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泥浆冷却器是钻井液循环系统中的降温设备,用来降低钻井液温度,防止钻井液温度过高影响性能。泥浆冷却器依靠换热管内的钻井液与冷却介质进行热量交换,把钻井液热量带走。钻井液中含有固相颗粒、处理剂、垢质,长期在泥浆冷却器换热管内流动,固相颗粒、垢质会在换热管内壁沉积,加上大颗粒固相、岩屑进入换热管,泥浆冷却器管路会出现堵塞。泥浆冷却器管路堵塞后,钻井液流量下降、换热效率降低,需要及时清理。泥浆冷却器管路清理涉及高压、有限空间、钻井液等危险因素,清理方式不当,容易引发安全事故。本文围绕泥浆冷却器管路堵塞的安全清理方式展开讲解,帮助现场规范清理泥浆冷却器管路。
泥浆冷却器管路清理前,首先要做好清理准备工作,确认安全作业条件。泥浆冷却器管路清理前,切断泥浆冷却器钻井液、冷却介质的进出阀门,把泥浆冷却器内钻井液排空,泄放泥浆冷却器及管路内的压力,确认泥浆冷却器内部无压力、无钻井液残留。切断泥浆冷却器相关泵电源,挂上检修警示牌,防止清理作业期间误启动设备。清理泥浆冷却器管路前,检查泥浆冷却器温度,泥浆冷却器内部高温钻井液冷却后温度降低,确认温度安全后再作业,防止高温钻井液烫伤。清理作业人员佩戴防护手套、防护眼镜、防护服,防止接触钻井液、污物。
泥浆冷却器管路轻微堵塞,可以采用反冲洗的方式清理。反冲洗是让冲洗液从泥浆冷却器排浆方向反向流入,利用反向流动的冲洗液,把换热管内壁沉积的松散垢质、细小固相冲走。反冲洗泥浆冷却器时,关闭钻井液进浆阀门,把冲洗水源接到泥浆冷却器排浆侧,开启冲洗泵或利用现场水源,让冲洗液反向通过泥浆冷却器换热管,从进浆侧排出。反冲洗过程中,观察冲洗液排出情况,排出液变清,说明泥浆冷却器管路大部分疏通。反冲洗适用于泥浆冷却器管路堵塞不严重、沉积物松散的工况,操作相对安全。
泥浆冷却器管路堵塞较严重,可以采用高压水射流清洗。高压水射流清洗,是利用高压水枪产生的高速水流,冲击换热管内壁的垢层、堵塞物,把垢质冲碎、冲走。高压水射流清洗泥浆冷却器时,把泥浆冷却器换热管两端打开,用高压水枪逐根冲洗换热管。高压水射流清洗操作,作业人员要佩戴防护面罩、防护手套,高压水枪握持稳固,防止高压水射流伤人。清洗时控制高压水压力,根据换热管材质、垢质情况选择合适压力,压力过高可能损坏换热管。高压水射流清洗后,用清水冲洗换热管,确认换热管畅通。
泥浆冷却器管路结垢严重,需要采用化学清洗。化学清洗是利用清洗药剂溶解换热管内壁的垢质,比如水垢、钻井液沉积物。化学清洗泥浆冷却器前,根据垢质成分选择清洗药剂,控制清洗药剂浓度、清洗温度、清洗时间。化学清洗时,把清洗药剂循环通过泥浆冷却器换热管,让药剂充分接触垢层,溶解垢质,清洗完成后,用清水反复冲洗泥浆冷却器,冲净残留药剂。化学清洗泥浆冷却器时,作业人员佩戴防护手套、防护眼镜、防毒口罩,防止清洗药剂接触皮肤、吸入气体,作业区域通风良好。化学清洗药剂属于化学品,按照化学品安全规定使用、存放、处置。
泥浆冷却器管路堵塞严重,需要拆解清理时,要规范拆解作业。泥浆冷却器拆解前,确认泥浆冷却器内压力、钻井液已排空,拆卸泥浆冷却器端盖、法兰,使用合适的拆装工具。泥浆冷却器内部换热管、管板可能存在锋利毛刺,拆解、清理时佩戴防护手套,防止划伤。清理泥浆冷却器换热管,可以使用通管器、钻杆等工具,逐根疏通换热管,清理堵塞物。拆解清理泥浆冷却器时,做好零部件的记录,拆下的密封垫片检查磨损情况,损坏的垫片更换,重新装配时按顺序安装,螺栓均匀紧固,防止泥浆冷却器重新装配后渗漏。
泥浆冷却器管路清理完成后,要检查清理效果,恢复泥浆冷却器运行。清理后的泥浆冷却器,检查换热管是否全部疏通,用手电筒照射换热管,观察换热管通透情况,或者进行通水试验,确认换热管内水流畅通。检查泥浆冷却器密封部位,端盖、法兰密封是否完好,重新装配后紧固螺栓,试压检查泥浆冷却器有无渗漏。泥浆冷却器清理完成后,先通水运行一段时间,确认泥浆冷却器运行正常,再恢复钻井液循环,投入正常使用。
泥浆冷却器管路堵塞的预防,要从源头控制,减少清理频率。做好泥浆冷却器前端固相控制,钻井液进入泥浆冷却器前,先经过钻井液振动筛、除砂器处理,降低钻井液固相含量,减少大颗粒固相进入泥浆冷却器。控制钻井液处理剂含量,处理剂用量过大,钻井液粘稠,容易在泥浆冷却器换热管沉积,合理控制处理剂配比。泥浆冷却器定期反冲洗维护,每次使用后,用清水冲洗泥浆冷却器管路,冲走残留钻井液、固相,防止垢质积累。
在泥浆冷却器管路清理中,现场人员容易出现一些误区。部分人员发现泥浆冷却器管路堵塞,直接用高压水猛冲,操作不当高压水喷溅,或者损坏换热管。还有人清理泥浆冷却器前没有排空钻井液、泄放压力,清理时钻井液、高温介质突然喷出,造成烫伤、污染。另外,化学清洗泥浆冷却器时,作业人员防护不到位,清洗药剂接触皮肤、吸入气体,造成伤害。泥浆冷却器管路清理,安全防护和规范操作非常重要。
综上所述,泥浆冷却器管路堵塞,要根据堵塞程度选择安全的清理方式。轻微堵塞采用反冲洗,堵塞较严重采用高压水射流清洗,结垢严重采用化学清洗,堵塞严重拆解清理。泥浆冷却器管路清理前,切断阀门、排空钻井液、泄放压力、切断电源,做好防护,清理后检查清理效果、恢复运行。同时做好泥浆冷却器前端固相控制,定期反冲洗维护,减少管路堵塞。规范泥浆冷却器管路清理操作,落实安全防护措施,才能安全高效地解决泥浆冷却器管路堵塞问题,保障泥浆冷却器正常运行。
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