油氣長輸管道中的試壓工序研究

李 博

（遼河石油勘探局油田建設(shè)工程二公司,遼寧 盤錦 124000）

油氣長輸管道中的試壓工序研究

李 博

（遼河石油勘探局油田建設(shè)工程二公司,遼寧 盤錦 124000）

隨著我國油氣長輸管道的持續(xù)建設(shè)，管道試壓也成為工程建設(shè)各方共同關(guān)注的重點(diǎn)問題。管段劃分、試壓介質(zhì)選擇、試驗(yàn)壓力確定是管道試壓工序的三個基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，對于后續(xù)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的開展關(guān)系重大。本文結(jié)合實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了油氣長輸管道中的試壓工序研究，對于油田相關(guān)生產(chǎn)的開展具有良好的指導(dǎo)作用。

油氣；長輸管道；試壓工序

1 前言

油氣長輸管道是油田開采、生產(chǎn)、銷售中的基礎(chǔ)設(shè)施，在油田日常生產(chǎn)中發(fā)揮著十分重要的作用。近年來，關(guān)于油氣長輸管道中的試壓工作引起了研究者的廣泛關(guān)注。對油氣長輸管道進(jìn)行試壓，可通過檢驗(yàn)管材的焊接質(zhì)量、氣密性、強(qiáng)度等來保障生產(chǎn)安全，對于相關(guān)生產(chǎn)具有十分重要的實(shí)際意義。如何結(jié)合施工現(xiàn)場條件及自身工作經(jīng)驗(yàn)，制定出一套安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的試壓方案，是建設(shè)單位和相關(guān)人員共同關(guān)注的問題。本文對油氣長輸管道中的不同試壓工序進(jìn)行了分析，并結(jié)合自身工程經(jīng)驗(yàn)詳細(xì)概括出相關(guān)要點(diǎn)。

2 油氣長輸管道的試壓工序

2.1 管段劃分

管段劃分是油氣管道試壓工作的最初環(huán)節(jié)，為后續(xù)的清管、投產(chǎn)、維護(hù)等工作奠定了基礎(chǔ)。對于地處平原地區(qū)的項(xiàng)目來說，試壓分段工作的影響因素較少，相關(guān)工作較為簡單；對于處在山區(qū)的項(xiàng)目來說，管道試壓則需要綜合考慮地區(qū)等級、水源情況、穿跨越工程、站場閥室位置以及施工條件等因素，并結(jié)合沿線高差等情況復(fù)核管材的承壓能力。由于管段劃分直接決定了后續(xù)試壓工作的工程量，因此實(shí)際劃分工作應(yīng)綜合考慮施工規(guī)范和現(xiàn)場情況，通過計算各點(diǎn)壓力值來確定試壓管段的起止點(diǎn)。依據(jù)管道走向劃分出管段試壓的起始點(diǎn)及縱斷面簡圖，并綜合考慮管道沿線的自然環(huán)境和施工工期。

2.2 選擇試壓介質(zhì)

傳統(tǒng)的試壓介質(zhì)為壓縮空氣，當(dāng)管道發(fā)生斷裂、泄露時具有一定的安全隱患，并且成本很高。從20世紀(jì)70年代起，施工人員開始用潔凈水作為試壓介質(zhì)。然而，在山區(qū)、水資源匱乏地區(qū)、高寒地區(qū)等特殊環(huán)境下，用水作為介質(zhì)存在實(shí)際困難。因此，《輸油管道工程設(shè)計規(guī)范》中規(guī)定：通常情況下應(yīng)用水作為試壓介質(zhì)，在山區(qū)、寒冷、缺水地區(qū)，可用壓縮空氣作為試壓介質(zhì)，但管材必須滿足防裂要求。《輸氣管道工程設(shè)計規(guī)范》中規(guī)定：位于一、二級地區(qū)的管道試壓介質(zhì)可采用壓縮氣體或水；位于三、四級地區(qū)的管道試壓介質(zhì)必須采用水。

2.3 確定試驗(yàn)壓力

油氣長輸管道的試壓環(huán)節(jié)包括強(qiáng)度試驗(yàn)和嚴(yán)密性試驗(yàn)兩部分。其中，強(qiáng)度試驗(yàn)主要測試管材自身存在的缺陷；嚴(yán)密性試驗(yàn)主要是檢驗(yàn)管道是否存在泄漏問題。在《油氣長輸管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》中，對管道強(qiáng)度試驗(yàn)壓力值、嚴(yán)密性試驗(yàn)壓力值、穩(wěn)壓時間及合格標(biāo)準(zhǔn)等都做出了詳細(xì)的規(guī)定。需要注重的是：在進(jìn)行水壓試驗(yàn)時，當(dāng)同一管段跨越2個不同的地區(qū)等級時，應(yīng)先滿足較高地區(qū)等級的試壓要求，再判斷較低等級地區(qū)的低點(diǎn)處環(huán)向應(yīng)力是否超出管材最低屈服強(qiáng)度的0.9倍，對特殊地段經(jīng)設(shè)計允許，其值最大不得大于0.95倍，試驗(yàn)壓力值的測量應(yīng)以管道最高點(diǎn)測出的壓力值為準(zhǔn)，管道最低點(diǎn)的壓力值應(yīng)為試驗(yàn)壓力與管道液位高差靜壓之和。如超過則需重新進(jìn)行試壓分段，直至同一管道內(nèi)各處的最大壓力均滿足強(qiáng)度需求。此外，長輸管道經(jīng)過的閥室和工藝站場一般不與長輸管線一同進(jìn)行整體試壓。

3 試壓工序中的注重要點(diǎn)

3.1 逐步升壓及穩(wěn)壓

試壓工序的升壓環(huán)節(jié)應(yīng)逐步緩慢進(jìn)行，并嚴(yán)格按相關(guān)規(guī)定保持穩(wěn)壓時間。首先，在升壓至強(qiáng)度壓力值得30％、60％時分別穩(wěn)壓3Omin，并在檢查壓力記錄儀、壓力表無變化，設(shè)備、閥門及管線無異常情況后繼續(xù)緩慢升壓至最終強(qiáng)度試驗(yàn)壓力值。其次，當(dāng)達(dá)到強(qiáng)度試驗(yàn)壓力值時，應(yīng)再次確認(rèn)設(shè)備、閥門和管線無泄漏等異常，此后進(jìn)行4小時的穩(wěn)壓強(qiáng)度試驗(yàn)。穩(wěn)壓期間，應(yīng)用涂抹肥皂液的方法檢查截斷閥室、試壓接頭裸露位置、管線整體有無泄漏。最后，強(qiáng)度試驗(yàn)合格后緩慢降壓至嚴(yán)密性試驗(yàn)值進(jìn)行嚴(yán)密性測驗(yàn)，并以24小時內(nèi)壓降不大于1％試驗(yàn)壓力值，且不大于0.1MPa作為合格標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 低溫環(huán)境下加入防凍劑

當(dāng)環(huán)境溫度低于0攝氏度時，某些管徑小、回路大、支路多的管道內(nèi)水介質(zhì)容易結(jié)冰。不但會影響試壓數(shù)據(jù)的真實(shí)性，甚至可能對管道或閥門造成損壞。為了避免上述情況的發(fā)生，應(yīng)在試壓介質(zhì)水中加入乙二醇等防凍劑，從而減輕低溫環(huán)境對油氣長輸管道的相關(guān)影響，并對暴漏在外界的兩端試壓頭要做好保溫措施。此外，還應(yīng)做好管道外界環(huán)境、內(nèi)部介質(zhì)的溫度檢測工作。

3.3 工作人員的安全問題

盡管現(xiàn)階段潔凈水已經(jīng)代替壓縮空氣成為了試壓介質(zhì)，然而對于一些極度情況下的特殊環(huán)境，仍需要采用壓縮空氣作為試壓介質(zhì)。壓縮空氣介質(zhì)引發(fā)的事故多見于管道焊口位置存在裂紋的情況下，為了避免這一情況，應(yīng)對試壓管材的強(qiáng)度進(jìn)行計算復(fù)核，每道焊口均應(yīng)進(jìn)行無損檢測，在平日中加強(qiáng)管道檢查、做好防護(hù)工作、編制應(yīng)急預(yù)案，并定期開展人員的安全培訓(xùn)工作。

4 結(jié)論與展望

伴隨著石油工業(yè)的不斷發(fā)展，油氣長輸管道的試壓工作也引起了人們的廣泛關(guān)注。管段劃分、試壓介質(zhì)選擇以及試壓壓力確定是油氣長輸管道試壓工作的幾個基本工序，對于管道檢修、安全生產(chǎn)等具有十分重要的意義。本次研究結(jié)合自身工程經(jīng)驗(yàn)，對相關(guān)工作及注重要點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。研究認(rèn)為：管段劃分及試壓介質(zhì)的選擇應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際及相關(guān)規(guī)范來確定，并在保障安全的前提下注重經(jīng)濟(jì)性、適宜性、可行性。通過上述研究，可進(jìn)一步闡述試壓工作在油田日常工作中的重要性，并有效地推動試壓工作向?qū)I(yè)化、規(guī)范化發(fā)展。

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李博（1984—），男，遼寧盤錦人，主要研究方向：油氣長輸管道工程試壓。