[发明专利]一种高含硫湿气集输管线缓蚀剂涂膜清管器

说明书

本发明涉及一种高含硫湿气集输管线缓蚀剂涂膜清管器，清管器主要由缓蚀剂储存及喷涂腔体、化学试剂储存及释放腔体和缓蚀剂涂膜圆形刷构成，集缓蚀剂雾化一级喷涂、圆形刷旋转二级涂膜、清管器前端固体杂质清除等多种功能为一体，实现管内壁全方位多角度缓蚀剂涂膜，提高涂膜质量；设计缓蚀剂储存及喷涂腔体，高压天然气带动活塞运动，挤压腔体内缓蚀剂并由小孔呈雾状喷出后附着在管内壁，实现一级缓蚀剂涂膜；设计缓蚀剂涂膜圆形刷，通过高压天然气带动圆形刷旋转，使管内沉积缓蚀剂均匀分散在管道内壁，实现缓蚀剂二级涂膜；设计化学试剂储存及释放腔体，通过化学试剂溶解清管器前端固体杂质，保证清管收球安全平稳。

技术领域

本发明涉及一种高含硫湿气集输管线缓蚀剂涂膜清管器，属于油气管道完整性管理技术领域。

背景技术

高含硫气田采用湿气集输工艺，管线内硫沉积和潮湿环境易造成管内壁腐蚀，这种腐蚀一般为破坏性较大的局部腐蚀，给气田的安全生产带来相当大的威胁。

为了减缓管道内壁腐蚀，高含硫气田的通用作法是发射缓蚀剂涂膜清管器到管线中，通过高压天然气推动清管器在管线内运动，并伴随着清管器内缓蚀剂溶液呈雾状喷出，雾状缓蚀剂颗粒在管道内壁形成一层具有可持续缓蚀效果的保护膜，保证管道内壁的年腐蚀速率控制在标准规定范围之内，确保气田的安全、平稳生产。

目前，国内外已公开发表的管道清管器专利主要包括：

1.中国专利CN 102266838A、CN 103599874A、CN 105381933A均公开了针对高含硫湿气集输管道的缓蚀剂涂膜清管器，通过叶轮等设备的转动将清管器下部缓蚀剂携带至管道顶部，覆盖整个管道内壁，但是考虑到管道内地形变化，缓蚀剂溶液易聚积在低洼处，导致管道沿线缓蚀剂溶液分布不均，缓蚀剂保护膜厚度及涂膜质量难以保证。

2.美国专利US 6874193B2、US 7827646B2均提出了一种喷射型缓蚀剂涂膜装置，根据虹吸原理和局部真空原理，使沉积在管道下部的液体进入清管器喷嘴呈雾状喷出，对管内壁上部进行缓蚀剂涂膜保护，但是清管器在运动过程中由于皮碗磨损而不能和管道内壁紧密贴合，可能发生转动，从而导致清管器喷嘴发生偏转，易使缓蚀剂喷射方向发生变化，影响涂膜质量。

从以上公开专利检索结果可以看出已有缓蚀剂涂膜清管器存在的不足主要有：

1.国内外专利公开的缓蚀剂涂膜清管器进行涂膜的第一种主要方法是利用清管器上旋转的圆形刷使管道底部缓蚀剂溶液均匀分布在管道内壁，但是由于管道敷设地形的变化导致沿线的缓蚀剂容积并非均匀分布，因此，不同地段管道内缓蚀剂涂膜厚度不同，导致缓蚀剂对管内壁的保护周期缩短。

2.国内外专利公开的缓蚀剂涂膜清管器进行涂膜的第二种主要方法是利用虹吸真空原理使管道底部缓蚀剂溶液进入清管器内通过喷嘴呈雾状喷出，但是考虑到皮碗的磨损可能导致清管器的旋转，从而使喷嘴位置发生偏转，缓蚀剂喷射角度和路径均发生改变，易出现缓蚀剂保护膜不能完全覆盖管道内壁的情况，从而产生局部腐蚀，诱发安全风险。

3.高含硫气田缓蚀剂涂膜清管器进入收球筒后会在清管器前端积聚大量硫沉积固体等有害物质，对进行清管收球的操作人员安全健康产生威胁，目前国内外专利公开的缓蚀剂涂膜清管器尚未考虑如何有效清除清管器前端的有害固体杂质，以保证清管收球作业安全平稳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高含硫湿气集输管线缓蚀剂涂膜清管器，通过设计包含缓蚀剂雾化涂膜单元、圆形刷涂膜单元、固体杂质溶解单元的清管器结构，提出合理的缓蚀剂涂膜及有害固体杂质清除方法，为确保缓蚀剂涂膜质量和安全平稳清管提供技术支撑。

本发明主要解决以下问题：

(1)设计缓蚀剂雾化涂膜腔体和缓蚀剂涂膜圆形刷，实现雾化缓蚀剂一级涂膜和圆形刷二级涂膜，解决了清管过程中清管器雾化喷嘴偏转和缓蚀剂在管道底部分布不均导致的管道沿线缓蚀剂涂膜厚度和涂膜质量下降问题。