石油化工工程质量监督总站
摘要：管道压力试验是验证管道施工质量的重要施工程序，也是工程质量监督的重点，使用BR-015C型管道远程试压监测平台对气田项目中的管道压力试验过程进行压力和温度监测。监测过程中对比了管道远程试压监测平台与现场压力表数据的准确性，并基于压力试验曲线分析压力试验结果的有效性。结果表明：BR-015C型管道远程试压监测平台的数据精度能够满足现场使用要求，能有效监控工艺管道压力试验。
关键词：压力试验；远程监测
1 引言
管道作为油气输送的大动脉，在油气田开发中具有重要作用。管道的压力试验是管道工程施工的重要节点。
气田项目管网中部分工业管道、集输管道和长输管道在做压力试验时，其强度试验和严密性试验的试验周期至少为28小时。压力试验中强度试验要求管道无破裂、无泄漏，严密性试验主要是对压力降的要求，所以压压力数据就成为压力试验是否合格的的重要表征。目前，根据规范要求，现场常用的压力监测设备是压力表，压力数据只能现场读取，在长周期试验过程中，这给压力试验过程监控带来较大负担。所以，准确、便捷的读取压力数据对压力试验具有重要意义。
本文在气田项目中的长输管道压力试验中对BR-015C型管道远程试压监测平台进行应用验证。该管道为长输管道，材质规格为D406.4*6.3 L245M，设计压力6.3 MPa，强度试验压力9.45 MPa，由于高程影响，装设管道远程试压监测平台位置的强度试验压力为10.72MPa，严密性试验压力为7.57 MPa，强度压力持续时间4h，严密性试验持续时间为24h。本次通过装设BR-015C型管道远程试压监测平台和压力表进行实时压力监测，对比两种测压方式的压力数值，并基于测压数据分析压力试验的有效性，从而验证了BR-015C型管道远程试压监测平台的实用性。
2 试验设备和试验方法
2.1 试验设备
本文试验选用北京博仁集智科技有限责任公司制造的BR-015C型管道远程试压监测平台，主要由压力温度一体变送器、手持终端、电源线和数据线组成。主要性能指标如表1所示。其测压测温原理是由压力温度一体变送器通过安装在管道的取源部件上测量管道介质的压力和温度，压力和温度信号经数据线传输至手持终端，再通过无线网络传输至云平台存储。
表1 压力温度一体变送器性能指标
规格型号 | 压力量程 | 温度量程 | 防护等级 |
BR-015C | 0~15MPa | 0-100℃ | IP66 |
2.2 试验方法
BR-015C型管道远程试压监测平台现场试验时操作步骤如下：
步骤1设置测压点。根据规范要求在试压管段的两端分别布置测压设备，测压点布置位置如图1所示。其中A端布置管道远程试压监测平台，管道B端为压力表，两端高差25m。
步骤2安装测压装置。将管道远程试压监测平台安装在试压管道的A端，在预留的取源短节上进行安装。
步骤3设置测压参数。启动管道远程试压监测平台，设置采集压力的周期为30min/次。
步骤4用电源线和数据线将传感器与手持终端连接，按“返回”键进行第一次压力测量。
步骤5打开微信小程序或网页端云平台，查看第一次压力结果是否异常；如果异常，返回步骤4；如果正常，则进入下一步骤。
步骤6压力监测。通过微信小程序或网页端云平台实时监测管道压力试验的压力数据直到压力试验结束。
图1 测压布置图
本文选用平均相对误差MRE反映管道远程试压监测平台的测量精度，计算公式如下[12]：
(1)
式中，n为测压次数，fi为第i次测压结果，yi为第i次压力表测压结果，i、n=1,2,……,75。当MRE越小时，则认为管道远程试压监测平台测压结果越准确，反之，则误差就越大。
3 结果与分析
本次压力试验于2023年11月23日12点20分进行第一次压力数据读取，于2023年11月25日01点05分停止读数，测压结果如表2所示。
表2 测压结果
记录序号 | 试压平台读数 | 压力表读数 | 记录序号 | 试压平台读数 | 压力表读数 |
1 | 2.1 | 1.9 | 39 | 7.702 | 7.45 |
2 | 2.766 | 2.55 | 40 | 7.703 | 7.45 |
3 | 3.2 | 3 | 41 | 7.703 | 7.45 |
4 | 3.528 | 3.3 | 42 | 7.704 | 7.45 |
5 | 4.306 | 4.05 | 43 | 7.704 | 7.45 |
6 | 5.133 | 4.9 | 44 | 7.704 | 7.45 |
7 | 5.968 | 5.7 | 45 | 7.705 | 7.45 |
8 | 6.398 | 6.15 | 46 | 7.705 | 7.5 |
9 | 6.805 | 6.55 | 47 | 7.705 | 7.5 |
10 | 7.667 | 7.4 | 48 | 7.706 | 7.5 |
11 | 8.494 | 8.25 | 49 | 7.706 | 7.5 |
12 | 9.296 | 9.05 | 50 | 7.706 | 7.5 |
13 | 10.071 | 9.8 | 51 | 7.707 | 7.5 |
14 | 10.719 | 10.5 | 52 | 7.707 | 7.5 |
15 | 10.782 | 10.55 | 53 | 7.707 | 7.5 |
16 | 10.755 | 10.5 | 54 | 7.708 | 7.5 |
17 | 10.74 | 10.5 | 55 | 7.708 | 7.5 |
18 | 10.731 | 10.5 | 56 | 7.708 | 7.5 |
19 | 10.724 | 10.5 | 57 | 7.708 | 7.5 |
20 | 10.718 | 10.5 | 58 | 7.709 | 7.5 |
21 | 10.714 | 10.5 | 59 | 7.709 | 7.5 |
22 | 10.71 | 10.5 | 60 | 7.71 | 7.45 |
23 | 10.707 | 10.45 | 61 | 7.71 | 7.45 |
24 | 10.644 | 10.45 | 62 | 7.71 | 7.45 |
25 | 7.795 | 7.45 | 63 | 7.71 | 7.45 |
26 | 7.73 | 7.45 | 64 | 7.71 | 7.45 |
27 | 7.695 | 7.45 | 65 | 7.709 | 7.45 |
28 | 7.696 | 7.45 | 66 | 7.709 | 7.45 |
29 | 7.697 | 7.45 | 67 | 7.708 | 7.45 |
30 | 7.697 | 7.45 | 68 | 7.708 | 7.45 |
31 | 7.698 | 7.45 | 69 | 7.708 | 7.45 |
32 | 7.699 | 7.45 | 70 | 7.708 | 7.45 |
33 | 7.699 | 7.45 | 71 | 7.707 | 7.45 |
34 | 7.7 | 7.45 | 72 | 7.707 | 7.45 |
35 | 7.7 | 7.45 | 73 | 7.707 | 7.45 |
36 | 7.701 | 7.45 | 74 | 7.706 | 7.45 |
37 | 7.701 | 7.45 | 75 | 7.706 | 7.45 |
38 | 7.702 | 7.45 |
3.1 管道远程试压监测平台与压力表的数据对比
图2管道试压远程监控平台与压力表的数据对比
图2为BR-015C型管道试压远程监控平台和压力表测量的压力数据，由于管道试压远程监控平台与压力表分处试压管的两端，存在25m的高差，去除高差影响后根据公式1求得其相对误差如表3所示。
表3 管道试压远程监控平台相对误差
管道试压远程监控平台 | |
MRE | 0.28% |
结合图5和表4可知，BR-015C型管道测压测温监测仪与压力表数据高度拟合，其平均相对误差为0.28%，符合规范要求，能够满足现场压力试验需要。
4 结论
为验证BR-015C型管道试压远程监控平台的实用性、有效性，本文在气田项目长输管道试压现场对其进行应用验证，并得出以下结论：相较于试验用的压力表，管道试压远程监控平台进行测压的精度和准确性也能满足试验要求。因此，管道试压远程监控平台能够对管道压力试验实现全过程的压力监测，为压力试验是否合格提供决策参考与指导。
5 参考文献
[1]刘晶, 贾志超无线传输压力检测仪设计与应用[J]. 石油管材与仪器, 2023,9(2): 25-28
[2]GB 50369-2014 油气长输管道工程施工及验收规范 [S]. 北京: 中国计划出版社.
[3]孙文. 无线压力传输装置在压裂驱油监测中的应用[J]. 石油管材与仪器, 2023(9): 98-100
[4]GB 50819-2013 油气田集输管道施工规范[S]. 北京: 中国计划出版社.
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