某乙烯仓储工程管道通球清扫实例.docx
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某乙烯仓储工程管道通球清扫实例
管道通球、清扫实例
1、概述
天津某乙烯仓储工程，是天津市2004年的重点工程之一。
由天津化工设计院设计，范围为塘沽码头乙烯储运公司，至码头装船输油臂，途经南一路到南二路，总计线路水平长度5km。
乙烯管道规格Φ377×3.5，材质306L，设计输送压力8.0MPa，输送介质为乙烯，输送温度-160℃。
所有管道，均分别进行了100%的RT探伤，并使用洁净水及压缩空气分别进行了强度及严密性试验。
为了保证管道内部清洁和运行安全，乙烯管道在应进行清管。
清管是保证管道内部清洁和运行安全的必要环节。
2、编制依据
⑴天津某设计院设计的某乙烯管道工程施工图纸
⑵ASME-ANSIB36.19M-1985（R1993）不锈钢钢管；
⑶ASME规范压力管道及管件B31,B16系列标准（上、下册）；
⑷ASME压力管道规范B31--工艺管道；
⑸ASME-V无损检测
3、管线清管、扫线
在管道进行强度及严密性试验之前，首先对管道进行清扫（清管）。
清管宜采用清管器，清管次数不应少于两次。
清管应设置临时收、发装置。
根据现场地形勘察，接收装置可设置在无建筑物且地势较为开阔的码头装船区，发球装置可设置于某乙烯仓储库区。
⑴管线清管采用压缩空气和水混合进行。
为了清管器能够在管道内顺利运动，宜首先在清管器之前注少量的洁净水。
⑵通球工序见图1。
⑶收发球装置
①设置临时收发球装置。
（收球筒采用DN400管道制作，与工作管道通过变径连接，安装时端头应向下倾斜）其工艺装置见图2。
②图2装置的优点是可通过进气端和排气端的放空阀来控制球两边的压差，控制球行走的速度。
可解决球通过弯头、弯管等管线设施时的堵塞，也可解决管线内的焊瘤卡球。
③清管器
清管器有各种形式，经常使用的有：
大管径使用的有空心厚壁的橡胶球（球内充水后，直径过盈量为管道内径的5%～8%）；小管径使用的有实心厚壁的橡胶球；皮碗式结构（或皮板式）两种，并且带有径向钢丝刷或橡胶刀片。
使用的清管设备应适用于管线所有弯头的曲率半径。
因本工程管道弯头的曲率半径为6倍的外径，本次清管使用的是厚牛筋皮的皮板式清管器，最小曲率半径为2.5倍的DN350，过盈量为4%，满足施工要求。
清管器的前面的管道内，首先充水100～200m3，约占10%～15%的容积。
注入的水，能够使管内杂物在水中漂浮，并溶解大部分灰尘，这样当清管器推动前面的物品时的推力可大大减小，当压缩空气推动清管器向前快速移动时，管中的铁锈、尘土或其它物品向前产生波动，使得物品比较分散，达到障碍物在管内不易卡涩、堵塞清管器的目的。
清管器从发射装置出发，到达接收装置，完成一次清管流程。
使用通讯设备进行随时联络，观察接收端和发射端的压力波动，以确认清管器是否在管内正常移动，若管内储存的软、硬杂物较多，如出现卡涩，可适当增加管道内部的压缩空气的压力，但是，不得超过管线的输送压力，如果确实无法通过，应中断清管，确认清管器的准确位置，取出清管器，处理障碍后重新通球清管。
接收端应注意观察排水的颜色变化，排水与进水颜色一致，说明管道内清洁度符合要求，清管器从管道内排出后呈无损状态，则清管结束。
④通球介质
采用高压压风车所产生的压缩空气和洁净水同时作为通球介质。
加入水压
的作用主要是
清管器与管壁间的缝隙，减少球与管壁之间的摩擦，以减少球的磨损。
其发球处的工艺管线如图3所示：
⑷投球方式
先把清管器投入发球筒内，用一个木推把把球推入管内距离管口300mm以外，然后封好堵头。
焊接时，应采取妥善措施，确保清管球不致烫伤。
⑸通球扫线过程控制
①清管器上必须安置有1套跟踪装置，在清管器装入发球筒前，试验接收、发射机是否正常工作。
正常工作后，将机械清管器装入发球筒内，此时，再测试接收、发射机工作情况，并确定清管器的位置。
发球时，在发球筒的位置放置一个接收机，监视清管器是否发出，在收球筒前方放置一个接收器，监视清管器的到达。
②将清管器放入发球筒内，缓慢注入空气，注意发球筒上的压力表和接收机信号，记录下清管器的起动时间和压力。
③清管时，清管器的速度宜控制在1.2m/s左右，要求对排量严加控制，使清管器速度稳定。
④当得知清管器接近码头时，发球端应降低排气量，使清管器缓慢进入收球筒内，以防因撞击而损坏清管器和收球筒。
⑤高压压风车送风时，应安排4人专门在发球端和收球端定时记录压力表的读数，并随时通知定点检测人员。
如果压力表的读数在某压力上下波动，证明清管器在管道内部推动杂物和水在缓慢而艰难地前进；如果压力表的读数在持续上升，证明清管器被堵塞；如果压力表的读数不上升或持续下降，证明清管器在管道内部行走正常。
如果压力在某一较高值保持不变，而码头终端管口有气体喷出，定点检测人员并未检测出清管球经过，则估计清管球在管道内停止前进或已漏气。
通球和试压期间，安排在两端的人员应尽职尽则，24h坚守岗位，保证施工过程中不被别人破坏，同时也不致伤害过往船只和船员。
⑥管道清管示意图见图4。
4、管线通球、清扫
1、管道试压结束至常压后，切除进水端封头盲板放水，使用抽水泵将放出的水抽至码头地沟，待主管道内的水不再外流淌时，安置1个清管器（带跟踪装置）作为清扫球使用，并封焊进水端封头盲板。
2、确认管道内部无压后，小心切除末端椭圆封头（或盲板），取出排空使用的清管器，安装收球笼，使码头端管口敞开放水。
3、关闭进水阀门和打压阀门，开启空气压缩机向管道内加压，使用压缩空气推动清扫球将管道内部的积水排出。
根据出水量的多少，合理安排抽水泵的数量，及时抽水。
4、至少安排两辆车（分两组人员）定点检测（每组定点检测人员4人，含司机1人），检测清管器是否经过。
排水过程中压力不应有急剧变化，最后清扫球和跟踪装置均由码头终端管道口出来，即表明使用清管器将管道内的积水已经排净。
5、当清扫球抵达码头的收球笼时，高压压风车停止向管道内送风，切除收球笼，取清管器，完成整个通球试压过程。
排水示意图见图5、图6。
5、安全技术措施
1、进入现场要按规定穿戴好劳保用品，树立“安全第一、预防为主”的思想。
2、通球试压区段应设立警示标志，无关人员不得在升压期间在通球试压区域逗留。
3、收发球筒应妥善固定，两端封头处严禁站人，并且试压区域应该拉设警戒线。
4、升降压操作切记应缓慢进行。
工作人员循线检查时，沿管道两侧6m范围内划为禁区，无关人员及车辆、牲畜不得进入禁区，发现问题待压力降至常压（不得出现负压），再进行作业。
5、排水时，出水端的管子应加以可靠固定，并且确认出水方向和收球方向无行人、船只。
6、整个系统通球试压过程中，现场应有值班车辆。
如有意外发生可及时进行救护。
7、在易燃、易爆气体环境中，动火除必须办理动火证外，还应经安全部门批准后，方可动火。
6、质量保证措施
1、在主管上开孔焊接DN50和DN15的接管时，应使用δ20的钢板进行补强悍接。
补强面积应为接管面积的3~5倍，所有焊缝应经过PT合格。
2、焊接椭圆封头（或盲板）和接管时，椭圆封头和接管应分别打磨坡口，如果焊接盲板，背面应焊接δ20十字加强筋板。
3、如果采用盲板焊接，应进行镶入焊接，放空接管和压力表接管不得深入主管内部（最多与管内壁平齐）。
4、抽调技术过硬、责任心强、经验丰富的人员，组成一个清管、试压的专门领导小组和两个抢险小分队24h待命，使用专门的通讯工具，由现场施工经理统一指挥和协调，并负责实施。
机具及数量构成见表1
每个抢险小分队的机具、材料配备一览表表1
序号
名称
规格
数量
备注
1
吊车
25t
1台
2
值班车
1.5t客货两用
1辆
3
发电机
50kW
1台
4
探伤机
1台
5
时代逆变焊机
42kW
1台
6
离心水泵
Φ＜200
1台
7
手拉葫芦
5t
2付
8
气割把
中号
1套
含氧气、乙炔表
9
三角架
0.2t
2付
10
尼龙吊带
2条
新购置
11
管道对口器
DN350
1个
12
专用通讯工具
若干
13
碘钨灯
4台
14
手电筒
3节
4把
带电池
15
砂轮片
Φ100×2（6）
30片
数量各半，不锈钢专用
16
氧气
2瓶
17
乙炔
1瓶
5、国外规范要求对管道内膛进行测径，国内规范对此没有硬性规定。
进行测径管段的焊缝必须全部检验合格，如果测径后再进行焊缝的返修工作，则测径工作需重新进行。
需要测径的管段需全部隐蔽，因此要求前期工作中上管等序不能对管子造成损伤或挤扁、变形，避免清管器和皮板式（皮碗式）清管器在管道内堵塞。
6、压力表的量程应为试验压力1.5～2倍，且精度等级应达到1.5级，温度计的刻度为1℃。
7、各种计量仪表及器具，应在使用前效验合格，且在有效时间内。
8、通球期间，应安排4批专门人员循线检查。
每批至少6人，含1部小车。
7、通球主要机具及器材
管线通球扫线所用的主要机具及器材见表2
管线通球扫线所用的主要机具及器材表4
序号
名称
规格
数量
备注
1
离心水泵
Φ＜200
2台
2
高压压风车
24.5MPa
4台
≥10m3/min
3
吊车
25t
1
机具就位及抢险待命
4
指挥车
1.25t
4辆
循线检查
5
值班车
1.5t客货两用
4辆
循线检查
6
发电机
50kW
1台
7
时代逆变焊机
42kW
2台
8
清管球
Φ377
3个
外购
9
胶板式清管器
Φ377
1个
外购
10
清管跟踪装置
1套
外购（含2个接收器）
11
椭圆形封头
Ø377×7PN10MPa
2个
椭圆型
12
收发筒
Φ426×16
共2个
收、发筒各1个
13
手拉葫芦
5t
4付
14
压力表
16MPa
2块
相应配套的阀门
15
无缝钢管
Φ426×16
8m
Ø108×12
20m
配套90°弯头2个
Ø60×8
20m
配套90°弯头2个
16
螺旋缝钢管
Φ377×7
12m
17
气割把
中号
2套
含氧气、乙炔表
18
三角架
0.2t
4付
管道焊接时使用
19
尼龙吊带
4条
新购置
20
管道对口器
DN350
2个
21
消防带
Φ60×20m16型
200m
新购置
22
消防带快速接头
DN50
4个
机加工与连通管道连接
23
专用通讯工具
若干
收发球两端设置
24
碘钨灯
20台
25
手电筒
3节
10把
带电池
26
砂轮片
Φ100×2（6）
60片
数量各半
27
氧气
4瓶
28
乙炔
2瓶
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