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，甚至有支管的市區中低壓管網，雖然有些地區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管網的清掃，但因條件所限，操作起來稍顯復雜，且一旦清掃過程中出現卡球現象，還需要重新拆裝．設備進行反吹，甚至要切割管道取球等原因而不能在市區管網的清掃中得到廣泛應用，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，至今仍在市區管網的清掃過程中被廣泛應用。

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，氣體在管道內的流速是不一樣的，根據波義爾.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，氣體的狀態變化是在同一管徑的管道中向著一個方向發生，那么上邊的公式可以推導為：

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)

同一時刻管道內各個部位壓力的差別不是很大，從上式可以看出，管道內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，規范中要求的管內氣體實際流速不得低于20m／s，實際上指的是管道內氣體的平均流速，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計工作壓力，規范中規定管道吹掃時的最大壓力不能大于設計工作壓力，所以增壓也不是無限制的，最多只能增至設計的工作壓力，可見只靠增加壓力不是解決問題的關鍵。

換一種思維方式，如果管道內進氣口一端已經是干凈的，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，發現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，規范規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。

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設計工作壓力和管徑確定，對于中壓管網a值可參照下表。

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