重庆PIG清洗和化学开路清洗的应用-智渍洁

PIG清洗 化学开路清洗 长距离、大管径管线工业生产中，一些原料输送管线、供水管线、排污管线，基本为单条、连续开路输送方式，如：卤水管线、自来水管线、原油输送管线、天然气管线、污水输送管线、电厂排灰管线、成品甲醇输送管线、蒸汽管网等。随着国家在建项目的年产规模扩大，工艺管线的直径越来越大(如中高压蒸汽管线，直径都大于DN400 mm以上)，如选用传统的闭路循环方式进行化学清洗，由于管线长、管径大，会大幅度增加清洗成本，增大了环境的污染，并且管线的支撑架也承受不了两根管线同时充满液体时的重量。如果选用闭路循环清洗方式，必须增加支撑架的强度，增加了工程投资成本；如果不采用化学清洗，大直径、长距离管线在吹扫时气体流速须大于20米/秒，一般新建项目很难满足这个条件。即使能满足该条件，也会导致吹扫时间长，浪费资源，增加投资成本，噪音严重污染环境（如大乙烯、大炼油的蒸汽管网）。下面对PIG清洗和化学开路清洗相结合的方式在一些生产企业中的成功应用做以介绍，以供参考。

1、重庆某盐矿卤水管线的清洗

1.1概述 四川某盐矿卤水管线清洗段全长17km，管径为Φ273mm，卤水管线由于长度长，管线翻越山岭，穿越河沟、农田、城镇村庄，并有部分管线埋地。由于地理条件的局陷性，管线安装的落差较大，管线为不规则走向，安装的管线弯度也不规则，结垢厚度也不均匀，最高点结垢厚度只有5～10mm，最低点结垢厚度达到30～40mm，垢主要成份为碳酸盐及硫化亚铁。设计输送能力为180m3/h，投产运行初可达到183m3/h，由于结垢，输送能力降低为120 m3/h，通过增加泵也没有解决流量减少的问题。决定采用清洗除垢的方式提高管线的输送能力。

1.2清洗工艺 单纯的采用PIG清洗，由于垢层厚度不均匀，管线高低落差较大，走向不规则，在野外清洗动力源不容易解决，并且施工工期较长。 单纯的采用传统的化学清洗方式，由于清洗时管线内产生大量的气体，容易发生爆管；结垢厚的部位容易塌方堵塞管网；清洗后脱落的污垢沉积在管线低点，无法排出管外；管线安装时遗留的铁块、螺栓、石头等大块物体也无法排出管线。 针对这种情况，采用的清洗工艺为：化学开路清洗→PIG通球清洗。

1.2.1化学开路清洗 化学开路清洗的配比：

化学开路清洗的流量控制为50～70m3/h，连续不断地向管线内注入清洗液，直至管线末端排出的清洗液PH=2～3时，排净管线内的清洗液，化学开路清洗结束。

1.2.2 PIG通球清洗

化学开路清洗结束后，选用直径为Φ244mm、Φ246mm、Φ248mm、Φ250mm、Φ252mm的弹性较大的聚氨酯PIG分别从小至大进行通球清洗，直至Φ252mm的PIG顺利通过管线，清洗结束。

1.3清洗后割管检验，除垢率大于99%，低点无残渣。运行后卤水的输送量达到了设计的要求。

2、重庆某电厂排灰管线的清洗

2.1概述 河北某电厂6台220MW燃煤机组，静电除尘，水力排灰，灰浆由浓缩池经三级离心泵通过4条Φ377×10灰管输送到灰场，三级灰浆泵至灰场灰管材质为Q235，7#灰管长约7300米， 5#灰管长约7100米。灰管结垢分布情况如下（mm）：

测点位置 ：2km处、4km处

2.2清洗工艺

由于结垢较厚，垢层规则、均匀，硬度相当于200#水泥，主要成份为碳酸盐垢。 单纯的采用铁PIG清洗，其上部及左右侧边的污垢容易清理干净，如将底部污垢清理干净，会损伤上部及左右侧边的金属壁面。 单纯的采用传统的化学清洗方式，由于清洗时管线内产生大量的气体，容易发生爆管；容易塌方堵塞管网，成本较高，清洗并不彻底。 针对这种情况，采用的清洗工艺为：发射除垢PIG→化学不停车开路清洗→PIG通球清洗

2.2.1 PIG清洗 除垢PIG的型号、规格、数量

2.2.2化学不停车开路清洗使用除垢PIG按上表顺序依次发射，直至Φ352mm的PIG顺利通过管线，清洗结束。此时管线上部及左右侧的灰垢已清理干净，底部剩余10～20mm的灰垢。灰浆泵的电流已接近设计电流，排水量已明显提升。但底部灰垢如果不清除干净，排灰时会加速二次结垢速度。因此采用化学不停车开路清洗，将剩余灰垢清洗干净。

化学不停车开路清洗的配比：

化学不停车开路清洗的流量控制为200～250m3/h，将清洗液通过虹吸从灰浆泵入口连续不断地注入，直至管线末端排出的灰水PH=2～3时，化学开路清洗结束。

2.2.3 PIG通球清洗

化学不停车开路清洗结束后，选用直径为Φ352mm、Φ356mm、Φ360mm的弹性较大的聚氨酯PIG分别从小至大进行通球清洗，直至Φ360mm的PIG顺利通过管线，清洗结束。

2.2.4清洗后割管检验，除垢率大于99%，低点无残渣。运行后电流超过了设计的要求。

3、重庆某甲醇厂成品甲醇外输管线清洗

3.1概述

甲醇是无色透明易挥发液体，有毒，纯甲醇有醇的气味，粗甲醇有强烈的刺激气味。甲醇在空气中燃烧，发出微蓝色火焰。甲醇为一优良溶剂，可溶解多种无机盐，并可与水及乙醚、苯等大多数有机溶剂混溶。甲醇的其它性质应符合GB 338—2004 ， 技术要求见下表：

重庆某甲醇厂成品甲醇外输Φ377×10mm管线清洗后，输送的甲醇品质要求符合GB338—2004标准，并且达到美国AA级。

3.2清洗工艺

根据甲醇的品质要求及管线的布置走向，制定了以下清洗工艺：PIG通球清洗→开路化学清洗→PIG通球清洗。

3.2.1 PIG通球清洗

甲醇输送管线水压试验后，管线内存在大量的泥沙、杂质，这些泥沙、杂质如不清理干净，将会影响成品甲醇品质。故使用0.4MPa的无油、干燥的氮气为动力源，选用直径为Φ356mm、Φ358mm、Φ360mm、Φ362mm的弹性较大的聚氨酯PIG分别从小至大进行通球清洗，直至管线内的杂质清除干净，清洗结束。

3.2.2开路化学清洗

3.2.2.1酸洗

酸洗的目的是利用酸性溶液与铁锈（FeO，Fe2O3，Fe3O4等）、污垢进行化学和电化学反应，生成可溶性物质而使设备内表面清洁达到安全生产的目的。酸洗是整个化学清洗过程的关键步骤。 主要酸洗药剂及监测的项目及工艺：

3.2.2.2漂洗 漂洗是采用低浓度的磷酸清洗剂与残留在系统中的铁离子络合，以除去水冲洗过程中金属表面可能生成的浮锈，降低系统内铁离子浓度，并降低被清洗金属表面活性，为钝化打好基础。 主要漂洗药剂及控制监测的项目及工艺： 3.2.2.3中和、钝化 漂洗结束后，用氨水将PH值调至10～11后，加入钝化剂，浸泡4～6小时。 钝化药剂及控制监测的项目及工艺：

3.2.3PIG通球清洗

化学清洗结束后，由于氮气流量较小,致使Φ377管线在化学清洗过程中脱落的鳞片、泥沙、焊渣、水份等杂质不容易被吹出管线，而PIG通球清洗使用氮气做介质，再一定压力下通过整条管线，并从PIG四周形成环隙高压射流气体而达到彻底清洗的目的。 选用直径为Φ356mm、Φ360mm、Φ362mm的弹性较大的聚氨酯PIG分别从小至大进行通球清洗，直至管线管线内的杂质、水份彻底清理干净，清洗结束。

3.2.4清洗后的管线输送甲醇一次性达到优等品。

PIG清洗和化学开路清洗相结合的方式还在大乙烯、大炼油蒸汽管网的清洗中成功应用，并取得了良好的效果。

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