清管工藝重點(diǎn)

輸氣管道清管工藝1第一章

清管目的2輸氣管道的輸送效率和使用壽命很大程度上取決于管道內(nèi)壁和內(nèi)部的清潔狀況。對氣質(zhì)和管道有害的物質(zhì)：如凝析油、水、硫分、機(jī)械雜質(zhì)等，進(jìn)入輸氣管道后引起管道內(nèi)壁腐蝕，增大管壁粗糙度，大量水和腐蝕產(chǎn)物的聚積還

會局部堵塞和縮小管道的流通截面。在施工過

程中大氣環(huán)境也會使無涂層的管道生銹，并難

免有一些焊渣、泥土、石塊等有害物品遺落在

管道內(nèi)。管線水試壓后，單純利用管線高差開

口排水很難排盡。為解決以上問題，進(jìn)行管道內(nèi)部和內(nèi)壁的清掃是十分必要的，因此清管工藝一直是管道施工和生產(chǎn)管理的重要工藝措施。清管的目的概括起來有以下四方面：清除管內(nèi)積液和雜物（粉塵），減少摩阻損失，提高管道的輸送效率；避免低洼處積水（因水的來回波動不僅因存在電解液加快電化學(xué)腐蝕，而且產(chǎn)生機(jī)械沖刷，使管壁減薄，造成腐蝕破裂）；掃除管壁的沉積物、腐蝕產(chǎn)物，使其不存在附加的腐蝕電極，減少垢下腐蝕；第一章

清管目的3（4）進(jìn)行管道內(nèi)檢測等許多新的用途。①定徑：與清管器探測定位儀器配合，查出大于設(shè)計、施工或生產(chǎn)規(guī)定的管徑偏差；②測徑、測厚和檢漏：與測量儀器構(gòu)成一體或作為這些儀器的牽引工具，通過管道內(nèi)部，檢測和記錄管道的情況；③

灌注和輸送試壓水：往管道灌注試壓水時，為避免在管道高點(diǎn)留下氣泡，影響試驗(yàn)壓力的穩(wěn)定，在水柱前面發(fā)送一個清管器就可以把管內(nèi)空氣排除干凈；第一章

清管目的4④

分隔管內(nèi)介質(zhì)：用天然氣置換管內(nèi)空氣、試壓水或用空氣置換管內(nèi)天然氣時，用清管器分隔兩種介質(zhì)，可防止形成爆炸性混合物，減少可燃?xì)怏w的排放損失，提高工作效率；⑤

涂敷管道內(nèi)壁緩蝕劑和環(huán)氧樹脂涂層：液體緩蝕劑可用一個清管器推頂或用兩個清管器夾帶，在沿線運(yùn)行過程中涂上管道內(nèi)壁。環(huán)氧樹脂的內(nèi)涂施工比較復(fù)雜，其中包括：管道內(nèi)壁的清洗、化學(xué)處理、環(huán)氧樹脂涂敷和涂敷質(zhì)量的控制和檢查等內(nèi)容，這些工序都是利用專門的清管器實(shí)現(xiàn)的。第一章

清管目的5第二章

清管器的分類與特性6任何清管器都要求具有可靠的通過性能（通過彎頭、三通和管道變形的能力），足夠的機(jī)械強(qiáng)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—

清管球空入管過1.概述清管球是用耐磨的橡膠制成的圓球，中（DN>100mm），壁

厚為30～50

mm，球上有1個可以密封的注水排氣孔。注水孔有加壓用的單向閥，用以控制打球內(nèi)的水量，調(diào)節(jié)清球直徑對管道內(nèi)徑的盈量。7—

清管球82.工作原理清管球的制造過盈量為2％～5％，其工作原理是利用氣體壓力將清管球從被清掃管道的始端推向末端。由于清管球比管內(nèi)徑大4％～5％，在管內(nèi)處于卡緊密封狀態(tài)，當(dāng)壓縮空氣推動清管球在管道中前進(jìn)時，便將管道內(nèi)的各種雜物清掃出來。清管球不能定向攜帶檢測儀器，也不能作為它們的牽引工具?！?/p>

清管球93.密封條件清管球的密封條件主要是球體的過盈量，這要求為清管球注水時，一定要把球內(nèi)的空氣排凈，保證注水口的嚴(yán)密性。否則，清管球進(jìn)入管道受壓后的過盈量是不能保持的。管道溫度低于0℃時，球內(nèi)應(yīng)灌注低凝固點(diǎn)液體（如甘醇），以防凍結(jié)。10—

清管球4.運(yùn)動狀態(tài)清管球在管道中的運(yùn)動狀態(tài)，周圍阻力均衡時為滑動，不均衡時為滾動。因此，表面磨損均勻，磨損量小。只要注水口不漏，壁厚偏差小，它可以多次重復(fù)使用。保證注水口的制造質(zhì)量是延長清管球使用壽命的一個關(guān)鍵，清管球的壁厚偏差應(yīng)限制在10％以內(nèi)。清管球的主要用途是清除管道積液和分隔介質(zhì)，清除塊狀物體的效果較差。11—

清管球二

皮碗清管器12皮碗清管器有一個剛性骨架和前后兩節(jié)或多節(jié)皮碗構(gòu)成。它在管內(nèi)運(yùn)行時，保持固定的方向，所以能夠攜帶各種檢測儀器和裝置。清管器的皮碗形狀是決定清管器性能的一個重要因素，皮碗的形狀必須與各類清管器的用途相適應(yīng)。皮碗清管器由橡膠皮碗、壓板法蘭、導(dǎo)向器及發(fā)訊器護(hù)罩組成。它是利用皮碗邊裙對管道的

1％～4％左右過盈量與管壁緊貼而達(dá)到密封，清管器由其前、后天然氣的壓差推動前進(jìn)。皮碗清管器密封性能良好，它不僅能推出管道內(nèi)積液，而且推出固體雜質(zhì)效果遠(yuǎn)比清管球好。還有一種直板清管器，即用直板代替皮碗，其它均與皮碗清管器相同。皮碗和直板亦可組合使用，清管效果非常好。如下圖所示。二

皮碗清管器13三

泡沫塑料清管器14泡沫塑料清管器是表面涂有聚氨酯外殼的圓柱形塑料制品。它是一種經(jīng)濟(jì)的清管工具。與剛性清管器比較，有很好的變形能力與彈性。在壓力作用下，它可以與管壁形成良好的密封，能順利通過各種彎頭、閥門和管道變形。它不會對管道道造成損傷，尤其適用于清掃帶有內(nèi)壁涂層的管道。泡沫塑料清管器的過盈量一般為25mm。三

泡沫塑料清管器15三

泡沫塑料清管器1617第三章

收、發(fā)球裝置及工藝清管器收、發(fā)裝置，包括收、發(fā)球筒，工藝管線，閥門以及裝卸工具和通過指示器等輔助設(shè)備。陜京二線永清站收、發(fā)球裝置見見圖圖18收發(fā)球筒及其快速開關(guān)盲板是收發(fā)裝置的主要構(gòu)成部分。筒徑應(yīng)比公稱管徑大l~2級。發(fā)送筒的長度應(yīng)能滿足發(fā)送最長清管裝置的需要，一般不應(yīng)小于筒徑的3～4倍。接收筒應(yīng)當(dāng)更長一些，其長度一般不小于筒徑4~6倍。因?yàn)檩敋夤艿莱２捎们骞芰熊嚪绞?，即一次清管中，連續(xù)發(fā)人管道兩個或更多的清管器，管道內(nèi)檢測器的尺寸也比普通的清管器長得多，接收筒應(yīng)能容納它們，還需要容納不進(jìn)入排污

管的大塊清出物。第三章

收、發(fā)球裝置及工藝19收發(fā)筒的開口端是一個牙嵌式或擋圈式快速開關(guān)盲板，快速開關(guān)盲板上應(yīng)有防自松安全裝置。發(fā)送裝置的主管三通之后和接收筒大小頭前的直管上，應(yīng)設(shè)通過指示器，以確定清管器是否已經(jīng)發(fā)人管道和進(jìn)入接收筒。收發(fā)筒上必須安裝壓力表，面向盲板開關(guān)操作者的位置。第三章

收、發(fā)球裝置及工藝20下面以陜京輸氣管道神池清管站為例，介紹一下清管流程。正常流程：大黑莊閥室來氣→40#閥門→北曹村閥室

發(fā)球流程：檢查收球筒閥門及壓力表，確認(rèn)現(xiàn)場具備發(fā)球條件。關(guān)閉

TEG，用柴油發(fā)電機(jī)給現(xiàn)場設(shè)備供電；依次全開12#、31#、32#、33#、

34#、22#閥，檢查確認(rèn)無漏；關(guān)閉40#；全開27#放空總閥和24#放空閥，確認(rèn)發(fā)球筒壓力為零；全開25#平衡閥；打開發(fā)球筒快開盲板上的安全銷，確認(rèn)筒內(nèi)無壓后打開快開盲板，將清管球送入發(fā)球筒大小頭處壓緊；關(guān)閉快開盲板，安裝好安全銷；關(guān)閉24#放空閥；全開23#閥，平衡筒內(nèi)壓力；全開21#閥；全關(guān)25#平衡閥；關(guān)閉22#閥；確認(rèn)清管器發(fā)出后，全開

22#閥，全關(guān)21#、23#閥；打開24#閥放空至壓力為零，檢查21#閥確認(rèn)已關(guān)閉不漏氣，打開快開盲板，確認(rèn)清管器已發(fā)出；記錄清管器啟動壓力、管線壓力及發(fā)出時間；通知收球組人員清管器已發(fā)出，并向調(diào)度匯報。

收球流程：檢查收球筒閥門及壓力表，確認(rèn)現(xiàn)場具備收球條件。上游發(fā)球后，倒旁通流程，打開12#、31#、33#、34#、22#閥，關(guān)閉40#閥，全開放空27#總閥，關(guān)閉收球筒16#放空閥。清管器經(jīng)過最后一個閥室檢測點(diǎn)，進(jìn)入收球流程。緩慢打開15#，筒內(nèi)壓力平衡后，全開13#、11#，關(guān)閉12#閥，根據(jù)排污量隨時開18#、19#排污閥，清管球進(jìn)入收球筒后，開

12#閥，關(guān)11#、15#、13#閥，開16#閥放空，關(guān)閉18#、19#排污閥，開17#閥注水，開18#、19#排污閥，排污，打開快開盲板，取出清管器，收球筒清污、保養(yǎng)，關(guān)閉快開盲板，關(guān)閉16#、17#、18#、19#閥，完畢后向調(diào)度匯報。第三章

收、發(fā)球裝置及工藝21第三章

收、發(fā)球裝置及工藝22第四章

清管球運(yùn)行故障及處理231、球與管壁密封不嚴(yán)漏氣而引起球停止運(yùn)行沒有進(jìn)行內(nèi)壓充水的橡膠清管球，因質(zhì)較軟，在管內(nèi)推頂石塊等物時可能碾進(jìn)石塊，在管線低凹部或彎頭處容易把球墊起，使球與管壁間出現(xiàn)縫隙而漏氣，不能形成壓差而停止運(yùn)行。當(dāng)用容積法計算球的運(yùn)行距離與速度和實(shí)際情況不符合且輸氣壓差不增大時，可判斷是球漏氣。處理辦法：發(fā)放第二個球頂走第一個球，兩球同時運(yùn)行，使漏氣減少而解卡。第二個球的質(zhì)量要好，球徑過盈量較大。增大球上游進(jìn)氣量，提高球的推力。排放球下游管線天然氣，以增大壓差，使球啟動運(yùn)行。第二、第三兩種方法同時使用，以增大推球壓差?？傊?，在處理球漏氣時，以（1）法最好，一般情況下都應(yīng)使用，（2）法次之，（3）、（4）法盡量不用。2、球破裂因球的制作質(zhì)量差，清管段焊口內(nèi)側(cè)太粗糙，或因輸氣管線球閥未全開，球被刮破或削去一部分。處理方法：檢查和判斷破裂的原因，排除故障后發(fā)放第二個球推破球一道運(yùn)行。第四章

清管球運(yùn)行故障及處理243、卡球清管球在行進(jìn)中遇到較大物體或因管道變形而卡在管內(nèi)，卡球的現(xiàn)象是球后壓力持續(xù)上升，球前壓力下降。處理方法：首先采用增大進(jìn)氣量，提高壓力，以增大壓差，使之運(yùn)行。降低清管球下游的壓力，以建立一定壓差，使之繼續(xù)運(yùn)行。排放清管球上游天然氣，反推清管球解卡。以上方法均不能解卡，采取斷管取清管球解卡。第四章

清管球運(yùn)行故障及處理25第五章

清管的幾項工藝參數(shù)（1）清管器的運(yùn)行距離密封良好，沒有泄流孔的清管器的運(yùn)行距離為：式中：L—清管器的運(yùn)行距離，m；Q0—發(fā)球后的累計進(jìn)氣量（標(biāo)準(zhǔn)條件下），m3；

D—輸氣管內(nèi)徑，m；P0

、T0—標(biāo)準(zhǔn)條件下的壓力、溫度（K）；P、T、Z—清管球后管段內(nèi)天然氣平均壓力、溫度和壓縮因子。預(yù)測清管器到達(dá)各觀測監(jiān)停點(diǎn)的時間：26（2）清管器的運(yùn)行速度若輸氣流量可計算：式中：F—管道內(nèi)徑橫截面積，m2；—清管器運(yùn)行速度，km/h。若輸氣流量不可計算：式中：t—運(yùn)行距離的實(shí)際時間，s；—清管器平均運(yùn)行速度，m/s。清管球的運(yùn)行速度一般宜控制在3.5～5m/s。在實(shí)際清管作業(yè)時，為了更好地測算和控制清管器地運(yùn)行速度，除了應(yīng)用公式進(jìn)行計算外，還可以采用在一定距離處（比如截斷閥室）監(jiān)聽清管器通過的時間來計算其運(yùn)行速度，然后再根據(jù)要求進(jìn)行氣量和壓差地調(diào)整。第五章

清管的幾項工藝參數(shù)27（3）清管器前后壓差正常輸氣條件下通球，必須正確估計最大推球壓差，在不影響天然氣輸送的前提下，可調(diào)整輸氣壓力和平衡氣量。影響最大推球壓差的因素很多，如：在清管器爬坡時推舉水

柱的力；球與管壁的摩擦阻力；氣流、水流與管壁的摩擦力；由

于爬坡或臟物卡球；球停止運(yùn)行時再次啟動克服的慣性力等。在

這些因素中，起主要作用的就是球前水柱的靜壓力及污水與管壁

的摩擦阻力。在輸氣量大時還應(yīng)計入正常輸氣壓力損失。因此，

通球前應(yīng)根據(jù)地形高差、污水情況和目前輸氣壓力差，以及過去

的清管實(shí)踐資料進(jìn)行綜合分析，估計通球所需要的最大推球壓差。清管最大推球壓差的估算公式：式中：—最大壓差，MPa；—清管器的啟動壓差，MPa；—最大壓差當(dāng)前收、發(fā)站之間輸氣壓差，MPa；—估算管內(nèi)最大的積液高程壓力（絕壓），MPa。第五章

清管的幾項工藝參數(shù)28（4）清管時放空氣量當(dāng)高速大氣量排放天然氣時，管端壓力大于84千帕，則天然氣經(jīng)過放噴管線開口呈臨界流動狀態(tài)，此時可根據(jù)下式計算放空氣量：式中：P—距放空口4倍內(nèi)徑測得的壓力，MPa；D—放空管出口端內(nèi)徑，mm；G—天然氣相對密度。第五章

清管的幾項工藝參數(shù)29第六章

清管作業(yè)程序及安排301.清管作業(yè)開始前的必備條件進(jìn)出氣量和站場壓力要達(dá)到《清管方案》要求。全線穿跨越、水工保護(hù)設(shè)施牢固可靠，管道無變形。站場工藝設(shè)備操作靈活，密封性好，經(jīng)測試完全達(dá)到備用狀態(tài)。

清管管段的GOV閥要設(shè)在手動、全開位置，并取消自動截斷功能，關(guān)閉引氣閥。站場儀器儀表能準(zhǔn)確檢測和顯示數(shù)據(jù)。排污池已注水，水位高于排污入口管50毫米，排污管暢通無阻。柴油發(fā)電機(jī)安放在站外約50米處，試運(yùn)正常后備用。

各種通訊手段數(shù)量滿足要求，工作狀態(tài)穩(wěn)定可靠，包括：公網(wǎng)、油網(wǎng)電話、短波電臺、車載臺和對講機(jī)。清管操作工具、消防器材要準(zhǔn)備齊全、完好，擺放整齊。作業(yè)人員經(jīng)清管作業(yè)培訓(xùn)和安全培訓(xùn)。所有作業(yè)人員穿勞保服裝、無鐵釘鞋，戴安全帽和護(hù)目鏡。清管器要滿足清管要求的尺寸和過盈量，并做好記錄。清管器材在使用期限內(nèi)（參見產(chǎn)品使用說明書）。2.清管過程的監(jiān)控清管器發(fā)出以后監(jiān)聽人員要注意監(jiān)聽。

在監(jiān)聽到清管器通過后，立即向指揮組、收球組人員匯報。監(jiān)聽盡量為有經(jīng)驗(yàn)人員，監(jiān)聽時盡量使用監(jiān)聽儀器。

在清管器運(yùn)行期間，調(diào)度要嚴(yán)格監(jiān)視管線壓力變化，以判斷清管器運(yùn)行是否穩(wěn)定，如果出現(xiàn)異常，立即通知清管指揮組，采取相應(yīng)措施進(jìn)行處理。第六章

清管作業(yè)程序及安排313.廢舊清管器及清出物的處理

使用過的清管器要及時進(jìn)行清洗，然后送至指定地點(diǎn)，不得堆積在站場內(nèi)。

通過分離和排污進(jìn)入排污池的污物，當(dāng)積聚一定量時，取出送至指定地方深埋處理。

收球筒污物取出約300mL做化驗(yàn)分析樣品；其余污物要收集送至指定地方深埋，不可隨意丟棄。第六章

清管作業(yè)程序及安排324.清管作業(yè)的安全措施操作人員在操作設(shè)備時，要嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行操作。

排污時排污池周圍100米內(nèi)（順風(fēng)向150米）要消除火源（包括TEG），并設(shè)立警戒線，人員與設(shè)備遠(yuǎn)離排污池。收發(fā)球及排污時要做好一切消防準(zhǔn)備，嚴(yán)防事故發(fā)生。清管作業(yè)時，非工作人員不得進(jìn)入作業(yè)現(xiàn)場。采用濕式作業(yè)法收球，以防硫化鐵存在而發(fā)生自燃。各小組人員要各司其職，忠于職守。

作業(yè)人員禁止穿化纖服裝和帶鐵釘鞋，以防止靜電和鞋底火花造成事故。安全人員有權(quán)制止任何人員違章操作。車輛啟動、TEG點(diǎn)火，必須確定周圍無可燃?xì)怏w存在后才可操作。操作人員要嚴(yán)格執(zhí)行站場安全規(guī)程。

安全人員負(fù)責(zé)測量現(xiàn)場可燃?xì)怏w是否超標(biāo)，如果超標(biāo)應(yīng)立即通知現(xiàn)場作業(yè)人員。第六章

清管作業(yè)程序及安排334.清管作業(yè)的安全措施嚴(yán)格執(zhí)行管道輸氣生產(chǎn)的安全操作規(guī)程。設(shè)置專職安全監(jiān)督員，檢查各項安全措施的執(zhí)行情況。建立健全的檢測設(shè)備操作規(guī)程，嚴(yán)格按操作規(guī)程操作。

加強(qiáng)操作管理，合理安排作息時間，對于連續(xù)工作超過12個小時的任務(wù)采用倒班制。

由有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)組織各相關(guān)崗位負(fù)責(zé)人，提前開會討論方案。將每項責(zé)任落實(shí)到人。抓好各關(guān)鍵環(huán)節(jié)，確保整個檢測工程安全順利完成。

在清管、檢測期間，各站運(yùn)行調(diào)度及操作人員隨時注意壓力變化，一有異常及時向調(diào)度室匯報，現(xiàn)場指揮決定采取措施及時處理。

在發(fā)球站、收球站、觀測點(diǎn)配備短波通訊對講機(jī)，以便根據(jù)收球情況及時通報清管（檢測）器運(yùn)行情況。

重視硫化鐵粉末與輕烴問題。在收球工作中采取濕式收球，同時加強(qiáng)可燃?xì)怏w監(jiān)測工作，擴(kuò)大安全距離，200米范圍內(nèi)禁止所有火源，并準(zhǔn)備足量消防水源。

作業(yè)時必須小心發(fā)生卡球現(xiàn)象，及時處理，同時備用一定數(shù)量的清管器，在緊急情況下使用。

注意控制球速，收球筒要提前放置緩沖橡膠球，防止檢測器和模擬檢測器沖擊收球筒快開盲板。第六章

清管作業(yè)程序及安排345.清管總結(jié)

進(jìn)行清管作業(yè)的分公司輸氣分部、站場整理作業(yè)詳細(xì)記錄，并分析、評估清管效果；清管結(jié)束后2日內(nèi)以報告形式上報調(diào)控中心。

調(diào)控中心在清管作業(yè)結(jié)束之后，根據(jù)現(xiàn)場清管記錄、清管樣品化驗(yàn)結(jié)果編制年度清管總結(jié)報告。第六章

清管作業(yè)程序及安排35第七章

管道檢測361.檢測目的及意義管道檢測的主要目的是預(yù)測管道上的異常點(diǎn)，減少事故的發(fā)生。國外從六十年代起發(fā)展這項技術(shù)，至今已有三十多年的歷史。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和各國對環(huán)境保護(hù)的不斷重視，一些國家還專門制定法規(guī)，強(qiáng)制管道運(yùn)營部門必須對現(xiàn)役管線進(jìn)行定期檢測。國外許多管理嚴(yán)格的管道管理公司，利用管道檢測設(shè)備對管道進(jìn)行“基線”檢測，從管道剛一建成的管道施工資料到每次管道檢測數(shù)據(jù)記錄結(jié)果，形成了一套完整的管道技術(shù)狀況檔案。通過觀察分析重點(diǎn)修整，不

但可以節(jié)省由于盲目管道開挖大修造成的資金浪費(fèi)，也有效地預(yù)防了事故的發(fā)生，提高管道完整性管理的水平。2.檢測內(nèi)容A、常規(guī)清管器清管對管線進(jìn)行清管球清管、常規(guī)清管器清管，清除管內(nèi)積砂、積炭物等其他雜物，減少沉積物對檢測結(jié)果的影響。B、通變形檢測器對管線進(jìn)行測徑，使用測徑板，裝在清管器上面，測徑板的尺寸能反映檢測器在管道內(nèi)的通過能力，測徑板是由鋁板制成，厚度需適當(dāng)。C、模擬檢測器清管對管線投運(yùn)模擬體清管器，模擬體的通過能力與檢測器相同，為確保萬一，發(fā)送檢測器前應(yīng)發(fā)送一至二次模擬體清管器，以便最終測定檢測器是否可以安全通過整條管線而不發(fā)生卡堵事故，其發(fā)送流程與機(jī)械清管完全相同，發(fā)送時各種參數(shù)也相同。D、管道腐蝕檢測和姿態(tài)測量檢測對管線投運(yùn)漏磁腐蝕檢測器，檢測管道內(nèi)外腐蝕現(xiàn)狀和準(zhǔn)確位置。形成完整的檢測記錄供計算機(jī)分析處理。同時進(jìn)行姿態(tài)測量相對坐標(biāo)檢測，提供姿態(tài)測量報告。E、管道腐蝕檢測后的數(shù)據(jù)處理通過現(xiàn)場處理和分析檢測器記錄的檢測數(shù)據(jù)，現(xiàn)場每段提供2—3個開挖校驗(yàn)點(diǎn)，并選擇適當(dāng)