文档介绍：燃气管道吹扫方法的探讨
郑州燃气集团有限公司煤制气筹建处  王国印
燃气管道在施工安装完成之后,要进行管道内杂物的清扫工作,清扫方法目前最常用的有清管球法和气体增压爆破法两种,清管球法一般适用于管径一致,距离较长的输送管道,气体增压爆破法则多用于管道不是彳艮长,管径可不一致,甚至有支管的市区中低压管网,虽然有些地区为使管道清理的尽可能干净,也尝试着用清管球法进行市区管网的清扫,但因条件所限,*作起来稍显复杂,且一旦清扫过程中出现卡球现象,,甚至要切割管道取球等原因而不能在市区管网的清扫中得到广泛应用,而气体增压爆破的方法相比之下简单易行,不存在以上的弊端,至今仍在市区管网的清扫过程中被广泛应用。
气体增压爆破清理管道的方法一直存在一个弱点,那就是位于进气口一端的部分管道由于气体流速小,内部杂物,特别是体积小比重大,如石子、钢碴等往往不能被清理干净,而且吹扫的管道越长,进气端不能被清理干净的管道长度也会越长。
增压爆破清管法进行管道清理时,气体在管道内的流速是不一样的,:一定量的气体,在恒定的温度下,气体状态变化前后的体积与压力成反比。即
PI/P2=V2/V1 或 PIVI=P2V2
对增压爆破来讲,气体的状态变化是在同一管径的管道中向着一个方向发生,那么上边的公式可以推导为:
P1/P2=V2/VI=SL2/SLl=L2/L1
L2=P1LI/P2
V=(L2-L1)/t=(P1L1/P2-P2Ll/P2)/t=[(P1-P2)/p2t]Ll
式中P1、P2施加给管道内气体的不同压力(Mpa)
V1、V2不同压力下气体的体积(m3)
S管道截面积(m3)
L1、L2不同压力下某截面至管端的长度(m)
t压力变化的时间(s)
V某截面气体的流速(m/s)
同一时刻管道内各个部位压力的差别不是很大,从上式可以看出,管道内各个截面气体的流速与截面至管端的长度成正比,气体流速与管道各个部位的关系如下图所示从图上可以看出,进气口端气体流速最小,出气口端气体流速最大,规范中要求的管内气体实际流速不得低于20m/s,实际上指的是管道内气体的平均流速,以此推算,出气口气体的实际流速最低要达40m/s,当出气口气体的流速为40m/s时,从进气口到管道中部气体的流速都低于20m/s,要提高此段管道内气体的流速,就必须进一步增加压力,压力越高,进气口端管道内气体流速达不到20m/s的管道长度剩余的就越短,但每段管道都有自己的设计工作压力,规范中规定管道吹扫时的最大压力不能大于设计工作压力,所以增压也不是无限制的,最多只能增至设计的工作压力,可见只*增加压力不是解决问题的关键。
换一种思维方式,如果管道内进气口一端已经是干净的,那么采用增压爆破法清理管道时以上提到的弱点不就不存在了吗?
基于这种想法我们对增压爆破清理管道的方法进行了改进,通过多次实践,发现利用改进后的方法进行管道清理,不但清理的干净,而且还可以增加管道的吹扫长度,规范规定每段管道吹扫长度不宜超过三公里,因我们改进后的方法是一段管道分多次进行吹扫,所以总长度投必要控制在三公里以内。
改进后的方法整个工序如下图所示,具体*作步骤如下:
在管道的初始端加装进气口,当管道施工达到一定长度a,开始进行首段管道的吹扫,首段管道