合成氨装置高压管线试压

合成氨装置高压管线试压
摘要：本文针对高压管线的试压，对试压包的编制、试压盲板的选用、试压过程进行具体的描述。

关键词：高压管道试压
1 概述
孟加拉沙迦啦化肥厂项目座落在孟加拉国锡尔赫特地区芬久甘杰，此项目有孟加拉化学工业公司建设，中成进出口股份有限公司和中国成达工程有限公司总承包。

项目规模为年产33万吨合成氨/58万吨尿素。

我公司承建的合成氨装置及大件吊装。

合成氨装置区作为整个项目的中枢，其工艺管道多是高温高压管道，高压管道和设备管口多是焊接，最高的试验压力高达33.9MPa，试压盲板的密封很困难，是以往工程所少见，管道试压工作的难度很大。

2 试压包的编制划分
2.1 管道试压系统（试压包）一般按同材质、同种工艺介质、同压力等级划分为一个试压包，试验压力严格按装置《管道命名表》规定值执行。

2.2 遵循相近原则，管道材质相同或相近、试验压力相近（压差不超过0.5MPa），可用临时管线连接，组成一个试压包，以较高的试验压力作为系统的试验压力，但试验压力不能大于本系统中阀门及其他管道组成件公称压力的1.5倍。

2.3 所有放空、导淋管线阀前同各工艺管线一起试压，阀后排放至大气的管线不试压，仅仅进行外观检查。

2.4 与工艺管道直接焊接连接的高压设备，如设备厂商文件无特殊规定，经总包和设计同意，可与工艺管道一起进行强度试验，组成一个试压包。

试验前应核对所有参与系统试验设备铭牌上规定的试验压力，以其中最小试验值作为系统强度试验值。

根据试压包划分原则，本项目参与试压的系统28个，共划分出460余个试压包（包含146个目测包），其中高压部分的试压包合计41个，压力值在15.0MPa-33.9MPa之间。

3 管道试压特殊情况处理
3.1 少量无法参加试压的工艺介质管线焊口（管线碰头处），采用100%无损检测。

3.2 安全阀、防爆元件等保安装置从试压包中隔开。

3.3 对参与试压有压差限制要求的换热器，应将壳程和管程的导淋或排放用临时管连接起来一起试压，保持试验时壳程和管程之间无压差。

3.4 对试验介质有特殊要求的管道和设备系统：去合成氨转化炉汽包、炉管、废锅，去热电站锅炉的给水系统管线，去压缩机或发电机组汽轮机的高中压蒸汽管线，应按厂商要求采用脱盐水作为试验介质。

3.5 把有禁油、脂要求的管线与无要求的管线分开。

3.6 对一些敞口，放净管线可以进行目视检查，但仍必须有试压包号。

3.7 对于大型管道系统，跨多家施工单位的情况，可以进行联合试压。

4 系统试压的工艺过程及技术要点
4.1 试压前的准备
（1）试压系统内的所有管线按设计施工完毕。

（2）所有材料的质量证明文件齐全。

（3）试压系统内管线应进行的各种无损检验和热处理工作全部结束，并检验合格。

（4）试压方案已经批准。

（5）负责试压的技术和联络工作人员已经确定。

（6）试压班组成立，并已对有关人员进行技术交底和安全教育。

（7）试压用各种机具备齐。

（8）试压用各种规格的压力表已校验合格,数量满足需要。

4.2 试压盲板的选用
合成氨装置管线连接形式多样复杂，所以盲板的形式也存在多种形式。

（1）插入式盲板：对于两管口法兰式连接，采用插入式盲板（见下图1），加强插入式盲板（见下图2）
图1 插入式盲板图2加强插入式盲板（2）法兰式盲板：对于管段的末端为法兰型式，采用法兰式盲板（见下图3），加强型法兰式盲板（见图4）。

图3：法兰式盲板图4：加强型法兰式盲板（3）焊接式盲板：对于管口为焊接的管子，采用平板式盲板（见图:5），短节对焊式盲板（见图6）
图5：平板式盲板图6：短节对焊式盲板
4.3 盲板的制作
4.3.1 盲板厚度基本计算式：δ0 =0.012×(10P)1/2×D
P：管线试验压力MPa；D：加盲板处的管道外径mm
4.3.2 当管线试验压力P≤13MPa，盲板制作视现场实际选用以下方式：
（1）现场钢板厚度δ满足试压要求时，加焊接盲板厚度δ≥0.8δ0；加法兰盲板厚度δ≥δ0。

（2）现场钢板厚度δ不满足试压要求时，选用以下方法：
用10～20mm的钢板制作加强肋焊接在盲板上，盲板处管径DN≤250mm焊接“十”字加强肋；250mm＜DN≤500mm时焊“米”字等分加强肋，DN＞500mm时焊16等分加强肋。

加强肋与短节高度应满足：H≥2（δ0-δ）。

4.3.3 当管线试验压力P＞13MPa时，此时备试管道为高压，盲板制作宜满足以下要求：
（1）加盲板处管径DN≤200mm，加焊接盲板厚度δ≥δ0，法兰盲板厚度δ≥1.25δ0；DN＞200mm时δ≥1.5δ0。

（2）现场钢板厚度δ不满足试压要求时，在盲板上焊接加强肋。

4.3.4 高压管线的法兰密封面一般为环槽形，内环凸台面比外环凸台面宽且低1～2mm，在这类法兰处加盲板时，宜在盲板内垫一块与内环面等外径的10mm左右的钢板，密封垫片宜采用厚度为4-5mm与内环面等外径的铝皮盲垫或金属缠绕垫。

在采用铝板时，首先要对铝板进行充分的加热，烤制。

当铝板的本体在烤制过程中均匀的泛出淡绿色时，方可停止，然后用保温棉覆盖退火，待其冷却。

见下图7，铝板密封见图8。

图7：铝板退火图8：铝板密封
4.3.5 由于是高压管线，所以在与设备口相连接时均采用焊接的形式。

现场为了不增加新焊口，在制作盲板时，选择一节与试压管线同等材质，同等大小，同等级别的短管，然后将以割好的盲板（与管道内径相同）嵌入临时短管内，进行焊接，并焊上加强筋，组成短节对焊
式盲板如下图9所示，使用时见图10.
图9：短节对焊式盲板图10：短节对焊式盲板的使用
4.3.6 由于部分管道的试验压力很高，盲板要求厚度远超现有钢板的厚度，遂采用将两块盲板焊在一起，并焊上加强筋（见下图11）。

图11 叠加增厚式盲板
4.4 管道试压
（1）水压试验使用的介质为洁净水，非合金钢管道要求水温在5℃以上，合金钢管道水温要求在15℃以上，不锈钢管道试验用水的氯离子含量不得超过25PPM，高中压蒸汽管线和锅炉给水用脱盐水。

（2）储水罐均采用大塑料桶进行储水。

（3）上水设备为一台清洗泵，一台高压泵。

清洗泵由于流量大，所以先使用清洗泵进行上水，待水加满并打一些压力后，再换至高压泵进行加压。

两泵承接，大大加快工作效率。

（4）系统灌水时应从下游缓慢灌入，灌入时，在试验管段的上游管顶及管段中的凸起点设置放气阀，将管内气体排除，放空点排气至冒水后方可封闭。

（6）当试高压系统时或试压系统中有设备参加时，应注意缓慢升压、严禁超压。

（7）管线上有不宜参加试压但又不能拆卸的焊接式止回阀或仪表调节阀时，应将这类管阀件两端最近的排水或排气阀临时连通且将调节阀处于全开状态，避免阀芯单面受压。

（8）系统上水前，有关准备工作必须经试压负责人检查确认无误后，方可进行对系统上水，严禁未经许可，班组自行上水。

（9）对系统位差较大的管道应考虑试验介质的静压影响，液压管道以最高点的压力为准，但最低点的压力不得超过管道组成件的承受力。

（10）每个系统至少装设两块压力表，且实验用压力表已经校验，精度不低于1.5级，表的满刻度值为最大被测压力的1.5～2倍。

打压泵出口处也应有压力表；压力表应在有效校验期内；表指针没压时指零，表盘玻璃不应有损坏，升压时表指针应均匀移动、上升。

介于有些管线无法安装压力表时，采用在盲板开孔和槽焊接表弯的形式安装压力表。

如下图12所示：
图12 盲板开孔和槽接表弯
（11）试压过程中，按照试压分级，校对系统中每块压力表的压差是否正常，有无超过位置静压差以外的过大压差。

（8）试压过程中，发现泄漏时，严禁带压处理；卸压后方可进行缺陷处理。

（9）达到试验压力，并保持压力10分钟，如无异常则降至设计压力对管线继续进行检查，直至合格，经总包和业主检查确认合格并在《地上管道安装工序质量控制表》上签字后，管道系统试压合格。

（10）试压完毕应缓慢降压，打开所有放空点、倒淋，防止形成负压；试验用水排放时不得随地排放，应排放到指定下水井中。

5 总结
目前孟加拉项目的试压工作已全部完成。

我们通过不断地摸索及创新，圆满的完成了试压任务，取得了很好的效果，这为我们以后项目高压管线的试压积累了丰富的经验。