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PIG清洗技術(shù)是一項(xiàng)由防腐專業(yè)引申為管道防護(hù)、維持的技術(shù)。始于20世紀(jì)60年代，主要用于管道內(nèi)表面除銹、除垢、脫水、干燥及涂敷，是預(yù)防和清除管道結(jié)垢的良好技術(shù)。該工藝裝備簡(jiǎn)單、清洗時(shí)不停輸、對(duì)管道無(wú)腐蝕、無(wú)環(huán)境污染、操作簡(jiǎn)便、適宜作為常規(guī)操作定期進(jìn)行。PIG清洗裝置主要由PIG、發(fā)射接收設(shè)備、檢測(cè)設(shè)備等組成。
PIG是由特殊的聚氨酯材料制成的形如子彈的清洗材料，有很好的彈性韌性。在管道線路中的彎頭、T形三通管接頭和彎曲管道部分都能容易通過，并且具有抗拉伸力、抗剪切強(qiáng)度高和很好的耐磨性，能在較高壓力和溫度下進(jìn)行清管而不損壞。PIG的一般收縮率為5%-50%，zui大可達(dá)65%?？蛇B續(xù)通過90度的標(biāo)準(zhǔn)彎頭、變徑管、180度的回轉(zhuǎn)彎頭、閥門和管接頭等處。
一，PIG發(fā)射接收設(shè)備
PIG發(fā)射接收設(shè)備包括發(fā)射器、接收器及輸送設(shè)備，在管道的一端用一個(gè)比實(shí)際管道直徑大一點(diǎn)的安有變徑接頭的專用設(shè)備（漸縮管——為旋錐體結(jié)構(gòu)），把PIG推入管道，通過液壓泵或空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生的液壓或氣壓作用使PIG在管道中行走，利用PIG與管道壁間的摩擦進(jìn)行清污。
二， PIG檢測(cè)技術(shù)設(shè)備
PIG檢測(cè)設(shè)備是安裝在發(fā)射器和接收器上的信號(hào)控制器，其作用是在發(fā)射和接收時(shí)，檢查發(fā)射和接收的PIG數(shù)量是否相等。流量計(jì)通過對(duì)PIG輸送流體流量的計(jì)算，來(lái)確定PIG在管道中的行走位置。通過連續(xù)測(cè)定和記錄發(fā)射器、接收器的動(dòng)態(tài)壓力，可以掌握PIG行進(jìn)中的狀態(tài)，并能監(jiān)視升壓現(xiàn)象的發(fā)生以及能發(fā)現(xiàn)和防止PIG堵塞事故的發(fā)生。
PIG相關(guān)檢測(cè)設(shè)備：
（1）、閉塞解析儀：通過閉塞解析儀，選擇合適的測(cè)試位置進(jìn)行測(cè)試可對(duì)管線內(nèi)的結(jié)垢情況（閉塞率和分布規(guī)律）有一個(gè)大概了解，以便為選擇合適尺寸的PIG材料提供較為準(zhǔn)確依據(jù)。
（2）、壓力監(jiān)測(cè)裝置：清洗過程中需密切關(guān)注發(fā)射器和接收器上測(cè)壓裝置的壓力的變化，由此可判斷管內(nèi)結(jié)垢情況和PIG運(yùn)行狀況，為后續(xù)PIG材料尺寸的選擇和介質(zhì)壓力、流量的調(diào)節(jié)提供依據(jù)。一般管線清洗時(shí)，通過壓力表或壓力記錄儀進(jìn)行壓力監(jiān)測(cè)。
（3）、PIG定位裝置：PIG定位裝置可以將在管道中運(yùn)行的PIG材料與地面接收裝置有效的聯(lián)系起來(lái)，從而可以比較準(zhǔn)確地判斷PIG材料的運(yùn)行狀況或停滯的位置。我公司采用的PIG定位裝置可以將PIG材料的停滯位置準(zhǔn)確在±20cm的范圍。
（4）、PIG通過指示器：當(dāng)PIG通過管道指定位置時(shí)，該儀器可以準(zhǔn)確記錄通過某一位置的時(shí)間，為PIG材料的快速定位提供準(zhǔn)確的測(cè)試范圍。
PIG通過指示器分為三類：機(jī)械信號(hào)指示、電信號(hào)指示和機(jī)電聯(lián)合指示。一般垂直與管道安裝，位于管道的頂部。
（5）、動(dòng)力源及推動(dòng)介質(zhì)：動(dòng)力源是提供適宜的動(dòng)力來(lái)推動(dòng)輸送介質(zhì)，是保證PIG順利運(yùn)行的關(guān)鍵。根據(jù)我國(guó)的實(shí)際情況，水、空氣、油或其它輸送液體介質(zhì)均可作為動(dòng)力源的推動(dòng)介質(zhì)。
三，PIG清洗技術(shù)的特點(diǎn)
（1）、適應(yīng)性廣。一般情況下，各種管道都可以用PIG清洗。
（2）、適合于對(duì)超長(zhǎng)管道的清洗。幾公里以至幾十公里的長(zhǎng)管道，用PIG清洗能在較短時(shí)間內(nèi)完成清洗。
（3）、可采用多層清洗方式。使用PIG清洗可以在管道清洗過程中分別在兩個(gè)PIG之間充入清洗用化學(xué)藥劑、漂洗水或空氣，分別完成清洗、漂洗或干燥過程。使清洗工藝大大簡(jiǎn)化，可節(jié)約大量的藥品和設(shè)備，經(jīng)濟(jì)上更加節(jié)約。
（4）、設(shè)備簡(jiǎn)單、需用人員少、經(jīng)濟(jì)效益高。
四，PIG清洗技術(shù)對(duì)被清洗管線的要求
（1）、能承壓的金屬或非金屬壓力管道；
（2）、管徑大于50mm的管線；
（3）、管徑彎頭曲率半徑不小于管徑的1.5倍；
（4）、管徑的zui大變形量不大于管徑的20%
（5）、管線上的截?cái)嚅y應(yīng)為球閥或平板閘閥；
（6）、管線上的管路附件的內(nèi)徑應(yīng)與管線內(nèi)徑相同；
（7）、管輸介質(zhì)溫度不大于70°C。
五，PIG（通球）管道清洗技術(shù)
PIG 管道清洗技術(shù)主要是通過發(fā)射器將 PIG 導(dǎo)進(jìn)管道后，在摩擦力的作用下， PIG 將附著在管道內(nèi)壁上的污垢除下，同時(shí) PIG 尾部的推動(dòng)介質(zhì)經(jīng)過 PIG 圓周與管壁之間的環(huán)隙到達(dá) PIG 頭部，形成小流量、高速度的環(huán)隙射流，沖開已除下的堆積在 PIG 前部的污垢。
動(dòng)力源和推動(dòng)介質(zhì)介質(zhì)是PIG清洗技術(shù)的重要組成環(huán)節(jié)。 動(dòng)力源是指提供PIG前進(jìn)的推動(dòng)力的能量供給者，是保證 PIG 順利運(yùn)行的關(guān)鍵，可以因地制宜使用裝置在用的泵站或壓縮機(jī)等，也可根據(jù)技術(shù)要求另外安裝動(dòng)力源。推動(dòng)介質(zhì)是能量的傳導(dǎo)者，管道所輸送流體可作為推動(dòng)介質(zhì)。
（一）PIG 管道清洗具有的特點(diǎn)：
1、清洗管徑范圍大（50～500mm），清洗管線長(zhǎng)（一次可通過數(shù)十公里）；
2、對(duì)管線金屬本體無(wú)腐蝕，對(duì)環(huán)境無(wú)化學(xué)性污染；
3、清垢均勻；
4、清洗用度低。管徑越強(qiáng)、管線越長(zhǎng)，清洗用度越低；
5、可實(shí)現(xiàn)不停車清洗；
6、定期使用PIG清洗，可以使管線處于持久清潔狀態(tài)，從而減少腐蝕，延長(zhǎng)管線的使用壽命，進(jìn)步管道的輸送能力，進(jìn)步經(jīng)濟(jì)效益。
7、適用范圍廣，各種產(chǎn)業(yè)和生活用水、污水管線、城市煤氣管道、工廠用各種工藝管道、油田輸油與輸氣管線等均可采用 PIG 清洗。
（二）PIG管道清洗的應(yīng)用價(jià)值
1、進(jìn)步管道輸送效率
水管結(jié)垢、氣管積水、油管結(jié)蠟以及沉積銹蝕均會(huì)使管道阻力增大，輸量減少。為了保證額定輸送量，勢(shì)采取進(jìn)步工作壓力，從而耗電量增加，管道使用壽命縮短。據(jù)調(diào)查，我國(guó)沿海地區(qū)50年管齡的供水管道，普遍因結(jié)垢和沉積物存在使管道輸送有效面積減少70％以上。
以Dg400管道為例。新建管道有效面積為：
S=1/4ΠD2＝0.1256m2
說(shuō)明：D為管道直徑
按流速米/秒計(jì)算，一年的輸水量為：
Q＝SVT=0.1256×1×3600×24×365=3960922噸
說(shuō)明：T為時(shí)間
假定管內(nèi)壁有100mm垢層，則有效面積
St=1/4ΠD2＝0.0314m2
St/S=0.0314m2/0.1256m2=0.25=25%
即管道的有效面積***為原設(shè)計(jì)值的25％，這時(shí)一年的輸水量為:
Qt＝StVT=0.0314×3600×24×365=990230.4噸
Qt/Q＝99/396＝0.25
即舊管道的輸送效率***為原設(shè)計(jì)量的25％，一年就少輸水：
ΔQ=Q－Qt=396－99＝297噸
按每輸送1噸水0.1元計(jì)算，那么1年新管要比舊管多節(jié)省30萬(wàn)元，也就是說(shuō)象這樣的管道四條才能和1條新管道相等效，這樣的管道清洗1次，每年就可節(jié)約電30萬(wàn)元。
對(duì)Dg200的管道，假設(shè)結(jié)垢層為50mm，清洗一次，每年可節(jié)電7.5萬(wàn)元。管徑越大，結(jié)垢越厚，清洗效果就越明顯。
大慶某公司首先在供水管道上采用PIG清洗技術(shù)，獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，不***可以節(jié)約大量開支，還改善了水質(zhì)，減少了二次污染，對(duì)進(jìn)步人民健康水平起到了積極的作用。吉林油田、遼河油田也都大面積在供水管道中推廣PIG清洗工藝，在設(shè)計(jì)時(shí)就考慮到以后要經(jīng)常PIG清洗，并把它作為一種工藝列進(jìn)治理規(guī)程，管道就不會(huì)出現(xiàn)結(jié)垢堵塞和二次污染等題目。
輸油管道結(jié)蠟、輸氣管道積水或其它沉積物同樣會(huì)增加阻力，影響輸送效率。由于油和氣輸送壓力高、間隔遠(yuǎn)、輸送用度高，進(jìn)步管道輸送效率意義更大。在利比亞有一條Φ850的輸油管道，全長(zhǎng)960km，頭兩年沒有進(jìn)行PIG清洗，運(yùn)行3年后，無(wú)法進(jìn)行正常輸送了，才開始提出PIG清洗。第 一 次是用一種球面PIG，全線分成3段進(jìn)行PIG清洗，每一段中一次投進(jìn)三至四個(gè)球面PIG，先是探測(cè)試運(yùn)，然后反復(fù)清蠟，歷時(shí)三個(gè)多月才使管道恢復(fù)輸送效率。這次清蠟中至少清出170多立方米的蠟，從此以后，每隔五天就清蠟一次，實(shí)驗(yàn)證實(shí)，定期PIG清洗是維護(hù)管道有效運(yùn)行的要措施。
我國(guó)目前原油主要采用高溫輸送，主要油田原油凝固點(diǎn)為28～36℃。在加熱輸送原油時(shí)，一般原油出站溫度總要比凝固溫度高20℃以上，若管中油流溫度低于凝固點(diǎn)，就可能造成停運(yùn)事故，可是溫度每升高1℃，就要消耗大量燃油，造成巨大浪費(fèi)。以秦京管線為例，Φ529管道，長(zhǎng)345.3km，設(shè)6個(gè)加油站，按年輸油量600噸計(jì)算，溫度每升高1℃每年就要多燒原油2580噸，浪費(fèi)資金67萬(wàn)元，而均勻原油出站與進(jìn)站溫差為13.241℃，則1年就要燒掉原油3.4萬(wàn)噸，折合人民幣數(shù)千萬(wàn)元。假如采用PIG清洗刮蠟技術(shù)，把輸送油溫度降低5℃，1年就可節(jié)省1000萬(wàn)元，可見在原油管道中采用PIG清洗工藝進(jìn)行低溫輸送，經(jīng)濟(jì)效益是非常大的。
2、 排除二次污染，進(jìn)步供水質(zhì)量
經(jīng)凈化處理過的凈水中，其化學(xué)物質(zhì)在供水管道中進(jìn)行反應(yīng)，產(chǎn)生化學(xué)性沉淀，鐵、鉛、鋅、鋁、鎂、錳、高分子電解質(zhì)和微生物等沉積于管內(nèi)壁形成“后混凝”層。其中多余的碳酸鈣可堆成較多水垢，防礙水的流通；鐵被氧化成氫氧化鐵或氧化鐵積垢，使管道流量降低或產(chǎn)生赤水；鋅和鋁的析出物均導(dǎo)致水質(zhì)惡化，凈化后的凈水在管道輸送過程中又受到“第二次”污染。為了解決這個(gè)題目，******進(jìn)步出廠水的水質(zhì)或加大投氯量等措施是不夠的，而應(yīng)該從“管道衛(wèi)生學(xué)”的角度考慮題目，PIG清洗技術(shù)一種既經(jīng)濟(jì)實(shí)用又方便的辦法，恢復(fù)舊管道的通水能力，改善管網(wǎng)的衛(wèi)生狀況，進(jìn)步供水水質(zhì)
