长输管线工程清管测径试压方法.docx

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长输管线工程清管测径试压方法

长输管线工程清管、测径、试压方法

5.15.1概述

xxx省天然气管网一期工程线路及场站施工项目（第6标段），经过地区分三、四类地区两种，主体直径Φ508mm，材质为L415管线壁厚8.0mm，按照按照设计要求本工程大中型管道穿越管段、铁路、二级以上公路穿越段和鱼塘定向钻穿越都应进行单独试压，试压介质采用水。

5.15.2水源、试压、排水地点的选择

初步拟定试压地点在4009＃阀室附近靠近水源桩号4005G，便于取排水以及分段试压水的二次利用。

首先获取水压试验的取/排水证，并向试压检查人员提供一份复印件。

试压期间，要在现场保留取/排水证。

取水按照许可证规定的速率提取。

禁止在许可证规定的排水位置以外的地方排水。

试压采用无腐蚀性的清洁河水，注水前，对水源进行分析，确认试压用水清洁，ph值为6.0～9.0，对管道没有有害影响。

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）有管道标桩编号的水源。

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符合以下要求：

a）ph值6～9

b）盐份含量≤2000毫克/升

c）总悬浮物<50毫克/升

试压完成后，放尽管中试压水之前，抽取管中水样进行化验。

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投入化学药剂。

不排放任何含有油脂或其它物质的水，在接收水表面不可以看到大量油膜。

5.15.3试压设备的选择

（1）空气压缩机

LMF型空气压缩机1台，额定压力15MPa，无油，后置冷却器，额定压缩量最小为70米3/分（压力15MPa），能够以足够的速率推动清管、排水清管器，并在排水期间能够克服高差静水压头。

（2）注水设备

采用一体式发电机，120米扬程离心泵1台。

（3）使用仪表

⏹压力图表记录仪—记录仪表盘直径为300mm，量程为3000psi（20.0MPa），24小时制图。

制造商：

北京同博达石油设备有限公司，系列号PC6，每个记录仪都有当前校验证书。

⏹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，电子记录，仪表的类型数字、型号PC6-350-Ⅰ、系列号PC6。

记录仪的量程范围为–30℃到50℃。

温度计要精确到0.5C，每个记录仪都有当前校验证书。

⏹电子温度测量装置（即万用表，数字指示器，热电高温计，热电耦，温阻监测器，热敏电阻等）在水压试验时附在管道上。

温度测量精度应达到0.5C。

⏹压力天平（电子或液压的）—类型液体，型号DW15，系列号DW，量程0--30Mpa，可读1psi（7kpa），精确度大于0.1%额定压力，要有当前校验证书，可通过粘贴的系列号查找。

⏹压力表—弹簧管型，表盘直径为150mm，量程为0～20Mpa，数量10块，都有当前校验证书。

⏹试压棚—轻便的遮掩棚，周围封闭，有照明，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。

⏹照明—夜间清管，注水，加压，试验，排水期间，要为空气压缩机、泵、泵及空压机到仪表棚的管线区提供照明。

（4）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（不许用软管）。

⏹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。

（5）辅助设备

⏹运水卡车—类型8T，容量8（m3）。

⏹固定使用的水罐—类型圆罐，容量8（m3）。

⏹运输车辆—类型8吨，2轮驱动，数量一台。

⏹临时输水管线—类型无缝钢管，规格Ф219×8，数量1200米。

⏹现场辅助设备—挖掘机，16吨汽车吊，平板卡车，油槽卡车，10kVA发电机等、通讯系统。

（6）试压设备校验

在水压试验作业前2周，向监理提交仪器仪表的检测证明。

5.15.4试压段的划分

（1）试验压力

管道设计最大允许工作压力：

6.3Mpa。

检查每个试压管段的最低点，最高点，起点和终点的实际标高。

一般可以将规定的最小试验压力增加2%，以弥补因气温变化而造成的压力变化。

应当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。

在测试管段每种壁厚管的最低标高点的实际试验压力必须保持低于90%最低屈服强度时的压力（不论记录的还是计算的）。

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）。

（2）试验段落的划分

根据地区类别进行分段。

5.15.5施工计划

（1）试压范围

在保证最高点的试验压力满足要求的前提下，最低点的试验压力产生的环向应力不能超过钢管屈服极限的90％；按照设计要求本工程大中型管道穿越管段、铁路、二级以上公路穿越段和鱼塘定向钻穿越都应进行单独试压。

该项工作根据穿越施工同步进行。

（2）连头计划：

试压完成后，连头需要4天时间。

5.15.6施工方法和主要技术

（1）试压设备的位置

确定水压试验管汇的位置，尽量要切实可行，远离水泽地带和居民区。

24小时压力记录仪和普通压力表要在试压管段每端都安装各1台。

在试压现场用引管安装1台压力天平。

引管要安装阀门，每个仪表要和其它分开安装。

（2）试压头的检查和维修

按照下面检查和维修程序提纲对所有的试压头进行检查、返修和维修。

●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。

试压头将要为试压、试压时清管器运行，注、排水工作设置足够的仪表、高压泵、阀门接头。

●在使用试压头前，完成各种部件的安装，然后对试压头进行1个小时的水压试验，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。

通知监理区段检察员到场证明试压设备的合格情况。

●试压前，彻底检查试压头，确保所有垫片、“Ｏ”型环、管件、阀门和组件无漏，无损，达到所有的安全要求。

由于事先进行了检查，必要时可对组件进行修理或更换。

⏹修筑设备进出场临时道路

本试压段处于人口稠密的xxx境内施工，需修筑进场道路。

⏹临时设施

为了保证工期，在上水试压期间采用24小时三班制，在注水点与排气点处各建临时设施一套，采用脚手架做框架罩毡布。

（3）管道清管

在试验管段的末端，安装临时接受器，接受管段的施工碎屑和清管球。

清管器要通过全部的试验管段。

清管器的运行速度4-5km/h。

清管作业应在白天进行。

分四步对管线进行清管和测径。

第一：

通直板双向聚酯盘清管器，清除固体物质和杂质；

第二：

通带尼龙盘刷的清管器，清除灰尘和氧化皮。

如果清除不干净，增加清理次数。

第三：

通测径清管器（直板双向聚酯盘清管器）

第四：

通泡沫清管器，清除水气和氧化皮。

要求至少用两个泡沫清管器，间隔1小时。

管道分段清管测径作业在管道回填后，试压前进行。

目的是清除管线焊接后残留在管内的残渣和初步检测管线的变形弯曲程度。

管道分段清管测径作业选用空气作为推动介质。

空压机排量为70m3/min，可控制清管速度不低于6公里/小时。

清管用清管器选择不损伤内涂层的标准皮碗型带尼龙刷和带磁力的清管器。

测径选用安装测径铝合金板（直径是管道最小内径的90%）的标准皮碗型的清管器。

皮碗清管器能够通过干线热煨弯头处，清管器后端可安装信号发射机，皮碗清管器直径比管内径大3-5%。

刷子

尼龙材料

管道验收标准：

管道不排出灰尘，泡沫清管器抵达收球筒的时候，不潮湿同时也没有明显的变色。

（4）管道测径

⏹准备工作

每个清管器应安装一个测径铝板，测径铝板的直径应为最小管道内径的90%，厚度为10mm，此铝板应按45度间隔做径向切口,安装在第四和第五个聚酯杯型皮碗中间。

管道测径所用的测径铝合金板，须上报业主批准。

在放入管道之前，业主应立即做出参考标志。

测径工作顺序与清管一样。

会同监理现场取出测径清管器，并鉴定测径板的变形弯曲程度。

合格后拆除装置，准备注水试压。

如果测径铝板受到损伤，会同业主代表对其产生的原因进行分析研究，分析管道入口边的压力变化趋势及清管器停止运行的位置，确定解决方案。

记录测径的开始和结束时间，每10min记录一次流量和压力，记录测径铝板的变形弯曲程度并拍照。

所有记录形成表格并得到监理的证实和确认并保存。

验收：

测径铝板没有压痕、弯曲或大的划痕，则测径合格。

测径不合要求的处理办法：

如果测径板检查有压痕、弯曲或大的划痕，就要用以下方法解决：

●重新运行一枚测径清管器，在消除其他因素影响的情况下，确定管段有变形。

●检查所有管道安装的施工记录，发现可疑的（能够引起测径不合格）施工点，根据当时施工人员回忆情况，如果可行，进行人工开挖，确定解决方案。

并再次进行测径作业。

●在上述方法不行时，通过仔细检查测径清管器运行的流量和压力记录，初步估算有可能出问题的位置，发送一枚带跟踪仪的测径清管器，仔细寻找管道变形的位置，进行人工开挖，确定解决方案。

并再次进行测径作业。

（5）管道注水

⏹技术要求

为了控制试压段的注水量，试压前应在试压计划里写明以下计算结果：

●试压注水量

●根据注水泵排量和管道容积估计出的注水清管器的实际推进速度。

●注水清管器到达估计估计值。

●试压管段加压理论PV图。

水压试验用水内不得加入化学药剂。

注水泵安装在不漏润滑油或燃油的槽内，防止液体进入地表水域或污染土壤。

泵的吸入口放在过滤网箱内，深度适宜，避免吸入空气和杂质。

注水前要进行最后检查，确认：

●所有管子和螺栓接头不漏水。

●试验接管装配得当。

●泵和压缩机工况良好。

●按注水速度注水时，水源供应充足。

●注水作业时，在试验管段的末端要备有排水和放气点。

●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，同时安装止回阀。

●正确安装清管器。

●HSE人员已经证实所有的HSE要求和认可已经到位。

（6）上水

注水泵通过阀门与试压头相连，同时阀门的安放位置适合清管器的长度。

最初，在第一个注水清管器前的管道内注入300米长，或250m3的冲洗水。

水注入后，再注水到第一个注水清管器的后面，以便将清管器推出发球筒。

记录发球的准确时间。

持续注水以推动注水清管器和冲洗水，直至试压管段注水完毕。

注水清管器的行走速度要加以控制，防止下坡段注水清管器速度加快，保证在注水时注水清管器后面的水流不会中断。

要保持注水清管器和接收端之间有足够的背压，以便控制清管器的行走速度。

控制注水清管器的行走速度，保证正确注水。

注水清管器的最大速度应限制在3公里/小时。

计算清管器到达时间。

在接收端，观察排水管排出的冲洗水，一旦清管器到达便立即关闭排水阀。

清管器前面的空气要用放气阀放掉。

要随时检测注水量，以便计算两个清管器已行走多远。

将管道内压力提高到注水泵的最大承受压力。

注水完成后，管道内的水温不稳定时，允许一个24小时的稳定期，直到与地面温度接近。

检查试压管段两端的压差，并于计算值比较，以核实该段实际的试验压力。

（7）注水和排气

⏹注水时保证充足的水源，避免断流时清管器前的空气大量进入水中。

有些情况是不能避免水中进入空气的，在试压管段末端加放空阀排出空气，在注水末端收到清管器后，如果排水条件允许，可继续注水以排出更多的空气。

停止注水后，通过测量注水量、排水量与管道的几何容积相比较，可初步估测管线内的空气含量。

⏹排放管应适当加以锚固以便承受朝排水端运行的清管器产生的脉冲力和可能出现的“水击”现象。

⏹注水泵入水口设在第1个清管器后面，中间有阀门控制。

最初，在清管器前开始注水，即往管道内注入一段冲洗水，然后发射第一枚清管器，靠水推动清管器前进，直到完成本段注水。

记录管线注水口的流速、流量、压力和温度，记录清管器发出和接收的时间。

验收以清管器运行顺利、连续通过整条管线为合格。

第二个清管器作为试压完成后排水用。

⏹注水用的过滤水经加压后进入管道，它具备一定的温度，埋地管道也具备一定的温度，温差会形成热量交换，需要时间。

这一过程从注水开始就在进行。

注水结束后，提供24小时的稳定时间。

虽然温度对水压的影响非常小，但为减少误差还是要进行充分的热交换。

同时可以使管道内的空气与水有时间分离，得到稳定的气团，如果可能，试压首末端可进行排气。

v每8小时记录一次水温、地温和环境温度

（8）管道试压

●注水完成后，要在所有接口处（压力表、压力天平或高压泵接口除外）安装盲阀兰和封头。

⏹试压装置的安装

所有安装到主管线的临时管件和阀门系统在使用前应按试压段的试验压力的1.25倍，进行1小时的预试验。

并得到监理的确认。

临时试压系统与主管线连接的焊口要探伤检测，并有合格报告。

v试压支管在主管线上开孔连接部位必须进行等面积补强和加筋板（四块均布）。

v主管线底部必须填实，使管线获得可靠的支撑。

v所有与管线连接的临时设施已进行过1小时、不小于1.25倍试验压力的试验。

v所有设备都进行过试车或试验室检测。

v所有仪器仪表都进行过校验。

v已建立有效的通讯手段，并进行了试验。

v一切程序都已得到批准。

⏹试压过程

为了加强管道试压工作，要做好以下工作：

●缓慢地增加试验压力，达到最低试验压力的30%。

检查所有的管件和接头，看是否有漏水现象。

如果没有，继续增加压力至试验压力的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。

●按每分钟不大于75kpa的均匀速率增加试验压力，达到试压段最高点的最小试验压力的102%。

维持这样的压力直到地面管子和管件都检漏完毕，并且业主和监理确定压力和温度稳定。

在低标高点，压力范围为最低试验压力的102%，而最高点不超过规定最低屈服强度的90%。

●试压期间如果发生管道破裂，需要进行修补，而后重复计划的压力试验，直至试压效果令人满意为止。

⏹严密性试验

●降压，将试压管段最高标高点的压力降到6.3MPa（最低）。

从接收端试压头泄压，以有利于注水清管器完全进入到试压头内。

要使用强度足够大的安全的排水管，按照批准的方法排水。

●严密性试验时，压力达到6.3Mpa并且稳定后，开始24小时的严密性试验。

●关闭阀门，切断与压力泵的连接。

每15分钟记录一次压力和时间。

每小时记录一次管壁和地表温度。

●检查外部管道和管件有无泄漏，如果可能，将漏水收集到容器内，以便计算泄漏量。

如果发现泄漏，停止试验，修补漏点后，重新开始24小时的严密性试验。

●对管道定期巡逻，检查管道设施有无泄漏，保障试压段内人员的安全。

管道全线要时时保持通讯畅通。

●在6.3Mpa严密性试验压力下保持24小时，如果压降低于1%（92kpa）,则试验合格，予以验收。

●如果压降超过92kpa，必须说明原因并加以证明，比如温度降低或者轻微泄漏。

如果找不出原因，则必须重新进行严密性试验，直至达到满意的试验结果为止。

试验合格后，拆卸现场的接头和仪表，准备排水。

（9）管道卸压

压力试验顺利完成后，以一定速率降压，整个过程特别要谨慎。

慢慢拧开排放阀，以每分钟不超过0.1Mpa的速度连续降压到40%试验压力后,继续以每分钟不超过0.2Mpa的速度连续降压,降压到管线内静水压力为0.1Mpa时结束。

正常情况下，任何管件不得连接到泄压管路上。

如果有管件或排水管线连接，应将它们锚固以防移动。

试压水的排放要同当地政府和排放地所有者协商，同意后选择试压水排放点。

（10）试压失败

如果在试压时管道出现故障，指派专业人员找到泄漏的确切位置和故障原因。

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，则出现泄漏的整根钢管从管线上切除。

其它位置的故障，从故障点每侧1米处切除。

切下的钢管上标明它在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，故障排除后立即恢复主管线。

并且根据要求填写试压失败报告。

5.15.7材料需求计划

序号

材料名称

规格型号

单位

数量

备注

1

阀门

Z41H-25DN100

个

4

2

临时收发球筒

508

对

2

3

椭圆封头

508

个

2

4

泡沫型清管器

508

个

10

5

直板皮碗清管器

508

个

2

6

无缝钢管

DN100

T

2

7

针型阀

J13H-160DN15

个

5

8

压力表

精度1级，2.0Mpa

个

5

9

仪表接头

个

5

10

压制弯头

DN100

个

5

11

法兰片

PN25DN100

付

5

12

封头

PN25DN100

个

3

13

压力表弯

DN15

个

5

14

胶管

DN150

米

75

15

木杆

根

62

16

镀锌铁丝

8#

Kg

19

17

碳钢电焊条

T506

T

0.68

18

投光灯

1000W

个

5

19

橡胶电缆

2*4m2

米

380

5.15.8其它试压

1）管道运行备用管

将每一种壁厚的两根钢管分别焊接到同壁厚的试压管段上。

这种经过预试压的钢管要割除可用于：

如果在最后连头时，割除原焊道后，要用一短管节代替。

若以后使用测径清管器确定出在管道内存在必须割除的褶皱或凹陷，用一管节代替。

如果将来管道破裂或损伤，需要一节管子代替。

2）穿越管段试压

穿越铁路、二级及以上公路、高速公路、大中型河流的管段应单独进行试压。

3）设备

干线阀门，旁接阀门，同干线管段不一起试压。

设备按照管道水压试验方法进行水压试验，最低试验压力为14.0MPa，如果在试验期间该设备完全暴露在大气环境下，试验最少要持续4小时,且能观察到有无漏水情况。

测试所有的配管和设备，应尽量减少连头焊口的数量。

不但对组件或部分设备进行测试，而且组装完成后的整个系统也必须经过测试合格。

测试时禁止关闭阀门。

所有的旋塞阀都要处在完全打开的位置进行测试。

其它阀门都处在半开位置时进行测试。

所有的配管都要完全暴露并撬装，以保证安全注水和便于排水。

以较低速率开始注水，能从系统中消除空气，水质应当无有机物或微粒。

5.15.9质量标准和记录

保存和提供试压各个阶段的完整记录，包括记录图表，压力、温度（管子和环境）及天气条件记录，注水和排水清管器的结构、型号和状况。

5.15.10健康、安全和环境

在水压试验进行期间，保证所有管道施工人员和公众的健康和安全：

⏹树立警告标志和路障，未经许可人员禁止入内。

试压开始前，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。

这些标志上要有用中文文字标出：

“警告--“管道在进行高压试验”“切勿靠近”

⏹水压试验区域50米之内（即，试验掩蔽处，管汇，压力泵，仪表等）（根据实际情况）只限参与试压的工作人员进入。

⏹只有HSE监督员准许的人员才能呆在试验区内。

⏹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。

⏹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。

⏹试压管段周围，与试压作业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。

⏹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。

⏹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。

具体说明对软管使用的夹子的要求。

⏹控制和保护注排水管和软管的安全。

⏹由无损检测单位检测水压试验的所有临时焊口。

⏹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。

⏹排水不要造成冲刷侵蚀。

⏹制订较大爆管和排水失败紧急应对计划，损害控制。