高压管线清管试压方案1讲解

徐州市天然气利用工程高压燃气管道工程（高压阀室至陇海铁路）

清管、试压、干燥方案

编制：

审核：

江苏金卓建设工程有限公司

徐州项目部

二00八年九月一日

一、编制依据

1.资料图纸:

徐州天然气利用工程设计总说明；

2.《城镇燃气输配工程施工及验收规范》（CJ33-2005）（J404-2005）；

3.《石油和天然气管道穿越工程施工及验收规范》SY/T4079-95。

二、工程概况

本工程管道输送介质为洁净的天然气，设计压力为2.5MPa，管道材质为L360NB 螺旋缝埋弧焊钢管(SSAW)线路长度1.330km；管径为φ610，壁厚9.5mm。全线采用埋地弹性敷设。现已组焊、防腐、下沟、回填完毕，已达到通球、试压、干燥条件，为确保管道通球、试压安全顺利进行，特制定此方案。

三、清管、试压、干燥分段

本线路工程，根据规范要求及施工现场实际情况将管线整体试压：

四、清管试压措施

1．清管试压准备工作

⑴清管试压流程

通球清管→强度试验→严密性试验→通球扫水→干燥

⑵清管试压应注意试压场地地形平坦，有进场道路、便于停放设备及后续连头施工；

2．清管、试压前的准备

⑴对压风机、试压泵进行维修保养，使其运转良好；

⑵准备试压材料、机具，如压力表（附表座）、卡箍阀、针形阀、高压胶管、温度计、无缝钢管（ф108×7）；

⑶根据试压点地形及水源情况，采取洁净水作为试压水源；

3．清管措施

⑴清管球的选择

清管选用能通过R＝5D（D为钢管公称直径）弯头的四皮碗碟式球，皮碗材质采用聚氨酯材料，选用带定位装置的电子清管器。清管器的过盈量应控制在5-8%。

⑵收、发球筒的制作

a.收、发球筒直接采用φ610×9.5短节焊接制作而成。制作示意图如下：

发球筒制作示意图如下：

发球筒示意图

b.排空、进水(进气)管部位的补强

根据该试压管线压力高的特点,为保证安全,对焊接在管道上的各种接管部位按照补强原则进行局部补强,并且保证焊接部位的焊缝焊透，不出现焊接缺陷。

⑶椭圆形封头的选用计算

根据管道的设计压力、管道直径及管材材质，选用16MnR的钢板冲压制作标准椭圆形封头。封头焊接采用手工下向焊，焊条选用E6010。焊接前按照规定对封头端的内坡口进行削薄处理，焊接时焊工应认真操作，保证焊缝的焊接质量。

⑷清管

1.在发球端应平整15m×20m场地，以停放设备；

2.将1只清管球放进管道，并且至少保证有1个皮碗已经进入主管道。

3.使用压缩空气进行通球清管，采用1台1Mpa，6m3/h的压风车送风。先将风管接通阀门，大约10～15min后关闭阀门，然后打开阀门进行放空，拆除盲板法兰将第二只清管器安装入主管道，再将风管接通进行送风。

4.清管球的启动压力大约为0.12～0.13 Mpa，正常运行压力为0.09～0.11 Mpa。

5、球运行时应观察压力表，做好压力记录。

6.球一旦发生卡阻时后的，可逐步提高压力，但最大不得超过工作压力。

7、通球时间的确定：

通球时清管器正常运行推动压力以0.2MPa计算，考虑压风机的有效率为80%，采用1台6m3/h压风车送风，这里就不再另行计算。

计算公式如下：

全线6.3公里Φ610管线在标准状态下的计算容积VB=1727.3m3（按管道壁厚9.5mm 计算）

V B=V1×L1 (式1)

=3.14×（（D-2δ）÷2）2×L1

=3.14×（（0.61-2×0.0095）÷2）2×6300

=1727.3m3

注1： V1 —每公里Φ610管线计算容积（m3）

D —管线直径（m）

δ—管线壁厚（m）

L1 —管线长度（Km）

根据PV=nTR 可得当温度不变的情况下，压力由标准大气压下（按0.1MPa计算）升至0.2MPa时，其需求的压缩空气体积V2=2VB=3454.6m3 则：

t=V2/(60·P·η) (式2)

=3454.6/（60×6×80%）

=12h

注2：t — 所需升压时间 （h ）

V2 — 所需压缩空气体积（m3） P — 压风车总排量（m3） η — 压风车效率 4. 试压措施

⑴采用2台潜水泵充水，水充满后，再用2台多级柱塞泵补水升压，用上海50发电作电源完成充水

⑵充水

a.充水见下示意图：

b.充水前准备1个橡胶皮碗球，分别按上面示意图装入管内，然后启动离心泵向管内注水，利用水的压力推着球向前走，同时把末端的排空阀打开排气，当充水球到达末端时证明管段内水已充满，即可关闭排气阀，停止充水泵，开启增压泵注水升压。 ⑶试压步骤及合格条件

a. 强度试验压力为设计压力的1.5倍（3.75Mpa ），严密性试验压力为2.875 Mpa 。应分阶段升压，试压时先升至30%强度试验压力，稳压15min ，再升至60%强度试验压力，稳压15 min ，稳压期间对管道进行检查，无异常现象，升至强度试验压力70%，进行双减压操作，对管线内的空气含量进行测试，试验段内空气含量不超过2%，认为含气量合格，继续升压至强度试验压力，稳压4小时后，观察1

小时无压降，强度试验合格。经

排空

接增压泵

注：DN50阀门均为卡箍阀，公称压力 2.5Mpa,DN15阀门均为针型

业主、监理确认合格后将压力降到严密性试验压力 2.875 Mpa，进行严密性试验，稳压24h不泄露为合格。

b.通球扫水：压力试验合格泄压到常压后，开启压风机用风推动扫水球扫除管道内的水。试压水排至李庄高速桥，经排水渠排除。管线通球扫水后，通海棉球进行管道干燥。

c.为保障试压顺利进行，沿线设两个通讯点，以便掌握试压情况，在升压过程中，工作人员不得沿线检查，在试压过程发现问题，应将压力降至0.02MPa以下（不得出现负压）方可进行焊接作业。

d.升压、稳压过程要及时作好记录，经业主及监理签字认可。

e. 试压时间

压力升至试验压力所需时间约为48小时（约2天）。

T= V1·L2·P2∕（V2×60×η）

=1780.3×6.3×3.75∕（70×60×0.8）/2.5

=48h

注：T —所需升压时间（h）

V1 —每公里Φ610×9.5管线计算容积（m3）

L2 —管线长度（Km）

P2 —试验压力3.75MPa

V2 —试压时每分钟压风车总排量（70m3）

η—高压泵效率（取80%）

五、干燥措施

1.干燥球的选择

为了尽可能的使管道达到干燥，本次开始干燥时先从首端发球筒放入一个干燥球，当第一个干燥球运行2小时后，放入第二个干燥球，依次类推，放入第三个干燥球。干燥球为无外涂树脂的聚氨酯发泡体，具有良好的吸水性。它的目的是将管内的湿空气用干空气置换出来以加快干燥速度，并且干燥球本身也有很好的吸水性，它可以吸附管壁上以及管

道低洼处的液态水。

2.操作步骤：

干燥流程图

⑴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。

⑵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。

⑶打开盲板，把干燥球送入球筒底部大小头处，将干燥球在发球筒大小头处塞紧。

⑷关闭盲板，装好保安装置。

⑸关闭发球筒上的放空阀，打开收球筒上的放空阀，打开首末端压力表阀门，打开收球筒上的排污阀。

⑹通过发球筒上的进气阀注入干燥的压缩空气，发送清管器。

⑺首站清管器发出前，打开末端排污阀。

⑻当干燥球进入收球筒后，首端继续通干燥空气。末端用露点测试仪测量从管内吹出的空气的露点。

⑼关闭末端主线球阀，打开收球筒上的放空阀，当确认筒内压力为零后打开盲板取出干燥球。

⑽关闭收球筒上的盲板，打开主线球阀。

⑾当从末端收球筒上的放空处测量的气体的露点达到15℃时，关闭末端放空阀，观察首端压力表，当管内气压达到0.2MPa时停空压机、干燥机，关闭首端进气阀，系统进行保压，两小时后进行复测，如果复测合格则本段干燥合格；如复测不合格则需要从首端继

续通干燥空气直到合格为止。

3.技术要求

⑴用压风机以空气为动力推动清管器进行清管，为了达到更好的干燥效果，将速度控制在每小时2Km左右。

⑵发球筒首端装有压力表，每间隔10~20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。

⑶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个站点情况。

⑷干燥合格标准：

干燥后，对排出的空气进行露点测定和记录，干燥后排出气体水露点应连续4小时比管道输送条件下最低环境温度至少低5℃，变化幅度不大于3℃，空气中水含量低于0.822g/m3为合格。

管道干燥结束后，如果没有立即投入运行，宜充入干燥氮气，保持内压大于0.12-0.15MPa （绝压）的干燥状态下的密封，防止外界湿气重新进入管道，否则应重新进行干燥。

六、HSE管理措施

1.清管、试压、干燥前应对参加施工人员进行技术交底和安全教育。

2.试压用的阀门、压力表及其它管件均经过校验，符合安全要求。

3.试压装置安装的所有阀门及管阀配件应满足试验压力强度要求，压力表选用和安装必须符合要求，有出厂合格证书和计量检定标记，并有铅封，压力表量程应为试验压力的1.5～2.0倍。

4．试压区域50m内不得有非试压人员，因此试压过程中应布置安排巡线人员，尽量控制进入管线试压区域的人数，引导行人和车辆避开试压区域；在管线经过的各个路口根据实际情况设置警示标志。安排足够的车辆和人员进行巡线检查。试压期间应安排专人值班，且不得擅自离岗，无关人员不得入内。

5．清管试压期间应作好宣传工作，无关人员不围观，不在管线两侧动土。

6．阀门安装时，紧固螺栓必须均匀拧紧，开关阀门时，不得面对手轮，观察压力表时，不得正面对表盘。试压期间，值班及施工人员严禁位于封头正前方。

7．放空点应选在空旷地带，且不准对路口和行人。

8．放压时施工人员应戴保护耳塞，避免气流噪音损伤听力。

9．放压时操作阀门人员不得正面对阀门手轮，应保持一定的距离。

10．巡线时巡线人员与管道的距离间距≥6m，设备与管线的距离应≥10m。

11．升压过程应缓慢进行，发现泄漏应泄压处理，出现异常情况及时上报处理，不得带压进行修补工作。

12．试压及稳压期间严禁采用任何物体敲击管道。

13．试压、清扫过程应统一指挥，配备通讯工具保持联系。

14．试压、清扫全过程应有值班车辆，以便应急处理各类事故情况。

15．清管排出的污水不得随意排放，应排放到事先指定的位置。

五、施工组织机构

1．领导小组组长：徐今山副组长：赵勇

成员：陈宾、马吉良、马瑞刚

2．作业人员安排：

管工3人；电焊4人；火焊1人；电工1人；其他6人

六、清管、试压机具、材料一览表

七、紧急事故处理预案

1.成立紧急事故处理小组，负责对出现紧急事故后的处理指挥。

组长：徐今山副组长：赵勇

成员：陈宾、马吉良、马瑞刚

2.现场发生紧急事故时，在小组成员不在现场的情况下，应立即报告紧急事故处理小组，在小组成员未到时，应该视情况采取必要的防范措施，避免事故的再次扩大。

3.现场施工人员应该配备必要的通讯和交通工具，在出项紧急事故时可以及时进行联络或撤离疏散人员。

4.施工现场设置安全警戒标示，隔离标识，出现紧急事故时及时隔离施工现场，并

有专人值班，无关人员不得进入施工现场。

5.施工现场配备急救药品，物品，出现轻微或较重伤害事故时能先进行简单处理，等待救护人员的到来。

6.清管球卡阻后可适当提高进气压力，但最大压力不得大于管线的设计压力。出现卡阻后要根据通球的时间判断清管器的大致位置，做到不盲目开孔。现场配备齐全的气割工具

7.当进气量没有减少的情况下，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：A清管器过盈量太小，与管道之间的密封不好；

B首端进气量偏小，因为清管器在行走过程中会泄露气量，如果进气量偏小则在清管器后方不能在满足泄露的同时很快形成推动清管器行走的压差。

根据产生的原因可通过下面两种方法解决：

A再发射一个过盈量更大的清管器；

B增大管道进气量

8.试压压力骤降时，应立即进行卸压，降到常压后再组织人员进行检查，不得带压检查。沿线预先安排的巡线人员，在自己负责的区段范围内进行仔细的检查。

9. 清管试压期间应采取24小时值班制度，哪里发生险情，立即赶赴出事地点。

10.施工前应了解管道沿线医院、诊所的具体位置，联系方式，在出现人员伤亡事故时，争取在第一时间进行处理。

11.试压过程中若发生管道爆裂，导致试压水大量外泄，工农人员应耐心做好工农工作，避免因此而影响下步施工。

江苏金卓建设工程有限公司

徐州项目部

二00八年九月一日