阅读说明：本技术 一种废输油管道洁净度定量检测的方法 (Quantitative detection method for cleanliness of waste oil pipelines ) 是由 杨莹 温泉嵩 李昕 张国良 张继军 庞平 宋业恒 瞿帆 孙伟 刘九林 潘吉龙 于 2019-11-01 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种废输油管道洁净度定量检测的方法,涉及输油管道无害化处理技术领域。其包括如下步骤：将质量为g<Sub>1</Sub>的具有吸油性能的计量球从待测输油管道的一端导入,从待测输油管道的另一端接收计量球,记录计量球的质量g<Sub>2</Sub>,计算g<Sub>2</Sub>和g<Sub>1</Sub>的差值,按照上述方法重复导入新的计量球,直到g<Sub>2</Sub>和g<Sub>1</Sub>的差值小于g<Sub>1</Sub>的1％,将累计导入次数的多个计量球重量差g<Sub>2</Sub>-g<Sub>1</Sub>进行求和获得△g,计算△g与用于填充满输油管道的填充物的质量G的比值W。本发明提供的方法实现了定量检测输油管道中残留石油烃,为施工单位或业主控制清洗程度,保障输油管道无害化处置提供了解决方法,填补了国内对管道清洗洁净度检测方法的空白。(The invention discloses a method for quantitatively detecting the cleanliness of a waste oil conveying pipeline, and relates to the technical field of harmless treatment of oil conveying pipelines. Which comprises the following steps: the mass is g 1 The metering ball with oil absorption performance is led in from one end of the oil pipeline to be measured, the metering ball is received from the other end of the oil pipeline to be measured, and the mass g of the metering ball is recorded 2 Calculate g 2 And g 1 Until g, a new ball is introduced repeatedly in the above-mentioned manner 2 And g 1 Is less than g 1 1% of (a), a plurality of weight differences g of the balls to be introduced cumulatively 2 ‑g 1 And summing to obtain △ G, and calculating the ratio W of the mass G of △ G and the mass G of the filler for filling the oil pipeline.)

一种废输油管道洁净度定量检测的方法

技术领域

本发明涉及输油管道无害化处理技术领域，具体而言，涉及一种废输油管道洁净度定量检测的方法。

背景技术

目前，我国的部分输油气管道已经运行了40多年，管道已进入事故多发期，管道泄露隐患严重，许多输油气管道急需升级、改造。另外，由于油源调整，有些管道需要更改路由，有些已经停运或闲置，由此将会产生大量的废弃管道，废弃管道如果不经过合理的无害化处理将会危及将来的自然环境和人类安全。

国际上还没有废弃管道无害化处理的通用做法，但是，管道内残留物的清理是废弃管道无害化处理的首要环节。目前国内的普遍做法是：首先对需无害化处理的管道进行彻底清理，然后根据管径、埋深、土地使用类型选择填充、拆除等处理方式。

管道清洗方法主要有清管器清洗、蒸汽清洗、化学清洗等方法。上述清洗方法的目的均为最大程度地将管道内残余物清理干净。迄今为止，我国对管道是否清洗干净的判断缺乏一个科学、严谨的检测方法。工程上主要采用的方法有：1.擦拭管道内壁，观察是否有油污；2.打开取样口或法兰观察有无明显的固体或蜡；3.用四合一可燃气体检测仪检测有无可燃气体。其中，方法1和2均为基于主观的观察和判断，管道的洁净程度无法量化；方法3中，由于有些残余物并不易挥发，所以可燃气体浓度不能代表管道内壁残余物的清理程度。

因此，目前缺乏一个易操作、可量化的洁净程度检测方法，对于管道的清洗及清洗到何种程度，一直以来施工单位都是根据自己的施工经验来操作，业主也无法真正控制、掌握管道的清洗程度。废弃管道的无害化处置无法得到根本性的保障。

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废输油管道洁净度定量检测的方法以解决上述技术问题。

本发明的使用前提是：废输油管道首先采用蒸汽清洗或化学清洗剂清洗的方式，将管道清洗到目测无油污、管壁呈现金属本色的程度。

本发明是这样实现的：

一种废输油管道洁净度定量检测的方法，其包括如下步骤：将质量为g₁的具有吸油性能的计量球从待测输油管道的一端导入，从待测输油管道的另一端接收计量球，记录计量球的质量g₂，计算g₂和g₁的差值，按照上述方法重复导入新的计量球，直到g₂和g₁的差值小于g₁的1％，将累计导入次数的多个计量球重量差g₂-g₁进行求和获得△g，计算△g与用于填充满输油管道的填充物的质量G的比值W；计量球与待测输油管道内壁的过盈率为3-5％。

经过发明人多地重复实验验证，发现当控制g₂和g₁的差值在小于g₁的1％时，此时进行废输油管道洁净度的定量检测较为合理。

因计量球吸附能力有限，为避免一次并不能完全将内壁残留的石油烃带出，需多次进行导入。当g₂和g₁的差值小于g1的1％时，此时废输油管道内壁残留的石油烃可忽略不计。

通过数个计量球进出待测输油管道前后的质量差，可以得到输油管道残余总石油烃的近似质量，根据残余总石油烃的近似质量占后续管道填充物的质量G的比例W确定输油管是否满足环保要求。计量球在推动力的作用下穿行通过待测输油管，将待测输油管内壁残留的石油烃全部带出。从而数值上，质量g₂大于质量g₁。g₂与g₁的差值即为残余总石油烃的近似质量。

在实施例中涉及到的收、发球筒为现有技术中常规的收、发球筒。收球筒和发球筒通过法兰分别与待测输油管的出球端和进球端相连。

在本发明应用较佳的实施例中，上述计量球为弹性球；

优选的，弹性球为泡沫球；

优选的，泡沫球由亲油疏水的材料制成。

设置计量球为弹性球，可以保证计量球与待测输油管道内壁具有一定的过盈率，一定过盈率的计量球对管道可以再次起到刮擦、清洁作用。亲油疏水的材料有利于管道内壁残留的石油分子吸附于计量球上。

计量球的过盈率过大不利于计量球在管道内的穿行，过盈率太小不利于计量球对残余石油烃的吸附，造成检测不准确。

在本发明应用较佳的实施例中，上述泡沫球由聚氨酯海绵或改性聚氨酯海绵制成。聚氨酯海绵或改性海绵具有成本低的优点。

在本发明应用较佳的实施例中，上述方法还包括判断待测输油管道的洁净度，若△g与G的比值W小于或等于100ug/g，则判断待测输油管道已经清洗干净；若△g与G的比值W大于100ug/g，则判断待测输油管道需要继续清洗。

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100μg/g。为实现无害化处理输油管，本发明控制待测输油管道总石油烃含量低于100μg/g。

在本发明应用较佳的实施例中，采用压缩气体使计量球从待测输油管道的进球端进入。上述压缩气体可以是压缩空气或压缩氮气，优选为压缩空气。压缩气体用于推动计量球在输油管道内通过。

在本发明应用较佳的实施例中，上述压缩气体的压力为0.1-0.5MPa。在上述压力下，计量球可以匀速、缓慢通过待测输油管道，并高效地吸附残余石油烃。

在本发明应用较佳的实施例中，上述填充物为土质材料，可以是普通土壤，也可以是可固化的膨润土泥浆、混凝土等。填充物用于输油管道的无害化处理，目的是对管道起到支撑的作用，避免空管造成的土地沉降或漂管(水体中的管道)。

在本发明应用较佳的实施例中，上述填充物的质量G是根据待测输油管道内体积和填充物的密度计算获得，待测输油管道内体积是根据待测输油管道的长度和内径计算获得。

填充物种类根据管道所处地形的不同而确定。在本发明应用较佳的实施例中，上述填充物的密度为0.5-5×10³kg/m³。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供一种废输油管道洁净度定量检测的方法，该方法通过计量球进出待测输油管道前后的质量差，可以得到输油管道残余总石油烃的近似质量，根据残余总石油烃的近似质量占后续管道填充物的质量G的比例W确定输油管是否满足环保要求。本发明提供的方法实现了定量检测输油管道中残留石油烃，为施工单位或业主控制清洗程度，保障输油管道无害化处置提供了解决方法，填补了国内对管道清洗洁净度检测方法的空白。

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。

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

本实施例提供了一种废输油管道洁净度定量检测的方法。具体包括如下步骤：

首先，使用蒸汽清洗的方法对1000米长的

废原油管道进行两次清洗。使得废原油管道内壁可见金属光泽。

其次，用电子秤准确称量过盈率为3％的泡沫球重量，该泡沫球由聚氨酯海绵制得。

再次，将该泡沫球置于一端的发球筒中，用压力为0.3MPa的压缩空气推动泡沫球通过管道，泡沫球从管道的另一端被推出并进入收球筒。用电子秤再次准确称量泡沫球的质量。

连续三次导入新的泡沫球通过管道，第三次泡沫球增重量小于其自身重量的1％。累计计算三次泡沫球的增重量△g为24.3kg。

本实施例中原油管道填充物为土壤，填充土壤的密度为2.6×10³kg/m³，管道内径为0.352m。

计算：

△g＝24.3kg；

G＝ρ_土×V_管＝2.6×10³×3.14×0.352²×1000＝1.012×10⁶kg；

W＝△g/G＝24.3/(1.012×10⁶)＝24μg/g。

由于W＝24μg/g<100μg/g，所以判定该管道已经清洗干净，达到环保要求。

实施例2

本实施例提供了一种废输油管道洁净度定量检测的方法。具体包括如下步骤：

首先，使用化学清洗的方法对1100米长的

废原油管道进行两次清洗。使得废原油管道内壁可见金属光泽。

其次，用电子秤准确称量过盈率为4％的泡沫球重量，该泡沫球由聚氨酯海绵制得。

再次，将该泡沫球置于一端发球筒中，用压力为0.4MPa的压缩空气推动泡沫球通过管道，泡沫球从管道的另一端被推出并进入收球筒。用电子秤再次准确称量泡沫球的质量。

连续两次导入新的泡沫球通过管道，第二次泡沫球增重量小于其自身重量的1％。累计计算两次泡沫球的增重量△g为7.7kg

本实施例中原油管道填充物为膨润土泥浆，该泥浆密度为1.33×10³kg/m³，管道内径为0.196m。

计算：

△g＝7.7kg；

G＝ρ_土×V_管＝1.33×10³×3.14×0.196²×1100＝0.176×10⁶kg；

W＝△g/G＝7.7/(0.176×10⁶)＝43.7μg/g。

由于W＝43.7μg/g<100μg/g，所以判定该管道已经清洗干净，达到环保要求。

实施例3

本实施例提供了一种废输油管道洁净度定量检测的方法。具体包括如下步骤：

首先，使用化学清洗的方法对1050米长的

废原油管道进行两次清洗。使得废原油管道内壁可见金属光泽。

其次，用电子秤准确称量过盈率为5％的泡沫球重量，该泡沫球由聚氨酯海绵制得。

再次，将该泡沫球置于一端的发球筒中，用压力为0.4MPa的压缩氮气推动泡沫球通过管道，泡沫球从管道的另一端被推出并进入收球筒。用电子秤准确称量泡沫球的质量。

连续三次导入新的泡沫球通过管道，第三次泡沫球增重量小于其自身重量的1％。累计计算三次泡沫球的增重量△g为26.3kg。

本实施例中原油管道填充物为膨润土泥浆，膨润土泥浆的密度为1.33×10³kg/m³，管道内径为0.372m。

计算：

△g＝26.3kg；

G＝ρ_土×V_管＝1.33×10³×3.14×0.372²×1050＝0.607×10⁶kg；

W＝△g/G＝26.3/(0.607×10⁶)＝43.3μg/g。

由于W＝43.3μg/g<100μg/g，所以判定该管道已经清洗干净，达到环保要求。

实施例4

本实施例提供了一种废输油管道洁净度定量检测的方法。具体包括如下步骤：

首先，使用蒸汽清洗的方法对1200米长的

废原油管道进行两次清洗。使得废原油管道内壁可见金属光泽。

其次，用电子秤准确称量过盈率为3％的泡沫球重量，该泡沫球由聚氨酯海绵制得。

再次，将该泡沫球置于一端的发球筒中，用压力为0.3MPa的压缩空气推动泡沫球通过管道，泡沫球从管道的另一端被推出并进入收球筒。用电子秤再次准确称量泡沫球的质量。

连续四次导入新的泡沫球通过管道，第四次泡沫球增重量小于其自身重量的1％。累计计算四次泡沫球的增重量△g为80kg。

本实施例中原油管道填充物为混凝土，填充混凝土的密度为2.3×10³kg/m³，管道内径为0.272m。

计算：

△g＝80kg；

G＝ρ_土×V_管＝2.3×10³×3.14×0.272²×1200＝0.64×10⁶kg；

W＝△g/G＝80/0.64×10⁶＝125μg/g。

由于W＝125μg/g＞100μg/g，所以判定该管道已经尚未清洗干净，没有达到环保要求。

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。