1、1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
2、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）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
3、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。3海绵橡胶球清管器，规格范围比较宽，从 80630 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
4、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
5、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42.7.1 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、
6、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，5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
7、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，使用大于管道两个规格的海绵橡胶球，其效果更好。由于海绵橡胶球的较大压缩性的特点，规范中关于清管器 5-8过盈量的规定仅适用于硬质球体，而不适用于软质的海绵橡胶球。海绵橡胶球常规过盈量达到 20，要取得好的清洁效果，过盈量可以达到 3040。5.
8、1 海绵橡胶球的可压缩性决定，接触推动气流的球体后端部，仅大一个规格的球体，径向膨胀量不足以完全阻止气流进入球体与管道之间微小缝隙，造成对球体后半部的径向压缩作用，球体与管道内壁不能达到紧配合（从通过的球体前半端磨损严重于后端的现象看出） 。其一，在遇到焊6瘤或管道错边量较大而阻止时，球体会因压力不足而停滞下来。其二、球体对管道内壁的浮锈，不能完全摩擦刷除掉。特别是长输管道，浮锈在管道运行过程中不断冲刷脱落，会给下游设备带来危害。5.2 由于使用大两个规格的海绵橡胶球，使球体全长范围与管道壁形成紧配合，球体径向膨胀量会明显增大，球体后端面上的气流更不易从周边泄漏，其推动效果更好，即使遇到焊瘤或管道错边量较大的焊缝时，也不易被卡阻，通球成功率更高。5.3 使用大两个规格的海绵橡胶球，使球体全长范围与管道壁形成紧配合，加之来自后面的较大推压力，其球体径向膨胀量明显增大后，清管球对管道内壁的摩擦力有明显提高，反映在除锈效果上管道内壁金属本色完全显现出来。5.4 由于大两个规格的海绵橡胶球清管效果好，用球量减少，可以减少通球清管次数。海绵橡胶球清管器，用于通球清管作业，是一种简单易行，安全性能好、费用低的清管装置。合理使用海绵橡胶球清管器，可取得安全、经济、实用的效果。发表于陕西燃气与热力2009.4 期 总第 22 期
