原油管道輸送是隨著石油工業的發展而發展起來的。世界各國尤其是盛產含蠟粘性大的原油大國，都使用管道進行石油運輸，隨著輸送管道應用的時間增長，管道結垢問題也日益明顯。由于管道內流體的流速不同，如果刻意去離線停工除垢，會影響到工業生產并增加額外費用，同時由于設備處于非正常停工狀態，整個設備的磨損也會增加。因此，現階段迫切需要一種效果明顯而且經濟實用的除垢防垢技術。本文從原油運輸管道結垢的原因說起，淺論物理除垢技術的應用。

我國各個主要油田主要采用注水采油的方法來提高油田的采油率，平均每生產一噸的原油就需要消耗2噸～3噸的水，使得采出的原油具有較高的含水率，既增加了原油處理的困難程度也加劇了原油集輸過程中的結垢問題，使得原油開采的成本逐漸加大。

同時我國的各個主要油田已經進入了采油的中后期，使得注水條件更加的惡劣，注入的水質中含有較高的硫酸鹽、氧化還原菌等物質，導致結垢問題更加的嚴重，這成為影響我國油田開發以及油氣傳輸技術發展中的瓶頸問題。

 

 

 

 

原油管道中的污垢主要與原油本身的成分和運輸方式相關，因此要研究原油管道中的污垢的形成首先需要了解原油本身的成分。一方面造成管道內徑變小，增加管道內流體的阻力，減慢原油流速，進而影響循環系統的工作效率，增加系統的運行成本。

 

具體來說原油是種混合物，這其中主要以C、H為主的烴類化合物為主，還含有少量含硫、含氮等的非烴類化合物以及少量金屬粒子。通過上述對原油分子的描述可以很直觀地了解到原油是一種十分復雜的物質，它粘度非常高，因此通常會采用加熱運輸的方式進行運輸。而原油中還有以C、H為主的烴類化合物，還含有大量的石蠟、焦油以及含各種金屬離子的無機鹽。

 

眾所周知，石蠟是一種固態物質，熔點約為40-60℃，且十分粘稠，原油在運輸時，運輸速度與粘度成反比，粘度越大，運輸速度越低，因此在高粘度稠油運輸過程中，與管壁接觸的時間大大增加，隨著接觸時間的增加，原油的溫度不斷下降，石蠟溫度下降進而不斷析出，越來越多的石蠟分子凝結并吸附在管壁表面，形成污垢。除此之外，原油中還含有大量的包括鋇、鍶、鎂、鈣等硫酸鹽或碳酸鹽。這些垢物通常以溶解度很小的鹽類分子存在，正如上一小節內容所示的污垢物形成機理，這類溶解度很小的鹽類分子將會隨著上述的幾個結垢階段慢慢形成新的污垢。

 

這兩種物質一種是石蠟，一種是包含在石油分子中的金屬粒子鹽。而根據這兩種污垢形成的描述可以看出這兩種主要污垢形成都與時間相關，說明接觸的時間越長則形成污垢的幾率也越大，因此在考慮防垢時需要考慮這部分內容。這兩種物質在隨著原油在管道內傳播時都會與管壁接觸，由于原油的粘度大，運輸速度低，在不斷向前運輸時會在管壁殘留，形成管壁束縛油。

 

 

 

 

 

針對原油運輸管道結垢問題，國內外專家學者也進行了諸多的研究，目前除垢方法主要有以下幾種。

 

（一）化學除垢

 

該方法是根據每種不同污垢的組成成分，選用能溶解污垢的化學劑對污垢進行溶解達到除垢的目的。當然由于每種污垢的成分不一樣，選用的除垢劑也不一樣，這也導致了一般的化學除垢劑適用范圍相當有限。同時，化學除垢工藝雜且一般的試劑均具有腐蝕性，在施工過程中也極易因為試劑的用量而損壞管線并造成污染環境，并且藥劑的費用也并不低，需要持續性添加。

 

（二）高壓水噴射除垢

 

這種方法類似于消防員所用的高壓水槍，主要是利用柱塞泵產生的高壓水經過特殊噴嘴噴出，水流的沖力強，擊打在垢層后，導致污垢脫落，這種方法由于采用高壓水噴射，要求其裝機容量大、同時工作時一直在噴射，因此也存在耗水多的問題。

 

（三）機械除垢

 

這種方法采用一系列針對不同管道類型的清管器進行除垢。這種除垢方法與其他方法相比雖然具有易操作、低成本、工時短的優點，但是不能高效除垢，比如在清理干凈管內垢層時，一般需要來回清理將近10遍才能達到除垢的效果。

 

（三）物理除垢

 

采用了物理除垢方式的掃頻電子除垢儀，其原身是德國的掃頻除垢設備，在我國相關行業的不懈研究中已經進化為第五代高科技產品，其不停產易安裝、耗能低壽命長、無需添加任何藥劑、不改變任何水質等特點已經受到了眾多企業和工廠的青睞，在經濟方面，投入藥劑一年的費用與購買設備的費用相當，也就是說，僅需一年便可收回設備的全部成本。

 

 

 

 

 

隨著管道運輸行業的發展，管道內壁結垢問題一直困擾著采用管道輸送的各個行業。管道積垢會造成的能量費用不斷增加，積垢同時伴隨著產量減少，由于管道結垢，輸送行業在輸送天然氣時也會引起爆炸，工廠也時常由于管道結垢而被迫停車、停產。相對于其他方法，掃頻電子除垢設備不僅性價比高而且優點眾多，非常有利于工業水的除垢和阻垢。