GB50235-97《工業(yè)金屬管道工程施工及驗收規(guī)范》中有規(guī)定:空氣吹掃是一種以空氣為介質(zhì),經(jīng)壓縮機加壓(通常為0.6~0.8 MPa ),對輸送氣體介質(zhì)的管道吹除殘留的臟雜物或液體的方法。
在制藥行業(yè),制藥系統(tǒng)管道工程,往往都是壓力低、管徑小的情況;通常藥廠車間配置的工藝氣體壓力不超過0.8Mpa;有些氣壓轉(zhuǎn)料或吹掃的工藝管道要求的給氣壓力甚至在0.4Mpa以下,管道流速在8-15m/s左右。
管道在強度試驗和嚴(yán)密性試驗檢驗合格并在隨后的氣體置換、投產(chǎn)試運前,要進行沖洗和吹掃,以清除管道內(nèi)的污物和雜質(zhì);有些工藝氣體管道,在脫脂之后需要吹干,以保證運行時干燥度驗證測試符合要求;同時,物料系統(tǒng)運行時,也會有管道通過工藝氣體吹掃的方法,實現(xiàn)轉(zhuǎn)料和吹干等要求。
吹掃的方法有兩種,空氣吹掃和爆破吹掃。采用空氣吹掃,應(yīng)有足夠的氣量,使吹掃氣體的流動速度大于正常操作氣體流速,一般最。低不小于20m/s,以使其有足夠的動量,吹掃出管道和設(shè)備中的殘余附著物;空氣吹掃時空氣消耗量一般都很大,并且要有一定的吹掃時間;這種情況,在制藥車間工藝氣體的配置通常達(dá)不到空氣吹掃要求的條件。因此在實際應(yīng)用時,往往采用的是爆破吹掃法。
爆破法吹掃通常適用于大直徑管道或拐彎多、支線多、臟污不易清除以及氣量不足的管道,爆破吹掃可以采用分段吹掃。
圖1 管道吹掃示意圖
采用爆破法吹掃管道時,吹掃介質(zhì)(空氣)在被吹掃管道B端的瞬間流速CB可以由管內(nèi)流體能量衡算式算出。由流體的伯努利方程可知:
式中:
PB—爆破時B處的壓力,為0
g—重力加速度
?z—A、B兩處的高度差
當(dāng)管道內(nèi)空氣壓力逐漸升高至一定強度時,B處突然打開,管道雜質(zhì)和灰塵在爆破引起的振動和高速氣體的沖擊作用下會隨之排出。
(1)爆破時出口壓力為0,較小的管道壓力即可保證爆破口氣體的流速足夠大(遠(yuǎn)高于規(guī)范要求的20m/s),高速氣體流出管口具有極。強的攜帶能力,可吹出管內(nèi)雜物和管道低洼處的積水。
(2)爆破時產(chǎn)生的振動,會使管道拐彎、死角處的雜物被急速膨脹的氣流帶出,從而保證吹掃質(zhì)量。
(3)如果一次吹掃不干凈,可反復(fù)爆破吹掃,從而達(dá)到清潔要求。
(4)空氣吹掃過程中,當(dāng)目測排氣無煙塵時,應(yīng)在排氣口設(shè)置貼白布或涂白漆的木制靶板檢測,5分鐘內(nèi)靶板無鐵銹、塵土、水分及其他雜物,應(yīng)為合格。
(1)設(shè)計吹掃方案,爆破吹掃為了保證吹掃質(zhì)量,通常采用分段吹掃;爆破吹掃的系統(tǒng)上游需要有足夠的氣容保證吹掃效果;分段末端需要能安裝靶板、爆破閥及固定裝置。
(2)確定吹掃流程見圖2;根據(jù)系統(tǒng)性質(zhì)和實際條件,制定符合的操作流程。
圖2 爆破吹掃的流程
(3)根據(jù)設(shè)計方案和吹掃流程,安裝隔離盲板,隔離與其它相鄰的管道和設(shè)備;隔離不允許參與吹掃的孔板、流量計、閥門等。
(4)配臨時線和安裝給氣點。臨時線的長度、甩頭的數(shù)量、位置要方便給氣;主線及甩頭需安裝閥門和壓力表。
(5)安裝爆破片和設(shè)置隔離屏障。被吹掃的管道末端安裝爆破片或制動裝置,實現(xiàn)管道內(nèi)沖壓后瞬時爆破的功能。
(6)爆破。爆破點壓力根據(jù)不同的管徑和吹掃要求,依據(jù)技術(shù)人員的經(jīng)驗和現(xiàn)場測試,確定爆破壓力。若1次爆破達(dá)不到吹掃質(zhì)量,可以采用多次吹掃的方法,直至達(dá)到理想的吹掃效果。
由于爆破吹掃是一項存在危險的作業(yè),所以在爆破吹掃前和過程中必須有風(fēng)險評價及削減措施,以保證現(xiàn)場人員及設(shè)備的安全。
(1)爆破口前方嚴(yán)禁行人走動,應(yīng)設(shè)置為禁。區(qū),拉好警戒線,并設(shè)專人看護,另外對爆破片周圍易損的設(shè)備或其它部件做好保護。
(2)每次爆破吹掃前,應(yīng)對吹掃管路、閥門、盲板、爆破口、進氣點、壓力表等部位進行仔細(xì)的檢查。
(3)吹掃排放的贓物不得進入已清潔合格的設(shè)備或管道,也不得隨地排放;管道吹掃合格并復(fù)位后,不得再進行影響管內(nèi)清潔的其他作業(yè)。
(4)整個吹掃過程必須由負(fù)責(zé)人統(tǒng)一指揮,關(guān)鍵部位張貼警示標(biāo)識。
(5)管道的爆破吹掃給定壓力不得超過管道最大允許使用壓力。
采用爆破法吹掃,吹掃氣體流速遠(yuǎn)高于規(guī)范要求的氣體清掃管道流速(20m/s),可以滿足低壓、低流量管道的吹掃要求;吹掃效率高,吹掃質(zhì)量好。
爆破吹掃攜帶力強,能吹出管內(nèi)泥土、焊渣和管道低洼處的殘存積水及其它雜物。
爆破吹掃適用于制藥行業(yè):工藝管道清洗鈍化前的吹掃清潔;工藝管道清洗后的除濕、吹干;以及轉(zhuǎn)料管道內(nèi)殘料處理,滅菌后吹干保壓等工況。
- 參考文獻(xiàn) -
[1] 李智.大口徑工業(yè)管道爆破吹掃技術(shù)[M].北京;機械工業(yè)出版社,2004:31-39;
[2] 周猛、王。勇為;工藝管道爆破吹掃技術(shù)的探討.蘇州;壓力容器與管道,2013:11期;
[3] 中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會化工分會.GB50235-2010工業(yè)金屬管道施工與驗收規(guī)范[S].北京;中國計劃出版社,2011