油管清洗工艺介绍与应用
缪晓晨＊
摘要：本文简要介绍了油管清洗的主要工艺流程、基本原理及设备结构组成，并对热煮工艺中的清洗助剂进行了一些探索与研究。
关键词：油管杆；清洗；高压水射流；热煮；工艺；应用
1．前言
油管杆的修复循环使用是采油厂降低生产综合成本的重用措施，提高油管杆的修复质量，可以保证油水井作业质量，延长检泵周期，减少作业返工，降低作业费用。清洗作为油管杆修复检测线中的首道工序，能有效去除油管杆内、外壁的油污、蜡与结垢，保证修复油管杆的洁净，并为其他工序创造了清洁条件。
油管杆清洗主要有高压水射流与热煮两种工艺，冬季由于井上回收实心油管较多，且结蜡层厚硬，一般采用热煮，其余季节采用高压水射流清洗。另外水井管由于内壁结垢，以往经常导致全井油管报废，采用高压水射流清洗工艺清洗水井管内壁结垢效果明显，可有效减少油管的浪费。
2．高压水射流
选用设备：QX900型油管高压清洗线（洛阳水星加工清洗工程有限公司）
2．1系统参数
最高清洗水压力：70 Mpa；
清洗额定流量：70 l/min
工作气压：> 0.5MPa
装机功率：110 Kw
最快清洗速度：40根/小时。
2．2基本原理
以清水为介质，通过高压泵使水形成高压，高压水通过高压管汇至喷射机构的宝石喷嘴，将压能转化为高度聚集的射流动能，直接作用在被清洗物体表面，发生碰撞、冲击、摩擦和剪切，达到清洗油垢的目的。
油管外清过程中，油管边前进边旋转，外清枪旋转射高压水；油管内清中，油管固定，内清枪边前进边旋转射高压水，清洗枪的旋转与油管边旋转边进给的通过式清洗，可大大提高射流水线的覆盖宽度，提高清洗洁净度与速度。
油管清洗进给速度的选择：
Vmax=0.06b﹒m﹒n
其中：Vmax：油管清洗最大进给速度（m/min）
b:喷嘴射流作用油管表面有效宽度（m）
m:喷头同截面上的喷嘴数（个）
n:喷头转速（r/min）
为了保证油管的清洗洁净度，调节油管清洗进给速度不应超过Vmax。
2．3工艺与结构
2．3．1工艺流程
油管高压水射流清洗工艺流程图：
2．3．2结构组成
系统主要由机械与电气控制两部分组成，可实现PLC全自动控制。
高压水射流清洗平面布置图
① ⑧
③ ② ⑩
⑤ ④
⑥
⑦
⑨
①--待清洗架 ②--外清洗箱 ③--外清洗传输线 ④--内清洗箱
⑤--内清小车 ⑥--循环水池 ⑦--清洗下料传输线 ⑧--高压泵及变频控制
⑨--总控制室 ⑩--高低压水管线
2．3．2．1机械部分
主要由外清箱、内清洗、高压水路系统、传输系统、气路系统等部分组成。
外清洗箱主要包括枪体、旋转电机与齿轮传动结构等；内清洗主要包括内清小车、通规、防喷罩与清洗箱等。清洗箱均采用全封闭结构，可保证清洁与安全。
内、外清枪头示意图
高压水路系统主要包括水池、滤清器、给水泵、高压泵与高低压管汇等，清洗用水可循环使用。
水循环示意图
循环水
传输系统主要包括传输机与行程开关，油管进给速度可实现无级调速（0-50Hz）。
气路系统主要包括气闸门、减压阀、换向阀与动作气缸等。
2．3．2．2电控部分
主要包括PLC控制屏、变频控制屏与工控系统。PLC控制屏包括可编程控制器PLC、中间继电器、按钮、仪表等；变频控制屏包括低压断路器、变频器、交流接触器、电机保护器等；工控系统包括工控机、通讯模块、组态软件等。
系统控制分为外清、内清与水路控制。外清主要控制外清传输线的正、反转与转速、外清上、下料及枪轴的旋转等；内清主要控制内清小车的前进与后退、枪轴的旋转与转速、内清上、下料与门的开、关、报废与成品的下料、下压及防喷罩的进出等；水路主要控制给水泵及内、外清高压泵的压力调节。
系统按初始输入的控制程序运行。
2．4使用与操作
分手动与自动两种工作模式，可根据回收油管的具体污垢程度及组分调节内清水压力、外清水压力、内外清洗进给及枪头旋转速度，从而保证清洗洁净度。
3．热煮
选用设备：RX100型油管高压清洗线（洛阳水星加工清洗工程有限公司）
3．1系统参数
蒸汽压力：< 0.7MPa
热煮池最高温度：100OC
最快清洗速度：45根/小时。
3．2基本原理
脏污油管通过传输线进入热煮池，表面泥沙沉淀至池底，油蜡与池内高温浸洗液发生物理与化学作用，分解或融化后漂浮于池面，油管从热煮池内浸洗完毕后，通过高温水的内外壁冲洗，除去最后一层表面浮油，保证油管的清洗洁净度。
3．3工艺与结构
3．3．1工艺流程
3．3．2结构组成
主要由机械与电控两部分组成，实现PLC全自动控制。
3．3．2．1机械部分
主要由热煮池、提升机（自锁减速）、通径规、冲洗箱、泵、传输线、动作气缸、传感器等组成。
3．3．2．2电控部分
主要包括PLC控制屏、变频控制屏与工控系统。PLC控制屏包括可编程控制器PLC、中间继电器、按钮、仪表等；变频控制屏包括低压断路器、变频器、交流接触器、电机保护器等；工控系统包括工控机、通讯模块、组态软件等。
系统控制分为传输控制、提升控制与水池控制。传输主要控制传输线的运转与方向；提升主要控制池1、2的提升机启停；水池主要控制池1、2油管数量的自动统计与池温。
3．4使用与操作
分手动与自动两种工作模式，可根据回收油管的具体污垢程度及组分调节热煮池温度（调节蒸汽压力）、清洗时间（池1、池2）、提升机提升速度，保证油管清洗洁净度。
3．5清洗助剂
以往热煮一直采用按2%浓度加纯碱（NaCO3），实际使用清洗时间长、清洗效果不很理想，我们根据具体实际情况，探索更为实用有效的清洗配方，改用YXF-B型防锈金属除油污剂+烧碱（NaOH）按1%+0.5%配剂，明显增强了热煮去污率，缩短了热煮时间，提高了清洗效率。
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