多 种不 同  材 料的 清洁 刷。 标 准 的刷 子 为碳钢  钢 丝 刷 , 对 于 有 内 涂 层 的 管 线 来  说.常 用 Pot n做清 洁刷 。有些  rs a r 情 况下 需要 使用 不锈 钢丝 刷 ,特殊  设 计的 刷子 ,如 坑蚀 清 洁刷 ,也很 
适 用。  

7 ,外 形清 管器 

由于 芯 棒 清 管器 更 换成 本 高 ,  

这 种 清 管 器 上 装 设 多 个 测 量  所 以很多 公司 使用 实心 浇 铸清 管器  盘 ,通 常装 三个 , 一 个 装 在 前 侧, 清理 1 n   6i,甚 至 3 n的管线 。 6i  


个装 在 中 间.一个 装在 后侧 。一 

实心 浇铸 清管器 特 别适 用于 清 

般 在发 射 在线检 测器 之前使 用该 清  除 石油产 品管 线 中的液体 .清除 湿 
管器 ,以保证 在线 检 测器能顺 利通  气 管线 中的水 和冷凝 物 质和 控制 原 

清 理 软 性 石 蜡 沉 积 物 或 淤 泥 
时,尿 烷刮 刀是最 佳选 择 。设 计 时 

过 弯头 及整 条管线 。   8 。双径 清管器  管 线建设 中经 常 出现不 同管 径 

油 管线的 石蜡 沉积 。  

考虑 刮 刀与 钢丝刷 的 互换性 。  
控 制液 体流 向 的旁 通孔 安 设在 

1。 球型 清管 器  2 球型 清管 器作 为密封 清 管器 已  

清管 器 的前 端端头 或机 体 上 .如果  设在 机 体 上 ,液 体 仍 会 流 经 刷 子 ,   冲击 刷 子上 的污物 。如 果旁 通孔 设  在清 管器 的 前端端 头上 ,就 可 使清  理下来 的污 物 在 清管 器 前方 流 动。  
用栓 塞调整 旁 通流 量。  

相 连接 的情 况 .这 样做 的 目的是 为  使 用多年 .主 要有 四种类 型 :膨胀  了降低成 本 ,但却 给使用 清管 器 带  型 、实 心 型、 泡洙型 和溶 解 型。溶  来 了很大 困难 。 一般 情 况下 ,芯棒  解 型清管球 通 常用于 清理 含有 微量  清管 器 清理 小 口径 管线 时用 实心盘  石 蜡 的原 油管 线。用 不结 晶的 聚 乙  状 元件 ,而用 带槽 的盘状 元件 清理  烯 作 为防 止石 蜡沉积 剂 。清管球 通 
大 口径管 线。 如果是 清管 器 。 由刷  常 在几 小 时内 溶解, 但溶 解率直 接  子做 支 撑 物 , 保 持 清 管 器 居 中。   影 响液 体温 度 、流动 速度 、磨阻 及  P l 清 管 器 广 泛 应 用 于这 种 双 径  原 油 的吸 收性 能 。若 是第 一次 清理  oy l 管 线。   管 线 ,使 用溶 解清 管 器 效 果 最 好 ,  

密封 元件 是弹 性的 杯状 或盘 状  物 体 ,盘 状 元件 可 同时起 到密 封和  清 管 作 用 。杯 状 元 件 属 标 准 设 计 ,   在某 些情 况下 需要 使 用特殊 的杯 状  元件 。杯 状或 盘状 元件 通常 由尿 烷  制作 ,具 有极好 的刮削性 能 和抗 撕 

9 传感 清管器  。 有 时清管器 会 塞在管 线 内。为 

因为这 种清管 器 不会 堵塞 管线 。   根据 不 同的 用途 ,膨 胀清 管球 

了 找到清 管器 堵塞 的确切 位置 。就  的制作原料可以是聚氨酯或氯丁橡 

要使 用体 内装 有 传 感 器 的 清 管 器, 胶 ,清 管 球 是 中 空 的, 装 有 填 充    裂 性能 , 但使 用温 度有 限。 如在 高  这种 传感 器可 用发射 信号 的方 式指  阀,液体膨胀不能采用 空气膨胀。   温 下使 用 可选 用 聚 氯丁橡 胶 和氟橡  示堵 塞的 位置。 查到 之后便 可挖 开  根据 用途 及材料 的 不同 要求 ,膨胀 
胶。  

4 ,发送 配 料清 管器 

管 线 ,取 出清管器 。 传感器 通常 装  后的 清 管 球 直 径 可 比 管 线 内径 大  在 芯棒 清管 器 、实心浇 铸清 管器 或  1 %~2 %, 因 为 在 长 期 的 使 用 中,   清管 球会 磨损。 小型清 管球 可做 成 
实心 的。  

该 清管 器 用 于分 隔 不 同 液 体 , P l   ol y清管器 里。   如 各种 型号 的汽油 、加热 油等 。如  1.专 用清管器  0
装 上 杯 状 刮 刀 ,清 管 器 便 单 向 运 

很多情 况 下都 需要 专 用清 管  清 管球 还可 用开孔 聚 氨酯 泡沫  行 .如 装 上 盘 状 元 件 即 可 双 向运  器 .在清 管器 制造者 们 的多年 努 力  制作 ,表 面涂一 层尿烷 ,增 加耐 磨  行。   下 .一种 可以清 除石 蜡和铁 磷 的钢  损性 。 为 了达 到 清理的 目的 ,还 可 

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5  4 国 外 油 田 工 程  F eg   lil  n ie rn   orin Oi ed E g n e ig f f9 .  9 8e

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以装 上钢 丝刷 。 这种 清管 球的 优 点  检 查气 体 和 液 体 管线 的腐 蚀 缺 陷,  

影 响超 声波 、杂 散 电流及 其它 

    检 测 技术 的 因 素 也 正 在研 究 之 中 。 是重 量 轻 、 成 本 低 , 而 且 不 用 膨  但 改进 研究 仍没有 停止 ,检测 的 目 胀。   的除能 满 足查 出缺 陷外 ,还要 求 能  因 为超声 波 、杂散 电流等检 测 技术    会 越来 越多地 应用 于在 线检 测 ,如  普 通的 清管 球很 容 易操 纵 , 能  区分缺 陷产 生的原 因,即是 原 于 自   正 在开 发的用 超声 波检 测 技术检 测  通 过半 径 为 9 。 弯 管 , 可 以从 小  然 环境 ,还 是原于 管线 性能本 身 。 0的
口径 支线进 入大 口径主 干线 ,其 自  

为了更 详细地 了解 有关 缺 陷的  应 力腐 蚀 开 裂 。 目前 的 研 究 显 示 ,  

动控 翻 性 能 好 于 其 它 种 类 的 清 管  原因 ,清管 器 上要 装设 完善 的数 据  未 来用 于检 测开 裂及 其 它类型 缺 陷  器  接收系 统 , 以便 获得 更 多 的 信 息。 的 工具 会应 用一种 或 几种 这类 先进      清管球 的主 要 用途 是 :清除 湿  数据分 析 工作 包括 :数 据 处理 、得  技 术。

气管线中的液体,清除石油产品管  出结论 及对 检验 报告 的高速 计 算处 

正 在 改 造 开 发 的 另 一 项 技 术 

工程临 界 评 价 ” 正 越 来 越 多地 应  线 中的水 分 ,投配不 同产品 ,控 制  理 。例 如 :未来 的清 管器 会快速 作  “   原油 管线 中石蜡 的沉积 ,在 维修 或  出判断 以确 定是 否需要 提高 轴 向清  用在 已知 缺 陷 几 何 尺 寸 的情 况 下 , 新建 管线 完成 后 的液 压试验 中做 充  晰度 ,或是 否记录 传感 器所接 收到  即 可判 断管道 结 构的 完好 程度 。开 
水和 排水 用 。  

的 全部 内容 。使用轴 向和 径 向的数  发 工程 临界评 价 技术 可检 测 多种缺  据测 试点 在不影 响 系统清 晰度 的情  陷 类型 ,包括 应 力腐蚀 开 裂 、 电阻  况下减 少 数据储 存量 。   缝 焊缺 陷 、电阻和 闪光 焊 缝上 的局  这 种新 型腐蚀 评 价 技术有 利于 
为 了保证检 测质 量 ,还 要 对特  部 缝焊 腐蚀 等 。  

三、 清 管器 的发 展 趋 势 
清管 器正 朝 着其 它要求 更高 的 

特殊 领域 发展 ,例 如 ;产品 试样 清  殊情况 进 行 分 析。但 是 到 2 0 00年 

管器 可从 管线 中提 取试 样 ,可 用清  时 ,绝大 部分 数据分 析 都将采 用先  评 价缺 陷轮 廓对 管线 的 影响及 轴 向 
管器 测量 石蜡 的 沉积 量,照 相清 管  进的计算机系统,以保证所获得的  负荷或二次负荷对管线的影响,能 

器可 用于现场涂 层检测 ,磁性 清 管  信息全面 、准确。这类计算系统可  够改善预测冲击压力的准确性 ,并 
器 可 吸附管 内脱 落的 铁渣 ,还有 其  以 计算管 线的轴 向应 力参 数及 明显  能 改进 对点蚀 和 金属 损 失的评 价及 

它可 用 于测量 管线 曲 率半径 及弯 度  的沉积 量 。 另外 ,还 可以把这 些 数  对 外损 伤 的 评 价 。 到 下个 世 纪 初 ,   的清 管器 。   据输 入其 它管 线数 据系 统, 如管 线  这 类的 研究和 改 造大 部 分将会 变 为  总之 ,大 力开 发检 测 技术是 安  管线检 测 技 术 发 展 特别 迅 速 , 的地理 状 况数 据 系统 , 以便 于管线  成 熟的 技术 。     尤其 是在线 检测 技术 。在线 检测 技  的操作 维 护及 险情 判断 。  
术通 过几 年 的应用 已发展到 准确 检 

目前,管线检测技术的发展面  全 输送 天然 气 、石 油及石 油产 品的 

测缺 陷 ,并能 准确 判断 缺陷 性能 。  

临的难 题有 来 自管 线 自身 的, 也有  最 好 方法 。管 线 市 场 不 断 发 展 变  将来 ,检测 清 管器 可以 检测 并  来 自操 作 条 件 的, 如 管 线 上 的 焊  化,但无论何时都离不开精确的检 

判断可修复的缺 陷及不可修复的缺  缝 、弯头 及管材 的可变 性 、管 内工  测 工具 ,只有 这样 才能 保 证管道 系  陷。 在线检 测将 作 为最重 要 的检测  作压 力 及 输 送介 质 的运 行 速 度 等 . 统的 完好 与安 全。    
手段 ,无论 在 制造 过程 ,还 是材 料  上述原 因都 直接影 响检 测 系统 功 能 

应用过程都离不开在线检测技术 。  
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的发挥 ,有 关人员 正在 研究克 服这 

资料 来 积于 《 油 与天 然 气 管 道) 19 石 9 6年 6月   ( 稿日期 收 19 . 8一Q o ) 9 4一 r 
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虽然智 能清 管器 已能 够准 确地  些影响 的对 策 。  

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抽  油  机  减  震  器 
下舌  

最 , 近 差璺里! 亘研制出 种新 抽 机躐 兰坌 一 型 油  
震器 。这种 装置 安装 简单 ,使 用 寿命 长 .而且是 在钢  筒内 用合成橡 胶 圃盘安 放在 光杆 夹持器 和承 载杆 之 间   的  该  卜  }睁 嚷嚼啮  _ r拳卅唼 哪   袖-  现 场应 用 结果表 明: 枷  
1 可 提 高 产 量 。 由 于 该 装 置 的 弹 性 增 加 j 冲 程  、

高泵 的填 充 系数 ;  

、  

2 减 少动 力 和 电 力 配 备 的 需 求 ; 、  

3 、通过 降低 最 大 光杆 负荷 ( R ) 和 提 高最 小  PL 光杆 负荷 ( RL , 可减 小 轴 承 载 荷 、 齿轮 负荷 和抽  P )
油 轩 应 力 

长度 , 降低 j贞荷,能 提 高冲次。 平稳 的 冲程又 可提 

徐 文芹 译 自美 国 《 界石 油) 19 世 9 8年 3月  


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