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)壁的清潔狀況。但是輸氣管線在建造過程中因長距離、長時間在野外施工，管內(nèi)往往進(jìn)入了污水、淤泥、石塊和施工工具等；在投產(chǎn)后，天然氣從其井中帶出的凝析油、地層水、泥沙也進(jìn)入管道，天然氣在凈化和管輸過程中也因溫度降低，凝析出水和硫化鐵產(chǎn)物，以上這些雜質(zhì)都會增加管線的摩阻損失，降低通過能力；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。清管的目的如下：

（1）清除管線低洼處積水，使管內(nèi)壁免遭電解質(zhì)的腐蝕，降低H₂S、CO₂對管道的腐蝕，避免管內(nèi)積水沖刷管線，使管線減薄，從而延長管線的使用壽命。

（2）改善管線內(nèi)部的粗糙度，減少摩阻損失，增加通過量，從而提高管道的輸送效率。

（3）掃除輸氣管內(nèi)存積的腐蝕產(chǎn)物。

（4）進(jìn)行管內(nèi)檢測。

第一節(jié)　清管器

一、清管球

清管球由耐油橡膠制成，如圖12-1所示，有實心、空心充氣、空心注水三種形式。

圖12-2所示為中空注水型清管球，其壁厚30～50mm，球上有一個可以密封的注水排氣孔，注水排氣孔有加壓用的單向閥，用來排氣和控制注入球內(nèi)的水量以調(diào)節(jié)清管球內(nèi)徑的過盈量。為保證清管球?qū)軆?nèi)壁的密封，清管球要有一定的過盈量。使用時，清管球內(nèi)充滿水，使球成為彈性實體，在管內(nèi)具有一定的頂擠能力。管道溫度低于0℃時，球內(nèi)應(yīng)灌低凝固點液體（如甲醇），以防凍結(jié)。

圖12-1　清管球

圖12-2　清管球結(jié)構(gòu)圖

1—氣嘴；2—固定島；3—球體

圖12-3　單、雙皮碗清管器

由于清管球可在管內(nèi)作任意方向的轉(zhuǎn)動，通過彎頭、變形部位的性能較好，主要用于清除管道內(nèi)積液、分隔介質(zhì)，清除塊狀物體的效果較差。

二、皮碗清管器

皮碗清管器由一個剛性骨架和前后兩節(jié)或多節(jié)皮碗構(gòu)成，如圖12-3所示。它在管內(nèi)運行時，保持著固定的方向，所以能夠攜帶各種檢測儀器和裝置。

三、機械清管器

機械清管器是一種刮刷結(jié)合的清管器。機械清管器的皮碗略大于管內(nèi)徑，當(dāng)清管器隨介質(zhì)移動時，在皮碗和鋼刷的共同作用下，對于管內(nèi)附著力大、較硬的污物能起到很好的清掃作用，但對于有內(nèi)涂層的管道不能使用。

目前，常見的機械清管器有彈簧支撐型、直型、碟型三種，如圖12-4至圖12-6所示。直型清管器主要用于管道的掃線、上水、排水及沖洗，它具有很強的清污能力、通過能力和交換性，并可以雙向運行。蝶型清管器則常用于管道的置換、隔離、掃線，它具有較強的密封能力、通過能力及互換性。

圖12-4　機械清管器

圖12-5　直型清管器

根據(jù)管線實際情況，直型清管器和蝶形清管器可裝備射流孔、磁力環(huán)、鋼刷、測徑板等附件，加強清管效果。第一次使用時，清管器需安裝發(fā)射機，進(jìn)行清管器的跟蹤。

圖12-6　碟型測徑清管器

圖12-7為管道清管器用皮碗和鋼刷。直型皮碗主要用于雙向直型清管器中，皮碗的直徑大于管道的內(nèi)徑，靠彈性力保持清管器前后的密封，這種密封條件會很快地隨磨損而喪失，所以直型皮碗的使用壽命比碟型皮碗短。變徑皮碗實為直型皮碗的一種形式，主要用于變徑管道的清掃。碟型皮碗具有更好的密封性能，有深碟和淺碟之分，同時還可在皮碗上加鋼釘增加清掃效果。鋼刷應(yīng)可與皮碗進(jìn)行良好的互換，在管道清掃過程中，對管道的除銹、除垢具有良好的清掃效果。

圖12-7　管道清管器用皮碗和鋼刷

四、泡沫清管器

泡沫清管器如圖12-8所示，外貌呈炮彈形，頭部呈半球形或拋物線形，外徑比管線的內(nèi)徑約大2%～4%，尾部呈蝶形凹面，內(nèi)部芯體為高密泡沫，外敷強度高、韌性好和耐油性較強的聚氨酯材料。這種類型清管器的密封性能較好，使清管器前后形成壓差，推動清管器向前運行。沿清管器周圍有螺旋溝槽或圓孔，可保證體內(nèi)充滿液體，而不致被壓癟。帶有螺旋溝槽的清管器，在運行時螺旋溝槽產(chǎn)生分力，使其旋轉(zhuǎn)前進(jìn)，因此清管器磨損均勻。泡沫清管器具有回彈能力強、導(dǎo)向性能好、變形能力高等特點，能順利通過變形彎頭、三通及變徑管，特別適合清掃帶有內(nèi)涂層的管道，但它的強度不如刷式清管器高。

圖12-8　泡沫清管器

第二節(jié)　清管器收發(fā)裝置

一、清管器收發(fā)裝置

清管器收發(fā)裝置包括收發(fā)筒及其快速開關(guān)盲板、工藝管線、閥門和通過指示器等設(shè)備，如圖12-9、圖12-10所示。

收發(fā)筒的直徑應(yīng)比公稱管徑大1～2級。發(fā)送筒的長度應(yīng)能滿足發(fā)送最長清管器的需要，一般不應(yīng)小于筒徑的3～4倍。接收筒應(yīng)當(dāng)更長一些，因為它還需要容納不許進(jìn)入排污管的大塊清出物和先后發(fā)入管道的兩個清管器，其長度一般不小于筒徑4～6倍。排污管應(yīng)接在接收筒底部。放空管應(yīng)安在接收筒的頂部，兩管的接口都應(yīng)焊裝擋條阻止大塊物體進(jìn)入，以免堵塞。

圖12-9　清管器發(fā)送裝置

1—發(fā)送筒；2—發(fā)送閥；3—線路主閥；4—通過指示器；5—平衡閥；6—平衡管；7—清洗坑；8—放空管和壓力表

圖12-10　清管器接收裝置

1—接收筒；2—接收閥；3—線路主閥；4—平衡閥；5—平衡管；6—排污閥；7—排污管；8—通過指示器；9—清洗坑；10—放空管和壓力表

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，另一端經(jīng)過偏心大小頭和一段直管與一個全通徑閥連接。這段直管的長度對于接收筒應(yīng)不小于一個清管器的長度，否則，一個后部密封破壞了的清管器，就可能部分地停留在閥內(nèi)，全通徑閥必須有準(zhǔn)確的閥位指示。

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)入管道和進(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。有可能一次接收幾個清管器的接收筒，可多開一個排污口，這樣在第一個排污口被清管器堵塞后，管道仍可以繼續(xù)排污。

二、BANDLOCK-2型快開盲板

輸氣管道清管器接收、發(fā)送筒及臥式過濾分離器上使用的BANDLOCK-2型快開盲板，結(jié)構(gòu)如圖12-11所示。

圖12-11　BANDLOCK-2型快開盲板

1—鎖帶；2—馬蹄型連接；3—泄壓螺塞；4—止動偏心螺釘；5—鎖帶柄；6—止動螺釘；7—驅(qū)動臂；8—方向柄；9—定位螺釘

1．操作步驟

1）打開操作

（1）打開快開盲板之前，必須確認(rèn)容器內(nèi)的壓力全部釋放。

（2）緩慢旋松泄壓螺塞，先不要卸下來，確認(rèn)無壓力后，再使其與螺栓孔脫離，取下門鎖止塊。

（3）萬向柄一端插入鎖帶驅(qū)動臂的孔中，逆時針旋轉(zhuǎn)手柄，使鎖帶縮回至鎖帶凹槽。

（4）向外平拉開門操作桿，實現(xiàn)快開盲板的開啟操作。

2）關(guān)閉操作

（1）檢查鎖帶和密封帶是否完好，應(yīng)無明顯的劃痕和磨損，清除凹槽、鎖帶和密封帶處的臟污。在凹槽和密封面處涂上薄薄一層防腐硅油脂。

（2）萬向柄一端插入鎖帶驅(qū)動臂的孔中，順時針旋轉(zhuǎn)手柄。

（3）向里平推操作桿關(guān)上門，使門完全地進(jìn)入快開盲板的頸部，松開鎖帶，使鎖帶正好卡在鎖帶凹槽中，再來回拉動幾次開門操作桿，以確認(rèn)脹圈是否完全卡在了凹槽。

（4）裝上門鎖止塊，擰緊泄壓螺塞，完成關(guān)閉操作。

2．調(diào)整與維護(hù)

1）門居中調(diào)整

（1）將鎖帶從門上移開，去掉門上的密封，關(guān)上門，確保垂直安裝在頸部，并用塞規(guī)測量門周圍距離的大小。

（2）轉(zhuǎn)動門上的調(diào)節(jié)螺釘，進(jìn)行縱向調(diào)整，使門居中。

（3）檢查門在關(guān)閉位置上，即呈6點及12點時指針形態(tài)時，門的外直徑和頸部內(nèi)直徑之間的縫隙要完全相等。

2）鎖帶調(diào)整

（1）將鎖帶擴(kuò)展至鎖定的位置，然后使用上緊件來夾住泄放螺栓。

（2）調(diào)整偏心停止件，使其能為鎖帶柄提供轉(zhuǎn)動安裝。

（3）通過擰緊六角形埋頭螺母，來保護(hù)偏心停止裝置。

（4）通過延伸和收縮鎖帶來對鎖帶的操作進(jìn)行檢查。

3）密封帶更換

（1）將密封從凹槽處拿開，確定密封凹槽處未受到損壞。

（2）去掉舊密封帶，將密封凹槽清理干凈，涂上一層薄薄的硅油脂。

（3）把密封帶壓進(jìn)頂端的凹槽，確保密封在凹槽的中央，再分點對稱地將密封帶壓入凹槽中。

3．操作安全注意事項

操作BANDLOCK-2型快開盲板應(yīng)注意以下事項：

圖12-12　清管器通過指示器

1—揚旗（通過位置）；2—揚旗（未通過位置）；3—杠桿；4—轉(zhuǎn)軸；5—頂桿；6—管壁；7—球閥；8—通過指示器

（1）檢查所在容器上各儀表指示是否正常；

（2）檢查容器及快開盲板各連接部位是否無泄漏；

（3）準(zhǔn)備齊全必要的防爆工具、滅火器、消防氈及其他設(shè)施；

（4）開閉盲板操作由一人進(jìn)行，其他人員監(jiān)護(hù)；

（5）在開啟、關(guān)閉操作過程中，快速開關(guān)盲板的正面不能站人。

三、清管器通過指示器

清管器通過指示器是收發(fā)清管器必不可少的設(shè)備。清管器是否進(jìn)出站完全依靠通過指示器的信號來判斷。目前長輸管道上的清管器通過指示器如圖12-12所示。

通過指示器的工作原理是：清管器隨油流在管道中移動，當(dāng)碰到通過指示器下部的板機時，板機改變方向，此時連接在板機上的鋼絲繩拉動指示器，使指示臂立起，運行人員可依次確定清管器的通過。