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摘要：随着成品油管输工艺的发展，成品油管道的建设也日益完善，管道在运行时，势必会产生大量的污油，污油的形成过程非常复杂，若能找到合适的方法处理污油，将会带来巨大的经济效益，本文就污油的来源及其形态，污油的成因以及清管等进行论述。
关键词：成品油;污油;除杂剂;管道清管
1、污油的来源和形态
当污油生产出来的时候，许多未加工的污油会被直接排放到环境中，这样将对环境造成巨大的影响和威胁[1]。污油通常是各种油的混合物，并且含水量高，并且以乳状液形式存在[2，3]。污油乳状液中含有大量的树胶和沥青质，并且乳化污油的特征在于高乳化能力，高杂质含量和严重老化[4]。其形态经常受诸如温度，电解质，比率，搅拌，粘度，润湿性，亲水性和界面张力等因素的影响[5]。其稳定性通常取决于油和水的百分比以及乳化剂的类型和用量。污油中的乳化剂通常是沥青，树脂，有机酸，粉碎的细粉等。这些乳化剂将粘附在分散相的液滴表面上，从而形成稳定的界面膜，防止分散相液滴聚结。
2、污油成因
一般污油的形成有很多方面的因素，混油是其中的一方面。我们在对长距离输送油品的管道中，为了使输油的效率得以提高，从而满足用户对各种油品的需求，再加上经济因素的影响，常常会采用不同油品交替输送，此种情况下，由于管道横截面沿径向流速的不均匀分布会产生混油。
一般在管道运行一定年限后，我们会对管道进行定期的清管，所以在清管作业当中，由于清管器与管道内壁接触十分紧密，摩擦剧烈，使得管道內壁附着的腐蚀铁锈、机械杂质以及油中析出的氧化物等脱落在油品中，然后与油品充分接触、混合，从而形成污油。而且清管器的速度也是一个非常重要的参数，速度过大则会致使混油量增多，速度过小又会影响运行周期。
3、清管机理
清管器依靠清洗管道中的流体压力或其他设备提供的压力作为动力来达到清洗的目的，以便清管器可以在管道中向前推动以刮掉管壁上的污垢。管道内的污垢和碎屑被推出管道。管道中的清管器取决于前部和后部之间的压力差，以驱动清管器在管道中前进。有两种主要的驱动方法：第一种是使用流体的背压作为推进清管器的动力，并且在推进过程中去除管道中的残留污物。这种方法适用于清洁度相对较短的管道。另一种方式是利用清洗器周围流体产生的压力作为动力，使附着在管壁上的污物达到粉碎的效果，从而排出。这种方法通常适用于清洁度较长的管道。清管器的外径一般比管道内径大3%至5%，并且可以与管道紧密结合。因此在操作过程中具有高度的密封性，这使得清洁污垢变得非常容易。特别是当使用液体作为压力供给液体时，所形成的射流会对管壁产生很大的冲击力，使得污物可以被分离并送走（如图1-1）。
清管器一般用于石油、天然气、成品油以及其它化工原料的长输管道的清管作业，当新管线被用作扫线施工验收时，在役管线则会被用来清扫管内残存的沉积物，还能够检测管道的损伤情况。清管的机理一般有两种：一种是清管器在管道内壁的摩擦和刮削作用，从而使结垢与管道剥离破碎;第二种是清管器周围流体泄漏，将会产生极大的冲击力，使得管壁污垢进行剥离，在这一系列操作后，污垢会产生冲刷、粉化作用，同时流体的流动力会将悬浮的污垢分散排送出去。
4.清管器类型
清管器可以根据不同的方法分类。根据其使用目的可分为除垢用的清洗清管器和排水和分离的密封清管器;当然，他们可以被清理或分离的清管器划分为实用清管器和具有检测功能的遥控清管器。
4.1.普通型清管器
普通的清管器有不同的结构和形状。一般来说，主要有两类：球型（即清管球）和圆柱型。圆柱型清管器通常包括蝶形清管器、直板型清管器，直碟混合清管器，直板测径清管器，软质泡沫清管器和蝶形测径清管器，直板钢刷清管器等其他形式。
清管器的外部材料一般是耐油的、耐磨的高强度聚氨酯或氯丁橡胶。公称直径不超过100毫米的球型清管器通常填充有固体球体。当它们大于100mm时，使用充满水的空心球。如果清管器没有注满足够的水或管道中有很多污垢，它们可能会卡住或损坏。普通皮碗清管器是三层或四层皮碗。它通常由导向皮碗、密封皮碗和隔离皮碗组成。
4.2.智能型清管器
目前，智能清管器的发展非常迅速，结构差异也非常大。智能型清管器具有高分辨率漏磁技术，可以对管道中各种状态的数据进行采集，然后对采集到的数据进行计算和处理，以及管道壁厚和阀门配件受到腐蚀、变形、裂纹、成型的位置和其他信息。智能清管器还可以使用卫星定位系统在操作过程中进行精确定位。另外，智能清管器的结构和原理各不相同。普通清管器的碗的前部和后部支撑着轮式清管器，并且沿周向增加了许多滚轮。滚筒通过弹簧的周边支撑着清管器本体，使得清管器与管道之间的摩擦是滚动摩擦。该清管器用于通过安装各种传感器和检测器来检测管道的变形、轮廓、裂纹和壁厚。
双向电子清管器具有双向操作，遇到卡阻管道可逆行回原处的优点。经常使用聚氨酯皮碗，因为它的能力强、耐磨损、寿命长，其电子定位变送器使用改进的高性能电子定位变送器。智能清管器可以使用超声波技术来检测管道的腐蚀和堵塞。此外，它还具有频率识别技术，可以极大地消除地磁干扰和部分电磁干扰，使其可以在现场使用，远离电磁干扰。当智能清管器使用模式识别技术时，它们可以消除各种地磁和电磁干扰，基本上可以在任何情况下使用。
5、小结
污油形成的机理相对来说比较复杂，形成时间比较长且难以根除。因此本文中只考虑研究污油当中所含的机械杂质，且考虑到在经过扫线清管后才能得到污油，因此清管技术的好坏也会对实验产生影响，在此只做简单的介绍，不进行深入的探究。为了使污油能够得到更好的净化处理，选用壳聚糖和海藻酸钠进行实验研究，以便获取更高的除杂率。
参考文献：
[1] 张国军，申龙涉，齐瑞，郭荃宏，宋士祥，马跃，张纯静，孙宪航.原油含水率测量技术现状与发展[J].当代化工，2012，41（01）：59-62+72.
[2] 吴迪，彭柏群，孟祥春，宋辉.采出液和采出水处理设施内污油的形成和稳定机制[J].精细与专用化学品，2012，20（11）：30-36.
[3] 王波，黄华，佘喜春.国内外污油脱水技术新进展[J].广东化工，2015，42（04）：54+50.
[4] 孙旭，陈欣，刘爱侠.清管器类型与应用[J].清洗世界，2010，26（06）：36-41.
[5]汪益宁，肖伟.油田给油管道的结垢机理及治理措施[J].油气田地面工程，2015，34（12）：90-91.
作者简介：
邵慧龙，男，（1988.04-）吉林省吉林市，吉林化工学院讲师，硕士。主要从事复杂流体流动方面的研究。
（作者单位：1.吉林化工学院;石油化工学院）
关键词：成品油;污油;除杂剂;管道清管
1、污油的来源和形态
当污油生产出来的时候，许多未加工的污油会被直接排放到环境中，这样将对环境造成巨大的影响和威胁[1]。污油通常是各种油的混合物，并且含水量高，并且以乳状液形式存在[2，3]。污油乳状液中含有大量的树胶和沥青质，并且乳化污油的特征在于高乳化能力，高杂质含量和严重老化[4]。其形态经常受诸如温度，电解质，比率，搅拌，粘度，润湿性，亲水性和界面张力等因素的影响[5]。其稳定性通常取决于油和水的百分比以及乳化剂的类型和用量。污油中的乳化剂通常是沥青，树脂，有机酸，粉碎的细粉等。这些乳化剂将粘附在分散相的液滴表面上，从而形成稳定的界面膜，防止分散相液滴聚结。
2、污油成因
一般污油的形成有很多方面的因素，混油是其中的一方面。我们在对长距离输送油品的管道中，为了使输油的效率得以提高，从而满足用户对各种油品的需求，再加上经济因素的影响，常常会采用不同油品交替输送，此种情况下，由于管道横截面沿径向流速的不均匀分布会产生混油。
一般在管道运行一定年限后，我们会对管道进行定期的清管，所以在清管作业当中，由于清管器与管道内壁接触十分紧密，摩擦剧烈，使得管道內壁附着的腐蚀铁锈、机械杂质以及油中析出的氧化物等脱落在油品中，然后与油品充分接触、混合，从而形成污油。而且清管器的速度也是一个非常重要的参数，速度过大则会致使混油量增多，速度过小又会影响运行周期。
3、清管机理
清管器依靠清洗管道中的流体压力或其他设备提供的压力作为动力来达到清洗的目的，以便清管器可以在管道中向前推动以刮掉管壁上的污垢。管道内的污垢和碎屑被推出管道。管道中的清管器取决于前部和后部之间的压力差，以驱动清管器在管道中前进。有两种主要的驱动方法：第一种是使用流体的背压作为推进清管器的动力，并且在推进过程中去除管道中的残留污物。这种方法适用于清洁度相对较短的管道。另一种方式是利用清洗器周围流体产生的压力作为动力，使附着在管壁上的污物达到粉碎的效果，从而排出。这种方法通常适用于清洁度较长的管道。清管器的外径一般比管道内径大3%至5%，并且可以与管道紧密结合。因此在操作过程中具有高度的密封性，这使得清洁污垢变得非常容易。特别是当使用液体作为压力供给液体时，所形成的射流会对管壁产生很大的冲击力，使得污物可以被分离并送走（如图1-1）。
清管器一般用于石油、天然气、成品油以及其它化工原料的长输管道的清管作业，当新管线被用作扫线施工验收时，在役管线则会被用来清扫管内残存的沉积物，还能够检测管道的损伤情况。清管的机理一般有两种：一种是清管器在管道内壁的摩擦和刮削作用，从而使结垢与管道剥离破碎;第二种是清管器周围流体泄漏，将会产生极大的冲击力，使得管壁污垢进行剥离，在这一系列操作后，污垢会产生冲刷、粉化作用，同时流体的流动力会将悬浮的污垢分散排送出去。
4.清管器类型
清管器可以根据不同的方法分类。根据其使用目的可分为除垢用的清洗清管器和排水和分离的密封清管器;当然，他们可以被清理或分离的清管器划分为实用清管器和具有检测功能的遥控清管器。
4.1.普通型清管器
普通的清管器有不同的结构和形状。一般来说，主要有两类：球型（即清管球）和圆柱型。圆柱型清管器通常包括蝶形清管器、直板型清管器，直碟混合清管器，直板测径清管器，软质泡沫清管器和蝶形测径清管器，直板钢刷清管器等其他形式。
清管器的外部材料一般是耐油的、耐磨的高强度聚氨酯或氯丁橡胶。公称直径不超过100毫米的球型清管器通常填充有固体球体。当它们大于100mm时，使用充满水的空心球。如果清管器没有注满足够的水或管道中有很多污垢，它们可能会卡住或损坏。普通皮碗清管器是三层或四层皮碗。它通常由导向皮碗、密封皮碗和隔离皮碗组成。
4.2.智能型清管器
目前，智能清管器的发展非常迅速，结构差异也非常大。智能型清管器具有高分辨率漏磁技术，可以对管道中各种状态的数据进行采集，然后对采集到的数据进行计算和处理，以及管道壁厚和阀门配件受到腐蚀、变形、裂纹、成型的位置和其他信息。智能清管器还可以使用卫星定位系统在操作过程中进行精确定位。另外，智能清管器的结构和原理各不相同。普通清管器的碗的前部和后部支撑着轮式清管器，并且沿周向增加了许多滚轮。滚筒通过弹簧的周边支撑着清管器本体，使得清管器与管道之间的摩擦是滚动摩擦。该清管器用于通过安装各种传感器和检测器来检测管道的变形、轮廓、裂纹和壁厚。
双向电子清管器具有双向操作，遇到卡阻管道可逆行回原处的优点。经常使用聚氨酯皮碗，因为它的能力强、耐磨损、寿命长，其电子定位变送器使用改进的高性能电子定位变送器。智能清管器可以使用超声波技术来检测管道的腐蚀和堵塞。此外，它还具有频率识别技术，可以极大地消除地磁干扰和部分电磁干扰，使其可以在现场使用，远离电磁干扰。当智能清管器使用模式识别技术时，它们可以消除各种地磁和电磁干扰，基本上可以在任何情况下使用。
5、小结
污油形成的机理相对来说比较复杂，形成时间比较长且难以根除。因此本文中只考虑研究污油当中所含的机械杂质，且考虑到在经过扫线清管后才能得到污油，因此清管技术的好坏也会对实验产生影响，在此只做简单的介绍，不进行深入的探究。为了使污油能够得到更好的净化处理，选用壳聚糖和海藻酸钠进行实验研究，以便获取更高的除杂率。
参考文献：
[1] 张国军，申龙涉，齐瑞，郭荃宏，宋士祥，马跃，张纯静，孙宪航.原油含水率测量技术现状与发展[J].当代化工，2012，41（01）：59-62+72.
[2] 吴迪，彭柏群，孟祥春，宋辉.采出液和采出水处理设施内污油的形成和稳定机制[J].精细与专用化学品，2012，20（11）：30-36.
[3] 王波，黄华，佘喜春.国内外污油脱水技术新进展[J].广东化工，2015，42（04）：54+50.
[4] 孙旭，陈欣，刘爱侠.清管器类型与应用[J].清洗世界，2010，26（06）：36-41.
[5]汪益宁，肖伟.油田给油管道的结垢机理及治理措施[J].油气田地面工程，2015，34（12）：90-91.
作者简介：
邵慧龙，男，（1988.04-）吉林省吉林市，吉林化工学院讲师，硕士。主要从事复杂流体流动方面的研究。
（作者单位：1.吉林化工学院;石油化工学院）