清管工艺

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第一章 清管目的
④ 分隔管内介质：用天然气置换管内空气、试 压水或用空气置换管内天然气时，用清管器分隔 两种介质，可防止形成爆炸性混合物，减少可燃 气体的排放损失，提高工 作效率； ⑤ 涂敷管道内壁缓蚀剂和环氧树脂涂层：液体 缓蚀剂可用一个清管器推顶或用两个清管器夹带， 在沿线运行过程中涂上管道内壁。环氧树脂的内 涂施工比较复杂，其 中包括：管道内壁的清洗、 化学处理、环氧树脂涂敷和涂敷质量的控制和检 查等内容，这些工序都是利用专门的清管器实现 的。
4Q0 P0TZ L D 2T0 P
LD 2 P t 3.2704 TZQ0
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第五章 清管的几项工艺参数
（2）清管器的运行速度 若输气流量可计算： v
Q 240000 FP
式中：F—管道内径横截面积，m2； v —清管器运行速度，km/h 。 若输气流量不可计算： l v t 式中：t—运行距离的实际时间，s； v —清管器平均运行速度，m/s 。 清管球的运行速度一般宜控制在3.5～5m/s 。 在实际清管作业时，为了更好地测算和控制清管器地运行速度， 除了应用公式进行计算外，还可以采用在一定距离处（比如截断阀 室）监听清管器通过的时间来计算其运行速度，然后再根据要求进 行气量和压差地调整。
输气管道清管工艺
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第一章 清管目的
输气管道的输送效率和使用寿命很大程度上 取决于管道内壁和内部的清洁状况。对 气质和 管道有害的物质：如凝析油、水、硫分、机械杂 质等，进入输气管道后引起管道 内壁腐蚀，增 大管壁粗糙度，大量水和腐蚀产物的聚积还会局 部堵塞和缩小管道的流通 截面。在施工过程中 大气环境也会使无涂层的管道生锈，并难免有一 些焊渣、泥土、石 块等有害物品遗落在管道内。 管线水试压后，单纯利用管线高差开口排水很难 排尽。
Q 231.5 D2P G
式中：P—距放空口4倍内径测得的压力，MPa； D—放空管出口端内径，mm； G—天然气相对密度。
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第六章 清管作业程序及安排
1.清管作业开始前的必备条件
• • • • • • • • • • • • • 进出气量和站场压力要达到《清管方案》要求。 全线穿跨越、水工保护设施牢固可靠，管道无变形。 站场工艺设备操作灵活，密封性好，经测试完全达到备用状态。 清管管段的GOV阀要设在手动、全开位置，并取消自动截断功能，关闭 引气阀。 站场仪器仪表能准确检测和显示数据。 排污池已注水，水位高于排污入口管50毫米，排污管畅通无阻。 柴油发电机安放在站外约50米处，试运正常后备用。 各种通讯手段数量满足要求，工作状态稳定可靠，包括：公网、油网电 话、短波电台、车载台和对讲机。 清管操作工具、消防器材要准备齐全、完好，摆放整齐。 作业人员经清管作业培训和安全培训。 所有作业人员穿劳保服装、无铁钉鞋，戴安全帽和护目镜。 清管器要满足清管要求的尺寸和过盈量，并做好记录。 清管器材在使用期限内（参见产品使用说明书）。
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三 泡沫塑料清管器
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三 泡沫塑料清管器
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第三章 收、发球装置及工艺
清管器收、发装置，包括收、发球筒，工 艺管线，阀门以及装卸工具和通过指示器等辅 助设备。陕京二线永清站收、发球装置见图
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第三章 收、发球装置及工艺
收发球筒及其快速开关盲板是收发装置的主 要构成部分。筒径应比公称管径大 l~2 级。 发送筒的长度应能满足发送最长清管装置的 需要，一般不应小于筒径的 3～4 倍。接收筒应 当更长一些，其长度一般不小于筒径 4~6 倍。因 为输气管道常采用清管列车方式， 即一次清管 中，连续发人管道两个或更多的清管器，管道内 检测器的尺寸也比普通的清 管器长得多，接收 筒应能容纳它们，还需要容纳不进入排污管的大 块清出物。
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第五章 清管的几项工艺参数
（1）清管器的运行距离 密封良好，没有泄流孔的清管器的运行距离为：
式中： L—清管器的运行距离，m ； Q0—发球后的累计进气量（标准条件下），m3 ； D—输气管内径，m ； P0 、T0—标准条件下的压力、温度（K）； P 、T 、Z—清管球后管段内天然气平均压力、温度和压缩因子。 预测清管器到达各观测监停点的时间：
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二 皮碗清管器
皮碗清管器有一个刚性骨架和前后两节或多 节皮碗构成。它在管内运行时，保持固定的方向， 所以能够携带各种检测仪器和装置。清管器的皮 碗形状是决定清管器性能的一个重要因素，皮碗 的形状必须与各类清管器的用途相适应。 皮碗清管器由橡胶皮碗、压板法兰、导向器 及发讯器护罩组成。它是利用皮碗边裙对管道的 1％～4％左右过盈量与管壁紧贴而达到密封，清 管器由其前、后天然气的压 差推动前进。 皮碗清管器密封性能良好，它不仅能推出管 道内积液，而且推出固体杂质效果远比 清管球好。
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第三章 收、发球装置及工艺
收发筒的开口端是一个牙嵌式或挡圈 式快速开关盲板，快速开关盲板上应有防 自松 安全装置。 发送装置的主管三通之后和接收筒大 小头前的直管上，应设通过指示器，以确 定清 管器是否已经发人管道和进入接收筒。 收发筒上必须安装压力表，面向盲板开关 操作者 的位置。
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第三章 收、发球装置及工艺
下面以陕京输气管道神池清管站为例，介绍一下清管流程。 1. 正常流程：大黑庄阀室来气→40#阀门→北曹村阀室 2. 发球流程：检查收球筒阀门及压力表，确认现场具备发球条件。关闭TEG， 用柴油发电机给现场设备供电；依次全开12#、31#、32#、33#、34#、22# 阀，检查确认无漏；关闭40#；全开27#放空总阀和24#放空阀，确认发球筒 压力为零；全开25#平衡阀；打开发球筒快开盲板上的安全销，确认筒内无 压后打开快开盲板，将清管球送入发球筒大小头处压紧；关闭快开盲板， 安装好安全销；关闭24#放空阀；全开23#阀，平衡筒内压力；全开21#阀； 全关25#平衡阀；关闭22#阀；确认清管器发出后，全开22#阀，全关21#、 23#阀；打开24#阀放空至压力为零，检查21#阀确认已关闭不漏气，打开快 开盲板，确认清管器已发出；记录清管器启动压力、管线压力及发出时间； 通知收球组人员清管器已发出，并向调度汇报。 3. 收球流程：检查收球筒阀门及压力表，确认现场具备收球条件。上游发球 后，倒旁通流程，打开12#、31#、33#、34#、22#阀，关闭40#阀，全开放 空27#总阀，关闭收球筒16#放空阀。清管器经过最后一个阀室检测点，进 入收球流程。缓慢打开15#，筒内压力平衡后，全开13#、11#，关闭12#阀， 根据排污量随时开18#、19#排污阀，清管球进入收球筒后，开12#阀，关 11#、15#、13#阀，开16#阀放空，关闭18#、19#排污阀，开17#阀注水，开 18#、19#排污阀，排污，打开快开盲板，取出清管器，收球筒清污、保养， 关闭快开盲板，关闭16#、17#、18#、19#阀，完毕后向调度汇报。
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一 清管球
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一 清管球
2.工作原理 清管球的制造过盈量为2％～5％，其 工作原理是利用气体压力将清管球从被清 扫管道的始端推向末端。由于清管球比管 内径大4％～5％，在管内处于卡紧密封状 态，当压缩空气推动清管球在管道中前进 时，便将管道内的各种杂物清扫出来。 清管球不能定向携带检测仪器，也不 能作为它们的牵引工具。
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第五章 清管的几项工艺参数
（3）清管器前后压差 正常输气条件下通球，必须正确估计最大推球压差，在不影响 天然气输送的前提下，可调整输气压力和平衡气量。 影响最大推球压差的因素很多，如：在清管器爬坡时推举水柱 的力；球与管壁的摩擦阻力；气流、水流与管壁的摩擦力；由于爬 坡或脏物卡球；球停止运行时再次启动克服的惯性力等。在这些因 素中，起主要作用的就是球前水柱的静压力及污水与管壁的摩擦阻 力。在输气量大时还应计入正常输气压力损失。因此，通球前应根 据地形高差、污水情况和目前输气压力差，以及过去的清管实践资 料进行综合分析，估计通球所需要的最大推球压差。 清管最大推球压差的估算公式： * * *
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第四章 清管球运行故障及处理
2 、球破裂 因球的制作质量差，清管段焊口内侧 太粗糙，或因输气管线球阀未全开，球被 刮破或削去一部分。 处理方法：检查和判断破裂的原因， 排除故障后发放第二个球推破球一道运行。
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第四章 清管球运行故障及处理
3、卡球 清管球在行进中遇到较大物体或因管道变形而卡在管内， 卡球的现象是球后压力持续上升，球前压力下降。 处理方法： （1）首先采用增大进气量，提高压力，以增大压差，使之 运行。 （2）降低清管球下游的压力，以建立一定压差，使之继续 运行。 （3）排放清管球上游天然气，反推清管球解卡。 （4）以上方法均不能解卡，采取断管取清管球解卡。
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二 皮碗清管器
还有一种直板清管器，即用直板代替皮碗，其它均与皮碗清管器 相同。皮碗和直板亦可组合使用，清管效果非常好。如下图所示。
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三 泡沫塑料清管器
泡沫塑料清管器是表面涂有聚氨酯外壳的圆 柱形塑料制品。它是一种经济的清管工具。 与刚性清管器比较，有很好的变形能力与弹 性。在压力作用下，它可以与管壁形成良好的密 封，能顺利通过各种弯头、阀门和管道变形。 它不会对管道道造成损伤，尤其适用于清扫 带有内壁涂层的管道。泡沫塑料清管器的过盈量 一般为25mm。
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第一章 清管目的
（4）进行管道内检测等许多新的用途。 ① 定径：与清管器探测定位仪器配合，查出大 于设计、施工或生产规定的管径 偏差； ② 测径、测厚和检漏：与测量仪器构成一体或 作为这些仪器的牵引工具，通过 管道内部，检 测和记录管道的情况； ③ 灌注和输送试压水：往管道灌注试压水时， 为避免在管道高点留下气泡，影 响试验压力的 稳定，在水柱前面发送一个清管器就可以把管内 空气排除干净；
p p1 p2 p3
p —最大压差，MPa； 式中： p —清管器的启动压差，MPa； p —最大压差当前收、发站之间输气压差，MPa； p —估算管内最大的积液高程压力（绝压），MPa。