長輸管道通球掃線

1、長輸管道通球掃線、試壓長輸管道通球掃線、試壓技術(shù)技術(shù)綜述綜述我國石油工業(yè)正處于一個新的發(fā)展時期，中西部油氣區(qū)新資源的發(fā)現(xiàn)，有必要建設(shè)大量新的重要管道。因為管道作為輸送手段，與其他輸送方式相比有較大優(yōu)點輸送成本低；建造價格低，施工周期短；占地面積?。还?jié)省能源、人力；安全性高；公害小，幾乎無污染。綜述綜述管道由于其在能源傳輸上的優(yōu)勢地位，使它在國民經(jīng)濟(jì)及地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起到越來越大的作用。石油、天然氣、成品油甚至煤都將更多地通過管道運輸。由于高壓、大口徑管道比低壓小口徑管道更經(jīng)濟(jì)，所以大口徑長輸管道已成為管道工業(yè)的發(fā)展趨勢。隨著國家西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實施，長輸管道工程必將有新的更快發(fā)展，這無疑給施工企

2、業(yè)帶來了良好的發(fā)展機(jī)遇。如何把握機(jī)遇、占領(lǐng)市場是每個企業(yè)都在思考的問題，而優(yōu)良的資質(zhì)及業(yè)績，過硬的管理、技術(shù)及裝備水平應(yīng)該是其中的基本著眼點。長輸管道施工完畢要經(jīng)過一系列試驗才能投入使用，這部分工作包括清管、試壓、通球掃線、干燥，目的就是清掃管腔內(nèi)的雜物，排除管線內(nèi)的隱患和缺陷，取得較大的安全度。為管道投產(chǎn)創(chuàng)造條件。施工單位對此應(yīng)該高度重視，必須編制可靠的技術(shù)措施、安全措施并認(rèn)真執(zhí)行，對出現(xiàn)的問題，依據(jù)設(shè)計要求及有關(guān)規(guī)范及時處理。施工工序施工工序長輸管道施工的一般工序如下：線路交樁-測量放線-開拓施工帶-修施工便道-防腐管拉運-布管-管線組對-焊接-無損探傷-補口補傷-防腐檢漏-開挖管溝-管道

3、下溝-回填-地貌恢復(fù)-截斷閥室安裝-三樁埋設(shè)-分段吹掃清管-分段試壓-連頭碰死口-陰極保護(hù)-全線通球掃線-聯(lián)合試運-投產(chǎn) 從中可以看出試壓、通球掃線、干燥與其他各工序的銜接關(guān)系管道是在下溝回填后進(jìn)行分段清管和分段試壓。分段試壓合格后，連接各管段的碰口焊縫只需進(jìn)行100%射線探傷，可不再進(jìn)行試壓。穿（跨）越大中型河流、鐵路、二級以上公路、高速公路的管段應(yīng)單獨進(jìn)行清管和試壓。如果設(shè)計有特別要求，管道投產(chǎn)前還要進(jìn)行站間試壓和站間清管，以及輸氣管道的干燥。試壓前編制通球試壓措施，并報業(yè)主和監(jiān)理審批，試壓成立試壓小組，組長由項目經(jīng)理擔(dān)任，成員為項目工程師、安全員、質(zhì)檢員、監(jiān)理工程師。通球、試壓時設(shè)巡線小

4、組。施工中須根據(jù)情況統(tǒng)籌安排，保證效率,穩(wěn)妥進(jìn)行。吹掃清管吹掃清管管道吹掃清管在管道下溝回填之后進(jìn)行，一般以閥室間距為一個吹掃單元，清管設(shè)備為高、低壓壓風(fēng)車。分段清管應(yīng)設(shè)臨時清管收發(fā)裝置，清管接受裝置應(yīng)設(shè)置在地勢較高的地方，50m內(nèi)不得有居民和建筑物。所使用的清管器直徑過盈量應(yīng)為管內(nèi)徑的5%8%,清管前應(yīng)確認(rèn)清管段內(nèi)的線路截斷閥處于全開狀態(tài),清管時的最大壓力不得超過管線設(shè)計壓力，清管器移動速度應(yīng)控制在10Km/h左右，以免引起管道、閥腔或支座的損壞。管線首端安裝發(fā)球筒，將清管器置于其中，用空壓機(jī)將空氣介質(zhì)從發(fā)球端注入空氣，清管次數(shù)不應(yīng)小于兩次。管線通球末端安裝收球筒，該裝置周圍50m內(nèi)不得有居

5、民和建筑物。當(dāng)球通出后，應(yīng)立即關(guān)閉球閥，并及時通知管線首端停止供氣。當(dāng)管道通球完畢后，將末端球閥關(guān)閉。當(dāng)管道進(jìn)行水壓實驗時，管道試壓上水過程中還應(yīng)進(jìn)行一次通球掃線，以水為動力源，利用水推動清管器將管內(nèi)殘留的沙土等污物除掉。管道試壓管道試壓早期由于對強度試壓使用的介質(zhì)無明確規(guī)定，曾出現(xiàn)過不少嚴(yán)重事故。由于水壓試驗與氣壓試驗對強度試壓有效性是一樣的，但氣壓試驗時，管道內(nèi)試壓氣體儲存能量大，在管道破裂處急劇膨脹，使破裂擴(kuò)展，進(jìn)而使管道的破裂可達(dá)幾公里甚至更長，不但會造成經(jīng)濟(jì)損失，且易造成人身傷亡事故。而水壓試驗沒有長距離爆破的危險，因而不會造成生命、財產(chǎn)的損失，因此許多國家的油、氣管道規(guī)范對氣體進(jìn)行

6、強度試壓均作了限制。美國輸油管道規(guī)范明確規(guī)定：當(dāng)操作壓力所引起的環(huán)向應(yīng)力大于0.2倍管材規(guī)定的最小屈服極限或試驗壓力達(dá)到1.2倍設(shè)計壓力值時，必須以水為介質(zhì)進(jìn)行強度試壓；試驗壓力大于或等于設(shè)計壓力的1.25倍時可采用分段試壓，其死口（Tie-in）處的焊縫進(jìn)行100%射線探傷后不必進(jìn)行整體試壓。規(guī)范不允許用氣體進(jìn)行強度試壓。而按照我國SY040198輸油輸氣管道線路工程施工及驗收規(guī)范規(guī)定，二級至四級輸氣管道強度試驗壓力為1.251.5倍設(shè)計壓力。我國專家對國內(nèi)幾起試壓事故分析后建議：無論油管線還是氣管線，除采取特殊的措施外，不要采用氣體作為強度試壓的介質(zhì)。管道試壓管道試壓我國的規(guī)范中有相應(yīng)規(guī)定

7、：在條件允許的情況下，應(yīng)首選潔凈水作為試壓介質(zhì)；輸氣管道位于一、二類地區(qū)的管段可采用空氣作為試壓介質(zhì)；輸氣管道位于三、四類地區(qū)的管段應(yīng)采用潔凈水作為試壓介質(zhì)；壓力試驗時，請監(jiān)理、業(yè)主、施工單位現(xiàn)場監(jiān)督，共同認(rèn)可后，在試驗報告上簽字驗收。試驗時，要求各崗位人員認(rèn)真巡視檢查，每小時向指揮員匯報壓力變化情況，并做好壓力變化記錄。水壓試驗水壓試驗分段水壓試驗的管段長度不宜超過35km，試驗段高差不宜超過30m，如果管段的高差超過30m，應(yīng)根據(jù)該段的縱斷面圖，計算管道的低點的靜水壓力，核算管道低點試壓時所承受的環(huán)向應(yīng)力，其值不得大于管材最低屈服強度的0.9倍。試驗壓力值的測量應(yīng)以管道最高點測出的壓力值為

8、準(zhǔn)，管道最低點的壓力值應(yīng)為試驗壓力與管道高差靜壓之和。試壓用壓力表應(yīng)經(jīng)過校驗，并應(yīng)在有效期內(nèi)。壓力表精度應(yīng)不低于1.5級，量程為被測最大壓力的1.5-2倍。試壓時的壓力表應(yīng)不少于2塊，分別安裝在試壓管段的兩端以便參照。水壓測試水壓測試管道試壓分段和試壓程序管道試壓分段時盡可能考慮和閥室間距一致，這樣可以極大地便于管線阻水、導(dǎo)水，可以利用閥室的干線截斷閥，方便施工。管道上水前要計算用水量，根據(jù)水源的分布情況，統(tǒng)一考慮，以便取水。數(shù)段或十幾段集中上水，打破施工單位和管理區(qū)段的界限，這樣可充分利用水資源，可以使施工單位或承包區(qū)段互不制約。當(dāng)條件不完全具備時，可以考慮串聯(lián)上水，逐段倒水。在管道試壓程序

9、的安排上，應(yīng)考慮自高點端逐次向低點端逐次試壓，并在試壓設(shè)備的布置上，除第一段外，均布置在試壓管段的高點端，這樣便于利用上段管線存水，為下一段管線試壓時補水。在試壓水的排放上，要統(tǒng)籌考慮，最好等供水區(qū)域內(nèi)全部管段成后再將試壓水排掉，以作備用。水壓測試水壓測試上水過程中的排氣可采用高點放空和加隔離球的方法，高點放空時，放空頭溢水要控制足夠時間，以利氣體排空。放空完畢，關(guān)緊放空閥。施工中應(yīng)盡可能避免高點放空，優(yōu)選加隔離球法。即利用上水時加進(jìn)的清管器將水和空氣隔離開，利用水推動管內(nèi)空氣外移，并最終將管段內(nèi)空氣排出，清管器取出后，要檢查清管器的磨損情況，決定是否重復(fù)利用。管道壓的速度和試壓壓力值按設(shè)計要

10、求的施工驗收規(guī)范進(jìn)行但對管段試壓使用的測量儀表，除使溫度計、壓力表外，還應(yīng)引入溫度自動記錄儀和壓力自動記錄儀，以便對管段在壓力試驗過中的溫度變化和壓力變化進(jìn)行連續(xù)的記載，為試壓結(jié)果的科學(xué)判定創(chuàng)造條件。升壓時，可利用往復(fù)泵或泥漿車加壓，壓力應(yīng)緩慢上升。仔細(xì)進(jìn)行巡線檢查，檢查系統(tǒng)有無異常情況，發(fā)現(xiàn)滲漏打上標(biāo)記降壓后立即處理。升至強度試驗壓力后開始穩(wěn)壓。穩(wěn)壓時間應(yīng)在管段兩端壓力平衡后開始計算。強度試壓合格后，進(jìn)行嚴(yán)密性試驗，即將管道的壓力降到工作壓力壓。當(dāng)試壓環(huán)境溫度低于時，應(yīng)采取防凍措施如管道預(yù)熱，預(yù)熱時要緩慢升溫。加壓時，要記錄添加的試驗介質(zhì)量與壓力值的關(guān)系曲線，以便估計試驗管段內(nèi)的殘余空氣量。

11、加壓后，必須有足夠的時間使管段中的壓力穩(wěn)定。如果試驗管段破裂或泄漏，則事故處應(yīng)予以修補，并應(yīng)對該段重新試壓。應(yīng)在實際試壓前恰當(dāng)?shù)臅r間（幾小時前）注入試驗液體。注入時要分段進(jìn)行，以保證殘留在試驗管段內(nèi)的空氣體積最小。加壓后，考慮在試壓時溫度的變化對壓力產(chǎn)生較影響，必須給予充分的穩(wěn)壓時間，注入的試驗液體和周圍環(huán)境間明顯的溫差會導(dǎo)致很長的穩(wěn)壓時間（幾天）。試壓合格后，打開首尾放空閥卸壓，并采用清管器清管，以便將管段內(nèi)的水清除干凈。嚴(yán)禁管內(nèi)存水。輸油、輸氣管道分段水壓試驗時的壓力值、穩(wěn)壓時間及允許壓降值應(yīng)符合下表：表1 水壓試驗壓力值、穩(wěn)壓時間及允許壓降值。管道試壓結(jié)果的判定管道試壓結(jié)果的判定管線水壓

12、試驗結(jié)果的判定，采用公式計算法來確定，傳統(tǒng)的判別方式僅以壓降不低于1%為標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該說科學(xué)性不強，因為它既沒有考慮到試壓水中含有空氣對試壓結(jié)果的影響，也對由溫度變化對試壓結(jié)果造成的影響考慮不夠。新的管道試壓結(jié)果的判定，主要包括以下內(nèi)容：試壓管段內(nèi)空氣存在試驗的判斷 將試壓水排放一定量，然后測定其排水后的壓降，再計算出其在該條件下的理論壓降，并將排水后的壓降與理論壓降相比，求得其值，將該值與某一基準(zhǔn)值相比較，若大于基準(zhǔn)值，則為合格，否則應(yīng)采取相關(guān)措施。通過試驗管段內(nèi)空氣量的測定及處理，就可以排除管段內(nèi)由于有大量空氣而存在的誤判。在西氣東輸工程的試壓結(jié)果判定問題上，應(yīng)采用新的判定方法，根據(jù)試驗階段管

13、道容積、管徑、鋼管的當(dāng)量比厚、鋼材的彈性模量、水的壓縮系數(shù)、水溫及地溫的變化、壓力變化等系數(shù)，通過一系列計算，視計算結(jié)果來判定嚴(yán)密性試壓是否合格。從而大大提高了水壓試驗的可靠性、科學(xué)性、可信性，以確保管道的密封性能。 嚴(yán)密性試驗的判定氣壓試驗氣壓試驗在一、二類地區(qū)，因為人口及建筑稀少，如果沒有水壓條件，可采用氣壓。試壓區(qū)域（距試壓設(shè)備和試壓段管線50m以內(nèi)為試壓區(qū)域）內(nèi)嚴(yán)禁有非試壓人員，在升壓過程中，巡線人員應(yīng)與管道保持6m以上的距離。升壓的速度不宜過快，壓力應(yīng)緩慢上升。當(dāng)壓力升至0.3倍和0.6倍強度試驗壓力時，應(yīng)分別穩(wěn)壓30min，進(jìn)行巡線檢查，檢查系有無異情況，發(fā)現(xiàn)滲漏打上標(biāo)記，降壓后立

14、即處理。如無異常情況繼續(xù)升壓。升至強度試驗壓力后開始穩(wěn)壓。所用加壓設(shè)備為空氣壓縮機(jī)。其他技術(shù)要求與水壓類似，要嚴(yán)格按規(guī)范執(zhí)行。試驗壓力值及穩(wěn)壓時間如下：勞動組織勞動組織崗位職責(zé)如下：總指揮：負(fù)責(zé)試壓過程總指揮，嚴(yán)格按試運程序指揮，對反饋信息及時發(fā)出處理指令。 打壓組：負(fù)責(zé)流程的安裝、流程的開啟。巡查組：負(fù)責(zé)穩(wěn)壓過程中管線監(jiān)查，發(fā)現(xiàn)泄漏或其它異常情況馬上匯報，及時處理。壓力監(jiān)測組：首尾各設(shè)一個監(jiān)控點，密切監(jiān)視壓力表變化情況，發(fā)現(xiàn)問題及時匯報。應(yīng)急處理組：負(fù)責(zé)電機(jī)、泵的應(yīng)急維修和異常情況的處理。全線通球掃線全線通球掃線全線通球掃線在管線連頭后、試運前進(jìn)行。掃線可采用二皮碗單體清管器，第一次清管時清

15、管器帶有電子探測定位儀，以便跟蹤清管器的行走情況。通球掃線基本條件是：管段分段試壓已經(jīng)完成。經(jīng)檢查管線已全部連通，球閥及旁通管路、管件、通球指示器、感應(yīng)件等全部安裝完畢。全線截斷閥門、旁通閥門開關(guān)靈活，全線截斷閥處于全開位置，旁通閥為全關(guān)位置。通球掃線用數(shù)臺空壓機(jī)壓縮空氣推動清管器，如受阻可逐步提高壓力，但最大推球壓力不得大于工作壓力。操作方法如下：檢查確認(rèn)清管器完好無損，表面潔凈無污，電子探測定位儀安裝正確；發(fā)球筒、收球筒處于發(fā)、收工作狀態(tài)，相關(guān)的閥門開關(guān)位置正確。壓力表、通球指示器安裝正確；打開發(fā)球筒，將清管器從發(fā)球筒裝入，關(guān)閉發(fā)球筒，開動空壓機(jī)將壓縮空氣通過連接管線壓入發(fā)球筒，驅(qū)動清管器

16、行走，當(dāng)清管器通過末站通球指示器后，立即通知首站空壓機(jī)停機(jī)，同時關(guān)閉收球筒前閥門，先放空再打開收球筒，清除雜物并將球取出。輸氣管道干燥輸氣管道干燥輸氣管道投產(chǎn)前，還要進(jìn)行管道的干燥，干燥前應(yīng)多次用清管器清掃了管內(nèi)殘余水注入吸濕劑再次清管。然后用干燥的空氣將吸濕劑的揮發(fā)物吹掃干凈，在清管接收端測量管內(nèi)空氣露點，直至管內(nèi)的空氣露點比輸送條件下最低環(huán)境溫度低5，隔2小時復(fù)測一次，合格后封閉管線。管道干燥的方法很多，如抽真空干燥法、凈化天然氣干燥法、超干空氣干燥法等，但目前國際上較常用的莫過于甲醇干燥法，因為該方法效率高、效果好、成本低、安全可靠，同時也能滿足環(huán)保要求。甲醇干燥法甲醇干燥法甲醇干燥的機(jī)

17、理甲醇具有極強的吸水性，可以在瞬時以任何比例與水混合。因此利用甲醇這一特性，可以在甲醇組列到達(dá)時，將管內(nèi)殘留的游離水和液態(tài)水溶解在甲醇液中，變成混合液，在甲醇組列通過后，其混合液參入組列中，最終從管內(nèi)排出，從而實現(xiàn)管道干燥的目的。甲醇干燥的方法甲醇干燥前的準(zhǔn)備工作為確保干燥合格，在各施工單位分段試壓后清管掃線的基礎(chǔ)上，管道干燥施工組必須再一次進(jìn)行通球掃線。掃線用清管器選用四皮碗式，用壓縮空氣驅(qū)動，每隔1.5小時發(fā)送一個清管器，其行走速度一般為10Km/h左右。干燥前清管掃線的標(biāo)準(zhǔn)為，小時內(nèi)相隔一定距離的三個清管器組列連續(xù)通過后，下一個組列只清除忽略不計的水量，或無水排除。甲醇干燥法甲醇干燥法干

18、燥組列的制作通過清管站或首站、分輸站的發(fā)球裝置，配以一些臨時設(shè)施，將適量的甲醇液注入到待干燥的管道內(nèi)，注入時，用清管器將甲醇液和其它介質(zhì)加以隔離，將甲醇液進(jìn)行封閉，使之在管段內(nèi)處于含水管壁與清管器皮碗所組成的圓柱形密閉空間內(nèi)，從而形成甲醇液與清管器組成的干燥組列。干燥組列的發(fā)送利用天然氣或干燥空氣對組列施以連續(xù)不斷的推動力，使之以一個確定的速度前進(jìn)，在組列經(jīng)過帶水管段過程中，將管段內(nèi)殘留的水吸收干凈，并在組列通過時將水分帶走。干燥組列進(jìn)行的檢測調(diào)整應(yīng)密切關(guān)注干燥組列的運行速度，利用跟蹤裝置準(zhǔn)確檢測組列的運行速度，將信息傳到發(fā)球端，因為速度過快則達(dá)不到干燥效果，速度過慢會效率低下，易造成甲醇泄漏。由發(fā)球端通過氣體的壓力和流量及時調(diào)節(jié)組列的運行速度。甲醇干燥法甲醇干燥法干燥組列的接受當(dāng)干燥組列即將到達(dá)被干燥管段的終點時，清管站、分輸站末站的收球裝置及一些臨時設(shè)施的操作人員要做好接收準(zhǔn)備工作，之后在接收過程中，要做好放空和排污工作，要做好清管器的取出和甲醇混合液的回收或燃燒工作。干燥效果的確認(rèn)在混合液排放過程中，通過測量甲醇在混合液中的體積占有量，來判斷管道干燥是否