长输管道清管测径试压技术

长输管道清管测径试压技术

作者：王建江

来源：《中国科技博览》2017年第15期

[摘要]长输管道清管、测径、试压是管道施工中的一道重要工序，目的就是清扫管道内的杂物，排除管线内的隐患和缺陷，是对管材和焊接质量的综合检验，为管道投产创造条件。本文针对清管、测径、试压分段原则、试压介质的选定、水压试验时最低点环向应力的计算等进行了探讨，本文中给出的计算公式和分析方法适合大口径长输管道的清管、测径、试压工作。

[关键词]清管测径试压

中图分类号：TE973 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）15-0040-01

一、试压介质选定及技术要求

1.试压介质选定

在大落差段采用气体试压的优点是介质不会产生静水压头。但试压气体储存了大量能量，在管线破裂处急速膨胀，形成冲击波，气体急速逸出膨胀使破裂处温度下降，造成对钢材韧性的不利影响使破裂扩展，可达几公里甚至几十公里。而水压试验最大裂纹长度在3.5m以下，与气压试验等效，却没有上述危险。综合上述因素，现行规范一般推荐选择洁净水作为试压介质。

2.试压介质技术要求

根据设计和规范要求选用无腐蚀性的洁净水作为试压介质，水质要求ph值6-9，盐份含量最大2000毫克/升，总悬浮物不得超过50毫克/升。在试压或冲洗水中不得投入化学药剂。

二、段落划分

1.划分原则

分段水压试验的管段长度不宜超过35km，应根据该段的纵断面图计算管道低点的静水压力，校核管道低点试压时所承受的环向应力，其值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。

2.校核计算

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位高差静压之和。以川渝线二标段第一段为例，该段管线规格为φ406.4×7.9，材质

L415M，设计压力为9.5MPa，强度试验压力11.875Mpa。高差146.08m，因此此段管道最低点的校核计算可以通过以下公式进行计算：

90%管材屈服极限的计算方法：

P=90%×б×2×δ/D

其中：P：试验压力（MPa）

б：管材的最小屈服极限（MPa）

δ：管材的壁厚（mm）

D：管道外径（mm）

以本项目所使用管材7.9mm的为例计算，其中б=415MPa（图纸中提供）：

7.9mm厚管道的90%最低屈服强度P=90%×415×2×7.9/406.4=14.52 MPa

试压最低点环向应力：

P=11.875+1.432=13.307

通过以上计算最低点的环向应力低于屈服强度的90%。

三、清管、测径

1.清管要求

1.1用压缩空气推动清管器通过全部试验管段，清管器的运行速度控制在3～5公里/时，线路截断阀不应参与清管。清管作业应白天进行，不得使用黄油或者类似物质润滑清管器。

1.2分段清管应设临时清管器收发装置（收发球筒）。

1.3为使收球端排气不吹起灰尘，收球筒排气管高出地面1.0m；

1.4收球筒内堵板处放置柔软牛毛毡，厚度0.5m，以防清管球撞至堵板；

2.管道清管、测径步骤

①通直板清管器，清除固体物质和碎屑。

②通带钢丝刷的清管器，清除灰尘和氧化皮；如果清除不净，应增加清管器继续清理。

③通测径清管器。

3.清管、测径验收标准

3.1开口端不再排出杂物为合格。

3.2测径板通过管段后，无变形、褶皱为合格。

四、管道试压

1.管道注水

管段注水前准备

1.1管段试验参数的计算

计算试压管段起始端、末端以及最低点的试验压力。

1.2管段注水量的计算

通过管道施工记录计算试压管段内的注水量，计算注水时间。

1.3在每个试验管段的首末段按批准的焊接工艺规程安装预先试压合格的试压头，预先安装用于收发多个清管器的注水口。

1.4注水前做好如下检查和确认：

1.4.1上水泵和试压泵按平面布置就位工况良好；

1.4.2试压管件、阀门、工艺配管安装完毕、装配得当，所有管子和卡箍阀接头等不漏水；

1.4.3所需用的注水清管器准备齐全并正确安装；

1.4.4试验管段的末端要备有排水阀、放气阀、进气阀；

1.4.5按注水速度注水时，水源供应充足；

1.4.6注水泵吸入口加有带过滤网的网箱，放置的深度符合要求，避免空气和水一起吸入泵内。

2.管道试压

2.1管段注水完成后，所有的接口处阀门出口（除了压力表、压力变送器及试压泵的接口）安装盲法兰或封头，检查接头部位等有无异常现象。

2.2无异常现象，启动试压泵缓慢地增加试验压力，达到试压段试验压力的30%，暂停升压，稳压15分钟。检查所有的管件和连接段，看是否有漏水情况。

2.3经检查如无异常现象，再次启动试压泵继续进水缓慢升压，当压力升至试验压力的60%，暂停升压，稳压15分钟。并检查漏水情况和系统的完整性，有无异常情况，无异常情况继续升压；

2.4按每分钟不大于75kPa的均匀速率增加试验压力，达到试压段试验压力时，立即停止升压，维持这样的压力直到地面上管子和管件都检漏完毕，确定压力和温度稳定后开始计算稳压时间。

2.5压力下降值不大于1%且不大于0.1Mpa的试验压力，管道不破裂、无渗漏为合格。

2.6设专人进行试压记录，试压升压期间每30分钟做一次记录，记录内容包括当班操作人员、升压过程和压力表读数等；试压稳压期间记录稳压起止时间及稳压过程的压力变化数据，每15分钟做一次压力表读数记录；遇特殊情况时应增加记录次数和内容。

2.7试压期间如果发生管道破裂、渗漏，要按规定的焊接工艺规程进行修补，而后重复要进行压力试验，直至符合标准规的要求为止。

3.管道卸压

严密性试验合格后，使用足够强度和安全的排水管按照一定的速率缓慢放水减压，防止引起颤动。减压的整个过程中要特别小心。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降压。将管内压力泄至零后，接通空压机管线，拆卸所有的现场接头和仪表，进行管道扫水作业。

结束语长输管道的通球扫线和试压作为检验工序，约占整个干线工程量的四分之一，施工组织者应该高度重视，在编制整体施工方案时应结合管线特点，考虑日后管线通球、扫线、试压的方案，尽量利用拟建泵站的水源、电源、机泵、阀。这样有利于抓住工程建设的主要矛盾、关键线路，将管道线路施工、管线试压、联合试运等工序有机的结合起来，通盘考虑，环环相扣。从而实现工程建设有条不紊、节省工期、降低成本。