高压水射流清洗技术在石化管道清洗中的应用实践已形成成熟体系,以下是其核心要点及典型案例的总结:
一、技术原理与优势
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工作原理
通过高压泵将清水加压至70-280 MPa,经特制喷嘴形成300-600 m/s的高速射流,利用冲击力和水楔效应剥离管道内壁的油垢、聚合物、铁锈等污垢。 -
核心优势
- 环保高效:仅使用清水,无化学药剂污染,清洗污水可循环处理;
- 无损清洁:针对金属管道无腐蚀,保留设备完整性;
- 自动化程度高:通过PLC系统控制清洗流程,实现油管装卸、夹紧、旋转进给的全程自动化;
- 经济性:清洗成本仅为化学清洗的30%-50%,且效率提升10-40倍。
二、典型应用场景
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油管清洗
- 案例:GYQX-70型自动化清洗装置可处理外壁原油污染及内壁结蜡,单根油管清洗时间缩短至2分钟,洁净度达95%以上。
- 工艺:采用外壁与内壁分步清洗,避免二次污染,并通过旋转进给提升覆盖密度。
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储罐与换热器清洗
- 案例:兰州某石化厂100m³丁二烯储罐结垢清洗,使用140 MPa射流,10小时清除1-3mm过氧化物垢层,除垢率超90%。
- 难点突破:对完全堵塞的换热器,200 MPa高压水射流替代化学清洗,避免管件损伤。
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长输管线维护
- 案例:鞍山煤气管线采用70 MPa射流清除重油与焦油垢,160小时疏通90%堵塞段,恢复输送效率。
三、操作流程与参数优化
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标准化流程
装卸油管→外壁清洗(70 MPa射流旋转冲刷)→内壁清洗(同参数二次作业)→废水回收处理。 -
参数选择
- 压力范围:油垢清洗需70-100 MPa,硬质结焦或锈层需150-200 MPa;
- 流量控制:根据管径调整,通常Φ50-Φ450mm管道匹配20-84 L/min流量。
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废水处理
采用沉淀池与旋流分离技术,实现95%污水回用,减少水资源消耗。
四、实际效益分析
- 经济性:燕山石化电厂输灰管线清洗成本较化学法降低80%,年节约费用超150万元;
- 安全性:避免化学清洗的爆炸风险,油罐带油状态下仍可作业;
- 环保性:单次清洗减少化学废液排放数百吨,粉尘浓度降低90%以上。
五、未来发展方向
- 智能化升级:结合AI算法优化射流参数,实现自适应污垢类型清洗;
- 大型化设备:开发1000 bar以上超高压系统,应对复杂工况(如核电站辐射污染管道);
- 多功能集成:联合超声波、激光等技术提升顽固污垢清除效率。
总结:高压水射流技术凭借其环保性、高效性和适应性,已成为石化管道清洗的主流方案。实际应用中需结合污垢类型选择参数,并通过自动化系统提升作业标准化水平。典型案例表明,该技术可显著降低维护成本并延长设备寿命,未来技术融合与装备升级将进一步拓展其应用场景。