含蜡原油在管道输送过程中易发生蜡沉积,导致管道流通面积减小,甚至堵塞管道。目前普遍采用清管器清除管壁蜡沉积物,但现场操作多凭经验,清管器卡堵时有发生。研究清管器运动规律,预测清管过程中管道压力、流量等参数的变化,有助于制定合理的清管方案,降低清管风险。本文首先对现场蜡沉积物原样的力学特性进行了系统地研究。设计了一套基于桨式转子方法的屈服应力测试装置,测试了不同温度下蜡沉积物原样的屈服应力以及管道径向不同位置处蜡沉积物的屈服应力。结果表明现场蜡沉积物屈服应力与温度之间满足指数关系,并且相同温度下里层沉积物屈服应力是表层沉积物屈服应力的2倍左右。将蜡沉积物原样加热熔化并降温得到的“重塑蜡样”结构发生显著变化,屈服应力增加到之前的5¹3倍,这说明必须采用蜡沉积物原样进行力学性质测试。与此同时,开展了DSC实验以及蜡晶显微观察实验,确定了现场蜡沉积物蜡晶的尺寸和长径比范围分别是:30⁴0μm²、2³,为实验室模拟现场蜡沉积物提供参考。其次,以上述现场蜡沉积物原样的测试数据为材料参数,采用有限元方法模拟了管壁蜡沉积物的剥离过程。结果表明,清管器作用在沉积层上的压力与沉积层内部最大应力之间满足线性关系:ΔP=kτ_max。该线性关系的斜率k随沉积物强度的增加或沉积层厚度的增加而减小,但与管径无关。根据计算结果提出了剥离管壁蜡沉积物所需压力的计算式。采用有限元方法模拟了清管器清蜡时其直板的变形,得到了管壁对清管器的阻力与清管器过盈量之间的关系式（后称摩擦力-过盈量曲线）:F_f=1140ln（δ）+2019。分析比较了不同直板厚度、不同隔板尺寸以及不同摩擦系数下的摩擦力-过盈量曲线,发现清管器直板厚度对摩擦阻力的影响最大,隔板尺寸次之,摩擦系数的影响最小。最后,在上述工作的基础上建立了原油管道清蜡过程中清管器的运动模型以及球前浆体的增长模型,计算得到清蜡过程中清管器运行速度的变化、管道沿线压力的变化以及管道入口压力和出口流量的变化。并对计算中的重要参数进行了敏感性分析,比较了浆体黏度、清管器与管壁之间的摩擦力以及蜡沉积物厚度对管道入口压力和出口流量的影响,从而为现场操作提供理论支撑。最后对东北原油管道数据进行验算,结果表明模型较为准确。