該文根據(jù)我公司在山區(qū)管道工程中多年的施工經(jīng)驗，對山區(qū)小口徑長輸管道的試壓清管過程中的設備的選用，施工技術(shù)、難點處理等問題進行了分析。

山區(qū)；小口徑長輸管道；試壓；清管

1.山區(qū)小口徑管道試壓的主要技術(shù)難點

伴隨著我國西氣東輸一、二線的全面竣工和三線工程的開工，我國在能源運輸方面全面進入管道階段。在長輸管道建設的高峰期，長輸管道的清管和試壓是管道施工中的一個重要工序，如何安全經(jīng)濟的完成清管和試壓一直是我們關(guān)注的問題。經(jīng)過綜合分析，我們可以發(fā)現(xiàn)山區(qū)小口徑長輸管道的區(qū)別于其它管道，有著以下幾個難點：山區(qū)管道山高路陡，試壓設備出入困難，水源分布不均勻，上水困難，試壓管段劃分困難。管道口徑小，使用熱煨彎頭多，彎頭角度大，通球時易卡球。管道敷設起伏大、高差大，導致通球試壓壓差大，對管道易產(chǎn)生危險。針對以上幾個難點問題，本文提出幾點解決方案。

2.施工過程中的的技術(shù)要點

管道分段要科學合理。對于山區(qū)、丘陵段等起伏大的地貌，在清管試壓過程中無論是氣阻還是高程產(chǎn)生的水壓差都非常大，對于設備及管道的安全性要求都是非常高的，針對這些問題，管道清管長度的劃分顯得很重要，劃分的合理性決定了清管試壓的工作量的大小及工作進度。因此，除了應遵循GB50369的分段要求外，根據(jù)我們以往的施工經(jīng)驗，在清管試壓的分段時應遵循以下原則：

一般情況下，以不同的地區(qū)類別作為一個試壓段（30km以內(nèi)），在經(jīng)過環(huán)向壓力屈服強度核算后，也允許不同的地區(qū)類別的管段合并為同一試壓段。當一個試壓段中含有兩段相鄰等級地區(qū)的管道試驗壓力可按較低管道的標準進行。當閥室及站場兩端管道壁厚有變化時，且長度通常在300m以內(nèi)的可與前后主管線一起試壓。清管分段的長度盡可能的短，在起伏大的地區(qū)一般不超過10km，根據(jù)空壓機的工作壓力和幾個起伏段的高差，在幾個起伏的最后一個高點安裝放空閥（放空閥安裝的位置應從清管的起點開始起算）。局部地段強度試壓可采用先做氣壓試驗，再進行清管，最后利用管內(nèi)存留的高壓空氣進行起伏大、設備難以到達的管段的清管施工。如果一個起伏段高差較大，可把這個起伏段單獨作為一個整體進行清管，可在清管段的末端設計一個排污段，并把清管段與排污段之間用帶孔厚鋼板隔開（防止清管器進入排污段），這樣管段內(nèi)的污物可以流到排污段并經(jīng)過末端的排污閥排走，既完成了清管，又可使管道內(nèi)充滿高壓空氣，從而可以作為試壓介質(zhì)繼續(xù)進行壓力試驗。

合理選用清管試壓設備。高壓壓風車。當采用高壓壓風車對管道進行升壓試驗時，高壓壓風車的排量不宜小于8m3/min，工作壓力不小于20MPa。

清管器的選擇。清管：采用直板清管器，剛性軸，配8片雙向聚酯盤；也可采用鬃刷清管器，配4片杯形皮碗加尼龍鬃盤刷。掃水：直板加皮碗清管器，配8片雙向聚酯盤。干燥：吸水清管器，開放孔聚氨脂泡沫清管器。所有清管、測徑、注水、排水清管器建議配備電子跟蹤裝置，以便于確定清管掃線過程中清管器運行的準確位置。

上水設備。注水泵：原則上要求在600米揚程時泵的排量達150m3/h以上，以防在試壓管段內(nèi)夾雜空氣。升壓泵：一般為注塞泵，原則上要求能將壓力升到試驗壓力1MPa以上，應當維持穩(wěn)定的加壓速度，并應在出口配備流量計。水過濾器：要求能在規(guī)定的壓力下滿足規(guī)定的流量（一般條件下在1.0～4.0MPa條件下為350L/s），在需要時能清除淤泥，并配備有0～1.5MPa的壓差表，測量通過濾網(wǎng)的壓差。

儀表。壓力天平：可采用電子式或液壓式，量程0～30MPa，精確度高于0.1%額定壓力。壓力圖表記錄儀：記錄表盤直徑為300mm，量程為20MPa，能24小時制圖。壓力表：彈簧管型，表盤直徑150mm，量程為1.5倍的試驗壓力，0.2MPa增量。環(huán)境測溫儀：普通溫度計，在試壓時測量環(huán)境溫度。電子溫度測量裝置：在水壓試驗時附在管道上，測量管壁溫度和土溫，測量精度應達到0.5℃。

清管的過程控制。施工現(xiàn)場準備。清掃前，在管道兩端開挖操作坑，在操作坑開口兩側(cè)1m處打設兩排鋼板樁，鋼板樁采用拉森型嚙合式鋼板樁，頂部預留200mm于地面以上。這樣可以隔離管溝附近的地下水，降低坑側(cè)地面載荷對溝壁的壓力。用1.2m3單斗在試壓管段兩端開挖操作坑，操作坑規(guī)格為6m€？m€？m（經(jīng)驗值，可按不同管徑及要形進行調(diào)整），進行收發(fā)球簡的安裝。

啟動壓風機、頂球運行。打開閥門，啟動壓風機向管內(nèi)充氣，同時記錄兩頭壓力表讀數(shù)的變化情況和氣體的流量，當壓力表的讀數(shù)高于壓風機2的輸出壓力時，停下壓風機2，啟動壓風機1繼續(xù)向管內(nèi)充氣。清管器運行速度控制在4～5km/h，工作壓力0.05～0.2MPa，如遇阻可提高壓風機的工作壓力，但最大壓力不得超過10MPa。

跟蹤儀跟蹤。啟動壓風機前，按照通球掃線前確定的跟蹤點安排人員蹲守，用通過檢測儀檢測，一旦清管器通過，立即通知下一班蹲守人員，并做好記錄，轉(zhuǎn)移到另一蹲守點。

球運行至收球筒后，閥門1開始大量排氣，說明清管順利完成，待氣體排盡，壓力回零后可打開收球筒，取出清管器，檢查清管器皮碗的外型尺寸變化、劃傷程度，對磨損較大的皮碗進行更換。對低頻信號發(fā)生器充電檢修，準備下一管段的清掃。

試壓過程控制。

建立上水系統(tǒng)。沉降池、泵基礎打設好后，建立上水系統(tǒng)。在每個試壓段管段的首末端安裝放空管線、壓力表和溫度計套，在首端還應安裝壓力自動記錄儀、壓力天平、試壓進水管和控制閥門。在整個管路的酋、末端設收，發(fā)球裝置，以便于試壓后取出清管球、試壓水排放及管路的吹掃。

管線試壓。試壓時為對水源進行綜合利用，可幾個管段用管進行連接后，中間用閥門隔開，第二管段的試壓可利用第一段的水。在第二試壓管段末端先后裝入兩套清管器，中間用空氣隔開，利用壓風機將兩套清管器推至第一、第二試壓段分界，連通上水流程，啟動離心泵，向管線內(nèi)注水，以水壓驅(qū)動兩套清管器分別向兩端前進，清除管線內(nèi)空氣。清管器到達管段末端后，關(guān)閉放空閥門，注滿水后24小時，待水溫一致，接高壓泵車開始進行水壓試驗。水壓試驗按以下程序進行，并做好試壓記錄。穩(wěn)壓時間應在管道兩端壓力平衡后開始計算。在環(huán)境溫度較低時，試壓完成后立即對試壓合格管道進行清管，并將試壓設備及閥門內(nèi)的水放盡。管道試壓合格后，切割連通閥門，在管道兩端安裝收發(fā)球筒，重復清管步驟，清除管道內(nèi)積水，至少清管兩次，直到管道內(nèi)無游離水為止。

3.卡球的處理技術(shù)

管道清管過程中，如果處理不當，就會出現(xiàn)卡球，如何處理，有以下幾點建議：

如果清管器卡在管道內(nèi)，要設法進行增壓推動，但增壓不得超過設計壓力，而且不能增加到收發(fā)球筒的額定壓力。如果確定造成卡球的原因是含水，可以采用更高的壓力來推動清管器。如果更高的壓力也不能使管內(nèi)清管器的運動，則必須進行割管取出清管器，判斷卡球位置可采用電子跟蹤儀，也可采用經(jīng)驗公式進行判斷，公式如下：

L=Q4TPOZ/πd2TOPQ=πd2TOPV/4TPOZ（式中：Q，進氣速度；P，清管器行走壓力，PO，大氣壓力；V，清管器行走速度，T，進氣溫度；TO，環(huán)境溫度。Z，空氣壓縮系數(shù)；d，管內(nèi)徑）

山區(qū)長輸管道的試壓因地勢、地型的不同，以及設計的要求不同及各地區(qū)的地形千差萬別，不能一概而論，本文是對我們以往施工工程的清管試壓施工的經(jīng)驗總結(jié)及提煉，對于施工中遇到的新情況、新問題，還要進一步加以研究和解決。