[发明专利]长距离高浓度铁矿浆输送管道除垢方法

说明书

技术领域

本发明属于长距离浆体管道清洗领域，所述长距离是指管道长度是102km。

背景技术

太钢尖山铁矿长距离铁精矿输送管道是固体物料长距离管道输送技术在国内金属矿山首次运用，管道全长102km，管道外径Ф243mm，沿线壁厚为12mm、11.5mm、9mm、8mm、11.5mm分段渐变。在生产运行期间，管道内壁结垢造成管道内壁绝对粗糙度和主泵出口压力增大，管道内矿浆流速接近临界流速时，而主泵出口压力已接近于极限值153bar，输送量大幅下降，管道已无法满足正常的生产需求，且存在爆管高压泄漏危险。

目前运用酸洗除垢，需系统长时间停车进行，耗时长，影响生产，且垢层清理不彻底，多次酸洗对管道本体酸腐蚀伤害较大，废液外排困难，有废酸泄漏的风险，不符合环保要求，无法保证主泵出口压力稳定在一个较低的范围内安全运行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种安全、环保，既不影响生产，又不损伤管道本体的在线长距离高浓度铁矿浆输送管道除垢方法。

本发明通过管道的输送介质，推动不同类型、不同尺寸，带跟踪仪器的机械清管器，顺利走完102km沿线多处起伏的管道全程。

本发明的技术方案是：

1、对管道内结垢情况检查并取样化验分析

对主泵站低压区管道、高压区管道及终端阀门站管道结垢情况进行检查。并取检测环管出口处、流量计内壁、主泵出口阀门进口、主泵出口阀门出口、终端过滤阀门站流量计处取垢样，进行化验分析。

选择管段距离主泵站11.5km处进行割口检查，根据结垢层情况，估算总体结垢量，计算管道的当量直径；分析结垢的主要成份，确定一次清垢量。

2、根据管道的设计参数及管内壁的结垢情况，估算管道的当量直径及结垢量，对管道进行水力参数试算。

剩余管内径公式： d=D-2(δ+t)(mm)=243-2(δ+t)mm

式中，d—管道剩余内径； D—管道外径；δ—管道平均壁厚；t—垢层平均厚度

管道内介质流速公式：V=Q/3600×π×（d/2）²  

式中，V—管道内介质的流速    Q—管道运行的实际流量

管道内结垢量计算公式：L×π×〔（d/2）²-（d/2）²〕

式中，d—管道平均内径；L—管道总长度

新无缝管e=0.04～0.17mm；污秽的金属管e=0.75～0.90mm。

3、根据步骤1、2获得的参数选择第一清管器对管道进行清除

由第一清管器配套的清管器发送装置将清管器发送到管道内，清管器由管道入口发送，到管道出口由清管器接收装置接收，同时确保清管器不能在管道入口和出口发生卡堵。

4、依次采用第二清管器、第三清管器、第四清管器、第五清管器、第六清管器、第七清管器、第八清管器对管道进行清除。

精矿管道采用本发明除垢后，满管浆主泵出口压力由140bar下降到75bar，管道压力恢复正常，管输系统运行情况良好。并且可以根据管道压力波动情况及时进行清管，多次运用不损伤管道本体，可以随时安排清管，实施过程不影响生产，清管效果明显，保证管满管浆压力稳定在75~80bar。生产用电单耗由5.16kwh/t 下降到3.75 kwh/t。

具体实施方式

本实施例是山西太钢不锈钢股份有限公司尖山铁矿长距离铁精矿输送管道，管道全长102km，管道外径Ф243mm，沿线管壁厚为12mm、11.5mm、9mm、8mm、11.5mm分段渐变。泵站出站管路设计为Φ245管道，壁厚14mm，设计安装高压球阀及自带快开盲板的发球筒，并与泵站出口Φ219管路通过斜三通连接。清管器发球筒的安装高度在0.8～1.3m，最高不超过1.5m。

管道设计进入终端阀门站之前外径Φ243mm，内径Ф220mm，进入阀门站为Φ243mm管道，壁厚11.5mm，高压球阀为DN243阀门（内径Φ219mm）。

管道结垢情况是：管道顶部结垢层厚度是3~4mm；管道两侧壁结垢层厚度是5~6mm；管道底部没有结垢层，没有结构层的弧长是195mm。

 管道当量直径的确定：

根据管道的设计参数及管内壁的结垢情况，估算管道的当量直径及结垢量，对管道进行水力参数试算。

剩余管内径公式： d=D-2(δ+t)(mm)=243-2(δ+t)mm