管道清管、试压、干燥施工技术方案.docx

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1、 1 工程概况绵阳至江油天然气输气管线建设项目三标段，同时包括绵阳至江油天然气输气管线（二期）建设项目（元坝至德阳输气管线并行段）。第三标段新建长输管道起于江油市方水乡拱桥沟北侧，自西南向东北与元坝-德阳输气管道江油试验段同沟敷设，经小石桥、九岭镇中和村、 在中和村西侧穿越涪江、继续敷设，经龙凤镇石庙子沟、曹家坝、止于鲁班村东北侧，线路全长9.72km，设计压力4.0 MPa。第三标段全程采用D323.98mm L245N无缝管。元德天然气输气管线，线路全长9.82km，设计压力10.0 MPa。一般线路、公路穿越管选用管材D71114.9mm L485M直缝埋弧焊钢管，铁路、涪江和水磨河穿越

2、段直管采用D71120mm L485M直缝埋弧焊钢管。第三标段水域大中型穿越2处，其中定向钻穿越涪江885m，定向钻穿越水磨河318m，宝成铁路穿越85.2mm，成绵乐高铁穿越89.5m，S205公路穿越一次72m。第三标段包括阀室2#、3#2座。由于目前为投标阶段，根据业主、设计提供的线路资料，该段线路起伏不大，距离较短9.82km，计划将整个标段作为一个试验段，对主线路和伴行线路分别进行整体通球、吹扫、测径、水压试验和干燥。上水点可在三标段起点或末端选用合适水源作为上水点。收发球筒和试压头分别按照主线路和伴行线路制作2套。2施工规范油气长输管道工程施工及验收规范 GB 50369-2014

3、油气输送管道穿越工程施工规范 GB 50424-20073分段清管、测径、试压、排扫水工作程序图3-1 清管试压施工流程图4准备工作4.1项目部编制清管、试压及干燥施工方案，按照清管、试压及干燥方案的要求成立清管试压机组，并将施工方案报监理部审批。4.2 检查管段的敷设情况：检查管段内的管线焊接、无损检测、补口、回填应该完成，并应符合设计和验收规范的要求。4.3 落实清管、试压、干燥所用设备、人员、交通工具、通讯器材及必要的生活、安全保障设施。4.4 组织好抢修的人员、设备，以便在施工过程中出现问题时能够及时进行抢修。5清管、测径、试压分段原则根据工程施工的工期要求以及保证管道施工的连续性，要

4、求在管道下沟后，具备条件应尽快进行管道吹扫。同时根据管道主体焊接施工计划的编制，结合试压段落的划分，尽量以阀室、站场为界，同时应遵循以下原则：不受沿线高差限制的河谷、平原地段管段长度不宜超过35km，山区、丘陵地段的管段分段应根据沿线高差具体划分。6管道清管测径6.1 清管测径段落划分 同试压分段6.2 清管准备检查清管器皮碗、尼龙刷盘是否完好，清管器的各部连接是否牢固可靠，其清管器皮碗的直径应大于管道内径的2-5%；检查空压机和发球筒是否连接完好，各个阀门开、关是否正确。6.3 清管器收发筒6.3.1 清管器收发筒为自制设备，应按压力容器设计制造，可重复使用。为了保证安全，发射筒应预试压，预

5、试验压力应为发射筒工作压力的1.25倍。一般发射筒工作压力应不超过2.4 MPa，所以预试验压力可为3MPa，稳压1h，不爆不裂为合格。根据实际清管需要，一般发射筒的设计工作压力可以降低，但使用时不应超压。6.3.2 发球筒制作：发球筒由短管、大小头、法兰、压力表接管、压风车进气管等组成。距发球筒管道前端0.8m顶部开一个50mm的孔，作为第一进气孔，之后依次再开3个50mm的孔作为备用进气孔。1、压力表（0-1.6MPa）；2、截止阀J11W-160 DN15；3、石棉垫片=3mm； 4、法兰盖DN350（750）-PN16；5、法兰DN350（750）-PN16 FF；6、筒体DN350（

6、750）；7、同心大小头DN350（750）300（700）；8、接管323.9（711）8（14.9）；9、闸阀DN50图6.3-1 发球筒制作示意图1、接管323.9（711）8（14.9）；2、同心大小头DN350(300)300(700)；3、筒体DN350(750)；4、闸阀DN50；5、法兰DN350(750)-PN16 FF；6、石棉垫片=3mm；7、法兰盖DN350(750)-PN16图6.3-2 收球筒制作示意图6.3.3发射筒应至少安装一块压力表和设置一个进气口。6.3.4 收发球筒可用比线路用管大1个规格钢管制作，减压开孔应足够大，端部应设置缓冲区，保证清管器不受损伤。接

7、收筒抗机械冲击能力要强，保证清管器不会飞出伤人。取出清管器的方式要简单易行。6.3.5 接收端不宜正对公路、铁路，以及有人活动的场所，必要时应设置安全挡墙。6.3.6 收发筒的设置处均应防止积水倒灌。6.4 管段清管测径作业试压前进行分段清管，机械清管次数不少于3次，如果清管3次后达不到验收标准，应增加次数，直到合格为止。清管时，清管器运行速度宜控制在4km/h5km/h，工作压力宜为0.05 MPa0.2MPa。如遇阻可提高其工作压力，但最大压力不应超过设计压力。清管测径作业分三步进行：第一步：通直板双向8片聚酯盘清管器，清除固体物质和碎屑。第二步：通带尼龙盘刷清管器，清除灰尘和氧化皮。如果

8、清除不净，应增加清管器连续不断的清理，直到所有的固体物质，灰尘和氧化皮完全清除。第三步：通测径清管器（直板双向8片聚酯盘清管器）。6.4.1 在清管过程中,派专人沿线巡视，重点检查公路、铁路、河渠穿越以及弯头转点处。清管时要做好入口空气压力、通球时间的记录，根据压力和通入管线的气量来估算清管器的大概位置。当清管器受阻时，可逐渐升高压力，但最大不得超过2.4MPa；清管时应及时检查清管效果，应将管内的水、泥土、杂物清理干净，最后一次清管器清吹出污物体积小于5L/清管段为合格。6.4.2测径是在清管作业第三步中进行的，利用清管发球装置装入带测径板（铝质，厚8mm，装在第4与第5个聚氨酯皮碗中间，其

9、直径大于等于该管段内径的92并小于该段热煨弯头内径的95。连接待测管段与发球装置，启动空气压缩机，利用压缩空气推动测径清管器在管内平稳前进，进行测径。测径清管器到达收球筒后，将测径清管器小心地取出，检查铝质测径盘有无损伤和变形。如测径盘无损伤和变形，则认为被测试管段管径无问题（无折皱、变形、损伤）；如测径盘出现损伤和变形，表明它与管道变形处有碰撞，则应寻找管线的变形处采用分段测径寻找，并对损伤处的管段进行更换。测径工作一直进行到测径盘无大的变形为合格。7管道试压7.1 准备工作7.1.1 试压方案编制7.1.1.1 分段清管和分段试压应在管道下沟回填完成后进行。7.1.1.2 施工前应依据设计

10、要求及规范规定并结合工程现场实际情况，编制清管、试压施工方案，报监理审批。7.1.1.3 管道清管、试压施工方案应包括以下内容：工程概况、试压介质的选定、试压设备的选定、试压段落的划分、施工程序、施工方法和关键施工技术措施、质量标准、安全环保措施、进度计划、劳动组织、施工暂设、技措用料、试验段纵断面图和施工现场平面布置图。7.1.2 计量器具校验7.1.2.1 试压用的压力表、压力天平、压力和温度自动记录仪、流量计等计量器具必须经法定计量部门校验合格，且必须在有效期内使用。7.1.2.2 压力表的量程为试验压力的1.5倍左右，表盘直径不应小于150mm，精度不低于0.4级，最小刻度不应大于每格

11、读数0.1MPa。7.1.2.3 每段试压时的压力表不应少于2套，分别安装在试压管段的首末端。试压管段的首端还应安装一个压力天平和压力自动记录仪。管段压力读数以压力天平为准。7.1.2.4 温度记录仪安装在试压管段的首端。7.1.3 试压头预制7.1.3.1 试压头由椭圆封头、短节、阀门及接管等组成。示意图如下，其中试压头A为用于上水端，试压头B用于排水端。图中：1-汇管（DN150）；2-打压车接管（DN50）；3-压力表接管（DN15）；4-压力天平接管（DN15）；5-压力记录仪接管（DN15）；6-温度记录仪（DN15）；7-椭圆封头；8-短节；9-清管器。图7.1-1 试压头A示意图

12、图中：1-压力表接管（DN15）；2-压力记录仪接管（DN15）； 3-温度记录仪接管（DN15）；4-跨接管（DN150）；5、6-压风车接管（DN50）；7-椭圆封头； 8-挡板； 9-清管器；10-短管。图7.1-2 试压头B示意图7.1.3.2 椭圆封头材质应与主管线材质相当，厚度满足试验压力要求，短节规格与试压段管线相同。7.1.3.3 试压头使用前应单独进行强度试验，强度试验压力为线路设计压力的1.5倍，稳压4h，无泄漏、无爆裂为合格。7.1.4 试压水源落实确定上水水源前，必须对水源水样进行检验，并办理水压试验用水的取/排水许可证，只有在水质合格并获得水压试验用水的取/排水许可证

13、方可把该水源确定为试压水源。在试压期间，我单位要在现场保留取/排水许可证。取水要按照许可证规定的速率提取。不许在许可证规定排水位置以外的地方排水。7.1.5试压段落划分按规范要求分段试验管段长度不宜超过35km，试压管段的自然高差不宜超过30m。特殊情况下高差可以适当加大，当管段高度超过30m时，应根据该段的纵断面图。计算管道低点的静水压力，核算管道低点试压力时所承受的环向应力，其值一般不应大于管材最低屈服强度的0.9倍，对特殊地段经设计允许，其值最大不得大于0.95倍，本设计要求其值最大不得大于0.95倍。试验压力值的测量应以管道最高点测出的压力值为准，管道最低点的压力值应为试验压力与管道液

14、位高差静压之和。本标段管线全部属于三级地区，地形最高海拔高度为563m，最低海拔高度454.4m，最大高差为108.6m。试压管段高点处的压力不小于试验压力，低点处试压时所承受的环向应力不大于管材最低屈服强度的0.95倍；管道强度试压时,低点处所承受的环向应力不大于管材最低屈服强度0.95倍的推荐最大允许高差见表7.1-1。表7.1-1 绵阳至江油天然气输气管线工程强度试压允许最大高差序号地区等级设计压力(MPa)试验压力（MPa）材质管道壁厚（mm）推荐最大允许高差（m）1三级地区4.06.0L24585532三级地区10.015.0L48514.9431 本标段线路总长9.82km，计划按

15、一个试验段对主线路和伴行线路分别进行整体试压，包括2#、3#阀室在内。7.1.6 试压工艺流程图7.1-3 试压工艺流程图7.1.7 试压装置安装7.1.7.1 清管测径合格后，拆除收发球筒，安装试压头。7.1.7.2 串联上水时，用跨接管将各试压段连通，如图7.1-4：图7.1-4 串联上水示意图7.1.7.3 建立上水点，上水点应设置沉淀池和蓄水池，蓄水池容量应满足上水要求，池内表面必须做硬化处理。如图7.1-5：图中：1-沉淀池；2-蓄水池；3-滤罩；4-过滤器；5-离心泵；6-止回阀；7-流量计；8-试压车；9-流量计；10-阀门；11-进水阀；12-压力天平；13-压力自动记录仪；1

16、4-压力表；15-末端排空阀。图7.1-5 上水点平面布置图7.1.8 注水7.1.8.1注水时在第一个清管器前注入300m3清扫水，然后打开第一个清管器后面的注水阀门，推动第一个清管器前进300m。7.1.8.2计算注水清管器的估计到达时间，一旦看到第二个注水清管器到达便立即关闭排水阀，或打开跨接管阀门向下一试压段内注水（如果需要有跨接注水）。7.1.8.3随时监测注水量，以便计算清管器的行程。7.1.9 升压注满水24h后，开始升压。升压速度不宜过快，压力应缓慢上升，每小时升压不得超过1MPa，当压力升至强度试验压力的30%和60%时，分别稳压15min，检查系统有无异常情况，如无异常情况

17、，继续升压至强度试验压力。7.1.10 稳压7.1.10.1强度试验稳压4h，稳压时间应在管段两端压力平衡后开始计算，每间隔30min记录一次。7.1.10.2强度试压时，若压力出现急剧下降，要沿管线查找泄漏点，泄压后组织抢修，并重新进行试压。7.1.10.3强度试压以无泄漏为合格。7.1.11 严密性试验7.1.11.1强度试验合格后，缓慢打开放水阀，使管线压力降至该点严密性试验压力值。7.1.11.2关闭放水阀，压力无波动即开始严密性试验。7.1.11.3严密性试验稳压24h，每隔1h人工记录一次压力值和温度值。7.1.11.4压降不大于1%试验值，且不大于0.1MPa为合格。7.1.12

18、 泄压7.1.12.1 试压经过监理验收通过后，尽快按照一定的速率泄压。7.1.12.2 泄压的整个过程中，要缓慢地开关放水阀，防止水击荷载损伤组装管道，阀门一定不要完全打开卸压。7.1.12.3 泄压时，高点必须与大气连通，为防止抽真空现象，可在低点用空压机向管段内鼓空气。7.1.13 扫水7.1.13.1 泄压完毕后，用压缩空气分别将第二个注水清管器和第一个注水清管器反推回试压头A，然后再拆除试压头，在试压段两头重新安装收发球筒。增加皮碗清管器清管，直至清管器到达收球筒时，清管器前没有流水。7.1.13.2 用皮碗清管器排水后，割除试压头A和B，焊接收发球筒，使用泡沫清管器继续清管，直到接

19、收端泡沫清管器增重不超过1.8kg为合格。最后应将管道封闭，防止空气中的水份进入。7.1.14 试压后连头试压清扫完毕后，对管线进行连头，所有连头用的短管必须事先经水压试验并合格。对未经试压的所有焊口，必须全部进行X射线探伤，其合格标准与线路施工一致。8单独试压管段对于穿跨越铁路，二级以上公路、高速公路的管段以及连头所用短节应单独进行清管和试压。这些管段与主管段水压试验方法相同，不同的是要记录环境温度而不是管子温度。均采用电动试压泵对其进行升压，最小强度试验压力为该处设计内压力的1.5倍，并保持4小时；最小的严密性试验压力为该处设计内压力，持续时间为24小时。9管道干燥天然气长距离输气过程中，

20、如果管道内存有积水，不仅会对无内防腐的管道内壁产生腐蚀，并且由于高压会致使天然气中的其它物质与管道内的水分发生作用，影响管道的正常运行，甚至导致管线瘫痪。其中最为严重的会造成冰堵，天然气中的酸性气体（如H2S、CO2等）在高压下，与管道中的水作用生成一种粘性的水合物，水合物越积越高，最终会完全堵塞管道。管线干空气干燥主要是通过干燥机组提供的带压干空气驱动直板皮碗混合型清管器、磁力清管器、泡沫清管器等对管线进行干空气隔离置换及干燥吹扫，以达到携带水分干燥管道的目的。因此，绵阳至江油天然气管道工程在投产前必须进行干燥处理。目前，干空气干燥长距离输气管道技术在国内外已经被广泛采用，并取得良好的效果，

21、有效地提高了管道运行的安全系数和使用寿命。9.1管线及站场管道干燥施工总体流程图9.1-1 管线及站场管道干燥施工总体流程图9.2管线干空气干燥工作流程图9.2-1 管线干空气干燥工作流程图9.3 管线干空气干燥9.3.1施工准备9.3.1.1 施工方案需通过监理审批，并进行干燥技术交底。人员、设备报审并通过监理审批。9.3.1.2 设备调迁至施工现场，运转良好；现场布置合理到位，安全环保；清管器准备充足到位；干燥检测仪器、仪表已经校验准确。9.3.1.3 在收、发球装置的安装地点开挖适当的操作坑，以满足作业空间要求。焊接合适管径的临时收发球筒连接主管道（站间干燥可使用站场的永久性收发球筒），

22、收球筒内部快开盲板前端应固定废旧轮胎等软介质以减轻收球过程中球体与盲板之间的撞击。安装临时引管连接干燥设备和发球筒。发球筒由短管、压力表 、快装盲板、进气阀等组成；收球筒由短管、压力表 、快开盲板、排气阀、排污阀等组成。9.3.1.4 提交开工报审资料并通过监理审批并由监理确认首次现场开工条件。9.3.2管线扫水效果检验及清扫9.3.2.1 不连接干燥器直接启动空压机，使用压缩空气推动发射一枚直板皮碗混合型机械清管器（加装磁力装置）进行扫水效果检验及清扫，以检验管道内是否存有大量明水，并进一步清扫管道内的残留水及杂质，清管器运行速度应控制在约4-8km/h为宜，工作压力控制在0.05-0.2

23、Mpa为佳。当清管器距收球筒约1000m 时，发球端应降低排量，使清管器慢慢进入收球筒内，以防因撞击而损坏清管器和收球筒。当清管器到达收球筒后，待管内压力降到与大气压力相同时，再将收球筒打开，检验清管器前是否存有明水并将清管器取出。此前，线路各试压段承包商水压试验完成后扫水过程中，最后两枚扫水泡沫清管器前不得出现明水并且增重不得超过1.5kg，否则应重新进行扫水直至达到标准要求。9.3.2.2 干燥前扫水效果检验若清管器前无明水推出或存有极少量明水（不多于1.8kg），则可发射泡沫清管器进行下一步干空气干燥作业。9.3.3 管线干燥9.3.3.1 用露点为-40以下的干燥空气推动一系列泡沫清管

24、器，对站间管线反复进行干空气隔离置换、密闭吸附和吹扫，直到泡沫清管器增重不明显，末端露点达到-20以下符合干燥验收标准，如下图9.3-1所示。图9.3-1 管线干燥示意图9.3.3.2 干燥过程中，露点逐渐降低，当降低到-20露点后，露点的变化将不再明显，此时的气体含水量很低，管道可达到干燥标准，干燥过程中露点变化曲线需满足图9.3-2。图9.3-2 露点变化示意图9.3.3.3 干燥过程中，施工单位应派专人做好每组清管器通球干燥的记录，观察并记录清管器磨损情况、含水状况、泡沫清管器颜色变化、增重情况等并监测末端露点变化状况，直至最终末端干燥露点达到-20以下，符合验收合格标准。 9.3.4管

25、线干空气密闭稳定当管道末端出口处的空气露点达到-20的空气露点时，将管段置于微正压（50kPa70kPa）的环境下密闭4h后检测管道露点。9.3.5管线干空气干燥验收在末端露点达到-20以下，同时最后一枚泡沫清管器到达末端后，关闭首末端所有阀门，密闭4小时使管线内的干燥空气与潮气充分混合吸附.密闭试验后露点升高不超过3为合格。通知监理准备干燥验收。9.3.6施工结束施工结束，拆除临时收发球装置，干燥设备调迁出场，清理施工现场。10 HSE管理措施10.1 发球端发球装置安装连接要牢固，安装压力表；末端要装排气阀、安全阀、收球筒。10.2 通球时，管道末端必须设专人警戒，并与发球端保持联系；管道

26、末端200m内严禁行人及车辆通行。10.3 管线试压前，必须对管线阀门等设备进行检查，其开闭状态符合要求。管道试压设备不准同时进行其它作业。试压应使用椭圆封头，材质应与管道材质相当，壁厚满足试验压力要求。封头与管道的连接焊口必须检测合格后才可以进行上水试压。10.4 升压时封头对面不准站人，发现泄漏时应立即停止升压，泄压后进行修补。严禁带压补焊和紧固螺栓。10.5 试压过程中管道两侧15m内为警戒区，在交叉路口、村庄附近应设置警示装置。设置巡逻人员和巡逻车辆，沿线巡视检查。巡逻人员应与管线保持6m以上的距离，非工作人员不准进入警戒区域。10.6 在试压过程中，保持通讯联络通畅，并合理安排人员和车辆，不得过度疲劳。10.7 参加试压的所有人员必须听从指挥，统一步调。10.8 交接班应有安全注意事项和记录。10.9 试压前一周内，通过宣传车、发传单、报纸等形式，向沿线所经过的村庄居民通知试压时间、所经地区及注意事项。10.10 水压试验在泄压前先按照试压方案处理好排水通道，与有关部门签订试压用水排放协议，严禁盲目放水。