天然气管道清管器收发球筒的应用与优化

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为了保证天然气管道能够高效的进行输气工作，就要及时清理管道中的腐蚀物、杂物、凝析水，确保管道的输送通畅，在使用过程中不出现故障。为了保证管道的清理能够正常进行、清管器能够及时的发出和收回，需要及时适度的按照管网运行情况对进行清理的管道流量实施调整，在保证下游用户能够正常的使用天然气的情况下，对管道的清理速度进行适当的控制。由于不可控因素较多，现仍无法准确的控制清管器实际的运行速度，所以，需要适度的调整管道压力、流量才能确保收发球工作的正常进行。

1　清管作业工艺流程

输气管道的清管作业流程步骤众多，其基本的步骤是由通过进气阀，以及出气阀、收发球装置、排污阀等众多装置共同组成的，通过指示仪的开关配合来实现其操作的。

具体的清理管道的工艺步骤：①打开盲板5，②送入清管器，③再关闭盲板5，④关闭放气阀1，⑤打开进气阀门B，⑥打开发球阀A，⑦关闭原进气球阀C，⑧通过发球筒，将清管器送入到输气管道，⑨待清管器进入管道后就可以切回原流程，清管器便在管道内进行清管作业。相似的，准备收球流程为：①打开收球阀E，②打开出气阀F，③准备进行收球，④当球进入收球筒后，调节阀门D的开度，使清管器到达相应位置，⑤关闭收球阀E，⑥关闭出气阀F，⑦打开放气阀2进行放空泄压，⑧完全放空之后，再打开盲板，⑨拿出清管器、清洁收球筒内的脏物、关上盲板，清管作业也就完成了。

2　清管器收、发球筒结构

清管器收球筒、发球筒是由鞍式支座、快开盲板、球筒、外接阀门法兰等组成，如图1所示。根据有关规定，发球筒在设计的时候要注意其筒体长度的设计，使用清管器长度的两倍或者一倍半的长度来设计清管器发球筒筒体长度，采用与快开盲板相同的内径来设计筒体内径，而且筒体的内径长度应当大于偏心大小头。收球筒在设计的时候也要注意其筒体长度的设计，其应当是清管器总长的两倍甚至高于两倍的长度，在一般情况下，其长度取筒体内径长度的3-4倍，同时也要注意快开盲板在设计时，保持与筒体相同的内径，并且其内径长度都应大于同心大小头

的直径长度内径。

图1 清关器相关结构示意图

3　间接收球工艺

以往收球时通常采用的方法是直接收球，为了使得收球作业的安全性有所提高，经过改善优化，现采用间接收球的方法，清管器进入收球筒时，可以通过调节主干线的流量对其进球速度进行控制，清管器的橡胶轮胎还可以缓冲球体速度，杜绝设备直接碰撞现象的发生，既减少了缓冲设备装置，又简化了收球作业的步骤，降低了清管成本。

当开始进行收球作业流程时，不需要关闭进站阀门，只需将引球阀、收球筒进口球阀依次打开，确保收球筒与进站管线是连通的（图2）。清管器抵达进站三通后，收球筒内的压力就能通过进站阀、引球阀而迅速提高，达到清管器前后压差平衡，使清管器得到一定的缓冲，从而减小清管器的速度直到停止。此刻，缓慢调节进站阀的开度，使清管器球后压力升高，而收球筒内的压力因下游用气降低，从而重新让清管器前后产生一定压差，使得清管器缓慢到达收球筒内理想的位置。当清管器完全进入收球筒后，就可全开开进站阀，关闭引球阀、收球筒进口阀，将流程切换为原来正常的运行模式，然后便可进行收球筒放空、泄压、取球等后续工作。

天然气管道清管器收发球筒的应用与优化

栾小聪

中海广东天然气有限责任公司　广东　珠海　519015

摘要：本文主要介绍有关天然气管道进行清管的相关工艺，以及对于清管器的工作原理、相关结构和功能、其顺利通过各段输气管的条件进行了介绍和分析。清管器进行工作的原理是气压原理，其工作中关键的设备是收、发球筒，而一般清管器收发球筒由鞍式支座、大小筒体等装置共同组成。对于收、发球筒，因为其构造的复杂性，在进行制造以及应用中对其有较高的要求。为了实现对于输气管管道清洗的高效率执行，文本还对快开盲板结构以及收发球筒等一系列装置的设计都进行了简单的阐述，并对其安装以及后续的使用中诸如快开盲板安全使用等相关操作进行了说明。

关键词：天然气　清管器　收发球筒　应用　优化

图2 间接收球工艺流程图

通过上文讲述的间接收球工艺可知，只需严格按照操作规程进行操作，而不需要任何辅助设备就能顺利进行收球工作。通过在实际中的应用，间接收球的方法更加的有效、便捷，能够高效的完成管道收球作业，当清管器快进入收球筒时，可有效的降低其运行速度，避免了清管器与收球筒盲板的撞击，有着良好的缓冲作用，同时也不会出现大量污物进入站内管线的现象。使用间接收球的方法进行收球作业时要注意以下几点：

①作业前要认真学习间接收球工艺的作业方案，熟悉相关流程，对相关的设备进行检查，活动相关阀门，使其灵活可靠；

②作业时需控制好天然气流量大小，控制好清管器的前后压差，保证清管器在管内能够平稳运行；

③要做好相关的防护工作，戴好口罩、护目镜等；

④工器具准备充分、摆放整齐，消防器材准备到位；

⑤作业时要做好警戒工作，严禁无关人员靠近作业区域；

⑥现场应由指挥统一指挥，不得瞎指挥、违章指挥和违章操作；

⑦要加强对进站干线的监听，注意收球筒内的压力波动；

⑧开盲板取球时正对盲板不能站人，且要站在上风向，并且要一直监测作业区域的可燃气体浓度；

⑨控制注水量，预防FeS自燃；

⑩进站三通一定要带有格栅，对于进站支线管道管径大于二分之一干线管道管径的收球作业，要避免采用橡胶清管球，防止其卡堵于三通连接处而出现卡球现象。

4　安装、使用清管器时需要注意的事项

4.1　规范使用快开盲板的要求

若想安全使用快开盲板，就要保证快开盲板周围是空旷的，至少在65米范围内没有障碍物。打开盲板时，正对盲板与内侧不能站人。使用时，对于关键的承压部件不能进行敲击与碰撞，并且还要对其进行定期检修，一旦发现裂纹或腐蚀，就要及时进行修复。使用盲板后，均要清洗密封槽和密封胶圈，并且还要涂抹润滑油，以便确保能够有良好的密封。另外，在购买盲板时，需要求其生产制造厂商提供一下相关的一些证明材料：①快开盲板的设计规格、尺寸应当符合实际的使用情况。②设计文件中应当有快开盲板设计、检验和结构等相关性能的报告，满足相关标准中对技术的规定和要求。③厂家应当向购买者提供计算书，计算书中应当有其对受压元件强度的计算。④厂家应当向购买者提供产品的说明书，说明书中应当有产品的使用说明以及正确的安装和操作要点。⑤对于密封材料的选择应当考虑到介质需求。

4.2　选择适当尺寸的清管器

清管器种类繁多，现阶段我国在输气管道中使用最多的是皮碗型与球型，然而需要注意的是，只有管道的内径稍小于清管器或清管球的皮碗，才能使清管器与管道的密封良好，这样才能使清管器前后产生压差，进而推动清管器在管道内运行，通过清管器在管道中的摩擦、刮削、冲刷来有效的清除管道内的杂物、沉积物和结垢等。

皮碗型清管器的过盈量不是固定不变的，它随管道所用的材料、需清洁的程度、已清洁次数等的不同而不同，通常情况下，过盈量一般取值为4%-8%。选择清管器时，要根据管道的内径、所经过的设备、需清洁的程度等取一个合适的过盈量，有些清理设备与流程是由不同工程师负责的，选择清管器时还要听取他们的意见，要严格控制清管器的过盈量以及与筒体的公差尺寸，这样才更能保证良好清管效果，并且不会出现卡球等问题。

5　优化情况

在实际发球作业时，要根据实际需求放入相适应的清管器。清管器的皮碗要与管道的内壁密封良好，用清管器前后产生的压差推动清管器在管道内运行，在清管器运行过程中有可能会出现运行速度过大或者其他一些原因导致清管器跟踪仪、螺栓等脱落的情况，严重时可能还会造成骨架断裂，造成一些零部件遗落在管道中，这些细小零件在管道中很难清理干净，这将对下游管道干线阀门、分离器、压缩机等设备的运行产生很大的影响，威胁着安全生产。为更好的确保管道正常运行，保证安全生产，可以用强磁清管器完成清理工作，它不但能更彻底的清除遗留在管道内的脱落零部件、细小金属、碎屑，还能清除遗留在管道弯头处的部分杂物，为管道运行排除潜在的安全隐患，使清管作业更为彻底高效。

6　结束语

清管器收、发球筒是一种结构不对称的特殊形式的卧式设备，并且还是高压容器，使用时存在较高的风险，所以在其使用的时候，应当综合考虑其安全性和科学性，严格按照相应的操作规程进行操作，这样才能使其发挥最大的作用，使作业过程更加安全、作业效率更高、作业效果更好，保证长输管道的安全运行。

参考文献

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[3]岑康，江鑫，朱远星，等.高含硫气液混输管道在清管工况下的瞬态流动规律及优化设计[J].天然气工业，2014，34（5）：131-136.

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