清管工艺

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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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一 清管球
3.密封条件 清管球的密封条件主要是球体的过盈 量,这要求为清管球注水时,一定要把球 内的空气排净,保证注水口的严密性。否 则,清管球进入管道受压后的过盈量是不 能保持的。 管道温度低于0℃时,球内应灌注低 凝固点液体(如甘醇),以防冻结。
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一 清管球
4.运动状态 清管球在管道中的运动状态,周围阻力均衡 时为滑动,不均衡时为滚动。因此,表面磨损均 匀,磨损量小。只要注水口不漏,壁厚偏差小, 它可以多次重复使用。保证注水口的制造质量是 延长清管球使用寿命的一个关键,清管球的壁厚 偏差应限制在10%以内。 清管球的主要用途是清除管道积液和分隔介 质,清除块状物体的效果较差。
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第三章 收、发球装置及工艺
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第四章 清管球运行故障及处理
1、球与管壁密封不严漏气而引起球停止运行
没有进行内压充水的橡胶清管球,因质较软,在管内推顶石块等 物时可能碾进石块,在管线低凹部或弯头处容易把球垫起,使球与 管壁间出现缝隙而漏气,不能形成压差而停止运行。当用容积法计 算球的运行距离与速度和实际情况不符合且输气压差不增大时,可 判断是球漏气。 处理办法: (1)发放第二个球顶走第一个球,两球同时运行,使漏气减少而解卡。 第二个球的质量要好,球径过盈量较大。 (2)增大球上游进气量,提高球的推力。 (3)排放球下游管线天然气,以增大压差,使球启动运行。 (4)第二、第三两种方法同时使用,以增大推球压差 。 总之,在处理球漏气时,以(1)法最好,一般情况下都应使 用,(2)法次之,(3)、(4)法尽量不用。
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。
* 1 * 2
* 3
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第五章 清管的几项工艺参数
(4)清管时放空气量 当高速大气量排放天然气时,管端压力大于84千帕,则 天然气经过放喷管线开口呈临界流动状态,此时可根据 下式计算放空气量:
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第二章 清管器的分类与特性
任何清管器都要求具有可靠的通过性 能(通过弯头、三通和管道变形的能力), 足够的机械强度和良好的清管效果。 清管球 皮碗清管器 泡沫塑料清管器 智能清管器
• • • •
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一 清管球
1.概述
清管球是用耐磨的 橡胶制成的圆球,中空 (DN>100mm),壁厚 为30~50 mm,球上有1 个可以密封的注水排气 孔。 注水孔有加压用的单 向阀,用以控制打入球 内的水量,调节清管球 直径对管道内径的过盈 量。
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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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。
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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
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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。
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。
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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;
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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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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第一章 清管目的
为解决以上问题,进行管道内部和内壁的清 扫是十分必要的,因此清管工艺一直是管道施 工和生产管理的重要工艺措施。清管的目的概括 起来有以下四方面: (1)清除管内积液和杂物(粉尘),减少摩阻 损失,提高管道的输送效率; (2)避免低洼处积水(因水的来回波动不仅因 存在电解液加快电化学腐蚀, 而且产生机械冲 刷,使管壁减薄,造成腐蚀破裂); (3)扫除管壁的沉积物、腐蚀产物,使其不存 在附加的腐蚀电极,减少垢下腐蚀;
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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。
4Q0 P0TZ L D 2T0 P
LD 2 P t 3.2704 TZQ0
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第五wenku.baidu.com 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。
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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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