天然气管道压力试验.docx

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天然气管道压力试验

景县天然气综合利用一期扫线、试压方案

一、概述：

景县天然气综合利用一期工程始终点桩号为0+000至45+520段采用Φ273×7.0螺旋钢管和Φ273*7.9直缝钢管（材质为L360NB）,防腐层是3PE防腐。

设计压力5.5MPa。

试压分为景县境内段试验和故城至德州段试压：

门站至石德铁路北侧。

景县段王一槐水渠，衡德高速、八里庄水渠、已按要求单独进行清扫、充水、试压和排水。

试压方法图纸要求进行试压:

强度试压力为7.7MPa,稳压4小时;严密性试压力为5.5MPa,稳压为24小时。

管线试压介质应采用清洁水，根据施工现场的实际情况，采用深井水，该井水清澈透明无腐蚀性，经化验结果符合要求。

试压后连接部分的焊口进行双百检测不再试压。

二、编制依据：

2.1《长输管道线路工程施工及验收规范》SY50369－2006

2.2《输气管道工程设计规范》GB50251—2003

2.3《输油输气管道线路工程施工及验收规范》SY0401—98

2.4《城镇燃气设计规范》GB50028—93

2.5《原油和天然气输送管道跨越工程设计规范》SY/T0015.1—98

2.6《石油天然气管道穿越工程施工及验收规范》SY/T4079—1995

2.7《西气东输冀宁联络线冀枣支线输气管道工程施工技术要求》

三、施工程序及具体技术措施:

通球、试压流程图

3．1试压前准备工作：

3.1.1试压方案必须告知业主、和监理部、特种设备监督所，并应经监理部批准，整个试压过程应有业主、特种设备监督所和监理代表在场监督。

任何计划变更、水压试验最后结果的审查和验收要由业主和监理部认可。

试压方确保清扫、试压作业严格按照已批准的水压试验方案进行。

试压方要完成所有的试压记录，并且要有业主、监理、特种设备监督所三方共同认可。

3.1.2协助业主到当地有关管理部门办理深井的用水和排水许可证。

在试压期间，将取、排水许可证保留在现场,禁止在许可证规定取、排水位置以外的地方取、排水。

根据施工现场的实际情况，目前拟定取水、排水位置如下表：

水源点

位置

排水点

位置

深井水

朱庄村东

门站

景县小刘屯

3.1.3试压主要设备的选择

3.1.3.1空气压缩机

一台空气压缩机主要用于管线通球、清管排水。

两台额定压力0.7Mpa，额定压缩量为420m³/h，用以推动清管器清管、排水。

3.1.3.2清管器

清管器要配备有电子跟踪器装置，以便于确定清管扫线过程中清管器运行的准确位置。

A）清管器---刚性轴，配备4片聚酯杯形皮碗，皮碗的邵氏硬度为60～80，以及软的钢丝盘刷。

B）排水清管器---刚性轴，配备4片聚酯直板形皮碗，皮碗的邵氏硬度为60～80和清管器一样（试压注水时可充当隔离球）。

3.1.3.3注水设备

a）中扬程注水泵2台，分别由两台50kw电机驱动。

b）压力泵—采用打压泵。

c）用二台潜水泵，一用一备给打压泵供水。

潜水泵用电站供电。

d）采用无缝钢管Φ108mm×6.0mm,额定承受压力大于试验压力1.25倍。

3.1.3.4使用仪表

a）环境温度计，在强度和严密性试压期间用来测量环境温度。

b）压力表精度不小于1.0级,刻度值能显示0.05Mpa，且都有在有效期内的校验合格证书。

在管线试压期间，试压方要配有简易试压棚,周围封闭有照明，夜间要备15kw发电机发电提供照明。

3.1.3.5管子和管件

a）要求临时配管、管件、阀门、凹凸面法兰、高强度垫片、高强螺栓和其他试压配件能在额定压力或更高压力下使用。

注水泵，高压泵和试压预制段的连接要求用刚性配管不许用软管。

b）预先安装用于收发多个清管器的试压预制段、注气、注水口的阀门、管件应符合压力容器规范的要求，材料要有合格证。

试压预制段按照焊接工艺规程焊接到管道上。

c）清管器收、发球筒用工程用管制作。

安装法兰盲板，便于装入或取出清管器时快速打开。

3.1.3.6试压设备

所有用于该工程的仪器、仪表在水压试验作业前，向现场监理提前报验，并出具检测合格证明。

3.1.3.7试压头制做:

1）试压头首端：

阀1：

DN50Z44H-100止回阀2个

阀2：

DN50Z44H-100高压闸阀1个

阀3：

DN50Z44H-100高压闸阀1个

阀4：

DN15J13W-160针型阀1个

2）试压头末端制作：

3.1.3.8装置制作

1）清管扫线、发球装置制作：

2）清管接收装置的制作，

2.0m

1.主体管线2.条形排气孔3.快开盲板DN350

4.收球筒体Φ3555.清管器

3.2试压段:

景县天然气综合利用一期工程试压见表:

序号

桩位

起点里程

终点里程

用水量m3

长度km

高差m

壁厚mm

1

0+000-18+800

0+000

18+800

990

约18.800km

3.16

7.0/7.9/8.7

3.3景县段试压：

3.3.1门站至八里庄段试压

3.3.1.1首先安装收、发球筒，并将空压机出口与管道进口连接好，然后把清管器装入发球筒，启动空压机，用压缩空气推动清管器进行清管。

试压方要使用前端带有软钢丝刷的软聚酯杯形皮碗清管器进行清管。

清管器要通过全部试验管段。

建议清管器的运行速度为4－8公里/时，以便更好清除灰尘和氧化皮。

管道清扫出的废弃物不大于1.5公斤为清管合格。

清管作业应白天进行。

如果清管器卡在管道内，要设法增压推动。

增压一般不超过7.70MPa,而且不能增加到发射和接收筒的额定压力。

如果使用这种办法仍然不能使管内清管器移动，就只好由试压方割管取出，然后修补管道。

3.3.1.2管道测径

管段清管扫线合格后，在发球筒中装入测径清管器。

该清管器为4-双向聚酯盘形清管器，配有8mm厚，直径等于最小管段内径90%的铝测径板，可以通过较大壁厚的管段。

铝测径板安装在第1和第2个聚酯盘中间。

管道通球测径的方法和程序与清管扫线相同（用压缩空气测径）。

根据要求，在注水之前必须进行测径，本方案采用的方法是将管道注水与测径分为两道工序进行，先清管扫线测径。

测径的方法是使用铝质测径板通过管道，如没有变形、损伤和褶皱，即为合格。

测径清管器利用压缩空气推动行进。

测径清管器到达收球筒，将测径清管器小心翼翼地从收球筒取出。

检查测径圆板是否有损坏或者弯曲。

如果测径圆板的扁平状况未见损伤，表明试验管段内没有褶皱、毛边或损伤。

则测径即为合格，通过验收。

如果有更多的证据表明确实存在凹陷或者弯曲，试压方应确定凹陷、弯曲或者损坏的具体位置，对损坏进行评估或修补，并再次测径直到测径圆板接收时没有出现任何的变形。

3.3.1.3测径合格后,开始管段注水。

两台多级注水泵入口分别设在隔离球前后，后面阀门3#规格为DN50PN10Mpa，用于最初在注水清管器前开始注水，往管道内注入300m长或30m3的冲洗水（0.1m3/M），而后打开2#控制阀用一台多级泵将水注入到隔离球的后面。

注入的水推动清管器开始前行，越过3#控制阀时，打开3#控制阀开始用两台多级泵同时注水。

清管器的发射时间要准确记录在案。

持续注水推动清管器前进，直到完成试压管段的注水。

隔离球的行走速度要加以控制，防止下坡段隔离球速度加快，保证在注水时隔离球后面的水流不会中断。

要保持隔离球有充足的背压以便控制（根据试压管段的纵断面标高情况）清管器的行走速度，防止在清管器行走过快而产生抽空进入空气。

要计算清管器的的到达时间，在接收段，要通过排水管排除冲洗水，一旦看到清管器到达便关小排水阀。

待充水清管器到达后便立即关闭排水阀。

清管器前面的空气要通过排气阀放掉。

应随时监测注水量，以便计算清管器的行进位置。

注水完成后，管道/水的温度不稳定时允许1—24小时的稳定期，直到与地面温度接近。

3.3.1.4强度试验

a、按每小时升压不得超过1.0Mpa的均匀速度加压，达到试压段最高点的试验压力30%，停压30分钟后检查所有管件和连接段，检查有无异常情况。

若无，继续增加压力至试验压力60%，停压30分钟后检查有无异常情况，未发现异常便可继续升压至试验压力。

b、到升到规定的强度试验压力进行稳压，稳压过程中检查地面上管子和管件各部位变化，试压监理确定压力和温度稳定。

但要保证试压段的压力在达到强度试验压力时增加1%，而低点的压力产生的环向应力不超过钢管屈服强度的90%。

在试压阶段，试压方要做好试压记录。

c.当试验压力满足所规定的压力后，停止加压，以便管段内的压力自行平衡。

当压力稳定后，试验管段即开始4小时的稳压强度试验。

在稳压试验的前30分钟，每5分钟记录一次压力表的数值，下个30分钟每10分钟记录一次压力表的数值。

在下一个小时每15分钟记录一次，以后每30分钟记录一次。

d.如果从试验开始压力损失就超过试验规定试验压力的1%，试验将加水返回到原来的试验压力。

在4个小时的稳压后期，必须至少有1个小时的压力稳定期，否则要延长试压期，直到出现1小时稳定期为止。

在确定试验压力的变化时，应考虑温度—压力变化的相互关系。

如果强度试验在规定的最低测试压力下保持了4个小时，没有发生裂管、压降值不大于1％试验压力值或由于温度损失要增加水量，则强度试验就可验收通过。

e.试压期间如果发生管道渗漏，应做好标记降压后进行处理，而后还要重新进行压力试验，直到合格程度为止。

上述情况有一个环节没有达到要求，需找出原因改进后方可继续试压。

3.3.1.5严密性试验

a、降压，将试压管段最高标高点的压力降到5.5Mpa（为最低）的严密性试验压力（可根据记录或计算确定）。

从接收端试压头泄压，有利于隔离球完全进入到试压头内。

要使用足够强度的和安全的排水管，按照批准的方法排水。

b、严密性试验压力5.5Mpa稳定后，开始24小时的严密性试验。

c、关闭通向压力管线的阀门和切断与压力泵的连接。

每15分钟记录一次压力和实际时间。

每1小时记录一次管壁和地面温度。

d、要检查外部管道和管件有无泄漏情况，如果有，将泄漏水泄到容器内，或者计算它的数量。

如果试验管道发现看得见的泄漏，要停止试验，修补泄漏，重新开始24小时严密性试验。

e、对管道要定期进行巡逻，检查管端设施有无泄漏，管道全线要随时保持通讯畅通。

f、在规定的最低压力下，严密性试验维持24小时，如果没有出现最大为0.055MPa的压力降，则严密性试验合格，予以验收。

g、如果压力降超过0.055MPa，必须说明其它原因加以证明，如温度降低或者轻微漏泄。

如果不能找出其它原因证明，则试压方必须继续或重复进行严密性试验，直到达到满意的试验结果为止。

严密性试验合格后，试验段准备排水。

3.3.1.6管道泄压

试压经过监理验收通过后，要按照一定的速率减压，不引起颤动。

减压的整个过程中要特别小心。

要缓慢地开关泄压阀，防止水击荷载损伤组装管道，阀门一定不要完全打开降压。

3.3.1.7试压失败

如果在试压时管道出现故障，试压方要找到位置并确定故障的原因。

在拆除泄漏钢管前，故障位置要彻底拍照。

如果泄漏出现在制管焊缝上，由出现泄漏的整根钢管要从管线上切除。

其它位置的故障，试压方至少要从故障点每侧1米处切除。

切下的钢管上要标明它的管道上的位置和故障点的原组装焊接时的记录单上的桩号位置。

3.3.1.8管道排水

排水管道要有充足强度，安全的支撑，并在排水端固定排水管以免排水时摆动。

试压管段内排水，先将管内试压水通过低点自然排放至压力为零，再用采用压缩空气压力推动排水清管器。

要特别注意防止在管段排水时憋压。

清管器排水速度要限定在最高排量为200m3/h。

需提供和安装排水缓冲设施，防止冲蚀，深切地面或者损害排水点的植被。

在接收回注水清管器之后，应撤去试压头，在试压段两头重新安装干净的清扫装置。

增加皮碗清管器，直至清管器到达接收头的时候，清管器前没有活性水。

估计至少需要用皮碗清管器清扫2次。

试压方还应当监督、记录驱动排水清管器所需的空气压力，这样就可以识别出压力较高的区域以及可能出现的残留水。

如果清管器卡在管内，要设法增压推动。

而且不能增加到清扫装置所能承受的压力，如果确定含水量造成卡球的原因，试压方可以采取安全且更高的压力以利于水的移动。

如果使用这种办法仍然不能使管内清管器移动，试压方可割管将清管器取出，然后修补管道。

或者，也可换用压力更高的合格压力试压头。

清管扫水合格后要进行临时封堵，封堵要严密，时间较长可进行密封焊。

四、施工技术要求：

4.1管道设计最大允许工作压力5.5Mpa，最低和最高试验压力如下表：

序号

钢管壁厚

最低试验压力

最高试验压力（90％最低屈服强度）

1

7.0mm

5.5MPa

7.7MPa

2

7.9mm

5.5MPa

7.7MPa

各管段试验压力以最高点压力为准，但最低点的管道环向应力不得超过钢管屈服强度的0.90倍。

各试压管段每种壁厚管的最低标高点的实际试验压力必须保证低于90％最低屈服强度的压力。

各试压管段每种壁厚（每种地区等级）等级的最高标高点的实际试验压力必须保证高于最低试验压力。

4.2清管、试压前，各试压段内的管道焊接、防腐补口、阴极保护测试线焊接、固定墩安装经监理检查验收合格。

4.3清管、注水、试压、排水施工程序都必须严格按照景县天然气综合利用一期工程施工规范和经审批的方案流程进行。

4.4清管、装球和收球必须有试压监理在场，否则清管、试压不被验收。

4.5所有完成的试验记录、表格都要由试压监理和业主现场代表签名认可。

4.6水质要求：

无腐蚀或弱腐蚀；清洁无油污；使用40目的过滤网对试压用水进行过滤。

4.7最低点的管道环向应力不得超过钢管屈服强度的0.90倍。

并以此为依据划分各试压管段。

4.8管道试验压力为：

强度试验压力：

7.7MPa；严密性试验压力为5.5MPa；

严密性试压应在强度试压合格后进行，强度试压稳压时间为4小时，严密性试压稳压时间为24小时。

4.9清管器的选用：

1）首选通用皮碗清管器（4皮碗，带软钢丝盘刷），在允许的变形范围内与管子内表面没有硬接触，且清管器应能顺利通过弯头和冷弯管。

2）为更好清除管道内杂质，在清管器前安装钢丝刷。

4.10清管发球、收球装置的安装：

1）清管发、收装置应设置在地势较高的地方，50米内不得有居民和建筑物。

2）在发收球装置的安装地点挖长6m、宽各为4m，距管底深0.8m的操作坑各一个，而且在收球筒处挖排污沟和排污池，排污池长度依扫线长度定。

3）先将发球筒组装到发球端干管上，然后将清管器装入发球筒内；将收球筒组装到管线另一端，其组装焊接按景县天然气综合利用一期工程施工验收规范进行。

4.11温度计的安装

试压方要选择2个点开挖0.6m长的管线（白天），距管段每端50m各选一点，以便能够安装地面温度计。

这些位置代表着试压管段的平均回填深度，安装温度计要同周围的空气和日光隔绝。

所有的温度计全部安装完毕并稳定一定时间后，才可开始注水。

4.12质量标准和记录

清管试压过程中要做好各个阶段的完整记录：

包括试压记录表，压力、温度（管子和环境）天气条件记录，清管器的结构、型号和状况包括表格所要求的详细内容。

所有竣工资料图表格式均采用监理公司统一的图表格式，其它不进入竣工资料自检记录可自行设计表格，以供查询。

4.13证明材料

在试压前，要向试验监理提交试压所用的周围环境温度计、压力表的有效校验证书。

4.14水压试验报告

要完成现场压力试验报告，详细记录试验完成的时间和活动。

报告在试验完成后由试压监理签字。

4.15试压注水记录

应补充到试压报告中，包括完成注水操作的注水量和压力。

4.16水压试验记录

试验报告要附有试压管段数据和记录。

记录项目包括压力表压力测量值，地面或环境环境温度，以及注明泄漏或采取的密封措施等事情。

4.17试压日志记录

a、试压日志一定要在试压过程中进行，不能在试压结束后从别的记录中抄填记录。

b、试压日志本在整个试压过程中都要存放在试压点清洁干燥的环境下，不能将其带往露天环境。

c、在开始记录数据前，要先对试压日志进行编号，数据应该用黑墨水钢笔填写。

d、现场的数据要通过手机在规定的时间传到试压点，通过电话直接记录在日志本上。

现场要保存一份单独的数据记录，以便在日志本上出现不符或试压结果出现不符时用作对比。

e、在每个记录阶段结束时，试压日志要由试压监理签字确认。

五、健康，安全和环境（HSE）

在水压试验进行期间，试压方严格执行HSE管理制度，保证所有管道施工人员和公众的健康和安全。

1、清管试压工作进行前，应由项目HSE监督员对参加试压人员进行有关安全教育。

2、试压方HSE体系在试压期间，为职工提供劳动保护用品。

所有的试压人员都要得到充分的安全教育，并且以前有参加过试压工作的经验。

3、清管、试压工作设备应由专人负责操作。

4、试压工作每天基本上工作24小时，所以工作人员要熟练自己的岗位，在工作上能谨慎操作，轮流作息。

5、试压方在施工交接班前，应有班前会议，交接清应注意事项。

6、试压前应通过各种形式，向沿线所经村庄的居民通知试压时间，所经过的地区及注意事项。

7、清管施工时，现场出口前方60m、左右30m内设好警戒区；警戒区内设置警示牌、警示灯等警示标志、安全防护线，并派人值守。

8、为了安全和更好的工作，试压方在试压时应准备照明系统。

9、在清管和试压的全过程中，应保持通讯联系畅通，信息传递及时，交通工具配备充分。

以便所有参与试压的工作人员能够相互通报在试压期间的试压状态和出现的问题。

在所有的试压现场的要备有当地医院和应急机构的电话号码。

10、在所有的试压现场的要备有当地医院和应急机构的电话号码。

11、对水压试验工序要进行危害分析，具体重点在试压头处。

12、在试压场地要备有性能良好的车辆和急救设备。

13、管道升压、降压时，试压区域内未经过HSE监督员准许的人员严禁进入，禁区内的居民应暂时撤离到安全地带，无关人员、车辆不得进入禁区。

升压过程中，工作人员不得沿管道检查。

14、管道试压前，必须对管线、阀门等进行检查，其开启状态符合要求，试压的管段不准同时进行其他作业。

15、试压场地必须具有充分的消防设备；噪音应控制在要求的范围之内，相应采取其它的HSE措施。

16、焊接的封头必须经检查合格，升压时封头对面100m内不准站人，发现泄露时应立即停止升压，不准带压补焊。

18、所有参加试压人员要熟悉操作流程，防止错误操作，重要操作要有专人负责。

19、焊接和切除试压头以及连头，应使用和焊接主体管线相同的HSE标准。

20、水压试验的所有临时焊口必须按西气东输冀宁联络线冀枣支线输气管道工程焊接工艺规程焊接。

21、在试压管段周围，与试压作业没有直接关系的主要管道禁止工作。

在管道进行试压加压时，所有不需要直接参与试压操作人员的行动要加以限制，尽可能不要进入试压作业区。

22、检查所有管件，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。

23、控制和保护注排水管的安全。

24、禁止维修和拆除带压管件，即使压力表读数为零，也要使阀门处于完全打开的状态，并且操作符合相关要求。

25、在试压场地要备有性能良好的设备和备用设备；特别是观察设备的渗漏油状况。

26、设置储油罐应符合环境要求，加油时的漏油要用瓶、罐接住。

27、夜间、雨天施工应采取措施，24小时轮流值班。

28、参加试压的工作人员最好是有试压经验的。

29、在所有的试压程序中一定要加强完善的后勤管理。

六、进度计划

1、准备工作

a、预制试压段和收发球筒。

b、搭建简易试压帐篷。

c、清管、试压设备连接。

d、HSE检查单。

e、培训施工人员。

工作需1天。

2、清管工作包括：

工作需2天。

3、试压头安装

a、在清管完毕后的管道上安装试压头。

b、焊接用于上水的连通管。

工作需1天。

4、管道注水

工作需10天。

5、试压

a、搭建简便试压帐篷。

b、安装试压仪器。

工作需2天。

6、管道排水

a、首先运行注水清管器。

b、割掉试压头。

c、安装收、发球筒。

d、运行排水清管器，进行管道排水。

e、去掉收、发球筒。

工作需5天。

7、连头

a、切掉多余的管道。

b、进行两头。

工作需要2天。

以上工作共需23天。

七、施工组织和管理

景县天然气综合利用一期工程参与水压试验的指挥小组人员姓名和电话号码：

序号

职务

姓名

电话

传真

1

项目负责人

李占杰

2

技术员

于春光

3

安全员

4

水压试验施工员

5

通信责任人

（1）试压作业队组织机构：

序号

工种

数量

序号

工种

数量

1

项目负责人

1

7

机械工

1

2

施工技术员

1

8

电工

1

3

QHSE监督员

1

9

管工

1

4

钳工

1

10

普工

6

5

电焊工

2

11

司机

3

6

气焊工

1

合计

19

（2）试压作业队执行机构（见以下机构图）

清管试压作业由清管试压领导小组统一调度指挥，各施工组成员应做到各司其职、步调一致。

序号

施工组名称

负责人姓名

联系方式

备注

1

施工负责人

李占杰

2

施工技术、HSE监控组

3

清管扫线、试压作业组

4

通信、巡逻组

5

应急救险组

李占杰

管道清管试压是一项涉及面广、技术含量高、危险系数大、易出现安全事故的管道工程。

必须认真筹备、精心组织，做到分工明确、各尽其职、信息畅通、后勤保障及时，确保万无一失。

在区域无信号试压段的两管端各设置一个无线步话机站点、项目指挥部设置一个无线站点以便施工统一调度指挥。

区域有信号的现场采用移动电话通讯系统。

八、水压试验应急反应计划

（一）、水压试验应急反应组织机构

1、现场指挥：

李占杰

2、现场技术负责人：

于春光

3、抢险组组长：

李占杰成员：

孙建耿晓王利民

4、警戒组组长：

李忠勇

成员：

李双成朱天文韩广仁

5、通信联络组组长：

于春光

成员：

刘连松

（二）、应急车辆

江铃吉普车1辆

广州本田车1辆

（三）、应急措施

1、一旦发生险情或事故，最先发现人员应立即报告现场指挥，如现场指挥不在，则通知现场副指挥。

2、现场指挥（或副指挥）立即通知应急反应各小组组长进入应急状态，应急行动开始。

3、应急行动的原则是按“保护生命、环境和财产”优先权排列来实施抢救；

4、抢险组立即对现场人员进行疏散，在确保安全的条件下，转移财产。

5、警戒组负责现场周围的警戒，阻止车辆、人员的进入。

6、通讯联络组负责与相关单位的联系，并负责沟通现场指挥与各组之间的联系。

7、后勤组负责为各组提供车辆及应急物资。

8、人员抢救、设备撤离，现场警戒解除后，现场指挥应组织对现场进行恢复，削除或降低事故对现场周围环境的影响。

九、主要材料、设备配备表

9.1施工用工具、材料表

序号

名称

规格型号

单位

数量

备注

1

短管

φ273*7.0

m

16

制作试压头

2

快开盲板

DN273PN1