3.1 使用管线作为气源

使用管线作为气源的原理如图4所示。

项目分层建造。对于第一层管线，选取其中管径最大的两条管线A, B先进行清洗(空气吹扫)。首先以管线A作为气源吹扫管线B。如图5所示，管线A用作储气罐，一端封堵，作为干燥空气入口，另一端通过辅助用料与快开阀门相连;B作为被吹扫管线，一端通过辅助用料与快开阀门相连，另一端开放。图中粗线为管线A、细线为管线B。

图4 通用管线做气源原理图

图5 以管线A做气源吹扫管线B

吹扫管线B主管，直至主管开放端的空气干净了，表明主管清洁完成。此后吹扫管线B的支管，如图6所示，封堵主管，将支管末端开放。吹扫支管时，可以逐根吹扫，也可以几根支管同时吹扫，需根据实际情况确定。

图6以 管线A做气源吹扫管线B支管

清洁完毕后，互换两条管线的角色，以管线B作为气源来吹扫管线A。在管线开放端处，需设置脚手架并安放木板，设置防护措施，以避免水飞溅。

对于其他管线，可用己经清洁的两条管线A, B作为储气罐，按上述方法吹扫。如果该层管线中有管径30英寸及以上的管线，则可用该管线作为储气罐来吹扫其他管线。对于管径30英寸及以上的管线，清洗时可采用绳梯及脚手架，对于顶部管汇。主管人工清洁完毕后，可直接用作储气罐来吹扫支管，且可同时吹扫多个支管，具体根据现场实际决定。对于用作储气罐的大管径管线，可设置多个吹扫口，以适应不同管线的吹扫工作。吹扫口的设置如图7所示。

图7 吹扫口示意图

在使用管线作为气源进行吹扫时，气源(储气罐)管线的管径与被吹扫管线的管径应符合表2的要求。

表2 吹扫管线与被吹扫管线管径对照表

此外，在满足项目需求的情况下，考虑节约成本，按如下要求安排辅助用料。

(1)法兰:用于管线末端，需满足水压要求。

(2)钢板:用于加工成临时法兰。

(3)辅助管线:用于连接储气罐(用管线替代)与被吹扫管线，可以直接切割拼接成弯头形式。

(4)螺栓螺母:用于法兰连接处，注意螺栓长度需满足阀门使用。

(5)临时单管:所有的临时单管，管件都需编号并试压，做好记录。

钢板和辅助管线材料厚度按标准厚度即可，无需与项目管线厚度一致，材料标准选国家标准而非美国标准;钢板、管线、螺栓螺母均采用碳钢即可，所有由钢板、管等制成的临时连接管线在用于吹扫前，需做1 MPa的水压试验。单向阀如插板无需移除，除非特殊要求，复位时需使用新垫片。

3.2 使用外部容器作为气源

如果提供外部容器作为储气罐，那么该容器应具有有资质机构的最新检查和测试证书。应对此类容器进行内部检查以保证清洁度，并需确保容器不会产生碎屑而进入拟清洁的线路。储气罐的体积至少是待吹扫管线体积的2倍，且能承压0.2 MPa以上。必须对连接至被吹气系统或被吹气系统附件的系统进行保护，防比意外超压。为防比吹扫时系统过压，用作储气罐的容器，其最大工作压力要比空气压缩机的最大传输压力大。如果不可行，则应安装适当的临时减压阀。临时减压阀应在安全的位置排向大气，其压力设置应小于所使用储气罐的最大工作压力。在吹气之前，应识别可能加压的任何系统的适当隔离(包括通风孔和排水沟)并贴上标签;这些系统的隔离应为“阻塞或排放”或遮盖。对于直接吹气，如要通过直接连接临时管道或软管清洁，则待清洁的管道直径应小于等于2英寸，且空气压缩机有能力以验证要求的速度使用。禁比通过控制阀、交换器或容器合并做吹气容器，除非首先清洁包括此类装置的系统。建议为管线吹气时使用“牺牲”阀门，避免损坏永久阀门;使用永久阀门应经过业主同意;所有牺牲阀门的等级必须高于可从供应压缩机获得的最大压力。

4 空气吹扫原则与速率

吹扫时应按照先主管、后支管、最后排放管的顺序依次进行。吹扫出的脏物不得进入己合格的管道及设备。吹扫主管时，把主管阀门全部打开，尾部的盲板也打开，其余支管、排放管阀门关闭。主管吹扫完毕后，将主管盲板封闭，逐步开始吹扫支管，吹扫时打开该支管的阀门，吹扫完一个支管时，关闭阀门，打开其余支管吹扫，依此类推。也可多个支管同时吹扫，依具体情况确定。

吹扫前应检验管道支吊架的牢固程度，必要时应予加固。如果管道没有适当的支撑或限制，高速空气将有使得弯管变直的倾向，即“管线反冲”，必须小心防范。没有被正确支撑的管线不能进行空气吹扫。不允许吹扫的设备及管道必须与吹扫系统隔离，并应做出明显标记，待试验完毕后恢复。不符合压力要求并因而不能实现吹扫的地方，需安装临时减压阀，其整定压力应小于储气罐的最大工作压力。临时减压阀应安全排放，其流量应大于空压机的最大传输率。连接到或临近被吹扫管线系统的，也应采取保护措施以免过压。隔离可能加压的系统，空气吹扫前确认高低点并张贴标签，隔离方式为封堵或盲死。健康、安全与环境(HSE)告示板上张贴明显的标绘图，标明发生吹扫/冲洗的位置。禁比吹扫储气罐中含有控制阀、交换器或容器，除非这些装置己清洁干净。

为达到预期的清洁要求，需要合适大小及压力的储气罐，使其达到待定的速率以吹扫管线(参考前述C值计算内容)。在气体工艺管线中，速度应为60 m/s和1.3倍最大处理流速下所获得速度之间的最小值，最小流速为30 m/s;在液体工艺管线中，应采用30~60 m/s之间的速度;当吹扫大体积长距离管线系统时，吹扫压力应逐级增加(比如0.05 MPa, 0.1 MPa, 0.15 MPa等)，直至达到吹扫压力。

5 清洁效果判定

流体带动力可以清除并移走杂质，由带动力的计算可以很好地看出清洁的效果。应用公式(1),由因数C判断吹扫有效性，C值应该大于1，理想值大于等于1.5。需要确保在冲洗或吹扫后清洁度达到一个标准，无论是在正常操作还是操作不当的情况下，留在管道或设备中的杂质都不会进一步移动。

对于清洁效果的判定，遵循以下标准。

(1)当目测排气无烟尘时，检查排出口处的空气。刚开始时排出空气是褐色的，随着吹扫的进行，空气颜色越来越淡。本方法适用于大多数的工艺及公用管线。

(2)对于清洁要求更高的管线(尤其是压缩机连接管线)，需要使用靶板。靶板可用铝板或软金属板制作，安放在管线末端。在末端排除空气干净后，再用靶板检测。主要通过检测靶板上的点数及表而状态来判断。应在排气口设置贴白布或涂白漆的木制靶板检验，5 min内靶板上无铁锈、尘土、水分及其他杂物，露点-40℃以下，即为合格。如果表而呈灰色，点密集，则需继续吹扫。要记录靶板每一次的情况以作对比。

另外，有的项目要求至少10%的管线要用内窥镜进行管内壁清洁检验。

6 其他注意事项

吹扫前必须将吹扫出气管接至空旷无人处，且阀门应安装在便于操作处，以防吹扫气伤人。在吹扫前需做好预留口、移除项工作。吹扫完成后还有干燥与维护等各种后续工作。

6.1 管线预留口

关于管线过程清洁方案及预留清洁口事宜，主要分为三种情况。

(1)对于DN≥750 mm的管线，人工清洁，逐段清洁。清洁口预留:建议每一次组对后对该组对焊点及管段进行人工清洁。

(2)对于DN﹤350 mm的管线，空气吹扫。清洁口预留:对于两末端开口管线，无需预留清洁口，整体空气吹扫;对于末端管帽封堵管线，预留口为带管帽的单管处的现场焊口。

(3)对于350 mm≤DN﹤750 mm的管线，应按照150 m左右一段设计预留口(双向)。清洁前可用内窥镜检测管线内有无凝结物。若有，则采用水射流清洁;若无，则采用空气吹扫。及时跟踪现场管线组对情况，及时提醒清洁人员。

6.2 移除项

管道吹扫前，不应安装孔板、法兰连接的调节阀、重要阀门、节流阀、安全阀、仪表等，移除或不安装所有的流量计、涡流计、比回阀、测温孔、取样孔等，必要时应采用连通管临时连接。吹扫/冲洗时，移除所有的球阀、蝶阀、控制阀，并用临时单管替换。对于焊接的上述阀门和仪表，应采用流经旁路或卸掉阀头及阀座加保护套等保护措施。所有的压力安全阀不安装，需按尺寸安装假管及支撑。

根据图纸生成阀门移除项清单，下发给施工单位，施工单位据此来制作假管替代阀门等。移除以上项，完工后复位。

6.3 干燥与维护

管线清洁后，需立即用-40℃的干燥空气对管线进行干燥处理，使其露点达到-10℃。干燥后需充干空气维护:露点-10℃，压力不低于10 kPa干燥标准。如果可证明管线内没有自由水(通过内窥镜查看)，则干燥露点要求可降为-10℃。

7 结语

本文对LNU管道空气吹扫进行了分析和计算，并阐述了吹扫施工需要注意的问题。施工前全盘考虑，会使施工进行得更顺畅。如果项目初期未充分考虑预留口，在后续施工需要预留口时，将不得不进行切割焊接操作;牺牲阀均由现场人员操作，如能进行远程控制，将可以避免现场人员的安全事故。在实际项目施工时，还需根据具体情况采用科学合理的清洁方案。