沙特阿美公司進行管道清管測徑試壓干燥的方法

王海林

（勝利石油化工建設有限責任公司，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

（勝利石油化工建設有限責任公司，山東濱州256606）

沙特丙烷工程是由沙特阿美（Aramco）公司等建設的，文章結合該工程實際，從施工準備、管道清理及測徑、試壓、排水干燥和保養等方面，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同樣工序的不同點。

管道；清管；測徑；試壓；干燥；養護

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、中石化國工沙特分公司EPC總承包、由勝利設計院負責設計采購、勝利石油化工建設有限責任公司負責施工的。該工程管道全長17.5 km、管徑406 mm、材質X60，有收發球筒各1臺、閥室2座以及相應的配套工藝管道。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 施工準備

1.1 施工文件準備

主要就是試壓包的準備。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個月提交給阿美質量檢驗部門，經批準后生效。檢驗資料主要包括焊縫的無損檢測報告、閥門現場試壓報告、閥門安裝記錄。試壓包準備好后交業主項目管理人員（PMT，project management team）審核，然后經項目質量管理人員（PID，procedure inspection department）批準后生效，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安全負責人去站內協調，取得站內操作人員的許可后生效。

1.2 施工人員準備（見表1）

1.3 施工機具準備（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，氮氣由業主提供?？筛鶕絈=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，在輸送介質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，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為電壓變量，并將該信號放大、處理、存儲到記錄儀的硬盤上，通過對存儲數據的分析，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）根據阿美規定，試壓前試壓用水必須送至阿美認證的檢驗部門進行水質分析，主要要求見表4。

表4 試壓用水指標

（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，除氧劑質量分數不得低于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，試壓系統上至少需要安裝1個壓力表、1只安全閥。

（2）試驗壓力應在壓力表量程范圍的30%~ 80%，標定后一個月內有效，超期需重新標定。

（3）安全閥開啟壓力應為強度試驗壓力的1.05倍，標定后1周內有效，超期需重新標定。

（4）試壓用多支管應提前試壓，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，當升壓超過強度試驗壓力的50%時，停止升壓，穩壓10 min檢查是否有滲漏，如無滲漏，則繼續升壓，每次升壓不得超過強度試驗壓力的20%，穩壓10 min。

3.3 管道試壓

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

（2）試壓時采用5個壓力表，量程14 MPa，收發球筒各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空氣。

圖1 試壓簡圖

（4）升壓時按照阿美標準要求逐步升壓。需注意一點就是在阿美標準中規定：“試壓過程中如果發現任何滲漏，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明法蘭泄漏可以帶壓緊固螺栓，否則質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

4.1 排水

按照排水程序文件要求，將試壓用水排放到業主指定的蒸發池內。排水程序文件編制時應由項目管理團隊（PMT）牽頭，協調站內執行人員與承包商機械工程師共同編制，并要得到站內執行人員的批準。

4.2 通球去除液態水

本工程主要采用泡沫球去除液態水。

考慮到前期液態水較多，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球筒為正式收發球筒，內徑為538mm，長度為3 962 mm，而泡沫球長度為600 mm，600 mm×6=3 600 mm，所以收發球筒完全能滿足一次發射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。經業主質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，質量部門接受。

4.3 氮氣干燥去除游離態水

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

（1）充氮前應將放空閥打開。

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

（3）管內氮氣壓力控制在0.48 MPa以下，該項可以通過增加放空閥數量以及開關放空閥調節。

（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℃，自檢合格后通知質量檢驗部門進行檢驗。

4.4 管道保養

在國內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前這段時間內對已建成的管道進行保護，避免出現腐蝕，因此我們稱之為管道保養。

根據阿美標準，管道從試壓進水到投產，如果該期間時間超過一個月則需要對管道進行保養。

保養分為干法保養和濕法保養兩種：

（1）濕法保養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，試壓完成后試壓用水不用排放，一直存放于管道內，而后定期對管道進行抽樣分析，以此對管道進行保養的方法。如果分析結果不滿足要求，則需要重新保養。該種方法看起來似乎比較方便，但是增加了投產前的工作量，所以我們沒有采用該方法進行保養。

（2）干法保養就是在管道排水后，采用熱空氣、惰性氣體、或者化學藥劑對管道進行干燥，達到露點溫度后，向管道內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。

采用干法保養時，在管內露點溫度達到-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時壓力的3倍。本工程中保養壓力為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，如符合標準，則之后只需要檢查壓力表讀數即可。

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年畢業于大慶石油學院計算機軟件編程專業，現主要從事油田地面施工工程技術管理工作。

2011-08-23