长输管道水试压

PAGEPAGE5长输管道水试压、干燥施工介绍·1、管道试压的目的·2、管道试压规范要求·3、水源/排水点的确定·4、试压分段划原则及设备材料·5、管段注水试压·6、质量标准和记录·8、健康、安全、环保·9、管道干燥施工简介（一）管道试压的目的在管道内部施加一定的压力，对管道进行强度和严密性试验，可以及时发现管道存在的缺陷，检验管道质量，以便及早采取措施，排除管线中的隐患。同时施加的内压力对管子有一定的预拉伸作用，可以充分消除管道在组对焊接、下沟、连头等施工过程中产生的应力集中现象，取得较大的安全度(同时也是检查上一工序施工中的质量，如斜口、管材变形等)。因此，进行管道试压对长输管道的安全运行有非常重要的作用。（二）管道试压规范要求按照GB50369-2006《油气长输管道工程施工及验收规范》的要求，管道组焊、检验、下沟后，一、二级地区输气管道应采用洁净水或空气进行分段强度试压和严密性试验；三、四级地区输气管道应采用洁净水进行分段强度试压和严密性试验；管道试压前应进行清管，清管、试压过程及要求按照《油气长输管道工程施工及验收规范》执行。在相对高差很大、人烟稀少的一、二类地区，若试压水源取用及排放确实有困难，不排除使用气压试验的可能性，但必须由业主确定，并制定气压试验方案。分段管线的连接用管亦须使用经过强度试压的钢管，在分段试压时可以考虑额外增加若干长度不同壁厚的钢管参与试压。当环境温度降低到2℃时，执行冬季试压方法。在试压管道里的水全部排出以后，业主将安排单独的管道干燥承包商完成试压段的干燥施工。水压试验流程图合格合格合格准备工作完善扫线试压分段清管、测径注水排气管道强度试压安装上水系统管道严密性试压排水、吹扫泄压处理不合格不合格 （三）水源和排水地点的确定长输管道试压用水源和排水地点要经过认真考察沿线，若缺水或水质太差，应在管线附近打井取水。获取水压试验用水的取/排水许可证，并向试压检查员提供一份复印件。在试压期间，要在现场保留取/排水许可证。取水要按照许可证规定的速率提取。不许在许可证规定排水位置以外的地方排水。注水之前和注水结束的时候，应从选定的水源采集样本（3个水样），在足够的时间内（至少两周）进行化验分析；确认试压用水清洁，ph值为中性，对管道没有有害影响。应将水分析化验报告提交试压检查员。装水样的瓶子要事先经过消毒。水样分析确定ph值和总的悬浮物。装水样的瓶子标注如下：a）有管道桩号注明的水源地点b）取水日期c）实验室化验单编号d）取样人员的姓名用于水压试验的水质必须符合以下要求：a）ph值6-9b）盐份含量≤2000毫克/升c）总悬浮物≤50毫克/升直接用河水作为试压介质时，要设置过滤设备。在试压完成后，放净管中试压水之前，管道试压承包商还应抽取管中水样，进行化验（具体情况同上）。在注水和排水前72小时通知HSE检查员。在试压或冲洗水中不得投入化学药剂。不得排放任何含有油脂或其它物质的水，在接收的水表面不可以看到大量油膜。（四）试压分段原则及设备材料1）根据业主对不同标段施工进度的要求2）依据以不同的地区（管径）先行粗分，经过压力演算可以合在一起试压的就合并在一起试压。3）考虑试压设备进场道路和设备摆放场地问题，无法在作业带内通行（一般乡间道路通过权当地政府索要费用都是几十万，柏油路），因此尽量减少试压分段。4）考虑水源及排水问题。特殊穿越铁路和二级及以上公路的穿越，定向钻穿越，以及大中型河流穿越。这些管道穿越段需要在穿越管道安装前单独进行清扫，充水，试压和排水。压缩机图：试压点试压分段连接示意图阀1阀1阀1阀1阀1阀1φ159×8接压力天平压力表温度计接打压车阀1试压上水端清管测径用设备材料一台或者多台，无油，后置冷却器，综合排气量最小为50米3/分钟（压力1.25-2.7MPa），能够以足够的速率推动清管、排水清管器，并在排水和导水期间能够克服高差静水压头。施工单位应注意：清管器每小时推进4-6公里清管器的选用:1）首选通用皮碗清管器（2-4皮碗，带尼龙鬃盘刷），在允许的变形范围内与管子内表面没有硬接触，且清管器应能顺利通过弯头和冷弯管。2）为避免损伤管道内涂层，严禁在清管器前安装钢丝刷。清管发球、收球装置的安装：1）清管临时发、收装置应设置在地势较高的地方，50米内不得有居民和建筑物。2）在发收球装置的安装地点挖长6m、宽各为4m，距管底深0.8m的操作坑各一个，而且在收球筒处挖排污沟和排污池，排污池长度依扫线长度定。清管器：所有清管、注水、排水的清管器要采用直板或皮碗式。配备有电子跟踪装置。一般不采用球型清管器进行清管。a）清管器刚性轴，配备8片双向聚酯盘。b）鬃刷清管器配备4片聚酯杯形皮碗，以及软的尼龙鬃盘刷c）注水清管器刚性轴，配备8片双向聚酯盘。d）测径清管器同注水清管器类似，但是装有一个铝片。e）排水清管器和注水清管器一样，另外，还可以补充使用双杯聚酯杯清管器。f）吸水清管器重量轻，开放孔聚氨脂泡沫清管器，比重约16－20kg/m3最小长度为直径的1.5倍，未加外涂层，子弹头型。一般来讲，清管器的皮碗只能运行一次，除非施工单位可以证明皮碗在行走一次以后依然处于非常好的状况；泡沫清管器只能运用一次。直板清管器刚性轴，配备8片双向聚酯盘：磁力清管器刚性轴，配备8片双向聚酯盘：已经使用过的测径清管器：吸水清管器-重量轻，开放孔聚氨脂泡沫清管器，比重约16－20kg/m3最小长度为直径的1.5倍，未加外涂层，子弹头型。注水试压设备a）低扬程注水泵—离心泵，注水泵应当形成足够的排压，以便取得规定的注水速率和克服试压段高差静压。b）高扬程注水泵—多级泵，在4000千帕扬程时泵的排量为150m3/h，以防在试压段内夹杂空气。注水泵应当形成足够的排压，以便达到规定的注水速率，和克服试压段高差静压。压力泵—撬装，排量为0.45加仑（2升）/冲程，能够将管道压力升到最高试验压力以上25MPa。压力泵应当维持稳定的加压速度，其出水管配备螺线式冲程计数器或小量程的流量计，用以测量在管道加压时试压水的增加量或者从管道中抽出的水量。压力泵出水管道还应安装止回阀。e）注水管——φ159×8.0mm壁厚，B级管，焊接连接，并连以隔断阀和止回阀，额定承受压力为1.5倍最大试验压力以上。f）流量计用电子型计量仪表，带远传数字输出，准确地计量流量，显示升/秒和累计量，准确度在0.5％以上。仪表要有系列号和当前校验证书。g）水过滤器—，过滤能力在1.0-4.0Mpa条件下为350升/秒。温度记录仪和压力记录仪：压力图表记录仪—记录仪表盘直径为300mm，量程为20.0MPa，24小时制图。系列号XG101，每个记录仪都有有效的校验证书。温度记录仪—记录仪为图表型，图表直径最低为250mm，24小时以上工作。记录仪的量程范围为–30到50℃。温度计要精确到0.5°C，每个记录仪都有有效校验证书。仪表的类型，型号，系列号须购买后才能定。压力天平：压力天平（电子或液压的）—类型_液压，型号_DH4301_，系列号须到货后才能定，量程0--30Mpa，可读7kpa，精确度大于0.1%额定压力，要有有效的校验证书，可通过粘贴的系列号查找。a）压力表—弹簧管型，表盘直径为150mm，量程为0～20Mpa，200kpa增量，都有有效校验证书。b）试压棚—轻便的遮掩棚，周围封闭，有照明，空调/采暖，安装仪器、控制面板、压力天平设备、显示试验压力的压力计隔断，拥有自己的电源，外部照明设施，压力连管。c）照明—夜间清管，注水，加压，试验，排水和管道干燥期间，要为空气压缩机、泵以及空压机、泵至仪表棚的管线区提供照明。试压设备校验：压力天平、温度和压力记录仪以及流量计应由独立的实验室提供仪器在最近的3个月内的精确证明；并在水压试验作业前2周报送试验检查员。钢管和管件：要求临时配管，管件，阀门，法兰，垫片，螺栓和其他试压配件能在额定压力或更高压力下使用。注水泵，高压泵和试压头的连接要求用刚性配管。清管器收发筒—收发清管器常用收发筒（可以用工程用管制作），仅适用于低压空气。安装法兰盲板，便于装入或取出清管器时快速打开。可用普通焊接将法兰焊接到试压管端。应在压力试验合格的基础上，规定收发筒的最大试验压力。辅助设备：a）运水卡车—类型EQ1405T，容量_5000（升）。b）固定使用的水罐—类型5T-8T，容量5000-8000（升）。c）运输车辆—类型EQ1141G18T，数量2台。d）临时输水管线—类型钢管，规格φ108×820#，数量200m。e）现场辅助设备—1.0m3挖掘机1台，汽车吊1台，8吨卡车1台，油槽卡车1台，310KW发电机一台，20KW发电机一台；通讯系统无线电台1套，专用手机6部。试验压力管道设计允许最大工作力：最低和最高试验压力如下：地区等级钢管壁厚最低强度试验压力最大允许压力95%最低屈服强度的压力最大允许压力90%最低屈服强度的压力114.6mm11.0MPa13.16Mpa12.55217.5mm12.5MPa15.77Mpa15.04321.0mm14.0MPa18.93Mpa18.04根据管道施工测量成果和实际情况检查每个试验管段的最低点，最高点，起点和终点的实际标高。测试管段每种壁厚管道的最低点的实际试验压力必须保持低于90%最低屈服强度的压力（不论记录的还是计算的）。个别高程差较大的地区，试压段最低点计算压力按90%的屈服极限控制。在测试管段每种壁厚（每种地区等级）管线的最高标高点的实际试验压力必须保持高于最低试验压力（不论记录的还是计算的）。试验段长度和高差限制水压试验管段的最大长度限定为30公里左右，除非业主另有认定。每种壁厚管试验段的允许高差列表如下：钢管壁厚高差（m）材质（X70）地区等级1地区等级2地区等级3地区等级414.6216（155）17.5--327（254）21.0493（404）--26.2962（751）温度计的安装见下图：空压机空压机2台干线管段2.清管器（4皮碗，测径清管器中间加测径板）3.压力表4.DN15闸阀5.DN100闸阀6.DN80闸阀7.DN80闸阀8.快装盲板图1清管发球装置示意31256344782.5m要选择3个点开挖0.6m长的管线（白天），距管段每端300m以及在管段中央各选一点，以便能够安装管线和地面温度记录器。这些位置代表着试验管段的平均回填深度，安装温度记录器后管子要同周围的空气和日光隔绝。所有的温度记录器，包括试压头注水管内监控注水的热电偶全部安装完毕并稳定一定时间后才可开始注水。注水前的最后检查内容：所有管子和螺栓接头不漏水。试验接管装配得当。多级泵和试验设备处于完好状态。按注水速度注水时，水源供应充足。仪表准备妥当待用（记录纸、墨汁、对时钟、校正仪器等）。流量计安装在出水管内，同时安装上止回阀。在试验管段的末端要备有排水和放气点。测试仪器安装完毕，处于完好状态。清管器安装正确。HSE人员已经证实所有的HSE要求和认可已经到位。*试压头制作、安装及维修应符合以下要求：（1）在使用试压头前，要完成各种部件的安装，然后对试压头进行0.5-1小时的水压试验，压力达到最大试验压力的1.25倍。每个试压头上要标上各自的序列号，水压试验日期，试验压力和工作压力等级，并通知监理区段检察员到场证明试压设备的合格情况。（2）在水压试验开始前，对所用的试压头进行检查，确认所有的部件都状态良好，达到工作压力要求。（3）在水压试验前，彻底检查试压头，确保所有的垫片、0形环、管件、阀门和组件无漏、无损，达到所有的安全要求。（4）管道清管、测径完成后，在钢短节图示位置分别放入注水清管器（8直板），并将钢短节按照相应焊接工艺规程焊接到试压段的两端。（5）在水压试验开始前，对所用的试压头进行检查，确认所有的部件都状态良好，达到工作压力要求。（6）在水压试验前，彻底检查试压头，确保所有的垫片、0形环、管件、阀门和组件无漏、无损，达到所有的安全要求。（7）管道清管、测径完成后，在钢短节图示位置分别放入注水清管器（8直板），并将钢短节按照相应焊接工艺规程焊接到试压段的两端。试压头：（五）管段注水试压：在注水清管器前开始注水，往管道内注入300m长或250m3的冲洗水。水注入后，将流量计回零，而后开始将水注入到注水清管器的后面。注入的水推动清管器开始前行。以类似方式发射第二个注水清管器，以防形成气穴。清管器的发射时间要准确记录在案。持续注水推动清管器前进，直到完成试压管段的注水。充水清管器的行走速度要加以控制，防止下坡段注水过快，保证在注水时充水清管器后面的水流不会中断。要保持充水清管器有充足的背压以便控制（根据试压管段的纵断面标高情况）清管器的行走速度，防止在充水清管器行走过快而产生抽空进入空气。注水清管器的最大速度应限制为3km/h。要计算清管器的的到达时间，在接收段，要通过排水管排除冲洗水，一旦看到清管器到达便关小排水阀。待充水清管器到达后便立即关闭排水阀。清管器前面的空气要通过排气阀放掉。应随时监测注水量，以便计算清管器的行进位置。注水完成后，管道/水的温度不稳定时允许1—24小时的稳定期，直到与地面温度接近。检查管段两端的压力（差），并与计算值比较。注水泵和试压头之间、或试压头之间（导水时采用）的管道连接应使用钢管。钢管和试压管段间应安装单向阀。如果2段或更多段试压段跨接导水上水，第1个管段注水完成后应立即向第2个管段的注水。直到全部管段都注满水。管线试压程序全部管段都满水后，对第一段管道进行升压，升压至强度试验压力。强度及严密性试压合格后，再对另一段管道进行试压，依次类推。管段试压1）强度试验a、试压开始时，施工单位要做好以下工作：缓慢增加试验压力，达到试压段最高点的最低试验压力30%。检查所有管件和连接段，看是否有漏水情况。继续增加压力至试验压力60%检查漏水情况和系统的完整性，然后根据试压计划，继续增加压力。上述情况有一个环节没有达到要求，需改进合格后方可继续试压。b、缓慢地增加试验压力，在低标高点，压力范围（开始）为最低试验压力加1%，而最高不能超过规定的90%最低屈服强度。按每分钟不大于75Kpa的均匀速度加压，直到达到规定的强度试验压力。可达到试压段最高点的最小试验压力的101%。维持这样的压力直到地面上管子和管件部分检漏完毕，试压检验员确定压力和温度稳定。要保证试压段的最高点的压力在达到强度试验压力时增加2%，而最低点的压力产生的环向应力不超过钢管屈服强度的90%。在试压阶段，要绘制所有的压力试验的压力-容量图。压力-容积图从规定最小屈服强度的10%开始，包括在每100kPa或者足以显示直线偏差的压力间隔增加的容量/压力图，用手工（电脑）绘制。要选择压力-容量曲线图的比例，使绘图线与水平方向成45°和75°角。在加压期间一定要保持泵的速率不变，要提供充足的水量保证在达到完全的试验压力之前不要中断水的供应，完成压力-容量曲线图。通过压力-容量曲线实际记录的数据划一条直线，同理论数据进行比较。数据接近水的理论容量和压力-容量曲线倾斜表明注水中有空气，影响压力增高。如果实际曲线接近绘制的线，较理论线出现0.2%的偏差（增加），应停止加压，直至找到出现增加的原因，同时还应给出钢管的屈服强度。试压检查员应广泛参与钢管屈服强度及重新试压的批准问题的讨论。管道卸压试压经过检查员验收通过后，要按照一定的速率减压，不引起颤动。减压的整个过程中要特别小心。要缓慢地开关泄压阀，防止水击荷载损伤组装管道，阀门一定不要完全打开降压。在试压管段的高点位置，压力不要降低到300kpa以下，防止从高点排水。试压失败如果在试压时管出现故障，要找到位置和确定故障的原因。在拆除泄漏钢管前，故障位置要彻底拍照。如果泄漏出现在制管焊缝上，由出现泄漏的整根钢管要从管线上切除。其它位置的故障，管道安装单位至少要从故障点每侧1米处切除。切下的钢管上要标明它的管道上的位置和故障点的原组装焊接时的记录单上的桩号位置。管道排水用清管器由高向低点排水时，要控制排水速度以免造成过分背压。施工单位至少要在排水前24小时通知当地的水管部门。排水管道要有充足强度，安全的支撑，并在排水端固定排水管以免排水时摆动。试压管段内排水，先将管内试压水通过低点自然排放至压力为零，再用采用压缩空气压力推动排水清管器。要特别注意防止在管段排水时憋压。清管器排水速度要限定在最高排量为450m3/h。通过计算，记录和提供日期，时间，位置，总容量，最在速率和从管道排水的方法。需提供和安装排水缓冲设施，防止冲蚀，深切地面或者损害排水点的植被。排水缓冲设施用连头剩余的管材制作，把一头用盲板封死，把封死端垂直埋入地下2米，另一端漏出地面1米以上，把排水管伸道缓冲管内1米，使冲出的水冲击到盲板后得到缓冲。在出发点接受回注水清管器之后，应撤去试压头，在试压段两头重新安装干净的试压头。增加皮碗清管器，直至清管器到达接收头的时候，清管器前没有活水。估计至少需要4个皮碗清管器。还应当监督、记录驱动排水清管器所需的空气压力，这样就可以识别出压力较高的区域以及可能出现的残留水。用皮碗清管器排水后，应使用泡沫清管器（每隔1小时放射一次），直到泡沫清管器在接收时干燥、没变色（因灰尘造成）。估计需要10个泡沫清管器。如果合适的话，应在清管器发射前和接受后称测其重量，泡沫清管器增加的重量应小于1.5kg。以此来显示清管器清出的最小水量。当有3个泡沫清管器接受时，干燥且没有发生颜色变化，试压检查人员可以认定这一试压管段的水分已经清理完毕。如果清管器卡在管内，要设法增压推动。增压一般不超过300psig（2000kpa），而且不能增加到试压头合格压力试验压力，如果确定含水量造成卡球的原因，可以采取更高的压力以利于水的移动。如果使用这种办法仍然不能使管内清管器移动，可割管将清管器取出，然后修补管道。或者，也可换用压力更高的合格压力试压头。根据标段清管扫水具体情况，要待全标段试压完后，清管扫水按照上述业主要求试压原则进行实施。管道预干燥各个管段排水后，要清除黏附的氧化皮，灰尘，赃物和其它施工碎屑，因业主要求管道干燥作为最后一道工序单独进行，试压管段内大部分水排出后，用排水清管器将管道内残余的少量水和杂物全部从管内清扫出来，直至监理验收合格。为下一道干燥工序做好准备。（六）质量标准和记录施工单位要保存和提供试压各个阶段的完整记录资料，包括记录图表，压力天平记录，压力、温度（管线和环境）及天气条件记录，注水和排水清管器的结构、型号和状况。样品报表这些记录至少要包括：证明文件在试压前，要向试验检查员提交试压所用的压力天平，压力记录仪，温度计录仪校验证书。证书要包括每个仪器的系列号。水压试压报告要完成现场压力试验报告，详细记录试验完成的时间和活动。报告在试验成功后由施工单位试压检查员签字。试压注水记录试压注水记录应补充到试压报告中，包括完成注水操作的注水量和压力。压力—注水体积图表在加压操作时，要绘制压力—容量数据和压力—容量图表。以压力天平测量值和高压泵冲程记数器或流量计测量值画压力—容量图表。试压段纵断面图要绘制管段的水压试验平面和纵断面简图，以便确定试压管段的压力。管道试压失败报告如果试压管段发生泄露，要编制管道试压失败报告。报告内容至少要包括3.8节“试压故障”内规定的要求和以下情况:a）管段泄漏位置和桩号b）检测到泄漏时的压力（提供表格）c）破损点计算得到的管道压力d）探测到泄漏的日期和时间e）发现泄漏的日期和时间f）泄漏修补的日期和时间，以及修补说明g）泄漏原因（焊缝裂开，钢板裂纹，焊口裂纹，或其它等等）h）钢管及焊接细节，包括钢管厂合格证、壁厚、炉批号、工号、制造商，焊接类型、焊接规程、无损检测报告等。e）发现泄漏的日期和时间f）泄漏修补的日期和时间，以及修补说明g）泄漏原因（焊缝裂开，钢板裂纹，焊口裂纹，或其它等等）h）钢管及焊接细节，包括钢管厂合格证、壁厚、炉批号、工号、制造商，焊接类型、焊接规程、无损检测报告等。i）估计损失的水量j）施工单位必须向监理和业主提供一份详细的报告，汇报影响破裂的因素、可能的原因、所有设备的记录、破裂修补所需的人力物力（以天为单位）；并重新进行压力试验。管道试压单位应在维修完成72小时内提交破裂和维修报告，在试压完成72小时内提交二次试验费用报告。试压失败试验报告应有试压检查员和第三方检查员（如有）的签字。记录仪绘制的压力图:记录仪绘制的压力图在试压完成后要由施工单位的试压监督员签字，而后呈交给出席现场的监理检查员签字。图的前面要清楚地标注下列信息：a）试压用介质b）图表记录仪系列号c）试压管段名称和说明d）开始试压日期和时间e）最终试压日期和时间f）压力或温度线间断说明记录仪绘制的温度图:记录仪绘制的管壁和环境温度图在试压完成后要由试压监督员签字，而后呈交给出席现场的监理检查员检查并签字。图的前面要清楚地标注下列信息：a）试压用介质b）温度记录仪系列号c）试压管段名称和说明d）初始压力的试验日期和时间e）最终压力的试验日期和时间f）压力或温度线间断说明测径清管器报告:测径清管器报告要详细叙述测径检查的结果，包括测径盘情况的照片。报告还包括对所有发现的情况所做的复查、分析总结和因此而采取的措施。（七）健康、安全和环境在水压试验进行期间，施工单位要保证所有管道施工人员和公众的健康和安全：a）树立警告标志和路障，未经许可人员禁止入内。试压开始前，施工单位应当在通往施工作业带的所有进口道设置警告标志，管道内压力解除后再撤去标志。“警告–管道在进行高压试验”和“切勿靠近”标志。b）水压试验区域50米之内（根据实际情况）只限参与试压的工作人员进入。c）只有施工单位HSE监督员准许的人员才能呆在试验区内。d）在试压前要通知公众和当地的执法机构和应急快速反应机构。e）对水压试验工序要进行减轻危害分析，具体重点在试压头处。f）试压管段周围，与试压作业没有直接关系的主要管道禁止工作。在管道进行试压加压时，所有不需要直接参与试压操作人员（检漏，拧紧垫圈，操作泵，记录数据等等）的行动要加以限制，尽可能不要进入试压作业区。g）在试压作业期间需提供和维护可靠的通讯系统，以便所有参与试压的工作人员能够相互通报在试压期间的试压状态和出现的问题。在所有的试压现场要备有当地医疗和应急反应机构的电话号码。h）检查所有吸气软管，焊接、管件、接头和阀门的正确压力等级。软管，不论承受压力等级如何，都不得用于连接高压泵和试压头。施工单位应具体说明对软管使用的夹子的要求。i）控制和保护注排水管和软管的安全。j）由检测单位检测水压试验的所有临时焊口（无损监测）。k）试压头不要设置在人口稠密区，除非可以保证一定的实际安全距离。l）排水不要造成冲刷侵蚀。施工单位应在其试压计划中阐述HSE规程，写明试压时应在以下方面注意保证试压人员安全的具体方法。焊接、切割和安装。在松软地面上吊运、搬运试压设备。夜间施工，24小时倒班，机组警报，作息规定。夜间工地照明，开夜车前往较远的目的地，夜间伴行路状况24小时设备运转，设备噪音控制，邻近居民区。工地清洗，垃圾处理，工地办公室，食品和水供应。施工队医生，是否适合参加施工，急救设备，医疗救助设备。试压人员资质，培训，试压前会议，