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ガスパイプラインの清掃は、主にパイプライン内の水分を除去することを目的としています。天然ガスには通常、H2SやCO2などの酸性ガスが含まれており、ハイドレートを容易に生成してパイプラインを詰まらせる原因となります。配管内の水を除去するためには、密封性の高い直板式スクレーパーを使用すべきである。 天然ガスパイプラインの清掃は石油パイプラインと異なり、長距離で大口径のガスパイプラインでは、送気圧力は一般的に約10 MPaで、ガスの流速は10 m/s前後に達し、また天然ガスは圧縮性が高いため、ガスの流速の変動幅が大きくなる。しかし、研究によると、パイプライン内を移動するスリーブの速度が安定しているほど清掃効果は高くなり、速度が速すぎると清掃効果に悪影響を及ぼします。また、パイプクリーナーの速度を維持するために送気量を減らすと、大きな経済的損失が生じる。また、異なる管径のパイプラインには、清掃効果を高めるために適切な速度を持つ異なる清管器を設計する必要がある。したがって、ガスパイプラインの清掃という特性に基づき、速度を制御できる清掃器を設計する必要がある。現在、パイプクリーナーの実時間速度は主にバイパスバルブを用いた速度制御装置によって制御されている。 海外では、パイプラインクリーナーの速度制御装置に関する動力学モデルの研究がかなり進んでおり、主に韓国のNguyen T Tらは、パイプラインクリーナーのバイパス通路内の天然ガスを非圧縮性と仮定することで、クリーナーのバイパス流量と速度の制御を実現している。ブラジルのAzevedo L F Aらは、バイパス孔径がパイプクリーナーの動力学に与える影響から、過渡的停止/スリップモデルを導出した。ロシア科学アカデミーのPodgorbunskikh A Mらは、内部検出器式の速度制御の設計手法、バイパスバルブによる速度制御の仕組み、およびバイパスバルブの制御回路について研究し、バイパスバルブを備えた内部検出器式自動速度制御装置を設計した。バイパスバルブを用いてパイプクリーナーの速度を調整する方法は効果的だが、一定の技術的課題も存在する。例えば、この速度調整装置は特定の流速の天然ガスに対してのみ理想的な効果を発揮し、天然ガスの流速が速すぎる場合、バイパス孔の数に限りがあるため減速効果が低下してしまう。また、この速度調整装置にはパイプクリーナーに直流モーターなどの部品を搭載する必要があり、パイプクリーナーが配管内で清掃作業を行う際には、これらの部品の安全な動作を確保する必要がある。例えば、耐圧性や防爆性が求められる。同時に、電力を供給するバッテリー素子の蓄電能力が十分に長く持続することも保証する必要がある。上記の技術的な課題を解決することで、自動速度調整機能を備えたパイプクリーナーの清掃効率が向上し、安全性も高まります。 天然ガスパイプラインのスクレーパー作業におけるリスクと対策として、パイプラインで輸送される媒体が気体であるため、スクレーパーには高い密封性が求められ、そうでなければスクレーパーからのガス漏れが起こりやすくなる。パイプクリーナーの前後の圧力差が減少し、作業時間が通常の作業時間を超えることになる。この問題の解決策は、使用期間が長すぎたり、修理が遅れたりすることで深刻な摩耗が生じ、パイプクリーナーによるガス漏れが起きないよう、タイムリーにパイプクリーナーを交換することです。天然ガスパイプラインのスクレーパーの詰まり問題に対する解決策は、スクレーパーの後方の圧力を高めて、詰まっている場所を通過させることです。パイプクリーナーの詰まりが深刻な場合は、クリーナー周囲の天然ガスを排出し、詰まった管区間を切り離してクリーナーを取り出す必要があります。清掃器が破損した場合は運転を停止し、破損した清掃器を押し出すために別の清掃器を送り込む必要があります。 本文は吉林省照熙石油科技有限公司より転載されています。http://www.jilinzhao*.com/