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，管內往往進入了污水、淤泥、石塊和施工工具等；在投產后，天然氣從其井中帶出的凝析油、地層水、泥沙也進入管道，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物，以上這些雜質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，進行管道內部和內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，使管內壁免遭電解質的腐蝕，降低H₂S、CO₂對管道的腐蝕，避免管內積水沖刷管線，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）掃除輸氣管內存積的腐蝕產物。

（4）進行管內檢測。

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的水量以調節(jié)清管球內徑的過盈量。為保證清管球對管內壁的密封，清管球要有一定的過盈量。使用時，清管球內充滿水，使球成為彈性實體，在管內具有一定的頂擠能力。管道溫度低于0℃時，球內應灌低凝固點液體（如甲醇），以防凍結。

圖12-1　清管球

圖12-2　清管球結構圖

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作任意方向的轉動，通過彎頭、變形部位的性能較好，主要用于清除管道內積液、分隔介質，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)皮碗構成，如圖12-3所示。它在管內運行時，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合的清管器。機械清管器的皮碗略大于管內徑，當清管器隨介質移動時，在皮碗和鋼刷的共同作用下，對于管內附著力大、較硬的污物能起到很好的清掃作用，但對于有內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。鋼刷應可與皮碗進行良好的互換，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，外徑比管線的內徑約大2%～4%，尾部呈蝶形凹面，內部芯體為高密泡沫，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生分力，使其旋轉前進，因此清管器磨損均勻。泡沫清管器具有回彈能力強、導向性能好、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)筒及其快速開關盲板、工藝管線、閥門和通過指示器等設備，如圖12-9、圖12-10所示。

收發(fā)筒的直徑應比公稱管徑大1～2級。發(fā)送筒的長度應能滿足發(fā)送最長清管器的需要，一般不應小于筒徑的3～4倍。接收筒應當更長一些，因為它還需要容納不許進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。排污管應接在接收筒底部。放空管應安在接收筒的頂部，兩管的接口都應焊裝擋條阻止大塊物體進入，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盲板，快速開關盲板上應有防自松安全裝置，另一端經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，全通徑閥必須有準確的閥位指示。

發(fā)送裝置的主管三通之后和接收筒大小頭前的直管上，應設通過指示器，以確定清管器是否已經發(fā)入管道和進入接收筒。收發(fā)筒上必須安裝壓力表，面向盲板開關操作者的位置。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，結構如圖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，必須確認容器內的壓力全部釋放。

（2）緩慢旋松泄壓螺塞，先不要卸下來，確認無壓力后，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動臂的孔中，逆時針旋轉手柄，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）關閉操作

（1）檢查鎖帶和密封帶是否完好，應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動臂的孔中，順時針旋轉手柄。

（3）向里平推操作桿關上門，使門完全地進入快開盲板的頸部，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，完成關閉操作。

2．調整與維護

1）門居中調整

（1）將鎖帶從門上移開，去掉門上的密封，關上門，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）轉動門上的調節(jié)螺釘，進行縱向調整，使門居中。

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

2）鎖帶調整

（1）將鎖帶擴展至鎖定的位置，然后使用上緊件來夾住泄放螺栓。

（2）調整偏心停止件，使其能為鎖帶柄提供轉動安裝。

（3）通過擰緊六角形埋頭螺母，來保護偏心停止裝置。

（4）通過延伸和收縮鎖帶來對鎖帶的操作進行檢查。

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）準備齊全必要的防爆工具、滅火器、消防氈及其他設施；

（4）開閉盲板操作由一人進行，其他人員監(jiān)護；

（5）在開啟、關閉操作過程中，快速開關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備。清管器是否進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。