长输天然气管道大跨度整体水压试验方案设计与参数选取研究

徐建春

浙江火电建设有限公司，浙江杭州 310000

摘要：随着国民经济的增长，人们对环境要求的提高，近年来，洁净能源项目--天然气管道在国内大量开始施工，长输管线基本30—40公里一个标段，沿线要穿越大江、高铁、高速公路，也要穿越隧道、爬过山岚，沿途高低起伏，距离长、落差大，环境恶劣，怎样做好长输天然气管道的水压工作是一项技术难点。

关键词：长输天然气管道；大跨度整体水压试验；试验方案设计；参数选取；

1.概述

甬台温天然气输气管道工程属于浙江天然气干线工程，永嘉县、鹿城区段线路工程拟建管线位于温州市区境内，自北与甬台温天然气输气管道工程干线一乐清市境内管线连接，沿线设站场2座，为永嘉分输站和温州末站，设阀室3座，为乌牛阀室、桥下阀室和上戍阀室。管道设计压力为6.3MPa，管径Φ813mm，材质L450，线路水平总长约为40km。本段线路穿越箱涵1处，高等级公路7处，大型定向钻穿越3处，隧道施工6处。涉及各类地形，有二级地区、三级地区、四级地区，管道试验工况复杂。根据国家规范要求：二级地区、三级地区、四级地区试验压力分别为设计压力的1.25倍、1.4倍和1.5倍的对应设计试验压力。

管道水压实验过程分为强度试压和严密性试验，强度试压压力为9.45Mpa，稳压4小时；严密性试压压力为6.3Mpa，稳压24小时。

2、清管、试压施工

2.1管道清管

2.1.1概要

管道清管测径作业在试压前进行。目的是清除管线焊接后残留在管内的焊渣，杂物和初步检测管线的变形弯曲程度。

管道清管测径作业选用压缩空气作为推动介质。空压机排量为10m³/min，可控制清管速度4-5Km/h。

清管用清管器选择皮碗型清管器。

2.1.2清管程序

打开清管器发射装置的盲板，装入一枚清管器，关闭快装盲板启动空压机发出第一枚清管器，清管器运行速度应控制在4Km/h～5Km/h为宜，工作压力宜为0.05MPa～0.2MPa。清管器应不间断通过管线，当清管器距收球筒较近时，发球端应降低排量，使清管器缓慢进入收球筒，以防撞击，在确认清管器接收装置收到清管器后，停止运行空压机，等管线内压力下降到大气压力时，打开接收装置取出清管器测量清出残渣量。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。经监理鉴定确认合格后准备进行测径作业，否则继续进行清管。

清管器意外事故处理方法：清管器在运行过程中若发生意外将会极大地影响工程的进度，要尽快想办法予以解决。判断清管器出现故障可以从它所表现出来的现象加以分析。

1）造成清管器接收端空气排量大，且清管器停止或行走缓慢的原因有两个：①清管器没装好，解决措施是泄压后打开发射装置检查清管器是否发出，重新装好清管器进行清管；②清管器途中损坏，解决措施是泄压后装入新的清管器，重新清管。

2）造成清管器卡住，接收端不排气或排气非常小的原因是管道变形比较大或者管道内有特殊杂物，解决措施是：①提高管道内压缩空气压力，将清管器冲出，然后发射带跟踪仪的清管器，找出卡点断管处理；②泄压后反向清管，加带跟踪仪的清管器，找出卡点断管处理。

2.2管道试压

2.2.1试压装置示意图及曲线

试压装置示意图如图1

1.注水泵 2.高压泵 3.过滤器 4.沉降池（2个） 5.闸阀 6.流量计 7. 进水阀 8.压力表 9. 紧急排水阀 10. 压力温度记录仪 11.温度表 12. 排空阀

试压曲线如图2：

在现场要张贴示意图进行告知，注明强度试压压力9.45兆帕、严密性试压压力6.3兆帕；

2.2.2 加压试验

加压分四个阶段进行。

第一阶段：管线内水温得到稳定后，启动增压设备开始向管内注水升压，升压应均匀平稳，当压力升至试压段30%的强度试验压力（2.835Mpa），停止升压，稳压15min，稳压期间对管道进行检查，无异常现象，继续升压。每小时加压不得超过5MPa。最大每间隔0.5MPa记录一次时间、压力和加入水的体积。

第二阶段：继续加压到60%的强度试验压力（5.67Mpa），停止升压，稳压15min。每小时加压不得超过5MPa。最大每间隔0.5MPa记录一次时间、压力和加入水的体积。

第三阶段：继续加压到强度试验压力（9.45Mpa）。此时停止升压，稳定至少半小时以后进行强度试验，保持此压力4h。在第一小时内每间隔15分钟记录一次压力，从第二小时开始每间隔30分钟记录一次。

第四阶段：强度试验结束后，进行降压，降低到严密性试验压力（6.3Mpa）。稳定至少30分钟后，压力无波动即开始严密性试验，保持此压力24h，第一小时内每间隔15分钟记录一次压力，从第二小时开始每间隔30分钟记录一次。

在此加压过程中，如果压力每上升一个单位所需水量是以前的两倍，则停止加压，分析原因查找漏点，与监理协商解决。

选择压力读数的位置以两点压力的高点读数到达试验压力为准。

试压期间,检漏人员目测所有可视的连头、沿管线设2人巡查,检查是否有泄露现象,如有泄露,应立即中断试压,按照协商提出的方法,对管道进行减压、维修。然后经过24小时的稳定后，继续进行管线压力试验。

严密性试验稳压24小时。断开所有的加压设备，开始稳压，不间断持续24小时。在整个稳压期间，不能加水或放水。

强度试验验收标准：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，无泄漏为合格。

严密性试验验收标准：严密性稳压24h，以压降不超过试验压力的1%，且小于0.1Mpa为合格；水压试验合格后，按程序文件规定做好记录，业主或监理签字合格。如果试验不合格，则承包商应找出并维修漏点，然后重新试压。

2.2.3 管道泄压

压力试验顺利完成后，应对试验段降压。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，同意后选择排放点排水。

2.2.4 管道排水

管线降压后要进行排水作业，管道卸压至常压后，通过排污阀将管内剩水排除，排水完成后采用气割割除两端封头，进行排水。管道排水开挖排水沟至管道附近的流水渠内。如水平定向钻管道内存水较多，采用清管器推水方式继续进行排水作业，以保障管道内不积存大量水，减轻拖管的回拖力。

3 总结

通过这次40公里的天然气管道水压计算、策划，项目与当年7月基本完成天然气管道水压、测径、扫水工作。但特别是管道水压后扫水工序，既然是水压最后一道工序，但由于山区坡度大区域扫水皮碗漏气、跑气往往影响水压试验最终是否顺利完成，所以建议今后加强次方面的施工工艺追踪。

参考文献

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