本發(fā)明涉及石油運輸。更具體地說，本發(fā)明涉及一種海底管道在線測垢除垢方法。

背景技術(shù)：

1、海上油氣田在生產(chǎn)傳輸過程中，海底管道內(nèi)傳輸?shù)挠汀?、水中的雜質(zhì)會結(jié)垢，大大影響管道的作業(yè)效率。管道內(nèi)生成的結(jié)垢分布是不均勻的，結(jié)垢厚度也是不均勻的，因此在除垢作業(yè)前需要確定結(jié)垢大致分布長度、結(jié)垢大致厚度、結(jié)垢情況嚴重的點位等，通過上述檢測結(jié)果來決定除垢方案。

2、傳統(tǒng)的除垢方式主要包括通球法、化學藥劑除垢法、物理除垢法，通球作業(yè)對硬度較高的結(jié)垢除垢效果差，容易卡球，并且無法確定傷害球體的結(jié)垢位置，化學藥劑除垢成本高，作業(yè)時間長，不環(huán)保，傳統(tǒng)物理除垢技術(shù)(例如高壓射水、氣旋)作業(yè)距離短，彎頭、變徑段效果差。

3、因此，亟需一種海底管道內(nèi)壁結(jié)構(gòu)檢測并準確清除不同位置結(jié)垢的綠色環(huán)保方法。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種海底管道在線測垢除垢方法，其能夠精確測量結(jié)垢位置，高效去除垢層，環(huán)境污染小，清潔效果好，延長海底管道的使用壽命。

2、為了實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點，提供了一種海底管道在線測垢除垢方法，包括：

3、在管道入口處布置超聲換能器組，通過探頭陣列激發(fā)處超聲能脈沖，發(fā)送激勵信號，并接收反射信號，所述反射信號包括垢層的始端反射信號和終端反射信號，根據(jù)接收的反射信號時間差和幅值大小，計算垢層的分布情況；

4、將垢層沿管道軸向劃分為多節(jié)段，根據(jù)各節(jié)段的平均厚度以及管徑尺寸，計算垢層指數(shù)，將脈沖高壓氣除垢裝置伸入管道內(nèi)部，根據(jù)垢層指數(shù)選擇脈沖頻率與脈寬，使輸出的高壓氣體對各節(jié)段進行除垢。

5、優(yōu)選的是，所述脈沖高壓氣除垢裝置包括勻徑段管路與錐形段管路，所述勻徑段管路的一端外壁設置有變頻脈沖器，所述變頻脈沖器控制高壓電磁脈沖波的頻率與脈寬，所述勻徑段管路的一端連通氣體壓縮機，所述勻徑段管路的另一端與所述錐形管路的擴徑一端平順連接，所述錐形管路的縮徑一端朝向節(jié)段。

6、優(yōu)選的是，所述勻徑段管路與錐形段管路內(nèi)壁均設有阿基米德螺旋狀導引槽，所述勻徑段管路的導引槽為間隔設置，所述錐形段管路的全段內(nèi)壁均設有導引槽。

7、優(yōu)選的是，所述錐形管路的縮徑一端設有噴頭，所述噴頭的輸出方向與所述錐形管路的縮徑一端的螺紋旋向相同。

8、優(yōu)選的是，所述超聲換能器組通過定位筒安裝于管道入口，定位筒上設有氣囊，氣囊與氣泵連通，氣囊使探頭陣列貼附于管道入口。

9、優(yōu)選的是，管道的變徑段采用測溫傳感器檢測管道外壁溫度、流體溫度，根據(jù)管道壁厚計算垢層厚度與垢層指數(shù)。

10、本發(fā)明至少包括以下有益效果：

11、第一、本發(fā)明通過超聲波在管道中傳播檢測管道內(nèi)結(jié)垢情況，根據(jù)垢層始端和終端的反射信號計算垢層指數(shù)，設備安裝簡單，測量方法高效，測量效果準確。

12、第二、本發(fā)明通過設置脈沖高壓氣除垢裝置，將裝置送入結(jié)垢位置，輸出的高壓氣體精準除垢，環(huán)境污染小，清潔效果好，不影響海底管道的使用與運輸。

13、第三、本發(fā)明通過設置脈沖高壓氣除垢裝置的形狀構(gòu)造，實現(xiàn)脈沖高壓氣的加速與轉(zhuǎn)向，對垢層各節(jié)段除垢時有更好的沖擊力，對頑固污垢清除效果更優(yōu)。

14、第四、本發(fā)明可以在作業(yè)中可以清洗直徑≤dn1400、垢質(zhì)硬度≤8的管道垢質(zhì)的管道，并且不傷害管道內(nèi)壁，作業(yè)時間短，效果突出。

15、第四、本發(fā)明通過測量管壁溫度與流體溫度，計算管道的變徑段的垢層指數(shù)，便于管道異形部位垢層的檢測，全方位測量結(jié)垢情況。

16、本發(fā)明的其它優(yōu)點、目標和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對本發(fā)明的研究和實踐而為本領域的技術(shù)人員所理解。

技術(shù)特征：

1.海底管道在線測垢除垢方法，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的海底管道在線測垢除垢方法，其特征在于，所述脈沖高壓氣除垢裝置包括勻徑段管路與錐形段管路，所述勻徑段管路的一端外壁設置有變頻脈沖器，所述變頻脈沖器控制高壓電磁脈沖波的頻率與脈寬，所述勻徑段管路的一端連通氣體壓縮機，所述勻徑段管路的另一端與所述錐形管路的擴徑一端平順連接，所述錐形管路的縮徑一端朝向節(jié)段。

3.如權(quán)利要求2所述的海底管道在線測垢除垢方法，其特征在于，所述勻徑段管路與錐形段管路內(nèi)壁均設有阿基米德螺旋狀導引槽，所述勻徑段管路的導引槽為間隔設置，所述錐形段管路的全段內(nèi)壁均設有導引槽。

4.如權(quán)利要求3所述的海底管道在線測垢除垢方法，其特征在于，所述錐形管路的縮徑一端設有噴頭，所述噴頭的輸出方向與所述錐形管路的縮徑一端的螺紋旋向相同。

5.如權(quán)利要求1所述的海底管道在線測垢除垢方法，其特征在于，所述超聲換能器組通過定位筒安裝于管道入口，定位筒上設有氣囊，氣囊與氣泵連通，氣囊使探頭陣列貼附于管道入口。

6.如權(quán)利要求1所述的海底管道在線測垢除垢方法，其特征在于，管道的變徑段采用測溫傳感器檢測管道外壁溫度、流體溫度，根據(jù)管道壁厚計算垢層厚度與垢層指數(shù)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種海底管道在線測垢除垢方法，包括：在管道入口處布置超聲換能器組，通過探頭陣列激發(fā)處超聲能脈沖，發(fā)送激勵信號，并接收反射信號，所述反射信號包括垢層的始端反射信號和終端反射信號，根據(jù)接收的反射信號時間差和幅值大小，計算垢層的分布情況；將垢層沿管道軸向劃分為多節(jié)段，根據(jù)各節(jié)段的平均厚度以及管徑尺寸，計算垢層指數(shù)，將脈沖高壓氣除垢裝置伸入管道內(nèi)部，根據(jù)垢層指數(shù)選擇脈沖頻率與脈寬，使輸出的高壓氣體對各節(jié)段進行除垢。本發(fā)明能夠精確測量結(jié)垢位置，高效去除垢層，環(huán)境污染小，清潔效果好，延長海底管道的使用壽命。

技術(shù)研發(fā)人員：劉立群,黃德明
受保護的技術(shù)使用者：斯博特瑞（北京）科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10