CN111650075A - 一种管道清洗洁净度全管道检测方法及其装置 - Google Patents

一种管道清洗洁净度全管道检测方法及其装置 Download PDF

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苏华东
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雍信实
李宇
郑楠
代乐
赵树有
刘玉峰
李靖宇
赵兵
王岩
宋纯民
张继军
李昕
庞平
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Abstract

本发明公开了一种管道清洗洁净度全管道检测方法及其装置，涉及油气管道处理技术领域。具体地，该检测方法其包括：其包括：根据获取的第一检测件和第二检测件通过管道前和通过管道后的质量差，计算管道的洁净度；所述第一检测件件所述第二检测件均与管道内壁充分接触，过盈率均为1％～7％，所述第一检测件由吸水吸油材料制备，所述第二检测件为硬质材料制备。该检测方法能够精准计算管道清洗洁净度，达到管道清洗洁净度数值量化，具有检测稳定性高，精准度好的优点。

Description

一种管道清洗洁净度全管道检测方法及其装置
技术领域
本发明涉及油气管道处理技术领域，具体而言，涉及一种管道清洗洁净度全管道检测方法及其装置。
背景技术
油气管道由于报废、改变用途等原因需要进行清洗，清洗洁净度是判断是否达标的重要指标。
国内行业标准《报废油气长输管道处置技术规范》(SY/T 7413—2018)针对管道内部残留物进行了规定“残留物清理应达到内壁无油无蜡、无积液，可燃气体检测满足火焰切割条件的清洁程度”，该标准以人的主观判断为主，没有数值量化。该行业标准同时对检测部位进行了规定“残留物清理完成后应在管道两端及至少一个中间部位进行效果验证，中间部位宜选择在管道的相对低点”，该标准检测部位为点检测，无法代表整个管道的清洗洁净度，另外，由于管道中间部位的低点多在地下，管道开挖成本较大，对于穿域河流、道路、以及地表有建构物的管道由于低点无法开挖，因此，该标准在具体实施时具有较大的局限性。
油气管道经过长时间的使用后，管道内壁残留大量的顽固性油泥。顽固性油泥特点是凝点高、无机物含量高、粘度大、溶解性差以及无流动性等，因此与管壁的附着力大，难以清除。目前缺乏一种易操作、可量化、适用广、无争议的管道清洗程度检测方法。
鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种管道清洗洁净度全管道检测方法及其装置。
本发明是这样实现的：
第一方面，实施例提供了一种管道清洗洁净度全管道检测方法，其包括：根据获取的第一检测件和第二检测件通过管道前和通过管道后的质量差，计算管道的洁净度；所述第一检测件所述第二检测件均与管道内壁充分接触，过盈率均为1％～7％，所述第一检测件由吸水吸油材料制备，所述第二检测件为硬质材料制备。
第二方面，实施例提供了一种计算机可读介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序能被处理器执行以实现如前述实施例所述的管道清洗洁净度全管道检测方法。
第三方面，实施例提供了一种管道清洗洁净度全管道检测装置，其包括存储器和与所述存储器电连接的执行器；
其中，所述存储器用于存储计算模型，所述计算模型用于计算管道清洗洁净度；
所述执行器，用于接收第一检测件和第二检测件通过管道前和通过管道后的质量，并通过计算模型计算管道清洗洁净度。
本发明具有以下有益效果：
本发明实施例提供了一种管道清洗洁净度全管道检测方法及其装置，该检测方法通过第一检测件和第二检测件质量差的获取，能够精准计算管道清洗洁净度，达到管道清洗洁净度数值量化，具有检测稳定性高，精准度好的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为验证例1中管道清洗前内部附作物示意图；
图2为验证例1中管道清洗后开口处内部附作物示意图；
图3为验证例2中管道清洗前内部附作物示意图；
图4为验证例2中管道清洗后内部开口处附作物示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
首先，本发明实施例提供了一种管道清洗洁净度全管道检测方法，其包括根据获取的第一检测件和第二检测件通过管道前和通过管道后的质量差，计算管道的洁净度；所述第一检测件所述第二检测件均与管道内壁充分接触，过盈率均为1％～7％，所述第一检测件由吸水吸油材料制备，所述第二检测件为硬质材料制备。
经发明人研究发现，通过所述第一检测件和第二检测件的组合检测，只需获取其通过管道前和通过管道后的质量差，就能够有效地计算出管道清洗洁净度，且计算的准确度高，操作难度低，方便快捷，有效降低管道清洗洁净度的检测成本。
具体地，第一检测件为是一种吸油又吸水的疏松多孔的材料，压缩后体积可变为原体积的30％以下，吸附能力强，在一些实施例中，泡沫球由海绵制成。泡沫球吸附能力较强，可以将管内流动性的水和油污吸附带走，但泡沫球在管内运行时与管壁摩擦力较小，管壁上的顽固性油污很难在泡沫球的摩擦力作用下与管壁分离。第一检测件可以包括1个、2个、3个、4个或5个泡沫球。
第二检测件为硬质材料，如聚氨酯材料，具有一定的过盈率，与管壁摩擦力大，油污难以在管壁上残留。泡沫球和皮碗组合，可以更准确的反应管道清洗洁净度。
本文中的“通过管道”是指第一检测件和第二检测件从管道的一端移动到管道的另一端。在检测的过程中，可以选择将第一检测件和第二检测件分别通过管道，也可以选择将第一检测件和第二检测件共同通过管道；当选择共同通过时，第一检测件和第二检测件的先后顺序不作限制，可以为第一检测件在前，第二检测件在后，反之也可。只要是采用了第一检测件和第二检测件的组合进行管道清洗洁净度的检测，即属于本申请的保护范围。
在一些实施方式中，所述第一检测件包括至少一个泡沫球，所述第二检测件包括直板和皮碗中的至少一种。在另一些实施方式中，泡沫球的个数可以为2个、3个、4个或5个。
优选地，所述检测方法包括将所述第一检测件置于所述第二检测件之前，通过推动所述第二检测件以使第一检测件和第二检测件从管道的一端移动至另一端。需要说明的是，第一检测件位于第二检测件之前是指第一检测件靠近管道内侧，第二检测件靠近发球端，推动第二检测件时，第二检测件能推动第一检测件移动，采用该方式时，可以更加有效缩短检测时间，提高检测的有效性。
在一些实施方式中，所述检测方法包括使用压缩气体用于推动第二检测件。
优选地，压缩气体的压力为0.1～0.8MPa。对压缩气体的种类不作限制。
在一些实施方式中，所述第一检测件所述第二检测件的过盈率均为3％～5％。
在一些实施方式中，所述检测方法计算管道清洗洁净度的公式如下：
Figure BDA0002570504830000041
其中，W为管道清洗洁净度，m1后为第一检测件通过管道后的质量；m1前为第一检测件通过管道前的质量；m2后为第二检测件通过管道后的质量；m2前为第二检测件通过管道前的质量；ρ土为土壤的密度；V管为管道内的体积。
所述第二检测件通过管道后的质量包括：第二检测件通过管道后的粘附有油污的质量以及第二检测件从管壁上刮下但并未粘附在第二检测件的油污的质量。
本发明实施例还提供了一种计算机可读介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序能被处理器执行以实现如前述任一实施方式所述的管道清洗洁净度全管道检测方法。
其中，计算机介质可以是但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-OnlyMemory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等。
处理器可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。该执行器还可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件和分立硬件组件。
此外，本发明实施例还提供了一种管道清洗洁净度全管道检测装置，其包括存储器和与所述存储器电连接的执行器；
其中，所述存储器用于存储计算模型，所述计算模型用于计算管道清洗洁净度；
所述执行器，用于接收第一检测件和第二检测件通过管道前和通过管道后的质量，并通过计算模型计算管道清洗洁净度。
需要说明的是，本实施方式中的“存储器”与上述实施方式所述的“计算机介质”可等同替换，本实施方式中的“执行器”与上述实施方式所述的“处理器”可等同替换。
在一些实施方式中，所述计算模型的计算公式如下：
Figure BDA0002570504830000061
其中，W为管道清洗洁净度，m1后为第一检测件通过管道后的质量；m1前为第一检测件通过管道前的质量；m2后为第二检测件通过管道后的质量；m2前为第二检测件通过管道前的质量；ρ土为土壤的密度；V管为管道内的体积。
所述第二检测件通过管道后的质量包括：第二检测件通过管道后的粘附有油污的质量以及第二检测件从管壁上刮下但并未粘附在第二检测件的油污的质量。
在一些实施方式中，所述执行器还用于评价管道清程度是否满足环保要求。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本发明实施例提供了一种管道清洗洁净度全管道检测方法，具体包括：
(1)获取质量差
第一检测件为泡沫球，第二检测件为皮碗。准确称取泡沫球和皮碗的重量，称量设备精度高于1％。其中，泡沫球的过盈率为5％，皮碗的过盈率为3％，皮碗采用硬质材料制备。
管道清洗结束后，将称量过的泡沫球和皮碗置于发球筒中，泡沫球在前，皮碗在后，在发球段，用0.5MPa的高压N2推动皮碗，以使皮碗推动着泡沫期通过管道。
在收球端接收泡沫球和皮碗后，称量泡沫球和皮碗的重量。
(2)计算管道清洗洁净度
根据公式计算管道的清洗洁净度：
Figure BDA0002570504830000071
其中，W为管道清洗洁净度，m1后为第一检测件通过管道后的质量；m1前为第一检测件通过管道前的质量；m2后为第二检测件通过管道后的粘附有油污的质量以及第二检测件从管壁上刮下但并未粘附在第二检测件的油污的质量；m2前为第二检测件通过管道前的质量；ρ土为土壤的密度；V管为管道内的体积。
(3)判断洁净度是否符合标准
本管道穿越基本农田，因此执行土壤环境质量标准(GB15618-2008)中农业用地一级标准值100mg/kg。
当管道清洗洁净度为≤100mg/kg时，判定满足环保要求；
当管道清洗洁净度为>100mg/kg时，判定不满足环保要求，需要继续清洗管道。
实施例2
本发明实施例提供了一种管道清洗洁净度全管道检测方法，大致与实施例1相同，区别在于，第二检测件为直板(材料同皮碗)。
实施例3
本发明实施例提供了一种管道清洗洁净度全管道检测方法，大致与实施例1相同，区别在于，第一检测件为3个泡沫球。
实施例4
本发明实施例提供了一种管道清洗洁净度全管道检测方法，大致与实施例1相同，区别在于，泡沫球的过盈率为5％，皮碗的过盈率为5％。
实施例5
本发明实施例提供了一种管道清洗洁净度全管道检测方法，大致与实施例1相同，区别在于，泡沫球的过盈率为3％，皮碗的过盈率为3％。
验证例1
采用实施例1的检测方法对管道长度为2340米，内径为720mm，穿越高速公路、铁路、鱼塘、基本农田和普通公路，管道低点位于公路和铁路下方，不具备在管道低点开挖进行检测的条件的管道进行检测。管道穿越土壤密度范围780-1230kg/m3。管道为废原油管道，内部管壁附作物粘度大，凝点高，溶解性差，无机杂质含量大于20％，基本为固态，内部照片见图1。
管道采用蒸汽清洗，清洗后管道内状况见图2，开口处检测无油无积液，采用四合一检测器进行气体检测(管道开口向内1.5米管径中心处)，符合行业标准。
经测量，质量m1前为12.45kg，m1后为34.78kg；质量m2前为32.65kg，m2后为89.73kg。
泡沫球吸附的油污重量为7.30kg，依据泡沫球油污计算的管道空腔土壤量W＝9.8mg/kg，符合国家土壤环境质量标准(GB15618-2008)中总石油烃含量的一级标准值限值100mg/kg。
泡沫球、皮碗上粘的油污、皮碗在管道内壁刮下的油污总重为99.25kg，计算的管道空腔土壤量W＝133.6mg/kg，不符合国家土壤环境质量标准(GB15618-2008)中总石油烃含量的一级标准值限值100mg/kg。
采用行业标准和对比专利的检测方法，该管道清洗已经达到国家土壤环境质量标准农业用地一级标准要求，但是本方法检测后，管道内残留的总石油烃不符合国家土壤环境质量标准农业用地一级标。本发明实施例提供的检测方法计算的数据准确，数值量化，可信度更高。
验证例2
采用实施例2的检测方法对管道长度为330米，内径为460mm，穿越城市居民区，小区为多层住宅，楼间距狭窄，不具备作业坑开挖的安全要求，无法中间检测。管道穿越土壤密度范围860-980kg/m3。管道为废原油管道，内部管壁附作物粘度大，凝点高，溶解性差，无机杂质含量大于24％，基本为固态，内部照片(开口处)见图3。
管道采用清管器进行清理，清理后管道内状况见图4，开口处检测无油无积液，采用四合一检测器进行气体检测(管道开口向内1.5米管径中心处)，符合行业标准。
经测量，质量m1前为3.66kg，m1后为6.71kg；质量m2前为24.37kg，m2后为93.74kg。
泡沫球吸附的油污重量为3.05kg，依据泡沫球油污计算的管道空腔土壤量W＝60mg/kg，符合国家土壤环境质量标准(GB15618-2008)中居民用地总石油烃含量的限值1000mg/kg。
泡沫球、皮碗上粘的油污、皮碗在管道内壁刮下的油污总重为72.42kg，计算的管道空腔土壤量W＝1436mg/kg，不符合国家土壤环境质量标准(GB15618-2008)中总石油烃含量的一级标准值限值1000mg/kg。
采用行业标准和对比专利的检测方法，该管道清洗已经达到国家土壤环境质量标准居民用地要求，但是本方法检测后，管道内残留的总石油烃不符合国家土壤环境质量居民用地标准。本发明实施例提供的检测方法计算的数据准确，数值量化，可信度更高。
依据结果判断，施工方管道内部未做清洗，仅清洗管道开口处，因此本发明可以检查施工方是否存在清洗舞弊行为。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种管道清洗洁净度全管道检测方法，其特征在于，其包括：根据获取的第一检测件和第二检测件通过管道前和通过管道后的质量差，计算管道的洁净度；所述第一检测件所述第二检测件均与管道内壁充分接触，过盈率均为1％～7％，所述第一检测件由吸水吸油材料制备，所述第二检测件为硬质材料制备。
2.根据权利要求1所述的管道清洗洁净度全管道检测方法，其特征在于，所述第一检测件包括至少一个泡沫球，所述第二检测件包括直板和皮碗中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的管道清洗洁净度全管道检测方法，其特征在于，所述检测方法包括将所述第一检测件置于所述第二检测件之前，通过推动所述第二检测件以使第一检测件和第二检测件从管道的一端移动至另一端。
4.根据权利要求3所述的管道清洗洁净度全管道检测方法，其特征在于，所述检测方法包括使用压缩气体用于推动第二检测件；
优选地，压缩气体的压力为0.1～0.8MPa。
5.根据权利要求1所述的管道清洗洁净度全管道检测方法，其特征在于，所述第一检测件和所述第二检测件的过盈率均为3％～5％。
6.根据权利要求1所述的管道清洗洁净度全管道检测方法，其特征在于，所述检测方法计算管道清洗洁净度的公式如下：
Figure FDA0002570504820000011
其中，W为管道清洗洁净度，m1后为第一检测件通过管道后的质量；m1前为第一检测件通过管道前的质量；m2后为第二检测件通过管道后的质量；m2前为第二检测件通过管道前的质量；ρ土为土壤的密度；V管为管道内的体积；
所述第二检测件通过管道后的质量包括：第二检测件通过管道后的粘附有油污的质量以及第二检测件从管壁上刮下但并未粘附在第二检测件的油污的质量。
7.一种计算机可读介质，其特征在于，其存储有计算机程序，所述计算机程序能被处理器执行以实现如权利要求1～6任一项所述的管道清洗洁净度全管道检测方法。
8.一种管道清洗洁净度全管道检测装置，其特征在于，其包括存储器和与所述存储器电连接的执行器；
其中，所述存储器用于存储计算模型，所述计算模型用于计算管道清洗洁净度；
所述执行器，用于接收第一检测件和第二检测件通过管道前和通过管道后的质量，并通过计算模型计算管道清洗洁净度。
9.根据权利要求8所述的管道清洗洁净度全管道检测装置，其特征在于，所述计算模型的计算公式如下：
Figure FDA0002570504820000021
其中，W为管道清洗洁净度，m1后为第一检测件通过管道后的质量；m1前为第一检测件通过管道前的质量；m2后为第二检测件通过管道后的质量；m2前为第二检测件通过管道前的质量；ρ土为土壤的密度；V管为管道内的体积；
所述第二检测件通过管道后的质量包括：第二检测件通过管道后的粘附有油污的质量以及第二检测件从管壁上刮下但并未粘附在第二检测件的油污的质量。
10.根据权利要求9所述的管道清洗洁净度全管道检测装置，其特征在于，所述执行器还用于评价管道清程度是否满足环保要求。
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