西北四環高壓管線工程通球方案
一、 工程概況
西北四環高壓管線工程全長19000公尺，採用l450管線鋼螺旋縫雙面埋弧焊鋼管，鋼管規格φ813×12.7，設計最高工作壓力4.0mpa。
其中45度彎管個，全通徑球閥個 ，定向鑽穿越處。通球作業分兩段進行，西側部分作業起點設定在連霍高速起點 ，終點設定在索須河東岸 ；東側部分作業起點設定在花園路立交橋，終點設定在索須河東岸。沿途地勢相對平坦，管道埋深4-5 公尺，頂管部分約10-12公尺。
通球掃線試壓的主要工作內容是：整體通聚氨脂清管器兩遍；通鋼絲刷清管器兩遍；清管器注水一遍；試壓合格後清管器掃水兩遍；通乾燥清管器兩遍。
二、工程建設目標
1、質量目標
貫徹鄭州燃氣工程建設****的質量方針,全體員工參與，確保管道通球、試壓工程質量滿足國家行業相關規範要求，嚴把質量關，工程質量合格率為100％，質量事故為零。
2、安全目標
努力實現無事故、無汙染、無人身傷害。
三、主要施工工序：
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四、施工方法及步驟
1. 鋼管全部連通和回填後，安裝收、發球裝置，確認安全、技術措施到位。先注入噸清水，目的是潤滑和使泥土鬆軟。
裝入三皮碗聚氨脂清管器。通球兩次，這兩次通球的目的是使雜物被清管器本體帶出，從而清除管道內部較大雜物。
2. 兩次清管結束後，從末端收球裝置中取出三皮碗聚氨脂清管器，加裝鋼絲刷輪，放入發球裝置重複上述操作，進行除鏽通球清管，共兩次，清除管道內壁鐵鏽。
3. 在起點裝入兩個清管器，兩端焊接封頭，從兩清管器之間開始注入潔淨水，採用單級離心幫浦注入清水，以水推動第乙個清管器前行至終點，至末端排氣閥出水為止，此時管道內全部充滿水，空氣已被排淨，換電動高壓柱塞幫浦打壓 ，公升壓過程按計畫公升壓曲線圖進行 。
4. 在起點第二個清管器後端注入壓縮空氣，利用空氣推動清管器至終點。（此即第六次通球，目的是將管內試壓用的水推出）。
5. 在起點安裝發球裝置，裝入二個清管器，利用壓縮空氣推動清管器，第二次通球掃水，目的是將管內的殘餘水推掃乾淨。
6. 清管掃水後，管道內可能會殘留少量水分，而天然氣屬於幹氣，水分的存在會影響到天然氣的質量，並且會給管道造成內腐蝕，因此還需要對管道進行乾燥。管道乾燥用乾燥清管器，操作方法同通球掃線。
考慮到該段管線較長，管徑較大，採用兩個聚胺脂泡沫清管器同時進行通球乾燥。
7. 拆除試壓通球裝置，待管道連通後，將全線用壓縮空氣打壓至 mpa，保壓至燃氣置換。
試驗結束。上述試驗共通球八次，通球掃線兩遍、通鋼絲刷球除鏽兩遍，掃水兩遍，乾燥兩遍。
五、試驗的技術措施：
1.清管器：通球清管時上述各種清管器均為尾部帶發射裝置的三皮碗聚氨脂清管器，除鏽清管器為三皮碗聚氨脂清管器前加裝鋼絲刷輪轂。
球的直徑過盈量應為管內徑的5%—8%。通一遍後應檢查皮碗，有破損或劃痕深度大於1公釐的應予以更換方可用於下次通球。球數量不得少於2個，並有皮碗若干以備更換。
皮碗尺寸：外徑 ，帶摺邊，過盈量5.1%，有效密封長度公釐，總長公釐，最小可通過曲率半徑1.
5d的彎頭，重67千克。
2.發球裝置：發球裝置為自製臨時裝置，採用一段d1020鋼管加裝封頭、法蘭、壓力表、閥門、變徑管製成，如下圖，左端為帶法蘭可拆卸的封頭端，右端帶坡口，安裝時與起始端鋼管焊接，試驗全部完畢後再割除。
封頭上設定進氣口，上部（兩球間）設壓力表介面和另一進氣（水）口，閥門均為球閥，管徑dn65（端部與空壓機匹配），所有開口接管均為騎座式，管子不得插入d813管內。
3.收球裝置：如下圖
三通處由於清管器執行速度較快，且清管器長度超過三通支管圓滑過渡段的長度，所以氣流或水流在三通處仍會推動第乙個皮碗，使清管器不會被卡在三通處。
※球速控制：用閥門連通空壓機與φ813鋼管，將壓縮空氣直接打入φ813鋼管，通球速度過快則三皮碗聚安酯清管器易磨損，管道易發生振動，一般應在2～6km/h 之間，最高時速不超過10 km/h
※執行距離測算：清管器的執行距離可用電子定位接受機（有效探測深度不小於6m，接受半徑不小於10m）定位，計算測算需要對進入清管器後管道內的壓縮空氣進行計量，計算公式如下：
l=4potvoz/(πd2pto)
l_清管器的執行距離；t_環境溫度293+25k；po__大氣壓 0.1033 mpa
vo __發球後累計進氣體積（0.1033 mpa 293開爾文）m3
實際執行時估算空氣壓縮機排氣量，結合起始端壓力表讀數即可算出清管器執行的距離。
※ 壓差範圍：當清管器與收球裝置間壓力為大氣壓時，清管器與發球裝置間壓力大於0.06 mpa即可推進清管器前行。
清管器與發球裝置間壓力持續公升高則表示有卡阻，應分析原因。清管器正常推進時清管器與發球裝置間壓力應保持在0.2 mpa左右。
當球速過快時，可調節空氣壓縮機出口閥控制管道進氣量，或調節收球端排氣閥，均可達到控制球速的目的。
4.水壓試驗公升壓曲線圖：公升壓速度（斜率）每分鐘小於1kg/cm2(0.1mpa/min).
5、排水：排水應引至排水溝內並徵得當地相關部門同意。總水量約 m3，清水球發射前應先洩壓，將水自然排出後再發射清管器掃水。
6.卡阻處理方案：通球卡阻時，應按下列優先順序處理：
（1）找出卡阻位置，分析原因。
（2）加壓（不超過設計壓力）。
（3）若出口出氣量與進口進氣量大致相等時，表明前後串氣，此時再加泡沫封堵球推動被卡阻清管器。
（4）反向加壓後再正向加壓推球。
（5）切管取球，連通後再正向推球 。
平面布置圖：
六、實施效果
與常規強度試驗及氣密性試驗相比， 通球掃線、試壓、乾燥施工工藝具有以下優勢：
1. 清除管道內部雜質——利用壓縮空氣推動三皮碗聚氨脂清管器自起點至終點，用清管器將雜物帶出，從而清除管道內部雜物。
2. 清除管道內壁浮鏽——三皮碗聚氨脂清管器加裝鋼絲刷輪，利用壓縮空氣推動除鏽清管器自起點至終點，清除管道內壁浮鏽。
3. 水壓試驗注水時排淨空氣——在起點加入兩個三皮碗聚氨脂清管器，從兩個清管器之間注入潔淨水，以水推動第乙個清管器前行至終點，至末端排氣閥出水為止，可以使水注滿試壓管道，排淨空氣。換電動柱塞幫浦打壓，縮短了公升壓時間，保證了強度試驗的安全性。
4. 排盡試壓水——在起點第二個清管器後端注入壓縮空氣，利用空氣推動清管器至終點，通球掃水兩次，將管內試壓用水全部推出。
5. 乾燥管道——乾燥清管器特有的聚氨脂泡沫材質吸水性良好，目的是將管道內的殘餘水氣吸附乾淨，從而實現管道的乾燥。
七 、裝置、機具材料表
1．機具裝置表
主要材料裝置
八、安全措施
（1）、以專案經理為組長成立專門安全小組，負責對本工程存在的安全因素進行檢查，對施工中應實施安全保護而實際未實施的進行督促。
（2）、進駐施工現場前由安全負責人組織全員進行安全教育，並每天記錄《安全會議記錄》。
（3）、危險操作必須派有經驗的人進行監護。
（4）、施工人員進入施工現場必須穿工作服、戴安全帽。
（5）、電焊工要穿戴專用防護服、防護手套、正確使用防護眼罩。
（6）、管道周圍及兩端應設警示標誌，以免氣壓外洩傷到行人。
九、質量措施
（1）、以專案經理為組長，技術負責人為副組長，負責對本工程存在的質量問題進行檢查，對施工過程中的主要環節進行監控。
（2）、通球時必須帶跟蹤儀，以免卡球時能迅速找到卡球的位置。
十、工期
本次工程工期天，具體施工工期詳見計畫安排表。
注：以上施工進度是結合我專案部施工力量，根據現場實際情況，在工程重點難點部位正常解決的情況下，確定的施工進度橫道圖。
鄭州燃氣工程建設****
機械化第二專案部年月日
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作者 張濱 張偉峰 段立新 魏瑋 作者單位 鄭州燃氣工程建設 0371 8626278 位址 河南省鄭州市中原區汝河西路50號 郵政編碼 450006 兩站一線 工程是西氣入鄭的關鍵，能否高質 快速地完成施工任務，管道的吹掃試壓是該項工程的重要一環。如何科學 合理地制定施工方案並組織施工，是擺在我們...
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