王海林

（勝利石油化工建設(shè)有限責(zé)任公司，山東濱州256606）

沙特阿美公司進行管道清管測徑試壓干燥的方法

王海林

（勝利石油化工建設(shè)有限責(zé)任公司，山東濱州256606）

沙特丙烷工程是由沙特阿美（Aramco）公司等建設(shè)的，文章結(jié)合該工程實際，從施工準(zhǔn)備、管道清理及測徑、試壓、排水干燥和保養(yǎng)等方面，介紹了沙特阿美公司進行該類工程施工時的一些做法以及與國內(nèi)同樣工序的不同點。

管道；清管；測徑；試壓；干燥；養(yǎng)護

0 引言

沙特丙烷工程（RTR to JGP propane pipeline project）是由沙特阿美（Aramco）公司建設(shè)、中石化國工沙特分公司EPC總承包、由勝利設(shè)計院負(fù)責(zé)設(shè)計采購、勝利石油化工建設(shè)有限責(zé)任公司負(fù)責(zé)施工的。該工程管道全長17.5 km、管徑406 mm、材質(zhì)X60，有收發(fā)球筒各1臺、閥室2座以及相應(yīng)的配套工藝管道。本文主要介紹在沙特阿美進行管道清管、試壓、測徑的一些心得。

1 施工準(zhǔn)備

1.1 施工文件準(zhǔn)備

主要就是試壓包的準(zhǔn)備。試壓包主要包括五個程序文件和一些檢驗的過程資料。程序文件主要包括清掃程序文件、測徑程序文件、試壓用水排放程序文件、試壓程序文件、管道保養(yǎng)程序文件。這些程序文件要求在試壓前1個月提交給阿美質(zhì)量檢驗部門，經(jīng)批準(zhǔn)后生效。檢驗資料主要包括焊縫的無損檢測報告、閥門現(xiàn)場試壓報告、閥門安裝記錄。試壓包準(zhǔn)備好后交業(yè)主項目管理人員（PMT，project management team）審核，然后經(jīng)項目質(zhì)量管理人員（PID，procedure inspection department）批準(zhǔn)后生效，一般需要一周時間。其次需要辦理試壓的工作安全分析（JSA，job safety analysis），其流程為填寫阿美給定的表格，由PMT安全負(fù)責(zé)人去站內(nèi)協(xié)調(diào)，取得站內(nèi)操作人員的許可后生效。

1.2 施工人員準(zhǔn)備（見表1）

1.3 施工機具準(zhǔn)備（見表2）

表1 需要的施工人員

2 管道清理及測徑

2.1 清管器的選擇

清管通?？蛇x用橡膠球、皮碗清管器、一種或幾種組合的泡沫球。為了更好地清理，本工程選用皮碗清管器、泡沫球以及帶鋼絲刷的皮碗清管器的組合，皮碗清管器皮碗過盈量應(yīng)為管徑的1%~4%。

2.2 用氣量計算

本工程采用氮氣作為動力進行吹掃，氮氣由業(yè)主提供。可根據(jù)公式Q=pLS（Q為所需氣體量；p為推球壓力；L為管道長度；S為管道橫截面積）算出所需氣體量。計算時我們采用0.1MPa的通球壓力。

表2 施工機具

2.3 通球過程（見表3）

表3 通球方案與結(jié)果

由于該條管道相對比較平緩，因此通球時不需太高壓力，推球時最高只采用了約0.05MPa的壓力。

2.4 管道測徑

管道通徑檢測是由檢測器來完成的。檢測器的主體由筒體、皮碗和傘架等組成，在線檢測時將其置于管道內(nèi)，在輸送介質(zhì)前后動力壓差的作用下運行，后皮碗后方有傘架式連桿機構(gòu)，感測管道通徑變化的機械量，再由與之相連的位移傳感器將機械位移量變?yōu)殡妷鹤兞?，并將該信號放大、處理、存儲到記錄儀的硬盤上，通過對存儲數(shù)據(jù)的分析，查找管道存在的缺陷。本工程中測徑方案與通球方案相同。

3 試壓

3.1 試壓用水要求

（1）根據(jù)阿美規(guī)定，試壓前試壓用水必須送至阿美認(rèn)證的檢驗部門進行水質(zhì)分析，主要要求見表4。

表4 試壓用水指標(biāo)

（2）從上水時刻開始，如果試壓水在管道中存留超過14 d，則上水過程中必須在水中添加除氧劑，除氧劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)不得低于20×10-6。

3.2 試壓要求

（1）試壓時最少需要2個壓力表，2只安全閥以及1套多支管，其中多支管上需要安裝1個壓力表、1只安全閥，試壓系統(tǒng)上至少需要安裝1個壓力表、1只安全閥。

（2）試驗壓力應(yīng)在壓力表量程范圍的30%~ 80%，標(biāo)定后一個月內(nèi)有效，超期需重新標(biāo)定。

（3）安全閥開啟壓力應(yīng)為強度試驗壓力的1.05倍，標(biāo)定后1周內(nèi)有效，超期需重新標(biāo)定。

（4）試壓用多支管應(yīng)提前試壓，試驗壓力為強度試驗壓力的1.2倍。

（5）如果試壓時間超過4 h，則必須采用壓力記錄儀和溫度記錄儀。

（6）升壓過程中，當(dāng)升壓超過強度試驗壓力的50%時，停止升壓，穩(wěn)壓10 min檢查是否有滲漏，如無滲漏，則繼續(xù)升壓，每次升壓不得超過強度試驗壓力的20%，穩(wěn)壓10 min。

3.3 管道試壓

（1）本工程管道設(shè)計壓力為4.8 MPa，強度試驗壓力約為7.76 MPa，強度試壓時間為2 h，嚴(yán)密性試驗壓力為7.4 MPa，試壓時間為24 h，該點與國內(nèi)通常要求的強度試驗壓力為1.5倍設(shè)計壓力不同。

（2）試壓時采用5個壓力表，量程14 MPa，收發(fā)球筒各1個，兩個閥室1個，多支管1個。3只安全閥，安全閥開啟壓力8.1 MPa，收發(fā)球筒各1只，多支管上1只，見圖1。

（3）上水時先放入1個泡沫清管器，以更好地排除管道內(nèi)空氣。

圖1 試壓簡圖

（4）升壓時按照阿美標(biāo)準(zhǔn)要求逐步升壓。需注意一點就是在阿美標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定：“試壓過程中如果發(fā)現(xiàn)任何滲漏，需進行泄壓后處理，但如果是法蘭滲漏，則在事先取得質(zhì)量部門（PID）的許可下，可以進行螺栓緊固”，所以在編寫程序文件時必須標(biāo)明法蘭泄漏可以帶壓緊固螺栓，否則質(zhì)量檢驗部門將不允許帶壓緊固螺栓。

4 管道排水、干燥和保養(yǎng)

4.1 排水

按照排水程序文件要求，將試壓用水排放到業(yè)主指定的蒸發(fā)池內(nèi)。排水程序文件編制時應(yīng)由項目管理團隊（PMT）牽頭，協(xié)調(diào)站內(nèi)執(zhí)行人員與承包商機械工程師共同編制，并要得到站內(nèi)執(zhí)行人員的批準(zhǔn)。

4.2 通球去除液態(tài)水

本工程主要采用泡沫球去除液態(tài)水。

考慮到前期液態(tài)水較多，第一次通球時放入6個泡沫球，因本工程通球時采用的收發(fā)球筒為正式收發(fā)球筒，內(nèi)徑為538mm，長度為3 962 mm，而泡沫球長度為600 mm，600 mm×6=3 600 mm，所以收發(fā)球筒完全能滿足一次發(fā)射6個球的要求。

第一次通球后從排水管道中排出大量水，并且所取出的球含水量很高。因此第二次通球時同樣放入6個泡沫球，這次管道排出少量水，泡沫球含水量依舊較高。

第三次通球放入4個泡沫球，這次通球排水管道無水排出，第三第四個球含水量較少。經(jīng)業(yè)主質(zhì)量部門檢驗后要求我們再通一次球。

第四次通球放入2個泡沫球，球含水量非常少，質(zhì)量部門接受。

4.3 氮氣干燥去除游離態(tài)水

本工程采用氮氣干燥去除游離態(tài)水，采用氮氣的原因主要是由下一步的管道保養(yǎng)決定的。采用氮氣干燥時應(yīng)注意以下幾個問題：

（1）充氮前應(yīng)將放空閥打開。

（2）充氮速度應(yīng)控制在37.9 dm3/min（液態(tài)氮）之內(nèi)，該項通過充氮裝置進行控制。

（3）管內(nèi)氮氣壓力控制在0.48 MPa以下，該項可以通過增加放空閥數(shù)量以及開關(guān)放空閥調(diào)節(jié)。

（4）在各放空點使用露點檢測儀檢測排出氮氣的露點溫度，要求所有放空閥露點溫度必須達到-1℃，自檢合格后通知質(zhì)量檢驗部門進行檢驗。

4.4 管道保養(yǎng)

在國內(nèi)工程中并沒有該項工序，其目的就是在管道試壓完成后至投產(chǎn)前這段時間內(nèi)對已建成的管道進行保護，避免出現(xiàn)腐蝕，因此我們稱之為管道保養(yǎng)。

根據(jù)阿美標(biāo)準(zhǔn)，管道從試壓進水到投產(chǎn)，如果該期間時間超過一個月則需要對管道進行保養(yǎng)。

保養(yǎng)分為干法保養(yǎng)和濕法保養(yǎng)兩種：

（1）濕法保養(yǎng)就是試壓上水時通過在水中添加除氧劑和殺蟲劑來控制水質(zhì)，試壓完成后試壓用水不用排放，一直存放于管道內(nèi)，而后定期對管道進行抽樣分析，以此對管道進行保養(yǎng)的方法。如果分析結(jié)果不滿足要求，則需要重新保養(yǎng)。該種方法看起來似乎比較方便，但是增加了投產(chǎn)前的工作量，所以我們沒有采用該方法進行保養(yǎng)。

（2）干法保養(yǎng)就是在管道排水后，采用熱空氣、惰性氣體、或者化學(xué)藥劑對管道進行干燥，達到露點溫度后，向管道內(nèi)充氮氣或者加熱的干燥空氣，以升壓至206.9~334.8 kPa，再裝上壓力表，然后將管道密封，定期檢查管道內(nèi)壓力的方法。如果壓力低于344.8 kPa，則需充氮加壓。該方法減少了投產(chǎn)前的工作量。在本工程中加熱干燥熱空氣很難獲得，而氮氣由業(yè)主提供，從成本及施工便利方面考慮，我們選擇使用氮氣進行管道干燥和保養(yǎng)。

采用干法保養(yǎng)時，在管內(nèi)露點溫度達到-1℃后，充入氮氣維持壓力在206.9~344.8 kPa，安裝壓力表，壓力表量程不得超過保養(yǎng)時壓力的3倍。本工程中保養(yǎng)壓力為344.8 kPa，壓力表量程為0~ 0.7 MPa。干燥完成后一周，在管道所有排空閥處重新檢測露點溫度，如符合標(biāo)準(zhǔn)，則之后只需要檢查壓力表讀數(shù)即可。

充入氮氣后，為防止閥門滲漏，需在所有放空閥上安裝絲堵或者盲法蘭。

10.3969/j.issn.1001-2206.2012.03.018

王海林（1978-），男，重慶人，工程師，2002年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院計算機軟件編程專業(yè)，現(xiàn)主要從事油田地面施工工程技術(shù)管理工作。

2011-08-23