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1、重庆夭然气高压管道重庆支线北起永川站，南至高新区南的石桥铺配气站。管道全长62km,公称管径400mm,设计压力为4.0MPa。在施工过程中残留下來的污物(水、土、砂、石块、焊渣等杂物)和管道投产运行中积存的凝析液及腐蚀物，会影响气质和输气能力，堵塞仪表，降低计量粘度，加剧管道内壁腐蚀。利用清管球清除管内污物是解决上述问题的有效措施[1，2],为此，我公司于2009年10月进行了首次消管球消管作业。2清管球清管方案2.1清管球的选择清管球品种较多，可分为实心清管球利空心清管球。清管球外层材料为耐•磨耐•油的氯丁橡
2、胶，公称直径不超过lOOmni的清管球一般采用实心球，大于100mm时采用内腔注水的空心球。为了确保首次带气清管的顺利进行，决定采用淸管球。2.2压力控制(1)清管球后压力的控制清管球的运行速度应适宜，过快容易使管道产生振动，并且清管球容易磨损。另外，清管作业从上午开始,一般要求在下午供气离峰前完成，由此确定消管球的运行时间为6〜7h,淸管球的运行速度为10km/ho清管作业时，重庆支线清管球后的压力：pOqO/TO=Zpq/T(1)式中：p0——工程大气压力，0.1033MPa；q0——工程状况(0.1033M
3、Pa,293K)下的供气量，m3/h；TO一一工程状态下的温度，293K；Z——气体压缩系数；一般清管作业时的压力p<1.2MPa,7=1.0；P——清管球后的绝对压力，MPa；q——清管作业时的工作状态下的燃气流量，m3/h；T一一发送站的天然气温度，K。若近似认为了：T=TO,式(1)简化为式中：d管道内径，0.414m；v——清管球在管道内的运动速度，km/h。当天要求的供气量为20X104m3/d,则q0=8333m3/h。代入式(2)得,p=0.77MPa.山此确定清管作业时清管球后天津支线的压力(表压
4、)为0.7MPa左右。(2)清管球前后压茅的确定清管球前后压差Ap可利用“组合圆筒”原理按下式计算确定：式中：Ap清管球前后压差，MPa；f一一橡胶球与钢管的滑动摩擦因数，0.12；E一一橡胶球的弹性模量，8.O.MPa；B——清管球的相对过盈量，过盈量与半径的比值；P=8/207=0.0386；u1——橡胶球的泊松比，0.48。经计算得111Ap=0.05MPao考虑污物的阻力，确定清管球的前后压差Ap为0.06MPao2.3清管球运行距离乙的确定淸管球的运行距离根据进入消•管球后管道内的气体量用体积法计算。L
5、=4p0TV0Z/(nd2pT0)(3)式中：L——清管球与起点的运行距离，m；V0——发球后累计进气体积(状态为0.1033MPa,293K),m3。将有关数值代人式(3),可得L=0.743V0/p（4）3清管作业3.1清管过程重庆天然气长输管道天津支线全程见图1。充气支线全程设6个观测点一一永清站、赵家楼阀室、王庆坨阀室、京福阀室、杨柳青电厂阀室、天津配气站（以下简称天津站），观测压力及清管球通过与否。清管前一天，将天津支线压力（表压）降至0.5MPa,以便控制清管球的运行速度。清管当天上午8:00,清管作
6、业正式开始。清管作业的全过程见表1。由清管球清出的污物为深褐色粉状体，并伴有少量的水，污物质量约450kgo经化验含有碳、铁等元素。3.2分析（1）在清管球未进入管道系统时，永清站与天津站的压差很小，为0.003MPao8:08开始淸管作业时,为了克服清管球与管道的摩擦力，使Ap升高至0.07MPa左右，说明选用的清管球较为合理。（2）随着清管作业的进行，清管球前会堆积一定最的污物，增加了阻力，于是在11：30开始加大流量提高清管球前后的压差。从11:30开始，△p缓慢升高至0.154MPao表1淸管球运行状况时
7、刻清管球后压力/MPa清管球前压力/MPa压差Ap/MPa备注8:00（永清站）0.465（天津站）0.4620.003无清管球时8:080.5610.5000.061清管球发出8:250.6010.5300.0719:000.5430.5000.0439:400.5790.5500.0299:550.5700.5280.042清管球通过赵家楼阀室10:300.6110.5330.07810:550.6690.6000.06911:100.6760.6130.06311:300.7010.6360.065通知永清
8、站加大流量11:370.7100.6390.07112:000.7210.6470.074清管球通过王庆坨阀室12:250.7800.67o.no12:570.8060.6790.127清管球通过京福阀室13:300.8410.6910.15013:130.8450.6910.154清管球通过电厂13:400.8950.700（开始卜-降）0.195按照计算，清管球应到达
