输气管道清管工艺.
管道清管工艺—王亚明
清管球的密封
清管球的密封条件主要是球体的过盈量，这要求 为清管球注水时，一定要把球内的空气排净，保证注 水口的严密性。否则，清管球进入管道受压后的过盈 量是不能保持的。
管道温度低于0℃时，球内应灌注低凝固点液体 （如甘醇），以防冻结。
清管球的用途
QQ 223311..55DD22PP GG
式中：P—距放空口4倍内径测得的压力，MPa；
D—放空管出口内径，mm；
G—天然气相对密度。
5、清管时排污量 清管排污量可直接从排污池容积标尺上读出
三、清管器的分类与特性
任何清管器都要求具有可靠的通过性能（通过弯头、三通和管道变形 的能力），足够的机械强度和良好的清管效果。
直型变径清管器
碟型钢刷清管器
（3）泡沫清管器
泡沫清管器外貌呈炮弹形， 头部为半球形或抛物线形，外径 比管道内径大2%～4%，尾部呈 蝶形的凸面，内部芯体为高密度 泡沫，表面涂有聚氨酯材料。
泡沫清管器工作原理和密封性
这种类型清管器的密封性能较好，使清管器前后形成压 差，推动清管器向前运行。沿清管器周围有螺旋沟槽或圆孔， 可保证体内充满液体，而不致被压瘪。带有螺旋沟槽的清管 器，在运行时螺旋沟槽产生分力，使其旋转前进，故清管器 磨损均匀。
变径皮碗实为直型皮碗的一种形 （a）直型皮碗 式，主要用于变径管道的清扫。
（b）变径皮碗
皮碗形状
碟 型 皮 碗 具 有 更 好 的 密 封 性 能 ， 有深碟和浅碟之分，同时还可在皮 碗上加钢钉增加清扫效果。
钢 刷 应 可 与 皮 碗 进 行 良 好 的 互 换 ， 在管道清扫过程中，对管道的除锈、 除垢具有良好的清扫效果。
长距离输气管道的清管工艺及常见问题分析
78实践研究表明，如果有杂质积存于长距离输气管道中，将会对气体质量造成影响，输气能力和计量精度受到影响，管线内壁腐蚀也会遭到加剧。
如果管径在20厘米以上，通常会借助于皮碗清管器、发送清管球等方法来将管内污物清除掉，其具备较好的效果，清管球借助于充液，对过盈量有效控制，具有较好的密封效果，能够将管内积液有效清除掉；而皮碗清管器在能够朝着固定的方向运行，制造使用难度较小，得到了广泛应用。
1 清管主要工艺设备1.1 清管器的工作原理借助于气体压力，从被清扫管道始端推送清管器，直到末端；清管球大于管道内径，卡紧密封管内，在压缩空气的作用下，清管球缓缓前进，有效清扫管道内的杂物。
而皮碗清管器则是将皮碗边裙利用起来，紧贴管壁，具有较好的密封效果，在天然气压差作用下，推动向前。
1.2 清管器的结构和材料其中，聚氨酯为清管器主要材料，其具有较强的耐磨和耐油性能；如果管径在DN100以上，将空心球运用过来，首先排净球内的空气，然后充满水，注水口的严密性一定要控制；要不然进入到管道内，无法保持清管球的充盈量。
管内如果有较多的污物，且具备较小变形量，为了促使清管效果得到提升，可以将刚刷组合式清管器给运用过来。
2 长距离输气管道清管常见问题及处理措施根据相应的实践研究表明，清管作业具有较大的危险性，要清管器推动过程中，进气需要保持在稳定状态，按照每秒5米的标准严格控制清管器运行速度；在清管过程中，管内因为存积着一些粉尘、杂质和积液，导致卡堵故障出现于清管器内，那么就需要将监听点设置于管线沿途，以便对球的运行状况及位置等随时监听，及时找出和排除故障。
现阶段，有诸多的跟踪清管器被研发出来，其能够将球出现卡堵的确切位置给找出来，以便对清管器运行状况有效监视。
2.1 球前后漏气本种现象主要是清管球不能够正常运行，或者只有较慢的运行速度，在一定时间内没有达到相应地点，减小了推球压差，将发球站气压提高，依然无法增大压差。
主要原因就在于制作清管球的过程中，只有较小过盈量，或者没有加过盈量，球和管子内壁没有足够密封性，或者没有统一管线内径及管内径具有较大的偏差。
精选输气管道清管工艺
检测内容
E、管道腐蚀检测后的数据处理 通过现场处理和分析检测器记录的检测数
据，现场每段提供2—3个开挖校验点，并选择适 当点进行检测结果的现场开挖验证和数据标定， 最后经详细分析后提交完整的检测报告。检测完 成后，对检测数据进行分析处理，由于被检测管 段较长，检测数据量较大，系统、详细地检测报 告将在一个半月内提交给客户，并附带改造建议， 以供参考。
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组合式皮碗清管器
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泡沫塑料清管器
泡沫塑料清管器是表面涂有聚氨酯外壳的圆 柱形塑料制品。它是一种经济的清管工具。
与刚性清管器比较，有很好的变形能力与弹 性。在压力作用下，它可以与管壁形成良好的密 封，能顺利通过各种弯头、阀门和管道变形。
它不会对管道道造成损伤，尤其适用于清扫 带有内壁涂层的管道，但它的清管效果较差。泡 沫塑料清管器的过盈量一般为25 mm或按5%的过 盈量。
四、清管作业的安全措施
操作人员在操作设备时，要严格按照操作规程进行操作。 排污时排污池周围100米内（顺风向150米）要消除火源（包括 TEG），并设立警戒线，人员与设备远离排污池。 收发球及排污时要做好一切消防准备，严防事故发生。 清管作业时，非工作人员不得进入作业现场。 采用湿式作业法收球，以防硫化铁存在而发生自燃。 各小组人员要各司其职，忠于职守。 作业人员禁止穿化纤服装和带铁钉鞋，以防止静电和鞋底火花造成 事故。 安全人员有权制止任何人员违章操作。 车辆启动、TEG点火，必须确定周围无可燃气体存在后才可操作。 操作人员要严格执行站场安全规程。 安全人员负责测量现场可燃气体是否超标，如果超标应立即通知现 场作业人员。
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清管工艺
④ 分隔管内介质：用天然气置换管内空气、试 压水或用空气置换管内天然气时，用清管器分隔 两种介质，可防止形成爆炸性混合物，减少可燃 气体的排放损失，提高工 作效率； ⑤ 涂敷管道内壁缓蚀剂和环氧树脂涂层：液体 缓蚀剂可用一个清管器推顶或用两个清管器夹带， 在沿线运行过程中涂上管道内壁。环氧树脂的内 涂施工比较复杂，其 中包括：管道内壁的清洗、 化学处理、环氧树脂涂敷和涂敷质量的控制和检 查等内容，这些工序都是利用专门的清管器实现 的。
管道清管工艺—王亚明
2、处理方法
此时可根据计算球的位置及管线高差图分析，当推球压力不断 上升，推球压差增大，且计算所得球的位置又在高坡下时，可判断为 推力不足。一般采用增大球后进气量，提高推球压力。若球后压力升 高到管线允许工作压力时，球仍不能运行，则可采用先排气，增大推 球压差，直到翻过高坡为止。
p
式中：P—最大压差，MPa;
P1—清管器的启动压差，MPa；
P2—最大压差当前收、发站之间输气压差，MPa； P3—估算管内最大的积液高程压力（绝压），MPa。
4、清管时放空气量
当高速大气量排放天然气时，高端压力大于 84KMa，则天然气经
过放喷管线开口呈临界流动状态，此时可根据下式计算： 22
（二）球破
1、原因 （1）清管球质量差； （2）清管段焊口内侧太粗糙；
（3）干线球阀未全开；
（4）球被刮破或削去一部分。
2、处理方法
检查和判断球破原因，排除故障后，常采用再发一个球推顶破球运行。
（三）、卡球
1、原因 清管球在行进中遇到较大物体或因管道变形而卡在管内，卡球 的现象是球后压力持续上升，球前压力下降。
泡沫清管器特别适合清扫 带有内涂层的长输大口径输气 管道，但是清除强度不如刷式 清管器高。泡沫清管器的过盈 量一般为25mm。
其他类型清管设备
智能清管器
除了上述介绍的几种清管器 外，还有一些其他类型清管器的， 特别是智能清管器。起作用也不 仅仅是清管，并且可用于检测管 道变形、管道腐蚀、管道埋深等。 智能清管器按其测量原理可分为 磁通检测清管器、超声波检测清 管器和摄象机检测清管器。
发送清管器操作安全注意事项
（1）按操作规程开、关快开盲板；
（2）快开盲板正面和内侧面不得 站人； （3）清管器应送入至发球筒的候 部，即大小头处；
长输天然气管道清管作业规程
长输天然气管道清管作业规程中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 6383-99长输天然气管道清管作业规程Welding Procedures for Vertical Down Stick Welding of Pipes主编部门：中国石油天然气总公司基建工程局批准部门：中国石油天然气总公司石油工业出版社一、范围本标准规定了长输天然气管道清管作业全过程的各项技术要求。
本标准适用于长输天然气管道清管作业。
二、定义本标准采用下列定义：过盈量清管球外径(皮碗清管器皮碗外径)减管道内径所得值与管道内径的百分比。
三、清管作业的目的和周期1 、目的清扫长输天然气管道内杂物、积液、积污，提高管道输送效率，减少摩阻损失，减少管道内壁腐蚀，延长管道使用寿命。
2 、周期根据管道输送介质的性质，视管道的输送效率和压差确定合理的清管周期。
四、清管前调查1、输气管道状况调查调查管道规格，管道长度，管道使用年限，管道安全工作压力，管道相对高程差，管道穿越和跨越情况，管道弯头、斜口，管道变形，管道中间阀室，管道支线、三通，管道地貌特殊状况等。
2、收、发清管器站场调查调查收、发球筒，阀门，仪表，放空管、排污管及其周围环境状况。
3 、其它调查调查管道历次清管记录，管道当前输气流量、日输气量，管道工作压力，管道输送压差及输送效率等。
五、编制清管方案1、技术要求1．1 管道基本状况描述根据清管前调查进行编写。
1．2 清管器的选择根据管道状况、清管器特性，可选择清管球、皮碗清管器或二者结合使用等。
1．3 清管器过盈量选择一般情况下：清管球注满水过盈量：3％～10％。
皮碗清管器过盈量：1％～4％。
1．4 清管段起终点最大压差的估算根据管道地形高程差、污水状况、起动压差、当前输气压力差、历次清管记录等估算。
一般近似计算公式为：P=P1+P2+P3 (1)式中：P——最大压差，MpaP1——清管器的起动压差，MpaP2——当前收、发站之间输气压力差，MpaP3——估算管内最大的积液高程压力，MPa。
输气管道的清管工艺及常见问题分析
输气管道的清管工艺及常见问题分析摘要：随着社会经济的不断发展，天然气的使用规模越来越大，因此我国天然气的运输行业得到了很大的发展。
但是输气管道在长期运行过程中，管道内会产生一定的杂质，如果这些杂质粘贴在管道内壁上，得不到及时处理，可能会严重影响到输气管道的运输效率，因此需要对输气管道进行清管，然而在清管过程中会发生一些问题，通过分析输气管道清管工艺中的常见问题，并提出相应的改进措施，能够有效提高输气管道的运行效率。
关键词：输气管道；清管工艺；常见问题；分析为了能够保证输气管道的正常运行，需要定期对输气管道进行清管工作，如果输气管道内聚集硫化氢腐蚀产物以及其他的杂质，很有可能导致输气管道发生堵塞，造成输气设备发生故障，因此就需要对输气管道进行清管作业。
为了能够保证清管作业能够正常运行，并且确保清关系能够正常收回，就需要根据输气管道的实际运行情况调整清管工艺，在不影响用户使用的情况下合理控制清管器的运行效率，因此加强输气管道的清管工艺分析有着非常重要的作用。
1输气管道清洁工艺的工作原理输气管道在进行清洁工作过程中，通常情况下会选择聚氨酯为主要材料的清洁器具，其主要的优点是具有较高的耐磨性和耐油性。
在进行清洁工作之前，需要排除空心球内的空气，然后再放满水，在气体压力的作用下，清管的空心球会从管道的始端直到管道的末端，将管道内的杂质进行有效清洁。
另外，在应用皮碗清管器时，需要将皮碗清管器的边裙进行有效利用，使其能够紧贴着管壁，在压差的作用下不断向前推进。
2输气管道清洁工艺中常见的问题以及解决措施输气管道的清管作业属于高危作业，在进行清管过程中，需要保证清管器的进气稳定性，并且清管器的运行速度不宜过快。
在清管过程中，管道内存在着大量的积液、粉尘等杂质，很有可能造成清关系发生故障，因此要在管线沿途中安排工作人员对各分输站、清管站的重要位置设立监听点，随时监听清管球的运行状况以及位置，确保在发生故障以后能够及时进行解决。
输气管道运行清管
控制系统是清管系统的控制中心，负责控制清管器的发送和接收，监测清管过程的各项参 数，保证清管过程的顺利进行。
清管过程的注意事项
安全措施
在清管过程中，应采取必要的 安全措施，如设置警示标志、 封闭管道两端等，以防止意外
事故的发生。
管道压力控制
在清管过程中，应控制管道内 的压力，避免压力过高或过低 对清管器和管道造成损坏。
输气管道运行清管
目录
• 输气管道运行清管概述 • 清管方法与技术 • 清管设备与工具 • 清管过程的安全管理 • 清管效果评估与改进
01
输气管道运行清管概述
定义与目的
定义
输气管道运行清管是指通过物理或化学方法清除输气管道内的杂质、积液和积气的过程，以保证管道的顺畅运行 和输气的质量。
目的
输气管道在长期运行过程中，可能会积累杂质、积液和积气，导致管道堵塞、输气效率下降和安全隐患等问题。 因此，清管的主要目的是清除管道内的杂质、积液和积气，保证管道的顺畅运行，提高输气的质量和效率，同时 降低安全风险。
清管器
01
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03
清管器类型
根据用途和功能，清管器 可分为标准清管器、收发 分体清管器和智能清管器 等。
清管器材质
清管器的材质通常为耐磨、 耐压、耐腐蚀的高分子材 料，以确保在管道中运行 时不会损坏。
清管器尺寸
根据管道的直径和长度， 选择合适的清管器尺寸， 以确保清管效果和安全性。
发送与接收设备
安全防护用品
清管作业需要穿戴安全帽、 防护服、手套等安全防护 用品，以确保作业人员的 安全。
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清管过程的安全管理
安全风险识别与评估
识别清管过程中可能 存在的安全风险，如 管道破裂、气体泄漏、 爆炸等。
天然气长输管道清管技术
器。当然，在多数情况下选择组合发放的形式效
为将来的腐蚀调查和管道完整性管理提供原始的 数据，通过内检测，确定管道投产时固有的缺陷 对运行管道，清管时应按下列顺序进行操作： （%） 确 认 现 场 符 合 发 球 条 件 ， 请 示 调 度 进 行 （! ）根据管道内杂质的类型确定清管器类型， 然后按照清管方案进行操作。 （ &） 如 果 对 管 道 进 行 内 检 测 ， 最 好 按 下 面 步 骤进行：发射普通清管器将管道内杂质清理干净； 发射带测径板的清管器或测径清管器；发射模拟 清管器；发射检测清管器。
’ 清管工艺 ’"!
清管作业是一项风险较大的作业，为了保证 安全，减少事故率，要提前做好充分的计划和准 备，主要包括以下几个方面的内容：
’"!"!
（ "） 掌 握 管 道 的 设 计 参 数 ， 包 括 管 道 的 设 计 压力、内径、壁厚、公称直径、材质及其力学性能。 （ *） 了 解 设 计 图 纸 及 竣 工 图 纸 ， 搞 清 管 道 走 向、高程差及各段高程差的最大值、所清管段各 阀室的间距和高程差、站场流程图。 （!）焊接记录。 （/）分段打压及通球报告。 （ &） 对 于 运 行 的 管 道 ， 要 收 集 近 期 管 道 的 运 行参数和以前清管资料，并对其进行分析，制订 合理的用气调配计划，提前做好气量调节，保证 清管期间球速和用气量的需要。 （#） 投 产 清 管 要 做 好 实 际 踏 线 和 勘 察 工 作 以 及现场资料收集工作，如：实际线路走向，查看 工程项目是否完工，所清管段是否满足清管要求， 站场是否具备收发球以及应急抢修的条件；设备 是否完好、状态是否正确，用电能否保证，通讯
!，清管器的总长度可根据皮碗节数的多少和直径 的大小保持在 ,/, - ,/# ! 范围内，皮碗唇部对管道 内径的过盈量取 ! 0 - # 0 。皮碗清管器有多道密
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泡沫塑料清管器
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泡沫塑料清管器
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智能清管器
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收、发球装置
清管器收、发装置，包括收、发球筒，工 艺管线，阀门以及装卸工具和通过指示器等辅 助设备。陕京二线永清站收、发球装置见图
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收、发球装置
收发球筒及其快速开关盲板是收发装置的主 要构成部分。筒径应比公称管径大 l~2 级。 发送筒的长度应能满足发送最长清管装置的 需要，一般不应小于筒径的 3～4 倍。接收筒应 当更长一些，其长度一般不小于筒径 4~6 倍。因 为输气管道常采用清管列车方式， 即一次清管 中，连续发人管道两个或更多的清管器，管道内 检测器的尺寸也比普通的清 管器长得多，接收 筒应能容纳它们，还需要容纳不进入排污管的大 块清出物。
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• 直板清管器安装发射机式跟踪仪。清管器跟踪设 备主要有磁棒式跟踪仪与发射机跟踪仪两种。使 用磁棒式跟踪仪时，如果跟踪仪掉在管道内，磁 棒式跟踪仪可能粘贴在管壁上，不太容易清除， 影响下次清管作业或管道内检测。使用发射机式 跟踪仪时，如果跟踪仪掉在管道内，较容易清除， 不影响下次作业与内检测。同时使用2种跟踪仪 时，如果跟踪仪都掉在管道内，不容易清除，会 影响下次清管作业或管道内检测。为确保清管作 业安全性，发射式跟踪仪器在安装前应与清管通 过指示器进行敏感性测试。
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清管工艺
④ 分隔管内介质：用天然气置换管内空气、试 压水或用空气置换管内天然气时，用清管器分隔 两种介质，可防止形成爆炸性混合物，减少可燃 气体的排放损失，提高工 作效率； ⑤ 涂敷管道内壁缓蚀剂和环氧树脂涂层：液体 缓蚀剂可用一个清管器推顶或用两个清管器夹带， 在沿线运行过程中涂上管道内壁。环氧树脂的内 涂施工比较复杂，其 中包括：管道内壁的清洗、 化学处理、环氧树脂涂敷和涂敷质量的控制和检 查等内容，这些工序都是利用专门的清管器实现 的。
输气管道清管工艺
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清管工艺
输气管道的输送效率和使用寿命很大程度上 取决于管道内壁和内部的清洁状况。对 气质和 管道有害的物质：如凝析油、水、硫分、机械杂 质等，进入输气管道后引起管道 内壁腐蚀，增 大管壁粗糙度，大量水和腐蚀产物的聚积还会局 部堵塞和缩小管道的流通 截面。在施工过程中 大气环境也会使无涂层的管道生锈，并难免有一 些焊渣、泥土、石 块等有害物品遗落在管道内。 管线水试压后，单纯利用管线高差开口排水很难 排尽。
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清管工艺
为解决以上问题，进行管道内部和内壁的清 扫是十分必要的，因此清管工艺一直是管道施 工和生产管理的重要工艺措施。清管的目的概括 起来有以下四方面： （1）清除管内积液和杂物（粉尘），减少摩阻 损失，提高管道的输送效率； （2）避免低洼处积水（因水的来回波动不仅因 存在电解液加快电化学腐蚀， 而且产生机械冲 刷，使管壁减薄，造成腐蚀破裂）； （3）扫除管壁的沉积物、腐蚀产物，使其不存 在附加的腐蚀电极，减少垢下腐蚀；
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清管器的分类与特性
任何清管器都要求具有可靠的通过性 能（通过弯头、三通和管道变形的能力）， 足够的机械强度和良好的清管效果。 清管球 皮碗清管器 泡沫塑料清管器 智能清管器• • • •6清管球1.概述
清管球是用耐磨的 橡胶制成的圆球，中空 （DN>100mm），壁厚 为30～50 mm，球上有1 个可以密封的注水排气 孔。 注水孔有加压用的单 向阀，用以控制打入球 内的水量，调节清管球 直径对管道内径的过盈 量。
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清管工艺
（4）进行管道内检测等许多新的用途。 ① 定径：与清管器探测定位仪器配合，查出大 于设计、施工或生产规定的管径 偏差； ② 测径、测厚和检漏：与测量仪器构成一体或 作为这些仪器的牵引工具，通过 管道内部，检 测和记录管道的情况； ③ 灌注和输送试压水：往管道灌注试压水时， 为避免在管道高点留下气泡，影 响试验压力的 稳定，在水柱前面发送一个清管器就可以把管内 空气排除干净；
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组合式皮碗清管器
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泡沫塑料清管器
泡沫塑料清管器是表面涂有聚氨酯外壳的圆 柱形塑料制品。它是一种经济的清管工具。 与刚性清管器比较，有很好的变形能力与弹 性。在压力作用下，它可以与管壁形成良好的密 封，能顺利通过各种弯头、阀门和管道变形。 它不会对管道道造成损伤，尤其适用于清扫 带有内壁涂层的管道，但它的清管效果较差。泡 沫塑料清管器的过盈量一般为25 mm或按5%的 过盈量。
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3.密封条件 清管球的密封条件主要是球体的过盈 量，这要求为清管球注水时，一定要把球 内的空气排净，保证注水口的严密性。否 则，清管球进入管道受压后的过盈量是不 能保持的。 管道温度低于0℃时，球内应灌注低 凝固点液体（如甘醇），以防冻结。
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4.运动状态 清管球在管道中的运动状态，周围阻 力均衡时为滑动，不均衡时为滚动。因此， 表面磨损均匀，磨损量小。只要注水口不 漏，壁厚偏差小，它可以多次重复使用。 保证注水口的制造质量是延长清管球使用 寿命的一个关键，清管球的壁厚偏差应限 制在10％以内。
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清管球
2.工作原理 清管球的制造过盈量为3％～10％， 其工作原理是利用气体压力将清管球从被 清扫管道的始端推向末端。由于清管球比 管内径大3％～10％，在管内处于卡紧密封 状态，当压缩空气推动清管球在管道中前 进时，便将管道内的各种杂物清扫出来。 清管球不能定向携带检测仪器，也不 能作为它们的牵引工具。
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• 清管球的变形能力要好，能越过块状物体 等障碍，能通过管道变形处，而且可以在 管道内做任意方向的转动。由于清管球和 管道的密封接触面较窄，在越过直径大于 密封接触带宽度的物体或支管三通时，容 易失密停滞。
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皮碗清管器
皮碗清管器（直板清管器）有一个刚性骨架 和前后两节或多节皮碗构成。它在管内运行时， 保持固定的方向，所以能够携带各种检测仪器和 装置。清管器的皮碗形状是决定清管器性能的一 个重要因素，皮碗的形状必须与各类清管器的用 途相适应。 皮碗清管器由橡胶皮碗、压板法兰、 导向器及发讯器护罩组成。它是利用皮碗边裙对 管道的 1％～4％左右过盈量与管壁紧贴而达到密 封，清管器由其前、后天然气的压 差推动前进。 皮碗清管器密封性能良好，它不仅能推出管 道内积液，而且推出固体杂质效果远比 清管球好。