从工艺设备中清除积炭的制作方法

本公开涉及使用清管器从工艺设备中清除积炭。

背景技术

化学工艺的操作及其所涉及的反应可能通常导致在工艺设备的内表面上沉积焦炭和生长焦炭方坯。焦炭的存在增加了内表面的温度，导致内表面的渗碳和金属损失。例如，涉及将石脑油烃类转化为重整油的催化重整反应可能使炉管的内表面被焦炭弄脏，所述焦炭包含至少一种或多种催化焦炭和热焦炭。这些初始的积炭可能会随着时间的推移变成焦炭方坯。由焦炭方坯造成的渗碳和金属损失对工艺设备的使用寿命有负面影响。

金属保护层(例如，锡化物层)可以通过抑制渗碳和金属损失速率来保护工艺设备的内表面。然而，金属保护层本身可能会因为工艺中的侵蚀机理而受损，所述工艺在焦炭生长抑制有效传热的局部区域处被高温恶化。

即使有金属保护层保护工艺设备的内表面，也需要定期评估内表面，以评估工艺设备的状态和使用寿命。这种评估的实例包含使用智能超声波测试(ut测量)和/或内部视频检查的智能清管。然而，由于问题区域可能被积炭遮住，因此在评估前需要对工艺设备的内表面进行去焦炭，并且当使用标准外部ut测量时，没有去焦炭的评估会导致不完整的数据，当使用内部视频检查时，没有去焦炭的评估会导致半定性数据。

工业去焦炭方法包含蒸汽去焦炭和液压清管器刮除，这两种方法都会破坏保护工艺设备内表面的金属保护层。作为替代方法，喷水冲洗已经用于对工艺设备的具有金属保护层的内表面进行去焦炭。然而，喷水冲洗非常耗时，并且由于工艺设备的所需停机时间，喷水冲洗在许多情况下是不经济的。

技术实现要素：

本文公开了一种用于从工艺设备的内表面清除积炭的方法，其包括使用包括多个刷毛的柔性清管器从所述内表面去除所述积碳的至少一部分，而不破坏所述工艺设备的所述内表面的金属保护层。

本文还公开了一种用于从工艺设备的内表面清除积炭而不破坏所述内表面的金属保护层的柔性清管器，其包括由聚合材料形成的柔性主体，以及由所述柔性主体的所述聚合材料部分地封装的多个刷毛。

本文进一步公开了一种系统，其包括：工艺设备，其具有在包括金属保护层的内表面上形成的积炭；放置在所述工艺设备中的柔性清管器，其中所述柔性清管器包括由聚合材料形成的柔性主体和由所述聚合材料部分地封装的多个刷毛，其中所述多个刷毛与所述工艺设备的所述内表面接触；以及流体源，其向所述柔性清管器的端提供小于约60psig的流体力，使所述柔性清管器的所述多个刷毛中的至少一个与所述积炭接触，而不破坏所述工艺设备的所述内表面的所述金属保护层。

本文进一步公开了一种用于从工艺设备的内表面清除积炭的方法，其包括：在芳构化反应器系统中芳化烃类以产生芳构化产品，其中所述芳构化反应器系统包括炉，所述炉具有安置于其中的多个管，其中所述多个管中的每一个的所述内表面具有金属保护层，所述金属保护层包括安置于其上的锡化物，并且其中积炭形成在所述多个炉管中的一个或多个的所述内表面的所述金属保护层上；通过以下操作来停止所述芳化和维护所述芳构化反应器系统：使用包括多个刷毛的柔性清管器从所述内表面去除所述积碳的至少一部分，而不破坏所述炉管的所述内表面的所述金属保护层；任选地通过视频检查或超声波测量检查所述多个炉管中的一个或多个；以及在所述芳构化反应器系统中恢复烃类的芳构化。

附图说明

图1是本公开的柔性清管器的第一方面的顶视图。

图2是本公开的柔性清管器的第二方面的顶视图。

图3是本公开的柔性清管器的第三方面的顶视图。

图4是本公开的柔性清管器的第四方面的顶视图。

图5是在接触焦炭方坯的炉管中的图3的柔性清管器的端视图。

具体实施方式

本文公开了用于从工艺设备的一个或多个内表面清除一个或多个积炭(例如，焦炭方坯)的一个或多个柔性清管器以及使用所述柔性清管器的方法的方面。

本文所提及的“工艺设备”是指暴露于在内表面上形成积碳的反应和/或条件下的任何碳氢化合物工艺设备，所述内表面暴露于所述反应和/或条件下。为了简单和清晰起见，作为公开的工艺设备的方面，本文讨论了催化重整过程中使用的具有作为保护层的锡化物层的炉管。

本文所提及的“内表面”是指由金属(例如，碳钢、低碳钢、合金钢、不锈钢、奥氏体不锈钢或其组合)制成的工艺设备的一个或多个内表面，并且指工艺设备的其上具有保护金属层的一个或多个内表面，如保护工艺设备的内表面的锡化物层，例如，如上所提及的炉管。

本文所提及的“过渡区”是指工艺设备中非线性的部分。例如，为了本文所公开的目的，在清管器在炉管内行进的背景下，过渡区可以是连接管的两个线性部分的90°管弯头，即，90°管弯头是管的非线性部分，所述非线性部分使清管器的行进在管的两个线性部分之间过渡。

本文所提及的“路径长度”是指本公开的柔性清管器行进穿过过渡区的距离，如沿工艺设备的纵轴测量的。

本文所提及的“流体”是指所属领域的技术人员借助于本公开已知的媒剂，并且在本公开的方面中，其可以包含碳氢化合物或水溶液，并且可以含有添加剂，所述添加剂包含表面活性剂、流变改性剂、乳化剂、消泡剂、氨、或其组合物。流体推动柔性清管器，使从工艺设备中去除的材料悬浮，从工艺设备中去除材料，或者进行其组合。

本文所提及的“流体源”是所属领域的技术人员指借助于本公开已知的设备，并且在本公开的方面中，可以包含用于对流体产生作用力的箱、泵、管道、软管、阀门、集管和控制系统。

本文所提及的“一个或多个积炭”是指在烃类工艺设备的内表面上沉积的至少一个或多个催化焦炭和热焦炭。在一些实例中，连续收集焦炭导致从工艺设备的内表面喷出积炭(例如，焦炭方坯)。虽然不想受任何一种理论的约束，但当从内表面去除焦炭时，工艺设备的基底金属可能出现基体腐蚀。

本文所提及的“聚合材料”是指由一种或多种聚合物制成的材料，所述聚合物如聚乙烯、交联聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氨酯、橡胶、氯丁橡胶、其共聚物或其组合物。

本文所提及的“刷毛”是指长度大于其直径的圆柱形棒。刷毛可以是刚性的，因为面对施加到刷毛的任何力，刷毛大多数情况都保持线性的。可替代地，刷毛可以是可弯曲的，因为当含有刷毛的清管器被放置在工艺设备中时，刷毛可以抵靠工艺设备的内表面弯曲，并且刷毛的端被迫抵靠内部表面。

本文所提及的“刷毛区段”是指刷毛(刚性的、可弯曲的或者刚性的和可弯曲的两者)的集合。

本文所提及的“完全封装”是指被完全覆盖和包围。

本文所提及的“部分地封装”是指小于完全封装。例如，由聚合材料“部分地封装”的刷毛意味着刷毛的一部分被聚合材料完全覆盖和包围，而刷毛的剩余部分没有被聚合材料覆盖和包围。

通过本公开的方面清除的工艺设备通常具有一个或多个与化学反应接触的内表面，所述化学反应将焦炭沉积在内表面中的至少一个上。本文公开的一种或多种柔性清管器特别用于具有金属保护层的内表面。美国专利号6,548,030、5,406,014、5,674,376、5,676,821、6,419,986、6,551,660、5,413,700、5,593,571、5,807,842、5,849,969和8,119,203公开了各种金属保护层和应用含有金属的涂层、覆盖层或其它应用金属层和将其固化形成金属保护层的方法，这些专利中的每个专利都通过引用以其全部内容并入本文。可以用于金属保护层的合适的金属或含有金属的化合物的实例包含但不限于如锡化物等锡化合物、如锑化物等锑化合物、如铋化物等铋化合物、硅、铅、汞、砷、锗、铟、碲、硒、铊、铜、铬、铝、金属间化合物合金或其组合物。设想可以根据本公开的方面清洁的金属保护层可以或可以不为了抑制工艺设备的内表面上的积炭以及预防金属渗碳和底层金属的金属尘化的目的而存在。例如，可以根据抗渗碳、卤化物应力腐蚀裂痕、金属尘化、焦化、其它降解机理或组合来对用作金属保护层的各种金属化合物进行选择和分类。在本公开的方面中，金属保护层可以具有从约1mil(25μm)到约100mil(2.5mm)的厚度。

总体上，本文所公开的一个或多个柔性清管器具有圆柱形的至少一部分，使得当清管器穿过工艺设备(例如，催化重整工艺中的炉管)时，清管器的多个刷毛接触并清洁工艺设备的内表面。柔性清管器包含由聚合材料形成的柔性主体和由柔性主体的聚合材料部分地封装的多个刷毛。柔性清管器的柔性主体的外径通常小于正在被去焦炭的工艺设备的内径。例如，炉管的内径可以是公称管道尺寸(nps)，约为3、3.5或4英寸(公称直径(dn)，约为80毫米、90毫米或100毫米)，并且柔性清管器的柔性主体的外径可以从约10毫米到约20毫米(约0.39英寸到0.78英寸)，小于对应工艺设备内径。刷毛通常垂直于柔性清管器的纵轴延伸，使得刷毛区段的直径从约1毫米到约10毫米(约0.0.04英寸到0.39英寸)，从约3毫米到约7毫米(约0.12英寸到0.28英寸)，大于正在被去焦炭的工艺设备的内径(例如，上述炉管)。刷毛区段是由柔性主体的聚合材料部分地封装的刷毛的集合(下文更详细地描述刷毛区段)。本文详细讨论了相对于工艺设备，柔性主体和刷毛的尺寸。

柔性主体结合多个刷毛允许所公开的柔性清管器弯曲并穿过工艺设备的管道、l形管弯头(90°角)、u形转弯(180°角)和其它非线性或成角的部分，以便从工艺设备的内表面去除积炭，而不被卡住；管弯头的内表面无凿痕；并且不破坏工艺设备的金属保护层。

在本公开的方面中，柔性清管器的总长度大于工艺设备过渡区的路径长度。工艺设备可以包含过渡区，所述过渡区在本文中作为工艺设备的区域，在所述区域中柔性清管器的路径不是线性的(例如，90°弯头)。路径长度是柔性清管器行进穿过过渡区的距离，如沿工艺设备的纵轴测量的。例如，对于具有90°弯头包含2英尺(0.61米)的路径长度的炉管，如沿炉管的弯头的纵轴测量的，柔性清管器的总长至少是2英尺(0.61米)。

参考图1，示出了柔性清管器100的第一方面。柔性清管器100具有由聚合材料形成的柔性主体110和由柔性主体110部分地封装的多个刷毛120。柔性主体110可以包含至少一个泡沫间隔件，并且在图1中，柔性主体110包含五个圆柱形泡沫间隔件130。刷毛120被布置在一个或多个刷毛区段122中，并且在图1中，柔性清管器100包含四个圆柱形刷毛区段122。柔性电缆140(用虚线示出)沿柔性清管器100的纵轴a延伸，并通过圆柱形泡沫间隔件130。柔性电缆140还延伸通过圆柱形刷毛区段122。在图1中，柔性电缆140具有固定到柔性清管器100的端102的端142以及固定到柔性清管器100的相反端104的相反端144。

五个圆柱形泡沫间隔件130被四个含有刷毛120的圆柱形刷毛区段122彼此隔开。设想任何数量的泡沫间隔件130和刷毛区段122，图1所示的泡沫间隔件130和刷毛区段122的数量仅是示例性的。在图1中，泡沫间隔件130由闭孔泡沫制成。闭孔泡沫可以由聚合材料制成，如聚乙烯、交联聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氨酯、橡胶、氯丁橡胶、共聚物或其组合物。当柔性清管器100穿过工艺设备的弯曲和弯头时，柔性主体110的泡沫间隔件130的闭孔泡沫允许柔性清管器100折曲和弯曲。闭孔泡沫还提供了抵抗流体力的屏障，允许通过流体源供应的流体推进柔性清管器100通过工艺设备。即，柔性清管器100的端中的至少一端(端102和相反端104中的至少一个或多个)包含泡沫间隔件130，使得在清洁内表面时，可以通过流体推进柔性清管器100通过工艺设备。在本公开的方面中，端102和相反端104(如图1所示)都包含泡沫间隔件130，使得柔性清管器100可以通过交替地应用柔性清管器100的端102与相反端104之间的流体力，来回穿过工艺设备的内表面的期望部分。

泡沫间隔件130的外径小于正在被清洁的工艺设备的内径。例如，对于具有公称管道尺寸(nps)内径的炉管，所述内径约为3、3.5或4英寸(公称直径(dn)为约80毫米、90毫米或100毫米)，柔性清管器100的泡沫间隔件130的外径可以从约10毫米到约20毫米(约0.39英寸到0.78英寸)，小于对应炉管内径。在本公开的方面中，泡沫间隔件130的长度(如沿柔性清管器100的纵轴a测量的)可以从约0.5英寸到约5英寸(约12.7毫米到约127毫米)。在图1中，泡沫间隔件130的长度大于刷毛区段122的长度。

在本公开的方面中，柔性清管器100的长径比(l/d)可以从约2:1到约6:1；可替代地，从约3:1到约5:1；可替代地，约4:1，以确保平稳的液压过渡，通过工艺设备的过渡区。

在图1中，每个泡沫间隔件130具有相同的长度，如沿轴a测量的；然而，设想至少一个泡沫间隔件130可以具有与至少另一个泡沫间隔件130不同的长度。此外，每个泡沫间隔件130具有相同的闭孔泡沫材料，如图1所示；然而，设想至少一个泡沫间隔件130由闭孔泡沫材料制成，其不同于制成至少另一个泡沫间隔件130的闭孔泡沫材料。

刷毛120包含于四个刷毛区段122中。在图1中，刷毛区段122的刷毛120以旋转刷毛轮或刷的配置被布置(例如，刷毛可以垂直于中心环形片的纵轴径向向外延伸)。每个刷毛120具有约5、4、3、2、1、0.5或更小毫米(约0.20、0.16、0.125、0.08、0.05、0.016或更小英寸)的直径。刷毛120可以由金属、聚合物或天然材料制成。用于刷毛120的金属材料的实例包含高于304不锈钢的不锈钢，例如，316不锈钢和321不锈钢，以及黄铜。用于刷毛120的聚合物材料的实例包含尼龙(包含尼龙-6、尼龙-6,6和尼龙-6,12)、聚酯、聚醚醚酮、聚乙烯和聚丙烯。用于刷毛120的天然材料的实例包含tampico、扇叶树头榈和美洲蒲葵。设想刷毛120的一部分是金属，并且刷毛120的另一部分是尼龙。例如，刷毛区段122之一可以具有尼龙刷毛，而其它刷毛区段122可以具有金属刷毛。还设想，单个刷毛区段122可以具有一个或多个金属刷毛、聚合物刷毛、天然刷毛或其任何组合。在本公开的方面中，刷毛120不含铁。

刷毛区段122由泡沫间隔件130隔开，以提供刷毛区段122之间的间隙，可能压缩和弯曲，因此提供清管器100的柔性主体110的弯曲和挠曲，以适应当柔性清管器100穿过工艺设备移动时工艺设备轮廓的变化。泡沫间隔件130压缩和弯曲的能力也迫使刷毛120保持与工艺设备内表面接触。

在图1中，每个刷毛区段122都是圆柱形的，每个刷毛120都从所述刷毛所处的对应刷毛区段122的纵轴a并且垂直于所述纵轴a径向向外延伸。在本公开的方面中，刷毛区段122的长度(如沿柔性清管器100的纵轴a测量的)可以从约0.5英寸到约5英寸(约12.7毫米到约127毫米)。在图1中，刷毛区段122的长度小于泡沫间隔件130的长度。每个刷毛区段122具有相同的长度，如沿轴a测量的；然而，设想刷毛120可以被布置在区段中，其中至少一个区段具有相对于至少另一个区段不同的长度。此外，每个刷毛区段122具有相同的刷毛配置(例如，旋转刷毛轮或刷)；然而，设想刷毛120可以以柔性清管器100的刷毛区段122中的不同配置布置(例如，旋转刷毛轮或刷、螺旋配置或其组合)。

如图1所示，每个圆柱形泡沫间隔件130的至少一端与至少一个圆柱形刷毛区段122的端接触。在柔性清管器100的端102和相反端104上的泡沫间隔件130只有一端接触刷毛区段122。泡沫间隔件130不在柔性清管器100的端102和相反端104上，泡沫间隔件130的两端均接触刷毛区段122。每个刷毛区段122在对应刷毛区段122的两端接触泡沫间隔件130。

在本公开的方面中，金属保护层存在于至少一个刷毛120的至少一部分上。刷毛120的金属保护层可以相同或不同于保护工艺设备的内表面的金属保护层。

通常，通过将一种或多种金属或含有金属的化合物应用到刷毛上，以形成应用金属层(aml)，其可以随后固化形成金属保护层(mpl)。下文详细描述了应用aml和固化形成mpl的技术。可以用于刷毛120的金属保护层的合适的金属或含有金属的化合物的实例包含但不限于如锡化物等锡化合物、如锑化物等锑化合物、如铋化物等铋化合物、硅、铅、汞、砷、锗、铟、碲、硒、铊、铜、铬、铝、金属间化合物合金或其组合物。在至少一个刷毛120上包含金属保护层允许刷毛120转移少量的金属保护层到工艺设备的内表面，除了去除积炭时不破坏工艺设备内表面的金属保护层之外。

在本公开的方面中，具有金属保护层的刷毛120的硬度等于或小于工艺设备的内表面的金属保护层的硬度。

如图1所示，柔性清管器100的柔性电缆140沿纵轴a延伸，并且穿过刷毛区段122和泡沫间隔件130。柔性电缆140可以由包括聚合物、钢或聚合物和钢的组合的材料制成，并且可选择地配置为形成电缆的绳索、纤维、连接或其组合。

可以借助本公开通过所属领域任何已知的技术，固定柔性电缆的端142和相反端144。例如，可以通过垫圈146和螺母或螺栓148(均以虚线示出)固定柔性电缆140的端142，所述垫圈、螺母或螺栓放置在柔性电缆140的端142的螺纹部分上。垫圈146、螺母或螺栓148或两者均可以附接(例如，焊接到金属柔性电缆或键合到聚合柔性电缆)到柔性电缆140的端142，以便在清除积炭期间使柔性主体110和刷毛120保持为整体。可以通过垫圈147和螺母或螺栓149(均以虚线示出)固定柔性电缆140的相反端144，所述垫圈、螺母或螺栓放置在柔性电缆140的相反端144的螺纹部分上。垫圈147、螺母或螺栓149或两者均可以附接(例如，焊接到金属柔性电缆或键合到聚合柔性电缆)到柔性电缆140的相反端144，以便在清除积炭期间使柔性主体110和刷毛120不分开。

在本公开的方面中，粘合剂也可以用在刷毛区段122之间、泡沫间隔件130之间、相邻的刷毛区段122和泡沫间隔件130之间或其组合。以此方式使用粘合剂可以防止刷毛区段122和泡沫间隔件130在不同方向的旋转，并且避免与工艺设备内过度旋转相关联的刷毛120的过度磨损。

在本公开的方面中，柔性清管器100的端102可以涂有耐用的聚合物150或覆盖有聚合的端盖，使得柔性电缆140的固定端142的金属表面(例如，图1中的垫圈146和螺母或螺栓148)不会破坏保护正在被清洁的工艺设备的内表面的金属保护层。在本公开的方面中，柔性清管器100的相反端104可以涂有耐用的聚合物152和/或覆盖有聚合的端盖，使得柔性电缆140的固定端144的金属表面(例如，图1中的垫圈147和螺母或螺栓149)不会破坏保护正在被清洁的工艺设备的内表面的金属保护层。如果需要，可以通过粘合剂、螺栓、螺丝、磁铁或其组合将耐用的聚合物或聚合的端盖附接到柔性清管器100的端102和相反端104。在本公开的方面中，耐用的聚合物涂层或聚合物端盖可以使外表面成凹形(例如，像杯或凹盘的形状)，以获取抵靠柔性清管器100的流体力中的更多力。

参考图2，示出了柔性清管器200的第二方面。柔性清管器200具有由聚合材料形成的柔性主体210和由柔性主体210的聚合材料部分地封装的多个刷毛220。柔性主体210可以包含至少一个泡沫间隔件，并且在图2中，柔性主体210包含四个圆柱形泡沫间隔件230。刷毛220被布置在一个或多个刷毛区段222中，并且在图2中，柔性清管器200包含三个圆柱形刷毛区段222。柔性电缆240(用虚线示出)沿柔性清管器200的纵轴b延伸，并通过圆柱形泡沫间隔件230。柔性电缆240还延伸通过圆柱形刷毛区段222。在图2中，柔性电缆240具有固定到柔性清管器200的端202的端242以及固定到柔性清管器200的相反端204的相反端244。

四个圆柱形泡沫间隔件230被三个含有刷毛220的圆柱形刷毛区段222彼此隔开。设想任何数量的泡沫间隔件230和刷毛区段222，图2所示的泡沫间隔件230和刷毛区段222的数量仅是示例性的。与图1的柔性清管器100一样，图2的泡沫间隔件230由闭孔泡沫构成，所述闭孔泡沫由聚合材料制成，例如，聚乙烯、交联聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氨酯、橡胶、氯丁橡胶、共聚物或其组合物。当柔性清管器200穿过工艺设备的弯曲和弯头时，柔性主体210的泡沫间隔件230的闭孔泡沫允许柔性清管器200折曲和弯曲。闭孔泡沫还提供了抵抗流体的屏障，允许通过流体推进柔性清管器200通过工艺设备。即，柔性清管器200的至少一端(端202和相反端204中的至少一个或多个)包含泡沫间隔件230，以便可以通过流体推进柔性清管器200通过工艺设备，用于清洁内表面。在本公开的方面中，端202和相反端204(如图2所示)都包含泡沫间隔件230，使得柔性清管器200可以通过交替地应用柔性清管器200的端202与相反端204之间的流体力，来回穿过工艺设备的内表面的期望部分。

泡沫间隔件230的外径小于正在被清洁的工艺设备的内径。例如，对于具有公称管道尺寸(nps)内径的炉管，所述内径约为3、3.5或4英寸(公称直径(dn)为约80毫米、90毫米或100毫米)，柔性清管器200的泡沫间隔件230的外径可以从约10毫米到约20毫米(约0.39英寸到0.78英寸)，小于对应炉管内径。在本公开的方面中，泡沫间隔件230的长度(如沿柔性清管器200的纵轴b测量的)可以从约0.5英寸到约5英寸(约12.7毫米到约127毫米)。在图2中，泡沫间隔件230的长度小于刷毛区段222的长度。

在本公开的方面中，柔性清管器200的长径比(l/d)可以从约2:1到约6:1；可替代地，从约3:1到约5:1；可替代地，约4:1，以确保平稳的液压过渡，通过工艺设备的过渡区。

在图2中，每个泡沫间隔件230具有相同的长度，正如沿轴b测量的；然而，设想至少一个泡沫间隔件230可以具有与至少另一个泡沫间隔件230不同的长度。此外，每个泡沫间隔件230具有相同的闭孔泡沫材料，如图2所示；然而，设想至少一个泡沫间隔件230由闭孔泡沫材料构成，其不同于构成至少另一个泡沫间隔件230的闭孔泡沫材料。

刷毛220包含于三个刷毛区段222中。在图2中，刷毛区段222的刷毛220被布置在螺旋刷毛线圈221或刷的配置中(例如，刷毛可以垂直于中心环形片的纵轴径向向外延伸)。每个刷毛220具有约5、4、3、2、1、0.5或更小毫米(约0.20、0.16、0.125、0.08、0.05、0.016或更小英寸)的直径。刷毛220可以由金属、聚合物或天然材料制成。用于刷毛220的金属材料的实例包含高于304不锈钢的不锈钢，例如，316不锈钢和321不锈钢，以及黄铜。用于刷毛220的聚合物材料的实例包含尼龙(包含尼龙-6、尼龙-6,6和尼龙-6,12)、聚酯、聚醚醚酮、聚乙烯和聚丙烯。用于刷毛120的天然材料的实例包含tampico、扇叶树头榈和美洲蒲葵。设想刷毛220的一部分是金属，并且刷毛220的另一部分是尼龙。例如，刷毛区段222之一可以具有尼龙刷毛，而其它刷毛区段222可以具有金属刷毛。还设想，单个刷毛区段222可以具有一个或多个金属刷毛、聚合物刷毛、天然刷毛或其任何组合。在本公开的方面中，刷毛220不含铁。

刷毛区段222由泡沫间隔件230隔开，以提供刷毛区段222之间的间隙，可能压缩和弯曲，因此弯曲和挠曲清管器200的柔性主体210，以适应当柔性清管器200穿过工艺设备移动时工艺设备轮廓的变化。泡沫间隔件230压缩和弯曲的能力也迫使刷毛220保持与工艺设备内表面接触。

在图2中，每个刷毛区段222都是圆柱形的，每个刷毛220都从所述刷毛所处的对应刷毛区段222的纵轴b并且垂直于所述纵轴b径向向外延伸。在本公开的方面中，刷毛区段222的长度(沿柔性清管器200的纵轴b测量)可以从约0.5英寸到约5英寸(约12.7毫米到约127毫米)。在图2中，刷毛区段222的长度大于泡沫间隔件230的长度。每个刷毛区段222具有相同的长度，如沿轴b测量的；然而，设想刷毛220可以被布置在区段中，其中至少一个区段具有相对于至少另一个区段不同的长度。此外，每个刷毛区段222具有相同的刷毛配置(例如，螺旋线圈或螺旋刷)；然而，设想刷毛220可以以柔性清管器200的刷毛区段222中的不同配置布置在(例如，转轮或刷、螺旋线圈或刷或其组合)。

如图2所示，每个圆柱形泡沫间隔件230的至少一端与至少一个圆柱形刷毛区段222的端接触。在柔性清管器200的端202和相反端204上的泡沫间隔件230只有一端接触刷毛区段222。泡沫间隔件230不在柔性清管器200的端202和相反端204上，泡沫间隔件230的两端均接触刷毛区段222。每个刷毛区段222在对应刷毛区段222的两端接触泡沫间隔件230。

在本公开的方面中，金属保护层存在于至少一个刷毛220的至少一部分上。刷毛220的金属保护层可以相同或不同于工艺设备的内表面的金属保护层。通常，通过将一种或多种金属或含有金属的化合物应用到刷毛上，以形成应用金属层(aml)，其可以随后固化形成金属保护层(mpl)。下文详细描述了应用aml和固化形成mpl的技术。柔性清管器200的刷毛220的mpl包含与柔性清管器100的刷毛120相同的特性。在刷毛220上包含mpl允许刷毛220应用少量的保护金属到工艺设备的内表面，除了去除积炭(例如，焦炭方坯)不破坏工艺设备内表面的金属保护层之外。

如图2所示，柔性清管器200的柔性电缆240沿纵轴b延伸，穿过刷毛区段222和泡沫间隔件230。柔性电缆240可以由包括聚合物、钢或聚合物和钢的组合的材料制成，并且可选择地配置为形成电缆的绳索、纤维、连接或其组合。

可以通过所属领域任何已知的技术和借助本公开，固定端242和相反端244。例如，可以通过垫圈248和螺母或螺栓246(均以虚线示出)固定柔性电缆240的端242，所述垫圈、螺母或螺栓放置在柔性电缆240的端242的螺纹部分上。垫圈248、螺母或螺栓246或两者均可以附接(例如，焊接到金属柔性电缆或键合到聚合柔性电缆)到柔性电缆240的端242，以便在清除积炭期间使柔性主体210和刷毛220保持为整体。可以通过垫圈247和螺母或螺栓249(均以虚线示出)固定柔性电缆240的相反端244，所述垫圈、螺母或螺栓放置在柔性电缆240的相反端244的螺纹部分上。垫圈247、螺母249或两者均可以附接(例如，焊接到金属柔性电缆或键合到聚合柔性电缆)到柔性电缆240的相反端244，以便在清除积炭期间使柔性主体210和刷毛220不分开。

在本公开的方面中，粘合剂也可以用在刷毛区段222之间、泡沫间隔件230之间、相邻的刷毛区段222和泡沫间隔件230之间或其组合。以此方式使用粘合剂可以防止刷毛区段222和泡沫间隔件230在不同方向的旋转，并且避免与工艺设备内过度旋转相关联的刷毛220的过度磨损。

在本公开的方面中，柔性清管器200的端202可以涂有耐用的聚合物250或覆盖有聚合的端盖，以便柔性电缆240的固定端242的金属表面(例如，图2中的垫圈248和螺母或螺栓246)不会破坏正在被清洁的工艺设备的内表面的金属保护层。在本公开的方面中，柔性清管器200的相反端204可以涂有耐用的聚合物252和/或覆盖有聚合的端盖，以便柔性电缆240的固定端244的金属表面(例如，图2中的垫圈247和螺母或螺栓249)不会破坏正在被清洁的工艺设备的内表面的金属保护层。如果需要，可以通过粘合剂、螺栓、螺丝、磁铁或其组合将耐用的聚合物或聚合的端盖附接到柔性清管器200的端202和相反端204。在本公开的方面中，耐用的聚合物涂层或聚合物端盖可以使外表面成凹形(例如，像杯或凹盘的形状)，以获取更多的流体力柔性清管器200。

除了图1和图2分别所示的柔性清管器100和柔性清管器200，本公开的方面设想柔性清管器100的刷毛120和柔性清管器200的刷毛220是螺旋、旋转刷和转轮配置的组合。

参考图3，示出了柔性清管器300的第三方面。柔性清管器300具有由聚合材料制成的柔性主体310和由聚合材料部分地封装的多个刷毛320。特别地，多个刷毛320的每个刷毛的至少一部分由柔性主体310的聚合材料部分地封装。刷毛320被布置在一个或多个刷毛区段322中，并且在图3中，柔性清管器300包含五个刷毛区段322。

图3的柔性主体310是模制聚合主体，由聚合材料形成，例如，聚乙烯、交联聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、氯丁橡胶、聚氨酯、橡胶、共聚物或其组合物。可以看出，刷毛320的每个刷毛的至少一部分由模制聚合主体的聚合材料部分地封装。柔性主体310包含轴向部分312和沿轴向部分312形成于间隔中的径向部分314。通常，径向部分314从轴向部分312向垂直于柔性清管器300的纵轴c的方向延伸。径向部分314的形状可以是圆盘形，轴向部分312通过径向部分314的中心延伸。在图3中，柔性主体310由五个径向部分314组成。然而，设想任何数量的径向部分可以在具有模制聚合主体的本公开的方面中形成。空隙316作为在间隔形成径向部分314的结果而存在，当柔性清管器300穿过包含如管或管弯头的弯曲和曲线的工艺设备时，空隙为为径向部分314提供除了垂直以外的相对于轴向部分312弯曲和/或折曲角度的空间。

至少一个径向部分314提供抵抗流体的屏障，允许通过流体力推进柔性清管器300通过工艺设备。即，柔性清管器300的至少一端(端302和相反端304中的至少一个或多个)包含径向部分314，以便可以通过流体力推进柔性清管器300通过工艺设备，用于清洁内表面。在本公开的方面中，端302和相反端304均包含径向部分314(如图3所示)，因此柔性清管器300可以通过交替地应用柔性清管器300的端302和相反端304之间的流体力，来回穿过工艺设备的内表面的期望部分。

柔性主体310的外径小于正在被清洁的工艺设备的内径。例如，对于具有公称管道尺寸(nps)内径的炉管，内径约为3、3.5或4英寸(公称直径(dn)，约80毫米、90毫米或100毫米)，柔性主体310的外径可以从约10毫米到约20毫米(约0.39英寸到0.78英寸)，小于对应炉管内径。在本公开的方面中，每个径向部分314的长度(沿柔性清管器300的纵轴c测量)可以从约0.5英寸到约5英寸(约12.7毫米到约127毫米)。在图3中，径向部分314的长度小于空隙316的长度；然而，设想至少一个径向部分314的长度可以大于至少一个空隙316的长度。

在本公开的方面中，柔性清管器300的长径比(l/d)可以从约2:1到约6:1；可替代地，从约3:1到约5:1；可替代地，约4:1，以确保平稳的液压过渡，通过工艺设备的过渡区。

在本公开的方面中，径向部分314的长度与空隙316的长度之比(r/v比)的值在约1:8到约8:1范围之间。

在图3中，每个径向部分314具有相同的长度，正如沿轴c测量的；然而，设想至少一个径向部分314可以具有与至少另一个径向部分314不同的长度。此外，在图3中，每个径向部分314由相同的材料制成；然而，设想至少一个径向部分314由第一材料(例如，本文公开的用于柔性主体310的材料之一)制成，第一材料不同于至少另一个径向部分314的第二材料。应该理解，空隙316的长度(如沿柔性清管器300的纵轴c测量的)可以根据径向部分314的所选长度和间距变化。

柔性清管器300的多个刷毛320的每个刷毛的至少一部分由径向部分314中的聚合材料部分地封装，并且在本公开的一些方面，至少一部分由柔性主体310的径向部分314和轴向部分312中的聚合材料部分地封装。由径向部分314中的聚合材料部分地封装的刷毛320可以统称为柔性主体310的刷毛区段322。在图3中，刷毛320包含于五个刷毛区段322中；然而，与径向部分314一样，设想任何数量的刷毛区段322。

在图3中，刷毛区段322的刷毛320以刷毛刷的配置布置(例如，在每个刷毛区段322中，刷毛320的一部分被分组，并且每个刷毛320垂直于柔性清管器300的纵轴c径向向外延伸)使得每个刷毛320的仅一端用于清洁工艺设备。还设想，一个或多个刷毛320可以通过柔性清管器300的整个直径延伸，使得这种刷毛的两端均伸出柔性主体310，用于清洁工艺设备。

每个刷毛320具有约5、4、3、2、1、0.5或更小毫米(约0.20、0.16、0.125、0.08、0.05、0.016或更小英寸)的直径。刷毛320可以由金属、聚合物或天然材料制成。用于刷毛320的金属材料的实例包含高于304不锈钢的不锈钢，例如，316不锈钢和321不锈钢，以及黄铜。用于刷毛320的聚合物材料的实例包含尼龙(包含尼龙-6、尼龙-6,6和尼龙-6,12)、聚酯、聚醚醚酮、聚乙烯和聚丙烯。用于刷毛120的天然材料的实例包含tampico、扇叶树头榈和美洲蒲葵。设想刷毛320的一部分是金属，并且刷毛320的另一部分是尼龙。例如，刷毛区段322之一可以具有尼龙刷毛，而其它刷毛区段322可以具有金属刷毛。还设想，单个刷毛区段322可以具有一个或多个金属刷毛、聚合物刷毛、天然刷毛或其任何组合。在本公开的方面中，刷毛320不含铁。

在图3中，每个刷毛区段322具有径向部分314的形状/形式，并且每个刷毛320从且垂直于柔性清管器300的纵轴c径向向外延伸。在本公开的方面中，刷毛区段322的长度(如沿柔性清管器300的纵轴c测量的)可以从约0.5英寸到约5英寸(约12.7毫米到约127毫米)。在图3中，刷毛区段322的长度小于空隙316的长度。每个刷毛区段322具有相同的长度，如沿轴c测量的；然而，设想刷毛320可以被布置在区段中，其中至少一个区段具有相对于至少另一个区段不同的长度。此外，每个刷毛区段322具有相同的刷毛配置(例如，刷)；然而，设想刷毛320可以以柔性清管器300的刷毛区段322中的不同配置布置(例如，螺旋线圈或刷配置、转轮或刷配置或其组合)。

在本公开的方面中，金属保护层存在于至少一个刷毛320的至少一部分上。刷毛320的金属保护层可以相同或不同于工艺设备的内表面的金属保护层。通常，通过将一种或多种金属或含有金属的化合物应用到刷毛上，以形成应用金属层(aml)，其可以随后固化形成金属保护层(mpl)。下文详细描述了应用aml和固化形成mpl的技术。柔性清管器300的刷毛320的mpl包含与柔性清管器100的刷毛120相同的特性。在刷毛320上包含mpl允许刷毛320应用少量的保护金属到工艺设备的内表面，除了去除积炭(例如，焦炭方坯)不破坏工艺设备内表面的金属保护层之外。

如图3所示，柔性清管器300不包含柔性电缆，因为柔性主体310是单件模制聚合物。然而，设想中心连接可以存在于柔性清管器300中。中心连接可以将刷毛320固定在柔性清管器300中。中心连接可以由柔性主体310的聚合材料完全封装，并且可以在轴向部分312内沿柔性清管器300的纵轴c延伸，从柔性清管器300的端302到相反端304。中心连接可以是链，或用于将刷毛320固定在柔性主体310内的任何其它装置。例如，中心连接也可以体现为图1和图2的柔性电缆，除了刷毛320固定/附接到柔性电缆之外。在本公开的其它方面中，可以利用柔性电缆提高柔性主体310的硬度，无论刷毛320是否固定到柔性电缆上。

因为柔性清管器300的柔性主体310本身由模制聚合材料制成，并且不含柔性电缆，因此无需在聚合材料中或使用聚合端盖封装柔性清管器300的端302和端304。在本公开的方面中，柔性清管器300可以以与本文所述的柔性清管器100和/或200相同的方式利用柔性电缆和端盖。

参考图4，示出了柔性清管器400的第四方面。柔性清管器400具有柔性主体410和由柔性主体410的聚合材料部分地封装的多个刷毛420。特别地，刷毛420的至少一部分由柔性主体410的聚合材料部分地封装。刷毛420被布置在一个或多个刷毛区段422中，并且在图4中，柔性清管器400包含四个刷毛区段422。

与图3的柔性清管器310一样，图4的柔性主体410是由聚合材料形成的模制聚合主体，聚合材料例如，聚乙烯、交联聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、氯丁橡胶、聚氨酯、橡胶、共聚物或其组合物。可以看出，刷毛420的每个刷毛的至少一部分由模制聚合主体的聚合材料部分地封装。柔性主体410包含轴向部分412和沿轴向部分412形成于间隔中的径向部分414。通常，径向部分414从轴向部分412向垂直于柔性清管器400的纵轴d的方向延伸。径向部分414的形状可以是圆盘形，轴向部分412通过径向部分414的中心延伸。在图4中，柔性主体410由五个径向部分414组成。然而，设想任何数量的径向部分可以在具有模制聚合主体的本公开的方面中形成。空隙416作为在间隔形成径向部分414的结果而存在，当柔性清管器400穿过包含如管或管弯头的弯曲和曲线的工艺设备时，空隙为为径向部分414提供除了垂直以外的相对于轴向部分412弯曲和/或折曲角度的空间。

至少一个径向部分414提供抵抗流体的屏障，允许通过流体源提供的流体推进柔性清管器400通过工艺设备。即，柔性清管器400的至少一端(端402和相反端404中的至少一个或多个)包含径向部分414，以便在清洁内表面时，可以通过流体推进柔性清管器400通过工艺设备。在本公开的方面中，端402和相反端404均包含径向部分414(如图4所示)，因此柔性清管器400可以通过交替地应用柔性清管器400的端402和相反端404之间的流体力，来回穿过工艺设备的内表面的期望部分。

柔性主体410的外径小于正在被清洁的工艺设备的内径。例如，对于具有公称管道尺寸(nps)内径的炉管，内径约为3、3.5或4英寸(公称直径(dn)，约80毫米、90毫米或100毫米)，柔性主体410的外径可以从约10毫米到约20毫米(约0.39英寸到0.78英寸)，小于对应炉管内径。在本公开的方面中，每个径向部分414的长度(沿柔性清管器300的纵轴d测量)可以从约0.5英寸到约5英寸(约12.7毫米到约127毫米)。在图4中，径向部分414的长度小于空隙416的长度；然而，设想至少一个径向部分414的长度可以大于至少一个空隙416的长度。

在本公开的方面中，柔性清管器400的长径比(l/d)可以从约2:1到约6:1；可替代地，从约3:1到约5:1；可替代地，约4:1，以确保平稳的液压过渡，通过工艺设备的过渡区。

在图4中，每个径向部分414具有相同的长度，如沿轴d测量的；然而，设想至少一个径向部分414可以具有与至少另一个径向部分414不同的长度。此外，在图4中，每个径向部分414由相同的材料制成；然而，设想至少一个径向部分414由第一材料(例如，本文公开的用于柔性主体410的材料之一)制成，第一材料不同于至少另一个径向部分414的第二材料。应该理解，空隙416的长度可以根据径向部分414的所选长度和间距变化。

根据本公开的方面，图4中的柔性清管器400包含刷毛420，其中每个刷毛的至少一部分由柔性主体410的仅轴向部分412的聚合材料部分地封装，使得刷毛420向轴向部分412外延伸，并且进入柔性主体410的空隙416。然而，设想每个刷毛420的至少一部分可以部分封装在柔性主体310的刷毛区段的聚合材料中，使得一些或所有的刷毛420在仅径向部分414内、在柔性主体410的径向部分414和轴向部分412内、在仅轴向部分412(如图4所示)内或其组合延伸。在轴向部分412的聚合材料中部分地封装的和在每个空隙416内延伸的刷毛420可以统称为柔性主体410的刷毛区段422。在图4中，刷毛420包含于四个刷毛区段422中；然而，与径向部分414一样，设想任何数量的刷毛区段422。

在图4中，刷毛区段422的刷毛420以刷毛刷的配置布置(例如，在每个刷毛区段422中，刷毛420的一部分被分组，并且每个刷毛420垂直于柔性清管器400的纵轴d径向向外延伸)使得每个刷毛420的仅一端用于清洁工艺设备。还设想，刷毛420通过柔性清管器400的轴向部分412的整个直径延伸，使得这种刷毛的两端均伸出柔性主体410，用于清洁工艺设备。

在图4中，每个刷毛420具有约5、4、3、2、1、0.5或更小毫米(约0.20、0.16、0.125、0.08、0.05、0.016或更小英寸)的直径。刷毛420可以由金属、聚合物或天然材料制成。用于刷毛420的金属材料的实例包含高于304不锈钢的不锈钢，例如，316不锈钢和321不锈钢，以及黄铜。用于刷毛420的聚合物材料的实例包含尼龙(包含尼龙-6、尼龙-6,6和尼龙-6,12)、聚酯、聚醚醚酮、聚乙烯和聚丙烯。用于刷毛420的天然材料的实例包含tampico、扇叶树头榈和美洲蒲葵。设想刷毛420的一部分是金属，并且刷毛420的另一部分是尼龙。例如，刷毛区段422之一可以具有尼龙刷毛，而其它刷毛区段422可以具有金属刷毛。还设想，单个刷毛区段422可以具有一个或多个金属刷毛、聚合物刷毛、天然刷毛或其任何组合。在本公开的方面中，刷毛420不含铁。

在图4中，每个刷毛区段422具有轴向部分412的形状/形式，并且每个刷毛420从柔性清管器400的纵轴d并且垂直于所述纵轴d径向向外延伸。在本公开的方面中，刷毛区段422的长度(如沿纵轴d测量的)可以从约0.5英寸到约5英寸(约12.7毫米到约127毫米)。在图4中，刷毛区段422的长度大于径向部分414的长度。每个刷毛区段422具有相同的长度，如沿轴d测量的；然而，设想刷毛420可以被布置在区段中，其中至少一个区段具有相对于至少另一个区段不同的长度。此外，每个刷毛区段422具有相同的刷毛配置(例如，刷)；然而，设想刷毛420可以以柔性清管器400的刷毛区段422中的不同配置布置(例如，螺旋线圈或刷配置、转轮或刷配置或其组合)。每个空隙416具有相同的长度，如沿轴d测量的；然而，设想至少一个空隙416具有相对于至少另一个空隙416不同的长度。

在本公开的方面中，金属保护层存在于至少一个刷毛420的至少一部分上。刷毛420的金属保护层可以相同或不同于工艺设备的内表面的金属保护层。通常，通过将一种或多种金属或含有金属的化合物应用到刷毛上，以形成应用金属层(aml)，其可以随后固化形成金属保护层(mpl)。下文详细描述了应用aml和固化形成mpl的技术。柔性清管器400的刷毛420的mpl包含与柔性清管器100的刷毛120相同的特性。在刷毛420上包含mpl允许刷毛420应用少量的保护金属到工艺设备的内表面，除了去除积炭(例如，焦炭方坯)不破坏工艺设备内表面的金属保护层之外。

如图4所示，柔性清管器400不包含柔性电缆，因为柔性主体410是单件模制聚合物。然而，设想中心连接可以存在于柔性清管器400中。中心连接可以将刷毛420固定在柔性清管器400中。中心连接可以由柔性主体410的聚合材料完全封装，并且可以在轴向部分412内沿柔性清管器400的纵轴c延伸，从柔性清管器400的端402到相反端404。中心连接可以是链，或用于将刷毛420固定在柔性主体410内的任何其它装置。例如，中心连接也可以体现为图1和图2的柔性电缆，除了刷毛420固定/附接到柔性电缆之外。在本公开的其它方面中，可以利用柔性电缆提高柔性主体410的硬度，无论刷毛420是否固定到柔性电缆上。

因为柔性清管器400的柔性主体410本身由模制聚合材料制成，并且不含柔性电缆，因此无需在聚合材料中或使用聚合端盖封装柔性清管器400的端402和端404。在本公开的方面中，柔性清管器400可以以与本文所述的柔性清管器100和/或200相同的方式利用柔性电缆和端盖。

图5示出了积炭清除系统500的实例。特别地，图5示出了图3的柔性清管器300的端视图，柔性清管器被放置在炉管510中，所述炉管具有焦炭方坯520和522。柔性清管器300被放置在炉管510中，使得刷毛320接触炉管510的内表面516。

炉管510来自催化重整反应器，并且炉管510具有炉管510的内表面512的锡化物保护层514，使来自金属保护层514的内表面526、炉管510的内表面516的焦炭520被清除。可以看出，在形成焦炭522处，锡化物保护层514缺失，因此使来自炉管510的内表面512内表面524的焦炭522被清除。

可以看出，每个刷毛320至少一部分(用虚线示出)由柔性主体310的径向部分314的聚合材料部分地封装在柔性清管器300的端302上。在柔性清管器300中，刷毛320部分地封装在柔性主体310的轴向部分312(用虚线示出)的聚合材料中。每个刷毛320径向向外在垂直于柔性清管器300的纵轴c的方向延伸。在如图5所示的柔性清管器300中，刷毛320的封装部分延伸到接近轴向部分312m，然而设想刷毛320的封装部分可以延伸到柔性320的聚合材料中，只有有必要牢固地固定刷毛。刷毛320被放置在柔性主体310的整个圆周周围；然而，设想刷毛320可以被放置在小于整个圆周处，例如，在柔性主体310的圆周周围间隔排列(例如，在图5的视图中，间隔的集群可以包含放置在柔性主体310中的刷毛320，在1到2点、3到4点、5到6点、7到8点、9到10点和11到12点的区域中，作为实例)。

还可以看出柔性清管器300的外径o.d.小于炉管510的内径i.d.。在图5中，为了清晰起见，柔性清管器300的柔性主体310的外表面与炉管510的内表面516之间的距离被夸大了，所述距离可能更小，例如，从约5毫米到约15毫米(约0.20英寸到约0.59英寸)。

刷毛320抵靠炉管510的内表面516弯曲。虽然图5示出了刷毛320的弯曲方向相同，每个刷毛320可以在任何方向弯曲，取决于施加到清管器300的流体力的方向(沿纵轴c，进入或出)和在炉管510中清管器300的任何旋转，顺时针方向或逆时针方向。

虽然图5未示出，流体源在纵轴c方向提供小于60psig(413.7kpa)的流体力到柔性清管器300的一端(例如，图5和图3所示的柔性清管器300的端302或图3所示的柔性清管器300的相反端304)，使柔性清管器300的至少一个刷毛320接触焦炭520和焦炭522，不破坏炉管510的内表面516的金属保护层514。

本文还公开了从工艺设备的内表面清除积炭(例如，焦炭)的方法。可以使用本文公开的工艺设备和柔性清管器100、200、300或400的方面执行所述方法。所述方法总体上包含(i)使用包括刷毛的柔性清管器从所述内表面去除至少一部分积炭，不破坏工艺设备的内表面的金属保护层；(ii)在去除步骤后，执行智能清管，以确定工艺设备的内表面的情况；(iii)将保护金属重新应用于具有小于金属保护层的阈值厚度的内表面的任何部分；(iv)将所述至少一个刷毛的金属保护层的至少一部分转移到所述工艺设备的内表面上；或(v)其组合。

去除步骤可以包含(a)将柔性清管器放置于工艺设备中，使得柔性清管器的刷毛与积炭和/或内表面的金属保护层接触；(b)提供流体力抵靠所述柔性清管器的一端；(c)积炭与至少一个刷毛接触；或(d)其组合。

借助本公开通过所属领域任何已知的技术，柔性清管器可以被放置在工艺设备中。例如，可以手动地将柔性清管器放置在工艺设备中，或者使用清管器输送设备将柔性清管器输送到工艺设备中(下文有详细描述)。放置的方式可以相同或类似于图5所示的方式。

流体力可以由流体传送系统提供，所述系统利用储存的流体然后在流体源的压力下，以输送柔性清管器到工艺设备中。流体源还提供了抵靠柔性清管器的流体力，而柔性清管器在工艺设备内，使得柔性清管器的刷毛接触积炭。在本公开的方面中，在压力小于约60psig(413.7kpa)时提供流体力。在本公开的方面中，在压力小于约30psig(206.9kpa)时提供流体力。在本公开的方面中，在压力小于约60psig(413.7kpa)提供流体力时，提供的流体力压力峰值公差高达约60psig(413.7kpa)。

流体源可以包含流体、用于容纳适量流体的循环槽以及连接到循环槽的泵。流体源连接到流体力传送系统。流体力传送系统可以包括待连接到工艺设备的合适管道，使得柔性清管器可以从所述设备输送到工艺设备中，并从工艺设备中恢复到所述设备中。

使积炭与柔性清管器的至少一个刷毛接触的步骤涉及使所述至少一个刷毛的弯曲端与积炭接触。积炭在工艺设备的内表面上的位置结合柔性清管器通过工艺设备的运动引起刷毛与积炭的接触。柔性清管器通过工艺设备的横向运动提供剪力，其结合各刷毛弯曲端的径向力，抵靠工艺设备的内表面和积炭，使积炭松脱，并去除积炭。被去除的焦炭颗粒被流体从柔性清管器上冲走。

执行智能清管的步骤可以包含任何借助本公开已知的智能清管技术，例如，在美国专利号8,894,772b2和美国专利申请出版号2002/0011124a1和2014/0013872a1中公开的技术，均通过引用并入本文。可以通过任何已知的技术对在智能清管中收集的任何数据执行数据分析，例如，美国专利号7,542,874中所公开的数据，通过引用并入本文。

重新应用保护金属的步骤可以包含借助本公开任何已知的保护金属应用技术，包含本文通过引用并入的专利中公开的应用保护金属的技术。重新应用保护金属的内表面的部分可以是由于工艺操作而使金属层厚度受到侵蚀和/或损害的内表面的区域。重新应用保护金属可以使所述区域恢复到适合工艺操作的恢复厚度。工艺设备内表面的金属保护层的阈值厚度可以从约1mil(25μm)到约100mil(2.5mm)。金属保护层的恢复厚度可以从约1mil(25μm)到约100mil(2.5mm)。通过柔性清管器本身可以区分重新应用的步骤和任何保护金属应用，重新应用的步骤在将刷毛的金属保护层的至少一部分转移到工艺设备的内表面上的步骤中完成。

转移步骤将在柔性清管器刷毛上的保护金属以金属保护层(mpl)的形式转移到工艺设备的内表面上。在将柔性清管器放置到工艺设备之前，将保护金属以应用金属层(aml)的形式应用于刷毛并固化，在刷毛上形成mpl。

aml的应用涉及通过电镀、涂漆、包层、涂层或其它用于应用借助于本公开已知的金属或含金属的化合物的技术，将一种或多种金属或含金属的化合物(如本文所述)应用到刷毛上。在本公开的方面中，aml被配制成用作涂层。将aml应用于一个或多个刷毛作为涂层的合适方法包含但不限于喷涂、刷涂、转动、浸渍、浸湿、酸洗或其组合。将aml应用到刷毛的装置是所属领域的普通技术人员所知的。aml可以应用为湿涂层，每层厚度从约1mil(25μm)到约100mil(2.5mm)，替代性地从约2mil(51μm)到约50mil(1.3mm)。可以根据需要利用aml的多个应用(例如，多个涂层)，例如，为随后形成的mpl赋予所需厚度或所需硬度。aml可以具有粘度特性，足以提供可测量的和可控制厚度的连续涂层。

作为湿涂层应用于刷毛的aml可以通过溶剂或其它载体液体的蒸发变干，以形成适合处理的干涂层。在本公开的一些方面中，aml可以具有粘的或粘性的稠度，在随后处理柔性清管器时，这种稠度抵抗开裂，例如，用于固化以形成mpl。在本公开的方面中，aml一接触刷毛就可以变干；替代性地，自aml接触刷毛的时间起，aml可以在48小时内变干。在本公开的一些方面中，可以使用烘干装置来促进溶剂的去除以形成干涂层，例如，强迫通风或其它烘干方法。适合的烘干装置是所属领域的技术人员已知的。

作为湿涂层应用于刷毛的aml可以进一步被加工，除了、代替或结合烘干以提供mpl。进一步加工aml以形成mpl的实例包含但不限于固化和/或减少，如下讨论。在本公开的方面中，aml可以作为涂层应用于一个或多个刷毛，所述涂层变干以形成涂层，可以进一步固化和/或减少以形成mpl。

在本公开的方面中，涂层可以喷在至少一个刷毛上。应该应用足够量的涂层，以在刷毛上提供连续的涂层。喷完之后，可以使刷毛干大约24小时，并且可以应用气流进一步加工。在本公开的各个方面中，所述气体可以是惰性气体、含氧气体或其组合。气体的非限制性实例包含空气、氮、氦、氩或其组合。可以加热气体。在本公开的方面中，在约150℉(66℃)气体可以是氮，并且可以应用约24小时。其后，可以在反应器系统部件上应用第二涂层，并且可以通过上述步骤烘干。在应用aml之后，至少一个刷毛上的aml可以通过引入氮气气氛来防止氧化，并且应该使用所属领域的技术人员已知的方法来防止暴露于水。

在应用aml之后，可以加热刷毛以固化刷毛上的aml以形成mpl。固化aml可能导致aml的金属与对应刷毛某种程度的反应和/或键合，以形成mpl，其完全键合到刷毛或具有键合水平允许mpl充分粘附刷毛，当柔性清管器在工艺设备内移动时，同时允许mpl的部分转移到工艺设备的内表面。

在本公开的方面中，aml可以在与保持刷毛的结构完整性兼容的任何温度和压力下固化。在本公开的方面中，aml可以在以下温度范围中固化，从约550℉(288℃)到约1,400℉(760℃)，替代性地从约650℉(343℃)到约1,350℉(732℃)，或者从约700℉(371℃)到约1,300℉(704℃)，或者约980℉(527℃)到约1,000℉(538℃)，或者约565℉(296℃)到约580℉(304℃)。加热可以进行的时间从约1小时到约150小时，或从约5小时到约130小时，或从约10小时到约120小时。

在本公开的方面中，aml可以在或高于大气压力时固化，范围从大气压力到约215psia(1,482kpa)，或者从约20psia(138kpa)到约165psia(1,138kpa)，或者从25psia(172kpa)到约115psia(793kpa)。

在本公开的方面中，aml可以在亚大气压下固化。不希望受理论限制，在亚大气压下固化aml可以允许使用高温，以促进aml到mpl的快速和几乎完全转换。可以在亚大气压下执行固化，从约亚大气压到约1.9x10^-5psia(0.13pa)，可替代地从约14psia(97kpa)到约1.9x10^-4psia(1.3pa)，可替代地从约10psia(69kpa)到约1.9x10^-3psia(13pa)。在这些条件下，形成具有所需性能的mpl可以在约1小时到约150小时期间发生。

在本公开的方面中，aml可以在还原条件下固化。在还原条件下固化aml可以促进aml向mpl的转换。适合的还原剂取决于aml中的和所属领域的普通技术人员已知的金属，例如，在还原气体(氢气、一氧化碳、碳氢化合物或其组合，可选择地与从氩气、氦气、氮气和任何惰性气体中所选的一个或多个混合气体混合)下，在浓度约100vol％、或者浓度约90vol％、或者浓度约80vol％、或者浓度约75vol％、或者浓度约50vol％或者浓度约25vol％下，混合气体。

沉积到每个刷毛上的保护金属(mpl的形式)的厚度可以从约1mil(25μm)到约100mil(2.5mm)。因为需要将保护金属从刷毛转移到工艺设备上，所以无需将保护金属永久粘附和/或合金化到刷毛上。通过刷毛与工艺设备内表面的摩擦接触，刷毛上的保护金属转移到工艺设备内表面。

在柔性清管器组装前或后，aml可以应用于柔性清管器的至少一个刷毛。例如，在将刷毛放置到柔性电缆上的刷毛区段之前，或在刷毛被部分地封装在聚合柔性主体之前，可以在刷毛上形成aml和产生的mpl。替代性地，在柔性清管器组装之后，可以在刷毛上形成aml和产生的mpl。例如，柔性清管器的刷毛可以表面覆盖有aml，然后固化，以在刷毛上形成mpl。对于柔性清管器，其具有1)聚合柔性主体和2)应用于部分封装在聚合柔性主体中的一个或多个刷毛上的aml(和产生的mpl)，具有aml和产生的mpl的每个刷毛具有：i)刷毛的一部分完全封装在聚合柔性主体中，并且没有aml和mpl，ii)刷毛的另一部分覆盖有aml和产生的mpl，未封装在聚合柔性主体中，和可选地iii)第三部分未封装并且表面未覆盖aml和产生的mpl。

所公开的方法的方面可以包含在去除积炭之前，识别工艺设备的一个或多个内表面上包括积炭和/或积炭的热点。可以借助本公开使用所属领域任何已知的技术执行识别步骤，例如，红外(ir)热成像和/或内孔表面检查仪。

所述方法可以包含在智能清管后，烘干工艺设备的内表面，例如，使用强迫通风通过工艺设备内表面。

典型的去焦炭技术涉及清管器的更硬的刷毛分级前进，以去除积炭和焦炭方坯，除了去除焦炭之外，以去除工艺设备的金属保护层为代价。由于在除焦期间，没有破坏金属保护层，所公开的方面改进这些典型技术。

在本公开的方面中，当与工艺设备内表面接触时，本文公开的刷毛弯曲和/或折曲。在本公开的方面中，本文所描述的柔性清管器被设计成使刷毛尖不刮掉内表面。这些刷毛在本文中也被称为可弯曲的刷毛。由于可弯曲的刷毛尖不接触内表面，本公开所公开的方面的柔性清管器不会刮掉内表面，并且包含在内表面上的金属保护层也不会受损。可弯曲的刷毛的端的弯曲创造了光滑的圆形表面，其接触工艺设备的内表面，因此不会通过刷毛尖发生刮削。此外，可弯曲的刷毛的端的弯曲抵靠工艺设备内表面，与不可弯曲的刷毛相比，这为每个可弯曲的刷毛创造了更大的接触面积。此外，在将柔性清管器放置到工艺设备之前，可弯曲的刷毛没有预弯。可弯曲的刷毛在与工艺设备的内表面接触时弯曲。在本公开的附加方面，可弯曲的刷毛可以有弹性，并且可以在远离工艺设备的内表面时不弯曲。

本公开所公开的方面也在低清管压力下操作。传统的清管器去焦炭技术利用500psig(3.45mpa)到1,000psig(6.89mpa)的流体力。相比之下，本文所公开的技术和柔性清管器利用的流体力小于60psig(413.7kpa)。同样地，对于高压清管器去焦炭所需的流体源和流体力输送设备，在公开的方面是没有必要的。在低压力下操作更安全，降低了在清洁中使用的设备的压力规格。

所公开的柔性清管器使用的流体流量约为传统刮削清管器使用量的三倍。更大的流体流量提供更大量的流体，将去除的焦炭颗粒从被柔性清管器处理的区域冲走。

所公开的柔性清管器的方面包含一个或多个刷毛上的金属保护层，可以重新在工艺设备的内表面上涂保护金属(例如，微观锡)，因此加强工艺设备的金属保护层和/或转移保护金属到金属保护层被积炭侵蚀或损坏的内表面的区域。即，本文所公开的柔性清管器具有从工艺设备的内表面清除积炭和用保护金属重新涂清洁的内表面的双重功能。同样地，重新应用保护金属(通过从柔性清管器的刷毛转移)发生在与清洁相同的步骤中。在一些情况下，可能不需要单独的步骤将保护金属重新应用到工艺设备的内表面。

在刷毛上具有金属保护层的本公开的方面中，刷毛被设计成足够软而不刮与刷毛接触的内表面，例如，通过小于或等于工艺设备的内表面的硬度。

固化/还原刷毛的应用金属层可以在温度低于1000℉(538℃)时发生，其中锡化物形成非常慢并且因此不完整，而使厚金属保护层处于还原状态，并且不再具有从应用金属层的自由流动的液体。

利用本文所公开的柔性清管器清除积炭减少了清除时间。例如，使用传统的去焦炭清管器和技术清洁催化重整反应器的一个炉管可能耗费超过六天的时间。催化重整反应器系统内的整个炉管集合含有五十四个炉管，利用柔性清管器，可以在单个12小时的轮班期间去焦炭。即，本文所公开的方面平均13分钟从单个炉管清除积炭。因此，利用本文所公开的方面可以减少用于清洁工艺设备(例如，炉管)的时间。

利用所公开的柔性清管器的方面，其中柔性清管器的总长度大于工艺设备过渡区的路径长度，防止柔性清管器被卡在过渡区中。

所公开的方面也在不破坏内表面的情况下，从工艺设备的内表面去除其它碎片和催化饼。

所公开的方面也有效地清洁工艺设备的裂缝(例如，在焊缝中发现的)，在所述裂缝中，可能积聚了积炭和其它碎片。

附加描述

已经描述了用于清洁工艺设备的公开的方法的方面。以下是根据本公开的第一组非限制性的、具体的方面：

本公开的第一方面是一种用于从工艺设备的内表面清除积炭的方法，其包括：

使用包括多个刷毛的柔性清管器从所述内表面去除至少一部分积炭，而不破坏所述工艺设备的所述内表面的金属保护层。

本公开的第二方面是所述第一方面所述的方法，其中去除步骤包括：

将所述柔性清管器放置在所述工艺设备中，使得所述柔性清管器的所述多个刷毛与所述内表面接触；

提供抵靠所述柔性清管器的端的流体力；以及

使所述积炭与所述多个刷毛中的至少一个接触。

本公开的第三方面是第一方面至第二方面的任何所述的方法，进一步包括：

在所述去除步骤之后，执行智能清管，以确定所述工艺设备的所述内表面的情况；以及

将保护金属重新应用于所述内表面的具有小于所述金属保护层的阈值厚度的任何部分。

本公开的第四方面是第一方面至第三方面的任何所述的方法，其中保护内表面的保护层包括锡化物。

本公开的第五方面是第一方面至第四方面的任何所述的方法，其中工艺设备包括炉管。

本公开的第六方面是第一方面至第五方面的任何所述的方法，其中所述柔性清管器包括至少两个泡沫间隔件，其中所述多个刷毛设置在至少两个刷毛区段中，并且其中所述至少两个刷毛区段由所述至少两个泡沫间隔件隔开。

本公开的第七方面是第一方面至第六方面的任何所述的方法，其中所述柔性清管器包括由聚合材料形成的模制聚合主体，并且其中所述多个刷毛中的每一个的至少一部分由所述模制聚合主体的所述聚合材料部分地封装。

本公开的第八方面是第一方面至第七方面的任何所述的方法，其中所述清管器在所述多个刷毛中的至少一个上具有金属保护层。

本公开的第九方面是第八方面所述的方法，进一步包括：

将所述多个刷毛的所述至少一个上的所述金属保护层的至少一部分转移到所述工艺设备的所述内表面上，其中所述刷毛中的所述至少一个上的所述金属保护层包括锡化物。

本公开的第十方面是一种用于从工艺设备的内表面清除积炭而不破坏所述内表面的金属保护层的柔性清管器，其包括：

由聚合材料形成的柔性主体；以及

由所述柔性主体的所述聚合材料部分地封装的多个刷毛。

本公开的第十一方面是第十方面所述的柔性清管器，其中所述多个刷毛中的至少一个包括含有锡化物的金属保护层。

本公开的第十二方面是第十方面至第十一方面的任何所述的柔性清管器，其中所述柔性主体包括：

至少一个圆柱形泡沫间隔件；以及

柔性电缆，其沿所述柔性清管器的纵轴延伸，并穿过所述至少一个圆柱形泡沫间隔件，所述柔性电缆具有固定到所述柔性清管器的端的端以及固定到所述柔性清管器的相反端的相反端。

本公开的第十三方面是第十二方面所述的柔性清管器，其中所述多个刷毛设置在至少一个圆柱形刷毛区段中，在所述刷毛区段中所述多个刷毛中的每一个都从所述柔性清管器的所述纵轴径向向外延伸，其中所述圆柱形泡沫间隔件的端与所述至少一个圆柱形刷毛区段的端接触。

本公开的第十四方面是第十三方面所述的柔性清管器，其中所述至少一个圆柱形刷毛区段的所述多个刷毛呈螺旋形配置、旋转刷配置、转轮配置或者螺旋形配置、旋转刷配置和转轮配置的组合。

本公开的第十五方面是第十二方面至第十四方面的任何所述的柔性清管器，其中所述柔性电缆由包括聚合物、钢或聚合物和钢的组合的材料制成，其中所述至少一个圆柱形泡沫间隔件由闭孔泡沫制成，并且其中所述多个刷毛是聚合物刷毛、钢制刷毛或聚合物刷毛和钢制刷毛的组合。

本公开的第十六方面是第十方面至第十五方面的任何所述的柔性清管器，其中所述柔性主体包括：

由聚合材料形成的模制聚合主体，其中所述多个刷毛中的每一个的至少一部分由所述模制聚合主体的所述聚合材料部分地封装。

本公开的第十七方面是第十六方面所述的柔性清管器，其中所述模制聚合主体包括轴向部分和沿所述轴向部分以隔开的间隔形成的多个径向部分，并且其中所述轴向部分的直径小于所述多个径向部分中的每一个的外径。

本公开的第十八方面是第十七方面所述的柔性清管器，其中所述多个刷毛中的每一个的所述至少一部分由所述模制聚合主体的所述聚合材料部分地封装在所述轴向部分、所述多个径向部分之一或所述轴向部分与所述多个径向部分之一的组合中。

本公开的第十九方面是第十六方面至第十八方面的任何所述的柔性清管器，其中所述多个刷毛是聚合物刷毛、钢制刷毛、天然刷毛或聚合物刷毛、钢制刷毛或天然刷毛的任何组合。

本公开的第二十方面是一种系统，其包括：

工艺设备，其具有在包括金属保护层的内表面上形成的积炭；

柔性清管器，其放置在所述工艺设备中，其中所述柔性清管器包括由聚合材料形成的柔性主体和由所述聚合材料部分地封装的多个刷毛，其中所述多个刷毛与所述工艺设备的所述内表面接触；以及

流体源，其向所述柔性清管器的端提供小于约60psig的流体力，使所述柔性清管器的所述多个刷毛中的至少一个与所述积炭接触，而不破坏所述工艺设备的所述内表面的所述金属保护层。

本公开的第二十一方面是一种用于从工艺设备的内表面清除积炭的方法，其包括：

在芳构化反应器系统中的芳化烃类以产生芳构化产品，其中所述芳构化反应器系统包括炉，所述炉具有安置于其中的多个管，其中所述多个管中的每一个的所述内表面具有金属保护层，所述金属保护层包括安置于其上的锡化物，并且其中积炭形成在所述多个炉管中的一个或多个的所述内表面的所述金属保护层上；

通过以下操作来停止所述芳化和维护所述芳构化反应器系统：使用包括多个刷毛的柔性清管器从所述内表面去除所述积碳的至少一部分，而不破坏所述炉管的所述内表面的所述金属保护层；

任选地通过视频检查或超声波测量检查所述多个炉管中的一个或多个；以及

在所述芳构化反应器系统中恢复烃类的芳构化。

虽然已经展示和描述了本发明的优选方面，但在不脱离本发明的精神和的情况下所属领域的技术人员可以对其进行修改。本文所述的方面仅是示例性的，并非限制性的。本文公开的本发明的许多变体和修改是可能的，并且在本发明的范围内。在明确说明数值范围或限制的情况下，应理解这种明确范围或限制包含在明确说明的范围或限制内的类似大小的迭代范围或限制(例如，从大约1到大约10，包含2、3、4等；大于0.10，包含0.11、0.12、0.13等)。关于权利要求的任何要素使用术语“可选地”旨在指需要主题元素，或者不需要主题元素。两种选择都在权利要求的范围内。使用广义术语，例如，包括、包含、具有等，应理解为支持狭义术语，例如，由……组成、基本上由……组成、大体上由……组成等。

因此，保护的范围不受上述描述的限制，而仅受下列权利要求的限制，所述范围包含权利要求的主题的所有等同物。每项权利要求都作为本发明的方面并入本说明书。因此，权利要求是本发明的进一步描述，并且是对本发明的优选方面的补充。在本公开中对引用的讨论不是承认其是本发明的现有技术，特别是任何可能具有在本申请优先权日期之后的公开日期的引用。本文引用的所有专利、专利申请和出版物的公开均特此通过引用并入，其提供本文陈述的示例性的、程序上的或其它细节的补充。