管道冲洗和吹扫之爆破吹扫

钢制管道在强度试验合格后和气压严密性试验前，按 GB50235-2010《工业金属管道工程施工及验收规范》的要求，应进行冲洗和吹扫。多年来主要采用水冲洗、空气吹扫、蒸汽吹扫等技术进行冲洗和吹扫。对于小直径管道这是比较有效的，对于直径较大的管道常常由于吹扫介质的流速满足不了规定的要求而达不到理想吹扫效果。由于管路附件和仪表越来越先进．生产工艺技术要求不断提高．一些施工技术已不能满足施工要求。在大口径钢制管道的吹扫与冲洗施工中．爆破吹扫法正在取代以往采用的其它施工方法。 爆破吹扫是将被吹扫的管道一端用强度比管道低得多的爆破片封闭，另一端通入压缩空气。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。同时管道内的焊渣和其它杂物在爆破引起的震动作用和高速气流的冲击下也随之排出，反复数次，即可达到吹扫要求。 爆破吹扫的准备工作及施工要求：
 (1)管道的压力试验已合格，工程质量已达到施工规范及设计文件的规定；   
(2)吹扫方案已经建设单位、监理单位批准．并为参与吹扫人员掌握；
(3) 不允许参与吹扫的孔板．流量计、阀门等已经隔离，该吹扫管道与其它相邻管道．设备业已隔离；
(4) 爆破系统的选择非常重要．直接关系到系统吹扫的洁净程度和吹扫工效的高低。一般应依据管道施工图并结合实际工艺流程来划分．充分考虑由于爆破引起的作用力影响．尽可能减少临时加固点，并便于系统内联接进气管、安装压力表．更换爆破片．而且在系统上游应具有足够的气容．以保证系统上游的吹扫质量；
(5) 系统确定后．应根据管道实际安装场地选择爆破口，其原则是必须有足够的爆破空间．爆破口处一般应有 10m 以上的空地宜在管道的最低部位，尽可能选择管道的端头且易于防护的地点，一般选择水平或向下方向，爆破口处应有坚固的支架；
(6) 爆破片可使用普通石棉板，厚度一般为 1~3mm，可在石棉板上划“十”字或“井”字号，爆破压力一般在 0.3~0.4MPa 即可，压力太小爆破次数增加且爆破片不易破裂，压力过大不安全，易发生伤人事故。 吹扫的工艺特点及流程：
采用爆破吹扫技术进行钢制大口径管道吹扫施工，具有以下特点：
(1) 吹扫介质流速高(不小于 15m／s)携带力强，能吹出管内泥土、焊渣和管道低洼处的残存积水及其它杂物；
(2) 吹扫效率高。同一规格、长度的管线，一般情况下爆破吹扫 4~6 次即可达到清洁要求；
(3) 由于爆破吹扫气流速度高，不仅铁锈、杂物等被吹出。管线死角处的杂物也会由于爆破时的震动，被急速膨胀的气流带处，吹扫质量明显提高；
(4) 对于大口径管道，很难找到与之相配的较大气源，质量不易得到保障，爆破吹扫尤其是适用于大口径管道；
(5) 与其它冲洗、吹扫方法相比，爆破吹扫需用的设备和手段用料少(主要设备为一台空压机，气源为大气)，省工省时成本低，技术要求也不高，易于推广应用；
(6) 管道直径在 DN100~600mm 范围内的中、大口径钢制工业管道均可采用。管径小于 DN200mm 的钢管线采用该吹扫技术时也可采用电动碟阀来代替爆破片，通过快速开关阀门，即可达到与爆破吹扫同样的效果。吹扫工艺流程：确定吹扫系统→安装临时盲板（隔离不能吹扫的装置与系统）→安装压力表（局部管线、管架临时加固）→开启系统中的全部阀门→安装爆破片→充气→ 爆破→质量检查、打靶（不合格则从安装爆破片步骤重复）→验收

### 爆破吹扫详解

**定义**  
爆破吹扫是一种利用瞬间释放的高压气体（如压缩空气、氮气）产生冲击波，清除管道内焊渣、锈垢等杂质的工艺。相比常规吹扫，其特点是**高压瞬态释放**，适合处理复杂管道系统。

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#### **实施步骤**
1. **前期准备**  
   - **系统隔离**：断开与无关设备的连接，加盲板防止反冲。  
   - **安装爆破装置**：在管道末端设置爆破片（额定破裂压力需精确计算，通常为设计压力的1.1-1.3倍）或快开阀。  
   - **安全防护**：设置警戒区，人员穿戴PPE（护目镜、防噪耳罩）。  

2. **操作流程**  
   - **分段处理**：长管道需分段吹扫，每段长度≤300米（根据ASME B31.3建议）。  
   - **充压与释放**：  
     - 充压至预设值（如0.6 MPa），通过快速开启阀门或爆破片破裂瞬间泄压。  
     - 重复3-5次，直至靶板检测合格。  

3. **质量验收**  
   - **靶板测试**：采用铝制靶板（厚度0.5-1mm），放置于排放口。合格标准为：  
     - 无肉眼可见颗粒物；  
     - 撞击坑直径≤0.8mm（参照SH/T 3518规范）。  
   - **内窥镜辅助检查**：针对弯头、阀门等死角。  

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#### **适用场景**
- **大口径管道**：DN≥300mm，常规吹扫效率低。  
- **复杂结构**：多分支、长距离（如化工厂反应器供气管线）。  
- **高洁净要求**：医药无菌管道、食品级氮气管线。  
- **干燥敏感系统**：忌水管道（如液态氧输送管）。  

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#### **安全要点**
- **压力控制**：严禁超设计压力，需设置安全阀（冗余保护）。  
- **排放管理**：排放口45°朝上，避开人员及设备，必要时加装消音器。  
- **气体选择**：可燃管道用氮气（防爆），氧气管道需脱脂处理。  
- **环境监测**：密闭空间需检测氧气含量（≥19.5%）。  

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#### **优缺点对比**
| **优点**                  | **缺点**                  |
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| 效率高（单次耗时≤5分钟）  | 设备成本高（需空压机组）  |
| 清洁彻底（可达SA2.5级）   | 噪音大（≥85dB，需降噪）   |
| 适合复杂结构               | 不适用于脆弱材质管道      |

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#### **行业应用案例**
- **石油化工**：催化裂化装置反应器管线，清除催化剂粉末。  
- **电力**：锅炉蒸汽管道投用前，去除氧化皮。  
- **制药**：纯化水系统管路，确保无微生物残留。  
- **LNG储运**：低温管道吹扫，避免水分冻结。  

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**注意事项**  
- **合规性**：遵循API 570、GB 50235等标准。  
- **残余物处理**：收集吹出杂质，防止环境污染。  
- **记录备案**：保存压力曲线、靶板照片等过程数据。  

通过合理设计压力参数与严格操作流程，爆破吹扫可显著提升管道清洁效率，保障系统安全运行。   

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钢制大口径管道经过强度试验合格后，在进行气压严密性试验前，需要使用爆破吹扫技术来清洁管道。这种方法通过在管道一端封闭后注入压缩空气，当压力超过爆破片承受的极限压力时，爆破片破裂，压缩空气迅速喷出，将管道内的焊渣和杂物一并排出，多次重复后可达到清洁要求。此法适用于直径较大的管道，因为它可以提供高流速、高携带力的吹扫介质，操作简便，费用较低，能有效提高工作效率和吹扫质量。在使用前需确保管道隔离安全，选择合适的爆破口，并正确安装爆破片。爆破吹扫结束后，还需进行质量检查和验收。
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