6管道试压吹扫施工方案.docx
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6管道试压吹扫施工方案
西气东输淮武支线管道工程第三标段线路工程
管道试压、吹扫施工方案
编制：
审核：
审批：
中国石油天然气管道局西气东输淮武支线第三标段项目部
编制日期：
2005年11月25日
1.编制说明
西气东输淮武支线管道工程由北至南走向，北接西气东输干线淮阳分输清管站，南至忠武线武汉西计量站，管道自北向南途径河南、湖北两省，线路全长445km，是西气东输干线和忠武线的后背保安线。
本标段采用2台低压大排量空压机进行清管、测径，待清管、测径经检验合格后，结合水源、地形情况，利用离心水泵给管线内注水，水满后，改用打压车向管线内注水升压。
为了避免多次的设备搬迁及节省时间，最好利用旁通管，采用连续几段一起上水，分段试压（如下图所示），在个别缺乏水源的地段采用水源接力式，即将试压完成管段内的水通过旁通管倒入下一段待试压管道。
2.编制依据：
2.1《西气东输管道工程线路工程施工及验收规范》（Q／SYXQ1－2003）
2.2《输油输气管道线路工程施工及验收规范》（SY0401—98）
2.3《石油天然气管道穿越工程施工及验收规范》（SY/T4079—95）
2.4《中华人民共和国水法》2002年8月29日颁布，2002年10月1日起施行；
2.5《中华人民共和国安全生产法》2002年6月29日颁布，2002年11月1日起施行；
2.6劳动部《压力管道安全管理与监察规定》1996年4月23日颁布；
2.7西气东输管道淮武支线管道工程线路施工招标文件
2.8西气东输淮武支线管道工程施工图纸及相关技术要求
2.9西气东输管道淮武支线管道工程线路现场踏勘情况汇报
2.10西气东输管道淮武支线管道工程线路工程现场踏勘录像与照片
2.11西气东输管道淮武支线管道工程线路现场人文、自然、社会情况调查报告
3.工程概况：
淮武支线北起潢川分输站，自北向南途经光山县，终点为新县。
管线全长约90.66km，设计压力为6．3MPa，全线管径￠610。
线路钢管采用X60螺旋焊缝钢管。
全线管道防腐采用外防腐层和强制电流阴极保护的联合保护措施。
。
4.水源
4.1由于本标段地貌为山前平原和低山、缓丘，所以计划将水源设置在光山段。
4.2由于管线所经地区水质较好，含砂量不是很大，但是为了防止泥沙和杂物进入管道，在水源处设置一个沉降池沉淀泥沙，在上水泵的入水口处安装过滤器，来提高试压的水质以满足试压要求。
计划制作2个2m×4m×1.2m的钢制水槽做沉淀池，必要时应对过滤前后的水质进行化验。
5.施工程序：
确定总体试压方案—准备工作—临时清管设施的制作—清管—测径—临时试压设施的制作—强度压力试验—严密性压力试验—排水卸压—管线扫水
6.施工技术措施：
6.1清管扫线、测径、试压的一般技术要求
6.1.1清管扫线由施工单位提供施工方案的基本细则，报监理批准后实施。
6.1.2依据设计和验收规范的要求，采用压缩空气进行清管扫线。
6.1.3清管区间划分以试压分段为准。
6.1.4清管扫线时，采用对内涂层无损伤的皮碗清管器，能够满足内涂层保护要求，清管器应安装跟踪仪。
6.1.5分段清管时确保管道内的污物清楚干净，清管过程中，通球2-4次，直到收球端口排出空气为无色透明时为合格。
清管过程中注意对管线内涂层的保护。
6.1.6清管合格后，再进行管道测径作业。
6.1.7试压作业由施工单位提供施工方案的基本细则，报监理批准后实施。
6.1.8试压区间划分根据沿线地形、管道沿线的等级划分、水源等条件而综合确定，按设计要求分段试验管段长度不宜超过35km，高差不超过30m，进行试压。
6.1.9试验管段在高差较大的地区，试压管段在试验压力的最低标高处管道的环向应力应低于管材屈服强度的90％且不高于管材出厂前的试验压力，最高标高处的压力应达到规定试验压力。
6.1.10管道干线截断阀室与管道一并进行试压。
6.1.11管道强度试验压力为：
14Mpa；严密性试验压力为10MPa；严密性试压应在强度试压合格后进行，强度试压稳压时间为4小时，严密性试压稳压时间为24小时。
6.1.12管道强度、严密性试验压力及要求情况见下表：
地区等级
强度试验
严密性试验
二级
压力值（MPa）
12.5
10
稳压时间（h）
4
24
三级
压力值（MPa）
14
10
稳压时间（h）
4
24
四级
压力值（MPa）
15
10
稳压时间（h）
4
24
单出图穿越段
压力值（MPa）
15
10
稳压时间（h）
4
24
合格标准
压降率不大于1%
压降率不大于1%
6.1.13经试压合格后的管段相连接的环焊缝经RT和UT检验合格后可不在进行试压。
6.1.14试压注水时，为防止泥沙和其它杂物进入管道，应设置沉降池，离心泵入口处应安装过滤器。
6.1.15试压用的压力天平或压力表在使用前，应经监理指定的法定计量单位进行校测，并经监理确认后方可使用，试压管段的首端应安装1个压力天平，管段压力变化读数以压力天平为准。
6.1.16试压用的封头应符合安全要求，重复使用时应进行无损检测，确保安全。
6.1.17除具体设计有要求外，本工程穿越公路、铁路、中小型河流的管段试压要求为：
（1）管道穿越铁路、带套管穿越的公路（二级及二级以上公路）应单独试压，强度试验压力为15Mpa，持续稳压的时间不能少于4小时，合格后降到密性试验压力10MPa,严密性试验压力与所在管段的地区等级而确定的试验压力一致为10Mpa，稳压的时间不能少于24小时，压降均不大于1%为合格。
（2）管道开挖穿越的公路的管段，其试压可与所在管段一并进行。
（3）对于枯水期流量较大或施工方案确定需要在管道组装后拖管过河就位的中型河流（穿越水面长度大于40m）穿越段，应单独试压，试验压力与所用管子相应的地区等级而确定的试验压力一致。
6.2清管、测径、试压应具备条件：
6.2.1清管、测径、试压前，试压段内的管道应已连通，管道已组焊完毕，并经监理检查合格。
6.2.2管道回填工作已全部完成，且地面恢复已达到规定要求。
6.2.3试压巡逻车的车行道路和沿管道检查的人行道路已畅通。
6.2.4清管、测径、试压管段的有关技术资料包括竣工图、管沟开挖及回填记录、焊接记录、探伤报告等能随时查阅。
6.2.5清管、测径、试压临时管线组焊完毕，组焊按照焊接工艺评定指导书进行。
6.3准备工作：
6.3.1由业主和监理牵头组织，由施工单位具体负责施工，并成立试压组织机构。
6.3.2落实好水压试验用的离心水泵、打压车、空压机、压力天平、压力表、温度计及钢管、封头、阀门等机具和材料。
6.3.3落实好水压试验使用的各技术标准的管理及相关工种操作工人培训。
6.3.4落实好水压试验的通风、交通、照明及医疗设施。
6.3.5.试压方案经技术人员进行交底。
6.3.6沿线的宣传工作、安全设施已做好。
6.4管线清管：
被清扫管线两端分别焊上收发球筒，用压缩空气推动清管器进行清扫，为将管道内杂物清扫干净，接收端口以不再排出杂物且排出空气为无色透明时为合格，且不应少于两次。
6.4.1临时清管设施制作
1）发球筒制作：
（见发球筒示意图1）
（1）发球筒由短管、变径管、封头、压力表、空压机进气管等组成。
（2）管径为φ610mm的管线由变径管φ610和短管φ711㎜作为发球筒，与主管道相匹配。
（3）距发球筒管道前端0.8m顶部开一个φ100mm的孔，作为第一进气孔，在装球体管道前端1.8m处顶部开一个φ100的孔，作为第二进气孔，在装球体管道后端开一个φ100的孔作第三进气孔。
（4）清管用压力表精度为1级，量程为0—1.6MPa，表盘直径为150mm，压力表应经过校验。
2）收球筒的制作：
由一段长2米φ610mm的短管和一段长2米φ711mm的短管，中间用φ610×φ711mm的变径管连接，φ711mm的短管一端焊接椭圆封头，在φ711mm短管的上半部焊接两个φ200mm的放气管,下面焊接一个φ200mm的排污管，并都安装上法兰及盲板，见收球筒示意图2：
6.4.2清管器的选用：
1）首选通用皮碗清管器，在允许的变形范围内与管子内表面没有硬接触，皮碗清管器的曲率满足热煨弯头的曲率要求。
清管器的后端安装发射机，皮碗清管器直径比管内径大3-5%。
2）为避免损伤管道内涂层，严禁在直板型清管器前安装钢丝刷。
6.4.3发收球筒的安装：
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、宽各为4m，距管底深0.5m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。
3）在发球筒安装前先将清管器装入内，清管球在前，清管器在后，然后将发球筒组装到发球端干管上；将收球筒组装到管线另一端，其组装焊接按《焊接工艺指导书》进行。
6.4.4充气清管：
1）充气采用型号为20m3/min1.2MPa空压机进行。
当通球管段较长时，选一端为发球端，另一端为收球端；当相邻管段较短时，可选一个发球点，往两个方向扫线，以减少设备搬迁。
见示意图3：
2）安装空压机，并将空压机出口与管道进口连接好，然后启动空压机，用压缩空气推动清管器吹扫管线，进行清扫。
3）开启第一个清管器后端的进气孔阀门，开始进气，第一个清管器前行。
4）第一个球到达终点后，开启第二个清管器后端的进气阀门，开始进气，第二个清管器前行，第二个清管器携带低频信号发射机，通过电子清管器定位接收机，判断出球的运行位置，对于第一个球出现问题情况，能够判断出球的位置。
5）清管器清扫干性污物时，其行进速度不小于10m/s，清扫湿性或混合性污物时不小于12m/s，但以上二者最大速度不得大于16m/s。
6）清管时作好入口排量和压力记录，在收球处应观察气体和水色变化，清管器的正常行走压力为0.05—0.2MPa，当清管器受阻时，可逐步提高压力，但最大不超过管道设计压力。
7）清管时应及时检查清管效果，必须使管内的水、泥土、杂物清理干净。
清管器使用后，在下次清管前应检查清管球及清管器皮碗的外形尺寸变化，对磨损较大的必须进行更换。
8）若清管器卡在管道内，降压割断管线后取出，重新连头清扫。
管道清扫完毕应立即进行管线测径工作。
9）清官试压排放口不得设在人口居住稠密区、工矿设施集中区。
6.5管线测径：
6.5.1测径仪的选用
测径仪采用的是清管器式的智能测径仪，它在行进过程中通过探头，测量管道沿线的内径参数，并能储存数据，测径完毕可输出管径沿轴线的变化图和数据。
以此来判断管道的内径是否存变形情况。
测径仪应对管道的内涂层不起破坏作用。
6.5.2测径方法
1）首先将清管完毕的发球筒割开，将智能测径仪装入，并且与管内壁不能有硬接触。
2）焊好发球筒。
3）安装好收球筒。
4）发送智能型测径仪（与通球扫线方法相同，参见6.4）。
5）确认收到智能型测径仪后，泄压，并取出智能型测径仪。
6）将测径仪的数据输出，进行评判。
7）具体的测径仪数据评判标准，在测径前由业主或设计部门提供。
8）如评价合格，则测径结束，否则将根据评判结果，寻找管道的内径变形点，并按要求换管，再次进行测径，直到合格为止。
6.6管线试压：
6.6.1试压程序
用阀门和短管将相邻两试压管段串连连接，用离心泵从沉降池上水，整体上满水后，用太脱拉打压车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，以次类推。
试压充水时，先加入清管器，依靠上水水压推动清管器前进，将试压段内空气全部排出，确保试压段全部注满水。
清管器应密封良好。
6.6.2临时试压设施的制作：
1）临时试压设施包括短管、封头、压力计量器具、首端进水管、进水阀、末端排气管等组成。
2）管道试压时，试压装置短管为φ610mm，材质为X60；椭圆封头为φ610mm，PN25MPa，材质为X60；阀门为DN100PN25MPa的闸阀及DN150闸阀。
3）压力表接管为DN15×4的无缝管，阀门为DN15×PN25MPa的针形阀。
4）封头与钢管的焊接执行《焊接工艺指导书》的规定,组焊应符合压力容器制造标准的要求。
5）临时试压设施在使用前进行水压强度试验,压力为15Mpa，稳压2h，无泄漏、无爆裂、无异常变形为合格。
6）临时施压设施制作的同时，在试压点合适处挖一20m×15m×2m的试压水沉降池，池底用机砖平铺50#水泥砂浆抹面，四壁用水泥砂浆砌筑宽度为240mm的砖墙。
6.6.3临时试压设施的安装：
1）首先拆除已清管完毕的管段两端发球筒和收球筒。
2）将已制造好的临时试压设施进行安装，与干线管道的组焊按《焊接工艺指导书》要求实施；安装前在干线管道内进水管前端装一清管器，以排尽管道内空气。
3）压力计量器具的安装
试压前压力表和压力天平应经过校验合格，压力表的量程为25MPa，压力表精度等级不小于1.0级，最小刻度为每格0.02MPa，压力表在试压管道的首末端各安装一块，并在首端安装压力自动记录仪和压力天平各一个，压力读数以压力天平为准。
6.6.4升压及检查
1）升压前应打开进水口阀门，打开试压末端高点排气口阀门，用离心泵注水，当排气口空气排尽时，关闭排气阀门。
2）试压管段利用试压车进行管段升压。
3）注满水后开始升压，升压时，升压速度不宜过快，试验压力应均匀缓慢上升，分段升压，并反复检查，当压力升至30%强度压力时，停压15分钟，再升压至60%强度压力时，停压15分钟，对管道进行观察检查，若未发现异常情况或问题方可继续升压。
管道继续升压到强度压力，然后停止升压，待管段两端压力平衡后，稳压4小时。
6.6.5稳压及检查
1）当压力升至强度压力时，停止升压，重要的是随时注意超压现象的发生，严禁超压。
2）稳压期间施工单位会同业主和监理对管道进行沿线检查，检查其有无断裂、变形和泄漏。
3）强度试验合格的判定及泄漏的修补
（1）强度试验的稳压期间及稳压结束时，管道无断裂、无异常变形，强度试验为合格。
（2）在升压或稳压期间，若发现异常情况，应首先停车或停止试压，然后进行泄压，将压力降掉以后，方可进行处理。
6.6.6管线严密性试验：
1）严密性试验压力为10MPa，当强度试验达到要求后，应通过排水管排放试验管段内水。
2）泄压时应严密观察压力下降情况，排水过程应缓慢，当管道内压力降至10MPa时，立即关闭排水阀。
3）当试验管段内压力降至10MPa时，进入严密性试压阶段，严密性试压稳压时间24小时，稳压24小时后，对全线进行详细检查，检查由业主及监理参加，检查包括：
管道有无渗漏和压降情况；压降不大于0.1MPa为合格。
6.6.7其余管段试压
1）首段管线试压完毕，经过与下一管段的连通管将水排至另一管段，用试压车将另一管段压力升至试验压力，当压力趋于平衡时，关闭已试压管线排水阀。
见图7。
2）用试压车将另一管段压力升至试验压力。
3）其余管段试压参照以上步骤依次进行。
6.6.8管线严密性试验合格后，用压缩空气推动清管器进行排水吹扫，以不在排除游离水为合格。
进行通球扫水，每段最少通球2次，以接收端口排出空气为无色透明且无水迹时为合格。
试压水应经过多次过滤后排入沟渠。
6.6.9水压试验合格后，按业主规定做好记录，业主或监理签字合格。
6.6.10分段试压及通球扫水合格后，连接各管段碰头组焊，所有连头焊缝按规范要求进行100%X射线探伤，并按要求完成补口工作。
连头管须用经过强度试压合格的钢管。
七、管线通球扫线、试压安全措施
7.1清管试压工作进行前，应由项目安全员对参加试压人员进行有关安全教育。
7.2交接班应有班前会议，交接清注意事项。
7.3试压前应通过新闻媒体等形式，向沿线所经过的居民通知试压时间，所经过的地区及注意事项。
7.4清管施工时，现场出口前方40m，左右30m内设好警戒区，在警戒区内设置警示标志，安全防护线，并派人值守。
7.5试压时试压设备设置在30m以外的试压区域，管道升压降压时，试压区域内严禁非试压人员，禁区内的居民应暂时撤离到安全地带，无关人员、车辆不得进入禁区。
升压过程中，工作人员不得沿管道检查。
7.6管道试压前，必须对管线、阀门等进行检查，其开启状态符合要求，试压的管段不准同时进行其他作业。
7.7管道试压时，试压设备应与试压管道至少保持20m的距离，且应放置在其侧面；与试压车和主管道相连的试压管应与地面抱固。
7.8焊接的封头必须经探伤合格，且经过压力试验。
升压时封头对面100m内不准站人，发现泄露时应立即停止升压，不准带压补焊。
7.9参加试压人员必须听从指挥，统一步调，严禁违章作业，试压要有安全人员监督。
所有参加人员要熟悉操作流程，防止错误操作，重要操作要有专人负责。
7.10在清管和试压的全过程中，应保持通讯联系畅通，信息传递反馈及时，交通工具配备充分。
7.11在清管和试压过程中，应沿线每隔2—3Km设置一个监视点，在人员稠密的地方应增加监视点，与巡逻车组成一个严密的监视系统。
沿线各监视点设置标牌，必要时撒安全灰线。
7.12随时做好应急准备和抢救工作。
八、穿跨越管段的清管和试压
顶管穿跨越铁路、二级及以上公路、高速公路的管段应单独进行试压，方法同“管道分段试压压力”。
九、主要材料配备
序号
名称
规格型号
数量
备注
1
短管
ф610×12.3X60
9m
发球筒
2
变径管
ф610×ф711
6个
发球筒
3
短管
ф711
9m
发球筒
4
封头
ф711PN1.6MPa
3个
发球筒
5
压力表接头
8个
发球筒
6
无缝管
ф108×4
40m
通球
7
截止阀
DN100PN1.6MPa
15个
通球
8
短管
ф610×12.3X60
9m
收球筒
9
短管
ф711×12.3X60
9m
收球筒
10
封头
ф711PN1.6MPa
3个
收球筒
11
针形阀
DN15PN1.6MPa
8个
通球
12
清管皮碗
Φ610
150个
通球测径试压倒水
13
短管
ф610×12.3X60
10m
试压
14
封头
ф610PN25Mpa
8个
试压
15
无缝管
ф20×3.5
40m
试压
16
无缝管
ф57×5
50m
试压
17
无缝管
ф108×5
30m
试压
18
无缝管
ф159×6
50m
倒水
19
无缝管
ф159×5
1000m
上水管线
20
无缝管
ф219×6
10m
收球筒
21
阀门
DN50PN25Mpa
10个
试压
22
阀门
DN100PN25Mpa
10个
试压
23
阀门
DN150PN25Mpa
10个
试压
24
阀门
DN50PN25Mpa
10个
试压
25
法兰
DN200PN1.6Mpa
12个
收球筒
26
法兰盲板
DN200PN1.6Mpa
12个
收球筒
27
压力表接头
10个
试压
28
压力表
0-25MPa1.0级
10块
试压
29
针形阀
DN1525Mpa
10块
试压
30
温度计
WNG-1-30-50℃
10个
试压
十、管线通球扫线、测径、试压机具设备
序号
名称
规格型号
数量
备注
1
空压机
70m3/min
1台
2
水泵
Q＝200m3／hH=80m
4台
3
打压车
1台
4
发电机
120kw
2台
5
卡车
8吨
1台
6
吊车
20吨
1台
7
电焊机
DC400
2台
8
清管器
Φ610
8台
9
清管器跟踪仪
2套
10
智能测径仪
Φ610
11
压力天平
1套
12
外对口器
Φ610
1个
13
磨光机
Φ150
4个
14
照明设施
4套
15
对讲机
4部
16
指挥车
213
1台
17
面包车
1辆
18
工具房
1个
19
巡逻车
皮卡
2辆
20
单斗
0.8m3
1台
21
焊条烘干箱
1个
22
油罐车
8吨
1台
十一、管线通球、测径、试压人员配备：
序号
工种
人数
序号
工种
人数
1
处长
1人
11
机械
2人
2
副处长
1人
12
管工
2人
3
管工
2人
13
起重
1人
4
技术员
1人
14
电工
1人
5
安全员
1人
15
司机
3人
6
质量员
1人
16
泵工
5人
7
材料员
1人
17
修理工
2人
8
气焊工
1人
18
普工
6人
9
防腐工
2人
19
炊事员
2人
10
电焊工
2人
合计：
35
十二、管线通球、测径、试压工期计划：
（每个试压段）
序号
工序名称
时间（天）
1
准备工作
2
2
清管临时设施安装
1
3
清管
2
4
测径
1
5
试压临时设施安装
1
6
注水及升压
4
7
强度及严密性试验
2
十三、清管试压质量管理措施
13.1清管
13.1.1清管使用的介质应为空气。
13.1.2应检查、试验接收、发射机是否正常。
工作正常后，将机械清管器装入发球筒内，此时再测试接收、发射机工作情况，并确定清管器的位置。
13.1.3检查接收机的设置情况，监视清管器是否发出，并按规定要求进行跟踪。
13.1.4应记录清管器启动时间和压力，在清管过程中，应时刻注意运行压力和跟踪人员的回报。
13.1.5当清管器距收球筒1Km处时，发球端应降低排量，使清管器缓慢进入收球筒，以防撞击，当确定清管器到达收球筒后，通知发球端停止输入介质，当压力降到需要以后，才能打开盲板，取出清管器。
13.1.6清管器的运行速度宜控制在4km/h—5km/h，工作压力宜为0.05MPa—0.2MPa。
13.1.7当输送压力不断上升到大于正常压力100%时，跟踪人员接收不到清管器发射机信号时，此时认定卡球，解决办法为：
1）对于机械清管器，使用接收机寻找清管器，确定卡堵位置后断管取出。
2）由于硬杂物可能损坏清管器的皮碗，使皮碗密封不严，发生泄漏，此时可再发一个软质球或清管器，将其排出。
若还是不能顺利取出清管器，只好确定清管器的位置，断管取出。
13.1.8采用清管器进行清管时，接收端口以不再排出杂物且排出空气为无色透明时为合格。
13.2试压
13.2.1应审查试验的全套设备，材料保证书及所附的系统清单，以确保：
设计的成套设备所带的管道系统的材料及其压力等级符合规定的试验压力。
试验装备的压力等级与试验要求相符。
管道系统的装配与经批准的图纸及规定相符。
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