海绵橡胶球清管技术的初步尝试.doc

海绵橡胶球清管技术的初步尝试
陕西通源天然气公司副总工程师杨森科
陕西诚信监理公司高级工程师孙增强
摘要：利用管道压力试验设施，使用新型的海绵橡胶球清管器，简化复杂的传统清管装置，完成清管作业，取得了简单易行，安全性能可靠、费用低的清管施工目的。这次海绵橡胶球清管技术的初步尝试，为长输管线的清管作业积累了一些的经验。
关键词：海绵橡胶球清管器清管安全性

天然气输气管道通球清管，是保证管道尤其是次高压压力以上的钢管内清洁、无杂物的一项有效措施，从而保证管道输送介质的清洁，保护下游设备，使其能够安全可靠的运行。也是管道工程验收中对管道畅通情况进行技术鉴定的主要内容之一。
传统清管器是串联式牛皮碗状清管器，随着材料技术的发展，聚氨脂材质的清管器已被广泛使用，形状有亚铃型、整体型（见图1）。它们的特点是球碗硬度高、变形小、与管道内壁接触紧密，在高压气体推动下，能推出管道内的施工遗留杂物，其缺点是球体具有较大硬度、结构复杂、重量大，出管道口时的安全性能较差，要有专用的发送及接收装置，费用较高。（见图2）

图1皮碗式清管器

图2清管器发送装置
我们在13公里中冶专线工程建设中，对使用海绵橡胶球清管器，作了初步尝试。初次使用，效果比较好。现就一些基本做法和体会与同行进行交流。
1、海绵橡胶球清管器的应用及其特点
海绵橡胶球清管器，结构形式为圆柱型，锥型头，形状似子弹头。主体材质为海绵泡沫，后半体外层喷塑2-3mm厚的橡胶或聚氨脂保护层，以达到密封作用，阻止气流穿过海绵体而导致清管器后压力泄漏。
海绵橡胶球清管器，规格范围比较宽，从Φ80—Φ630几十种规格，城镇燃气管道施工清管作业，均可得到满足。
海绵橡胶球清管器，优点是造价低廉、重量小，长度大约为500-1000mm，搬运方便，与管道接触面大，推进速度平稳，出管口时为软着陆，具有很好的安全性。最大特点是，球体内带有讯号装置，行进过程可以监控。若采用装、发球机，全自动化作业，可实现全自动跟踪。
应用海绵橡胶球清管器，工艺简单，操作方便，费用低廉。
2、海绵橡胶球清管作业的基本操作要领和程序如下（见图3）
2.1选择比管道直径大一个规格的海绵橡胶球作为清管器。
2.2装球时，要严格检查海绵橡胶球的外涂层是否完好，有裂纹、局部剥离、空洞、蜂窝面的球，必须踢除，不能装入管道。并应作上标记，不要与待用球放在一起，以防再次被使用。
2.3海绵橡胶球外涂层薄厚不均匀，不能使用。由于局部厚度不足，在未达到推动压力情况下，涂塑层薄处不抗摩擦而穿透，或耐压不够而破裂，导致泄压情况发生。
2.4已经使用过的海绵橡胶球，因外涂塑层严重磨损，不能再重复使用。
2.5发球地环境应清理干净，不能有施工垃圾存在，以防有尖锐物体对放置的海绵橡胶球外涂层刺破。
2.6装球作业应由专业人员操作，并应注意不能使球体与其它物体碰撞和摩擦，保证所装入的球体外涂层完好无损。
2.7海绵橡胶球清管器的装发球
2.7.1海绵橡胶球清管器，可无需专门的发球装置，更为经济实惠。利用管道吹扫、压力试验设施，在管道端部安装法兰，备一配套的法兰盲板即可。（见图3）
2.7.2拆下法兰盲板，将海绵橡胶球清管器用手工均匀压缩装入管道，后端部距离气源管道保持1-2个球体长度的管段，作为蓄气空间。
2.7.3安装好法兰盲板，要求法兰垫片应是第一次使用的新垫，绝对保证法兰缝处不得有泄漏现象。
2.7.4在确认管道末端已经具备接收条件时，即可开始向管道供气、发球。
排气阀
大风车给风口
充气控制阀
海绵橡胶球清管器
端部盲板
燃气管道

图3清管发球设施示意图
3、海绵橡胶球清管器的接收
3.1海绵橡胶球清管器的接收工艺简单，接收端管道开放自由口。
3.2如果在地面上可以利用吹扫管道设施，管口安装一个收集框，以免球体飞出而伤及人员或其他设施。
3.3最简单的方法，在沟槽里，距管道口以外2米范围内堆起土墙，不致球体飞出即可。即方便又安全。
4、常见的问题
海绵橡胶球清管器，压缩性较大，比管道大一个规格，在管道内壁比较光滑、焊缝无焊瘤、弯头弯曲半径规范等情况下，能够正常行进，并能将管道内的灰尘、沙土、以及其它施工残留物清理出来。但一旦遇到焊瘤或弯头弯曲半径不规范等情况，或海绵橡胶球外涂橡胶层出现磨损、剥落、破裂等现象，就会有不同程度的气流穿球体而过，造成泄压，海绵橡胶球停滞不前，有被卡阻的现象出现，导致通球清管失败。
使用大一个规格的海绵橡胶球清管，一旦有球被卡住的现象，可利用海绵橡胶球高弹性这一特点，选用大两个规格的海绵橡胶球，边压缩边装入，作为被卡球的推动球，装入管道后，加大推动气流压力50-100％，既可推出被卡清管球体，还可以提高清管效果。
5、体会与建议
经过使用海绵橡胶球作为清管器的经验，笔者认为，使用