输气管道工程清管试压方案.docx
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输气管道工程清管试压方案
呼张延（内蒙古段）-旗下营-集宁输气管道工程二标段
清
管
试
压
方
案
编制：
审核：
批准：
中石化河南油建工程有限公司
2017年04月20日
1.0工程概况2
2.0编制依据2
3.0责任2
4.0开工前应具备的条件3
4.1线路要求3
4.2单位配合3
5.0设备仪器选择3
5.1移动螺杆空气压缩机3
5.2高压增压机3
5.3试压用仪表3
6.0具体施工方案4
6.1清管、测径施工方案4
6.2试压施工方案8
7.0基本设备、机具及材料表10
8.0.管道清管、试压施工操作工艺流程图11
9.0项目组织机构11
9.1试压组织机构图11
9.2试验小组成员12
9.3人员职责12
10.0HSE管理12
10.1安全措施12
10.2清管安全措施14
10.3试压安全措施14
10.4抢险措施15
10.5抢险应急小组15
11.质量标准及记录20
11.1证明文件20
11.2清管记录20
11.3管道试压记录20
1.0工程概况
呼和浩特-张家口-延庆输气管道工程（内蒙古段）旗下营-集宁段输气管道工程二标段线路总长21.35km。
管道起自乌兰察布市卓资县梨花镇3#阀室下游100m，由西向东敷设，沿途经过卓资县卓资山镇，止于乌兰察布市卓资县卓资山镇4#阀室下游100m。
沿线设1座监控分输阀室。
本工程设计压力6.3MPa，管径D660mm，管道材质L450M。
沿线共有河流中型穿越工程5处，铁路穿越4处，高等级公路穿越2处（其中高速公路1处）。
本工程全线采用常温型加强级三层PE防腐加阴极保护的防腐方式。
试压要求表
地区等级
分段区间/长度（Km）
强度试验
严密性试验
备注
压力（MPa）
稳压时间（h）
压力（MPa）
稳压时间（h）
一级地区
21.35
7.875
4
6.3
24
严密性试验压降率不大于1%
2.0编制依据
2.1《呼和浩特—张家口—延庆输气管道工程（内蒙古段）旗下营—集宁段输气管道工程初步设计》（0版）。
2.2《石油天然气站内工艺管道工程施工规范》GB50540-2009；
2.3《石油天然气钢制管道无损检测》SY/T4109-2013；
2.4《钢质管道焊接及验收》SY/T4103-2014；
2.5《油气田地面管线和设备涂色规范》SY/T0043-2006；
2.6《工业金属管道工程施工规范》GB50235-2010；
2.7《工业金属管道工程施工质量验收规范》GB50184-2011；
2.8《输气管道工程设计规范》GB50251-2015；
2.9《油气管道动火管理规范》Q/SY64-2007;
2.10《钢制对焊无缝管件》GB/T12459-2005；
2.11《石油天然气工业管线输送系统用钢管》GB/T9711-2011。
3.0责任
确保线路的整体试压符合技术规范、施工图的要求，严格按照施工方案进行。
完成所有的实验记录、图表和表格，并且由业主及监理的现场签名认可。
施工方案必须告知业主及监理，并经其批准，整个施工过程应由其在现场监督，并对任何计划的变更进行批准。
4.0开工前应具备的条件
4.1线路要求
●各穿越段的单独清管、试压工作已按照规范要求完成，验收合格；
●管线站间全线已贯通，段间接口的探伤合格，并已按照施工图要求防腐；
●管线“三桩”齐整，并有准确、详细的“三维”坐标，编制成表格形式备查；
4.2单位配合
●整个施工期间，必须安排专业人员、机具负责管线的故障维修、抢修。
维修及更换管段须符合有关规范的要求；
●配合清管试压工作，提供有关技术数据，并对提供的资料负责，所提供的技术数据应包括且不限于以下部分：
⏹管材的资料，管线走向及线路正确的坐标。
5.0设备仪器选择
5.1移动螺杆空气压缩机
提供试压气源，参数如下：
压力：
0～2.4MPa
排风量：
30Nm3/min
使用数量：
2台
5.2高压增压机
提供高压气源，参数如下：
压力：
0～13MPa
排风量：
30Nm3/min
使用数量：
2台
5.3试压用仪表
试压用的压力表应经过检验，并应在有效期内。
压力表精度应不低于1.5级，量程为被测最大压力的1.5~2倍，表盘直径不应小于150mm，最小刻度应能显示0.05mpa。
试压时的压力表不应少于2块，分别安装在试压管段的两端。
稳压时间应在管段两端压力平衡后开始计算。
试压管段的两端应各安装1支温度计，避免阳关直射，温度计的最小刻度应小于或等于1℃。
6.0具体施工方案
6.1清管、测径施工方案
6.1.1清管器选择
6.1.1.1扫线清管器的目的和标准：
在本方案中扫线同清管，该管道属大口径长距离天然气管道，为了保证清管质量，经研究确定清管器为四皮碗清管器，并配备发射与接收装置；清管器形状为“皮碗状”；材质为具有耐磨性，适合于长距离清管的聚氨酯体；清管器过盈量为5~8%（SY/T5922-2012《天然气管道运行规范》）。
使用数量为1台，备用数量1台。
其形状简图如下：
6.1.1.2测径的目的和标准：
测径的目的就是检测管道在建设安装过程中是否发生变形。
测径清管器为直板双向4片聚酯盘清管器，测径板安装在第三个聚酯盘前面，聚酯盘为软硬适中的聚酯材料制成，厚度为35mm，其过盈量为5~8%左右，携带有发射机，形状简图如下：
测径板为厚度8mm的LY12铝板，直径等于待测径段最小内径的92.5%，即592mm。
形状简图如下：
a）为保证通球的顺利进行，根据《长输天然气管道清管作业规程》SY/T6383—1999计算，结合我公司多年的施工经验，要求管道每分钟进气量≥20m3/min。
b）通球时一次放球不能少于2个球，一个为钢丝球清管器，一个为皮碗球清管器。
最少清2遍。
c）采用“一候一”的通球方法，即通一个球，一个球等候。
当发生串气现象时可以立刻发射第二枚清管器。
6.1.2施工前准备
首末端收发球系统已经安装完毕，空压机与发球筒连接好并做好保险装置。
操作坑要防止塌方，如果周围泥土较松或操作坑深度超过2米则必须对操作坑进行加固或采取防护措施才允许操作施工。
6.1.3具体操作步骤
清管示意图：
A、首端发送清管器：
（1）检查发送装置上各连通阀门是否关严，首端至末端的所有阀室球阀是否全开。
（2）在穿越点、弯头等容易卡球的位置有选择性的设置通过指示仪。
（3）关闭干线放空阀，打开发球筒上的放空阀进行放空，确认发球筒压力为零。
（4）打开快开盲板，把清管器送入发球筒底部大小头处并压紧以防串气。
（5）关闭盲板，装好保安装置。
（6）关闭发球筒上的放空阀，打开首端压力表阀门，打开收球筒上的排污阀。
（7）通过发球筒上的进气阀注入压缩空气，发送清管器，观察清管器通过指示仪，确认清管器已发出。
B、站点过球监测：
（1）监测点布置：
监测点原则上设置在管道拐弯、起拱、穿越等特殊位置。
（2）操作要点：
把电子接收仪放置在监测点的管线上方，确认无误后，监测人员带上监测耳机，清管器通过时，接收仪会产生较大的有节奏的蜂鸣声，此时监测人员要记录清管器通过个数与时间，确认全部通过后撤离本监测点并迅速转移到另一监测点进行监测。
C、末端清管站接收清管器：
（1）首站清管器发出前，打开末端排污阀。
（2）确认清管器进入收球筒后，首端停止进气，关闭末端排污阀，打开收发球筒体上的放空阀直至压力为零。
（3）拆下安全销，打开盲板，取出清管器并检查、描述、记录。
（4）清除收球筒内清出的杂物。
6.1.4技术要求
6.1.4.1用压风机以空气为动力推动清管器进行清管，将通球扫线速度控制在每小时3Km左右。
6.1.4.2发球筒首端装有压力表，每间隔20分钟记录压力表数据，掌握清管器运行情况，出现问题及时处理。
6.1.4.3通常清管运行压力在0.05~0.2Mpa之间，如果清管器停止运行，并且清管器后面的压力持续上升并超过压风机允许的最高压力1.4Mpa时，认为清管器遇阻，此时应采用高压压风机打高压解阻，但最高压力不能超过管线的设计压力6.3Mpa，如果此时还不能解阻，认为清管器遇卡。
此时应采取的方法：
清管器装有电子发射仪，根据运行速度和时间计算其大概位置，结合清管器通过指示仪，用电子接收仪探测其具体位置，首末端卸压后在卡球位置断管并分析原因，问题解决后将断管焊接完毕并经检验合格后再继续通球。
6.1.4.4当在进气量没有减小的情况下，推球压差不增加，并且计算清管器运行距离远大于实际运行距离，可视为清管器漏（串）气。
发生漏（串）气的原因主要有以下两种：
（1）清管器过盈量太小，与管道之间的密封不好；
（2）首端进气量偏小。
因为清管器在行走过程中会泄漏气量，如果进气量偏小则在清管器后方不能在满足泄漏的同时很快形成推动清管器行走的压差。
此时可通过三种方法解决：
（1）再发射一个过盈量更大的清管器；
（2）增大管道进气量；（3）减小清管器前端压力。
6.1.4.5在中间站点分布监控点，以监测清管器通过情况，及时准确掌握清管器通过各个站点情况。
6.1.4.6清管合格标准：
当清管器到达管线末端，清管器从收球筒内取出后清管器主体没有发生变形，在收球筒排污口无杂物堆积即为合格。
6.1.5理论通球时间计算
通球时球正常运行推动压力按0.2MPa计算，考虑压风机的有效率为80%，采用2台30m3/min低压压风车送风，管道每通一次球所需通球升压时间计算如下：
A.每一公里Φ660管线计算容积V1（m3）
V1=3.14×（D÷2）2×L1
注：
V1-每公里Φ660管线计算容积（m3）
D-管线内径（m）
L1-管线长度（m）
B.通球时间T1=V1·L2·P1∕V2×60×80%
注：
T1–通球所需升压时间（h）
P1-通球压力bar
L2–管线长度（Km）
V2-通球时每分钟压风车排量（m3）
6.2试压施工方案
为了检验管道整体严密性，需要使用压缩空气对管道进行强度和严密性试验。
气压试验在2.4MPa之前使用2台额定压力2.4MPa，额定流量30m3/min的空压机，在达到2.4MPa以后改用额定压力13MPa，额定流量30m3/min的两套压风机/增压机继续升压直到达到试验压力。
6.2.1气压试验时间计算
T=V1·L2·P2∕V2×60×80%（考虑压风机的有效率为80%）
注：
T—所需升压时间（h）
V1—每公里Φ660管线计算容积（m3）
L2—该段管线长度（Km）
P2—试验压力bar
V2—试压时每分钟压风车总排量（m3）
通球/强度试验理论时间
地区等级
分段区间/长度（Km）
通球
强度试验
压力（MPa）
时间（h）
压力（MPa）
时间（h）
一级地区
21.35
0.2
32
7.875
35
6.2.5操作步骤
试压示意图：
6.2.5.1试压进气点设置在起点，试压封头焊接并经探伤合格后方可进行下步工序，使用硬连接将空压机与管道连接好进气流程，试压连接管使用φ48mm×5mm厚皮无缝钢管，承压能力达到12MPa。
6.2.5.2与本次试压无关的工艺管线阀门全部关闭。
6.2.5.3提前对压风机输气管线和阀门进行试压检验，压力不小于强度试验压力，时间不少于15min。
检验合格后，启动压风机开始进气升压。
6.2.5.4试压时的升压速度不宜过快，压力应缓慢上升，每小时升压不得超过1MPa。
当本段升压到2.4MPa时，改用高压增压机进行升压。
6.2.5.5当压力升至试验压力的1/3时，暂停进气稳压30分钟进行检查，无明显压降及异常情况再继续升压，升至试验压力的2/3时再次停止30分钟进行检查，最后升至强压试验压力9.45MPa并稳压4小时。
强度试压以管道不破裂、无渗漏为合格。
6.2.5.6当强度试压合格后从管道两端进行卸压到设计压力6.3MPa，稳压24小时，稳压过程中试压天平、压力温度记录仪全程监控并记录压力、温度。
严密性试压以压降不大于1%试验压力值为合格。
6.2.5.7检漏人员在现场查漏时，管道的环向应力不应超过钢材规定的最低屈服强度的20%；在管道的环向应力首次开始从钢材规定的最低屈服强度的50%提升到最高试验压力，直到又降至设计压力为止的时间内，试压区域内严禁有非试压的人员，试压巡检人员亦应与管线保持6m以上的距离。
距试压设备和试压段管线50m以内为试压区域。
6.2.5.8试压过程中，应派巡线小组对试压段进行巡线，尤其是沿线较大公路、人车流量大的路口更要加强巡逻时间和频率，一旦发生危险应尽可能的将损失降低到最小程度。
并且要配合业主在试压前做好沿线群众的思想宣传工作，以免群众产生恐慌。
7.0基本设备、机具及材料表
施工用基本设备、材料配备一览表
序号
名称
规格型号
单位
数量
1
螺杆式压风机
30m3/min、2.4MPa
台
2
2
增压机
30m3/min、13MPa
台
2
3
精密压力表
16MPa
个
3
4
聚氨酯皮碗清管器
Φ660
台
2
5
聚氨酯直板清管器
Φ660
台
2
6
聚氨酯直板
Φ660
片
10
7
聚氨酯皮碗
Φ660
片
12
8
钢丝刷
Φ660
片
6
9
封头
Φ660
个
4
10
发电、电焊两用机
熊谷
台
1
11
气焊工具
套
1
12
指挥车
沃尔沃
辆
1
13
巡线车
江铃
辆
1
14
工程车
东风
辆
1
15
工程车
长城
辆
1
16
施工工具
套
2
8.0.管道清管、试压施工操作工艺流程图
9.0项目组织机构
9.1试压组织机构图
试压组织机构图
9.2试验小组成员
组长：
林聿兴
副组长：
刘璐
成员：
王勇李星星沈宝云季志国宋海波张建新
9.3人员职责
（1）项目经理：
项目部负责人，全面负责工程的技术、质量、协调及施工进度情况。
（2）施工部：
按照施工方案和操作规程进行相应的试压施工。
（3）技术负责人：
负责该项目工程所应用的技术工艺；对工程过程中数据、资料控制、分析；明确对技术操作人员的要求。
（4）HSE负责人：
负责对上岗人员的安全教育及培训；检查操作前的安全措施是否完善，检查消防器材、防护设施、通讯设备、车辆的落实到位情况；对各作业人员明确安全要求；做好各项安全措施的制定和落实检查工作；及时进行安全检测，防患于未然。
（5）质量检验负责人：
负责该项试压中所用监测检验设备的运行，对施工过程中设计的数据收集、记录、保存，提供完整监测资料。
（6）外协负责人：
负责处理协调参与试压各方的关系，保持良好的沟通状态。
（7）物资供应负责人：
负责其职责范围内的物质及供应，确保试压按计划进行。
（8）综合管理部：
负责后勤保障、资料归类整理及信息化平台的建立、维护。
（9）试压小组：
负责整个水压试验工作。
试压前认真学习气压技术交底，熟悉掌握压力试验过程。
试压过程中，各工种严格遵守岗位职责，对于发现的异常情况及时上报，并尽可能的作出相应的安全处理，将事故发生降低到最低点。
10.0HSE管理
10.1安全措施
（1）以项目经理为组长成立专门安全小组，负责对本试压存在的安全隐患进行检查，对施工过程中应实施安全保护措施而实际未实施的进行督促，甚至可以停止施工，进行整改。
（2）进驻施工现场前由安全负责人组织全员进行安全教育，并记录安全会议记录。
（3）每天上工地前进行安全教育，并记录安全会议记录。
（4）严格遵守岗位职责，对于发现的异常情况及时上报，并尽可能的作出相应的安全处理，将事故发生降低到最低点。
（5）危险操作必须有专人监护，并且要派有经验的人员监护。
（6）施工人员进入现场必须穿工作服、带安全帽，对违反规定者将给予警告并处罚，由此造成的后果由当事人负责。
对进入现场的其他人员也必须戴安全帽并要经过施工单位现场负责人确认安全后方可进入。
（7）电焊工要穿戴专用防护服、防护手套，正确使用护罩。
（8）夜间施工要有充足的照明设备，不得因照明有碍施工顺利进行。
（9）操作人员应熟悉本岗位的操作流程、操作规程、安全规程和异常事故处理方法等。
（10）采取所有必要措施确保所有从事施工作业的人员、业主方面人员和公众得到适当的保护，避免在试压过程中系统发生事故而受到伤害。
应保证在试压期间和随后的泄压作业过程中，不允许在被加压管段进行任何其他作业。
（11）向业主确认已经向从事试压工作的人员和任何其他从事有关试验的人员说明了管道系统或试验管件在加压状态下发生故障时可能会导致的后果。
非工作人员未经许可不得进入试验场地；试验设备和试验场地的位置的安排应得到业主的批准。
（12）依据现场情况在施工现场用彩旗设立警示区，有明显的清管扫线试压警示标志，非工作人员不得进入工作区。
（13）试压头不要设置在人口稠密区。
试压时应时刻确保噪音不超过地方政府的许可限度及安全工作范围。
排气口要远离居民区。
（14）清管器采用收、发球筒装取，拆卸清管器时应待管道内的压力排空后进行，试压时以管线为中心，50米内为禁区并派专人巡线警戒，升压过程中在管线裸露的首末端设警示标志，设专人值班，严禁无关人员进入。
通球、试压过程中随时注意压力表压力变化，发现异常情况时，立即查明原因，采取措施。
（15）检查所有软管，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，控制和保护软管的安全。
（16）清管扫线测径工作开始前，要检查放松契块及放松螺丝是否拧紧，加压及开盲板时，操作人员不准站在盲板的前面。
管道加压、升压时试压头对面严禁站人。
（17）夜间工地设置足够的照明灯，开夜车前往较远的目的地时要走熟悉的道路，禁止疲劳驾驶，车辆要慢行。
（18）试压期间密切注意天气情况，下雨前采取预防措施，重要仪表设备不得裸露在外，雨天注意用电安全，对于电缆、电线能架空的尽量架空，不能架空的采取埋地措施，配电箱、电器开关设防水罩，地面铺设绝缘橡板，防止触电。
（19）现场配备专职人员和专用车辆，用于施工人员意外伤害抢险；并提前联系好具备急救能力的医院，签订救护协议，在试压前将试压的时间、地点告诉医院方。
10.2清管安全措施
（1）操作人员应熟悉本岗位的操作流程、操作规程、安全规范和异常事故的处理方法等。
（2）依据现场情况在收球区施工现场用彩旗、警示带等设立警示区，有明显的清管警示标志以防止其他无关人员误入，晚上要安装警示灯，要有人值班。
（3）吹扫口应设在开阔地段并加固，吹扫时应设安全区域。
（4）清管工作开始前，要检查盲板上的螺栓是否全部拧紧，加压、开盲板时及在清管的整个过程中，所有人员不准站在盲板的正前面，应侧对着盲板并且要保持一定的距离，在50米以外。
（5）根据施工经验，当清管器即将到达末端的时候会有少量的水喷溅出来，并且会有较大的声音。
现场施工人员要特别注意安全，这时应使所有无关人员立即远离。
（6）只要首端开始启动压风机，所有施工人员都要提高警惕，尤其是末端人员要时刻注意末端管口情况并且要保持高度的警戒，不要使自己和其他人员受到伤害。
10.3试压安全措施
（1）操作人员应熟悉本岗位的操作流程、操作规程、安全远程和异常事故处理的方法等。
（2）依据现场情况在试压现场设警示区，有明显的试压警示标志以防其他无关人员误入。
在升压过程中，距试压设备和试压段管线50m以内为试压区域，试压区域内严禁有非试压的人员，试压巡线人员应与管线保持6m以上的距离。
（3）高压连接部分应使用硬连接并预先经过高压试验。
（4）试压设备、人员要在管道侧面，严禁正对试压封头。
（5）升压过程中管道正上方严禁有人停留，也不得巡线，待压力稳定后才可巡线。
（6）升压以及稳压过程中，试压管道要停止其他一切作业。
（7）试压区域（管道左右30m，封头前方100m）范围内只允许与试压有关的工作人员进入。
（8）如果在升压过程中出现压力下降，要立即停止升压，停止设备运转，管道泄压后再查找分析原因，并要及时通知巡线人员尽快疏散管道附近群众以免造成事故。
（9）升压、放压时开启阀门要缓慢，不许猛开猛关，人体不得正对阀门手轮，应站在手轮侧面。
（10）试压管段要全部回填，裸露管段每处不要超过10米。
（11）连接管线应与地面锚牢以免发生摆动伤人。
（12）高压管线不得经过道路，并尽可能以最短距离与主管连接，低压管线经过道路、居民门前应有套管保护以防车轧人踩。
（13）晚上要安装警示灯，并安排专人值班。
10.4抢险措施
（1）成立抢险小组，处理施工中可能出现的紧急情况，杜绝事故发生，确保施工顺利进行。
（2）在正常情况下，清管器运行所需压力为0.05-0.4MPa，当清管器运行在高差较大管段或通过曲率半径较小的弯头时，清管器运行压力会在短时间内增加，但最大推力不得超过管道工作压力，如出现该情况，必须立即停止清管工作，找出原因采取相应的措施。
10.5抢险应急小组
为了减少各类自然灾害和突发事件对项目部人员、财产、环境造成损失和破坏，一旦发生紧急情况所有应急小组成员都能知道他们的职责并尽快采取行动。
将紧急情况控制住并恢复正常施工。
（1）范围
紧急情况是指以下情况：
火灾、交通事故、触电事故、试压过程中意外事故等。
（2）应急组织机构
组长：
冯梦朦
副组长：
王勇
成员：
林聿兴李星星季志国刘璐沈宝云
（3）职责:
1现场应急指挥：
负责对任何紧急情况作出反应；有权调动项目部所有财物和人力，接收信息并保留记录；负责指挥应急小组成员采取应急措施；紧急情况结束后通知有关各方、收集事件报告供调查和分析。
2项目部HSE监督：
检查控制点并分析形势；检查应急电话和信息传递渠道是否正确、畅通；监督现场HSE监督和应急小组的工作；对紧急情况提出建议。
3应急小组：
紧急赶赴事故现场；听从组长和现场领导的指挥；征求现场HSE监督的建议；必要时求援。
（4）应急预案
1交通事故应急措施
发生交通事故，要立即停车。
抢救伤者，保护现场（抢救伤员需移动现场时，必须做好标记）。
及时拨打120或110向当地公安部门和营地指挥员、调查报告。
如果现场有危险因素，要设法尽快减少和消除，防止事态扩大。
机动车辆起火、按机动车辆灭火措施执行。
2触电急救措施
职工发现有人触电，要首先设法切断电源，切记不能用手、脚去摸伤者，造成再次触电。
如电源控制器较远，应就近使用木、竹等绝缘器具给触电者切断电源。
雨雪天气要采取措施防止再次触电。
切断电源后，应立即检查伤者伤情，重点检查呼吸和心跳。
需要时，要立即做心脏挤压和口对口人工呼吸，运送医院。
3工伤疾病急救措施
如遇有外伤，要采取措施止血和防止伤感染。
如遇有骨折，要采取措施固定骨折部位。
职工在工作中受到伤害或突发疾病，应由班组急救员
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