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燃氣管道吹掃方法的探討
燃氣管道在施工安裝完成之后，要進行管道內(nèi)雜物的清掃工作，清掃方法目前最常用的有清管球法和氣體增壓爆破法兩種，清管球法一般適用于管徑一致，距離較長的輸送管道，氣體增壓爆破法則多用于管道不是彳艮長，管徑可不一致，甚至有支管的市區(qū)中低壓管網(wǎng)，雖然有些地區(qū)為使管道清理的盡可能干凈，也嘗試著用清管球法進行市區(qū)管網(wǎng)的清掃，但因條件所限，操作起來稍顯復(fù)雜，且一旦清掃過程中出現(xiàn)卡球現(xiàn)象，還需要重新拆裝．設(shè)備進行反吹，甚至要切割管道取球等原因而不能在市區(qū)管網(wǎng)的清掃中得到廣泛應(yīng)用，而氣體增壓爆破的方法相比之下簡單易行，不存在以上的弊端，至今仍在市區(qū)管網(wǎng)的清掃過程中被廣泛應(yīng)用。
氣體增壓爆破清理管道的方法一直存在一個弱點，那就是位于進氣口一端的部分管道由于氣體流速小，內(nèi)部雜物，特別是體積小比重大，如石子、鋼碴等往往不能被清理干凈，而且吹掃的管道越長，進氣端不能被清理干凈的管道長度也會越長。
增壓爆破清管法進行管道清理時，氣體在管道內(nèi)的流速是不一樣的，根據(jù)波義爾.馬略特定律：一定量的氣體，在恒定的溫度下，氣體狀態(tài)變化前后的體積與壓力成反比。即
PI／P2=V2／V1 或 PIVI=P2V2
對增壓爆破來講，氣體的狀態(tài)變化是在同一管徑的管道中向著一個方向發(fā)生，那么上邊的公式可以推導(dǎo)為：
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施加給管道內(nèi)氣體的不同壓力(Mpa)
V1、V2不同壓力下氣體的體積(m3)
S管道截面積(m3)
L1、L2不同壓力下某截面至管端的長度(m)
t壓力變化的時間(s)
V某截面氣體的流速(m／s)
同一時刻管道內(nèi)各個部位壓力的差別不是很大，從上式可以看出，管道內(nèi)各個截面氣體的流速與截面至管端的長度成正比，氣體流速與管道各個部位的關(guān)系如下圖所示從圖上可以看出，進氣口端氣體流速最小，出氣口端氣體流速最大，規(guī)范中要求的管內(nèi)氣體實際流速不得低于20m／s，實際上指的是管道內(nèi)氣體的平均流速，以此推算，出氣口氣體的實際流速最低要達40m／s,當出氣口氣體的流速為40m／s時，從進氣口到管道中部氣體的流速都低于20m／s,要提高此段管道內(nèi)氣體的流速，就必須進一步增加壓力，壓力越高，進氣口端管道內(nèi)氣體流速達不到20m／s的管道長度剩余的就越短，但每段管道都有自己的設(shè)計工作壓力，規(guī)范中規(guī)定管道吹掃時的最大壓力不能大于設(shè)計工作壓力，所以增壓也不是無限制的，最多只能增至設(shè)計的工作壓力，可見只靠增加壓力不是解決問題的關(guān)鍵。
換一種思維方式，如果管道內(nèi)進氣口一端已經(jīng)是干凈的，那么采用增壓爆破法清理管道時以上提到的弱點不就不存在了嗎?
基于這種想法我們對增壓爆破清理管道的方法進行了改進，通過多次實踐，發(fā)現(xiàn)利用改進后的方法進行管道清理，不但清理的干凈，而且還可以增加管道的吹掃長度，規(guī)范規(guī)定每段管道吹掃長度不宜超過三公里，因我們改進后的方法是一段管道分多次進行吹掃，所以總長度投必要控制在三公里以內(nèi)。
改進后的方法整個工序如下圖所示，具體操作步驟如下：
在管道的初始端加裝進氣口，當管道施工達到一定長度a，開始進行首段管道的吹掃，首段管道的具體長度根據(jù)設(shè)計工作壓力和管徑確定，對于中壓管網(wǎng)a值可參照下表。
設(shè)計工作壓力(Mpa ) 管 徑(mm) 首段吹掃長度(mm) 吹掃次數(shù)(參考數(shù)) 0.3—0．4 400 400 5—7 400 400 8—7 300 300 4—6 0．2及以下 300 300 5—8 200 300 5—8 100及以下 200 4—6首段管道的清掃壓力設(shè)定為設(shè)計工作壓力，經(jīng)多遍清掃，確定徹底干凈后保持進氣口不動，卸下出氣口，管道施工焊接繼續(xù)往下進行，待總長度b增加至原長度a的二到三倍(b=2a或3a)后，重新裝上出氣口進行第二次清掃，此次清掃因初始端的管道已清掃過，所以選擇合適的壓力，二至三遍就可以把管道清掃干凈，然后仍然是進氣口不動，卸下出氣口，管道焊接繼續(xù)進行，當總長度c達上次吹掃總長度b的二至三倍(c=2b或3b)時，開始第三次吹掃，如此這般不停的反復(fù)，如果管道不是很長(如十公里以內(nèi))，選擇有合適排氣量和排氣壓力的增壓設(shè)備，可一直把工程進行到底。采用這種方法進行施工要注意以下幾個問題：
一、首段管道在施工前，一定要先逐根清掃干凈，盡可能的減少進氣口端管道內(nèi)的雜物，因為首段管道的清掃仍存在進氣端氣體流速小的問題。
二、施工時盡量把地勢較高的一端作工程的起點，這樣作的目的是防止因各種不可抗拒因素造成管道內(nèi)進水后產(chǎn)生、的回流現(xiàn)象，特別是對于那些因輸送干氣沒有設(shè)計凝水缸的管道，一旦進水產(chǎn)生回流，很難吹掃干凈。
三、施工過程中管道上設(shè)計的閥門等設(shè)施可暫不加，先把閥井砌好，待管道施工結(jié)束，吹掃干凈后再統(tǒng)一加裝。
四、如果有支管，施工到設(shè)計位置時，可加裝三通后同期施工，并隨主管道進行吹掃，支管上的閥門也待施工結(jié)束，吹掃干凈后再加裝。
改進后的管道清理方法，因只設(shè)了一次進氣口，而且隨著管道的延伸，吹掃的管道長度在成倍的加長，雖然管道加長后，單次增壓的時間相對較長，但因管道內(nèi)氣量增多，吹掃時間長，卻成倍的減少了吹掃次數(shù)，與分段分別進行清掃相比，工作量不但沒增加，反而有所減少，同時管道清掃的干凈程度也大大提高，燃氣行業(yè)的同仁在今后的施工中不妨試一試。
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