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【摘 要】介绍爆破吹扫技术在阿尔及利亚沙漠水管线工程项目的应用。该方法适用于无水源地区的各类管线的清扫；同时适用于复杂装置管道的清扫。
【关键词】爆破吹扫；爆破片；清管
Purge the pipeline explosion in the use of pigging operations
Liu Liang-qian
(Jiangsu Petroleum Exploration Bureau Oilfield Construction Division Jiangdu Jiangsu 225261)
【Abstract】Purge technique described in the Algerian desert, blasting the water pipeline project application. This method is suitable for all kinds of areas without water pipeline cleaning; also apply to complex pipeline cleaning devices.
【Key words】Blasting purge;Rupture disc;Pigging
1. 前言：
阿尔及利亚因撒拉至塔马哈赛特饮用水管线项目管线总长约1260Km，江苏油建承建801Km。其中包含711mm~1413mm五种规格钢管，合同总造价约8亿美元。
输水管线为全内防管线；合同要求每2公里单独清管试压；通常管线清扫采用水推球方法来完成，需要大量清水。因地处撒哈拉沙漠边缘，水源缺乏，在这种情况下提出采用爆破吹扫工艺。
2. 工艺原理
爆破吹扫是将被吹扫的管道一端用强度比管道低得多的材料（习惯称之为爆破片）封闭，另一端通入压缩空气（见图1）。
图1 管道吹扫示意图
系统内空气压力逐渐升高，当超过爆破片所能承受的极限压力时，爆破片突然破裂，系统中的压缩空气瞬时迅速膨胀从爆破口以极高的速度喷出，同时将管道内的焊渣和其它杂物，在爆破引起的震动和高速气流的冲刷作用下带出管外，反复数次即可达到吹扫清管目的。
采用爆破法吹扫管道时，吹扫介质（空气）在被吹扫管段端B的瞬间流速CB可由管内流体能量守衡公式求出。由流体的柏努利原理知［1］：
PBPAVDP+△C22+g△z=0（1）
式中：v——压缩气体比体积
PA——爆破时A处的压力
PB——爆破时B处的压力
△C22 ——动能，C为气流速度
此处△C2=C2B-C2A
CA——爆破时A处气流速度
CB——爆破时B处气流速度
g——重力加速度
△z——A、B两处的高度差
由上式可知；爆破吹扫效果与气流速度，系统压力，气体流量等因素有关。
3. 爆破吹扫施工方案
3.1 施工准备。
（1）在管线一端安装椭圆形封头、压力表，连接空压机。
（2）在管线另一端焊接法兰，安装爆破片。爆破片选用薄钢板或石棉板（厚度一般为1～3mm，视管线直径和清管长度而定）。同时可在爆破片上划“十”字或“井”字形刻痕，刻痕深度、长度通过试验确定。
3.2 管道吹扫。
（1）开始给系统加压，观察压力表指示值。
（2）压力在0.2～0.5MPa之间发生爆破为宜。爆破压力太小时清管效果不理想，需要数次爆破才能奏效; 爆破压力过大时，由爆破引起的作用力增大，易发生安全事故。
（3）当压力大于0.5MPa爆破片不破裂时，应立即泄压，通过调整爆破片的材质，厚度及刻痕形状及深度，使爆破压力处于0.2～0.5MPa之间。
（4）爆破吹扫后，逐次检验吹扫效果，决定是否实施再一次爆破清管作业。
3.3 安全措施。
（1）清管过程必须由清管负责人统一指挥，协调一致。
（2）爆破口前方100m设置为禁区，拉好警戒线，并设专人看护，严禁行人走动。
（3）每次爆破前，应对管路、封头、爆破口、进气点、压力表等部位进行细致检查，杜绝事故隐患。
（4）当系统压力超过0.5MPa没有发生爆破时，应立即停机，打开放空阀，更换爆破片。
4. 结束语
在阿尔及利亚沙漠水管线项目工程施工中，在各规格管线上应用爆破吹扫方法，经检查管内杂物清扫干净，管内壁光滑，对内防腐层没有影响，达到清管标准要求。
经过实践发现，管径大于DN700mm以上管线安装2mm高压石棉板作为爆破片时，当压力达到0.15MPa时就发生爆破，清扫效果不明显；采用1mm薄钢板爆破压力能达到0.2MPa~0.4MPa，但因爆破片撕裂时总是有部分挂在管端，影响吹扫效果；采用2mm厚薄钢板，压力增加到0.6MPa还没有爆破，考虑安全性立即泄压，改在钢板上刻上1mm深的“井”字刻痕，当压力达到0.35MPa时爆破成功，清扫效果达到规范要求，最终确定采用这种规格爆破片及刻痕形状。
因清管管径大、管线长，爆破所需气量大，爆破产生的气流带动杂物冲刷管沟15cm左右深度，受冲击土块飞出150m左右，相对常规的清管方式，保证施工安全措施有更高的要求。
爆破吹扫适用于无水源地区的各种管线清扫。今后准备在复杂装置管道的清扫作业中应用爆破吹扫工艺。
参考文献
［1］ 化学工程手册（第一卷）.化学工程出版社,1990 .
［2］ 王啓宇.钢制工业管道爆破吹扫技术.石油工程建设，1999年10月第5期.
［3］ 李智.大口径工业管道爆破吹扫技术.化工建设工程，2004.
［文章编号］1006-7619（2011）06-27-649
［作者简介］ 刘良千（1983-），男，职称：工程师，2005年毕业于江苏工业学院油气储运专业，从事石油工程建设技术工作。
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
【关键词】爆破吹扫；爆破片；清管
Purge the pipeline explosion in the use of pigging operations
Liu Liang-qian
(Jiangsu Petroleum Exploration Bureau Oilfield Construction Division Jiangdu Jiangsu 225261)
【Abstract】Purge technique described in the Algerian desert, blasting the water pipeline project application. This method is suitable for all kinds of areas without water pipeline cleaning; also apply to complex pipeline cleaning devices.
【Key words】Blasting purge;Rupture disc;Pigging
1. 前言：
阿尔及利亚因撒拉至塔马哈赛特饮用水管线项目管线总长约1260Km，江苏油建承建801Km。其中包含711mm~1413mm五种规格钢管，合同总造价约8亿美元。
输水管线为全内防管线；合同要求每2公里单独清管试压；通常管线清扫采用水推球方法来完成，需要大量清水。因地处撒哈拉沙漠边缘，水源缺乏，在这种情况下提出采用爆破吹扫工艺。
2. 工艺原理
爆破吹扫是将被吹扫的管道一端用强度比管道低得多的材料（习惯称之为爆破片）封闭，另一端通入压缩空气（见图1）。
图1 管道吹扫示意图
系统内空气压力逐渐升高，当超过爆破片所能承受的极限压力时，爆破片突然破裂，系统中的压缩空气瞬时迅速膨胀从爆破口以极高的速度喷出，同时将管道内的焊渣和其它杂物，在爆破引起的震动和高速气流的冲刷作用下带出管外，反复数次即可达到吹扫清管目的。
采用爆破法吹扫管道时，吹扫介质（空气）在被吹扫管段端B的瞬间流速CB可由管内流体能量守衡公式求出。由流体的柏努利原理知［1］：
PBPAVDP+△C22+g△z=0（1）
式中：v——压缩气体比体积
PA——爆破时A处的压力
PB——爆破时B处的压力
△C22 ——动能，C为气流速度
此处△C2=C2B-C2A
CA——爆破时A处气流速度
CB——爆破时B处气流速度
g——重力加速度
△z——A、B两处的高度差
由上式可知；爆破吹扫效果与气流速度，系统压力，气体流量等因素有关。
3. 爆破吹扫施工方案
3.1 施工准备。
（1）在管线一端安装椭圆形封头、压力表，连接空压机。
（2）在管线另一端焊接法兰，安装爆破片。爆破片选用薄钢板或石棉板（厚度一般为1～3mm，视管线直径和清管长度而定）。同时可在爆破片上划“十”字或“井”字形刻痕，刻痕深度、长度通过试验确定。
3.2 管道吹扫。
（1）开始给系统加压，观察压力表指示值。
（2）压力在0.2～0.5MPa之间发生爆破为宜。爆破压力太小时清管效果不理想，需要数次爆破才能奏效; 爆破压力过大时，由爆破引起的作用力增大，易发生安全事故。
（3）当压力大于0.5MPa爆破片不破裂时，应立即泄压，通过调整爆破片的材质，厚度及刻痕形状及深度，使爆破压力处于0.2～0.5MPa之间。
（4）爆破吹扫后，逐次检验吹扫效果，决定是否实施再一次爆破清管作业。
3.3 安全措施。
（1）清管过程必须由清管负责人统一指挥，协调一致。
（2）爆破口前方100m设置为禁区，拉好警戒线，并设专人看护，严禁行人走动。
（3）每次爆破前，应对管路、封头、爆破口、进气点、压力表等部位进行细致检查，杜绝事故隐患。
（4）当系统压力超过0.5MPa没有发生爆破时，应立即停机，打开放空阀，更换爆破片。
4. 结束语
在阿尔及利亚沙漠水管线项目工程施工中，在各规格管线上应用爆破吹扫方法，经检查管内杂物清扫干净，管内壁光滑，对内防腐层没有影响，达到清管标准要求。
经过实践发现，管径大于DN700mm以上管线安装2mm高压石棉板作为爆破片时，当压力达到0.15MPa时就发生爆破，清扫效果不明显；采用1mm薄钢板爆破压力能达到0.2MPa~0.4MPa，但因爆破片撕裂时总是有部分挂在管端，影响吹扫效果；采用2mm厚薄钢板，压力增加到0.6MPa还没有爆破，考虑安全性立即泄压，改在钢板上刻上1mm深的“井”字刻痕，当压力达到0.35MPa时爆破成功，清扫效果达到规范要求，最终确定采用这种规格爆破片及刻痕形状。
因清管管径大、管线长，爆破所需气量大，爆破产生的气流带动杂物冲刷管沟15cm左右深度，受冲击土块飞出150m左右，相对常规的清管方式，保证施工安全措施有更高的要求。
爆破吹扫适用于无水源地区的各种管线清扫。今后准备在复杂装置管道的清扫作业中应用爆破吹扫工艺。
参考文献
［1］ 化学工程手册（第一卷）.化学工程出版社,1990 .
［2］ 王啓宇.钢制工业管道爆破吹扫技术.石油工程建设，1999年10月第5期.
［3］ 李智.大口径工业管道爆破吹扫技术.化工建设工程，2004.
［文章编号］1006-7619（2011）06-27-649
［作者简介］ 刘良千（1983-），男，职称：工程师，2005年毕业于江苏工业学院油气储运专业，从事石油工程建设技术工作。
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文