压力管道试验方法.docx

没有什么特殊的地方压力管道的压力试验方法 李林录(劳动部锅炉压力容器检测研究中心北京100027)压力管道由于其数量大，距离远，敷设方式特殊(有的在高空，有的在地下)，大多数均有保温层或防腐层，并且所用材料种类繁多等。这就给压力管道的监控、检验和管理等带来比锅炉压力容器更为复杂的特殊性。本文简要介绍德国对新建气体压力管道的压力试验方法、要求及各种方法适用条件等。1一般要求所有管道投运前都应进行清洗。以水为介质进行压力试验时，试验结束后应干燥；对重要的输送管道特别是以压力容积测量法进行压力试验时，应采用校准管道猪；以工作介质进行压力试验时，应注意防止介质与空气混合到爆炸极限。2试验介质根据试验方法不同所用试验介质也不同，一般来说试验所采用的介质为水、空气或工作气体(水可以用其它的液体代替、空气可以用其它的惰性气体代替、工作气体可以用惰性气体和工作气体的混合气体代替)。选用试验介质时应防止试验介质对管道材料的腐蚀和污染。以水为试验介质时试验水温和环境温度应在4以上，当温度低时应采取特殊的措施。另外在往管道充水时应尽量避免混入空气。以空气或工作介质为试验介质，当试验压力高于6bar时，应对被试管道采取特殊的措施(如对所有的焊缝进行无损检测等)。以水为介质进行压力试验主要适用于工作压力大于16bar的压力管道，因为在高压下以气体为介质进行压力试验比以水为介质进行压力试验具有更大的危险性。以水为介质进行压力试验其试验精度高，因为水的压缩性很小，试验时如果有泄漏的话就有很大的压力降。以空气为介质进行压力试验时比以水为介质进行压力试验更经济，因为以空气为介质进行压力试验时省去了压力试验前的充水和试验后的放水及管道投用前的干燥工作。以工作气体为介质进行压力试验主要适用于比较短的管路或设备与管道的连接处的试验。3试验方法根据试验方法和试验所采用的介质不同将压力试验方法综合成如下几种。见表1。根据检验方式将压力试验方法分为四种分别用A、B、C、D表示。A：宏观检测法B：压力测量法C：压差测量法D：压力容积测量法A宏观检测法是用肉眼检验裸露管道的密封性，以气体为介质，压力试验用泡沫方法进行检查。而其他方法是根据压力曲线来判断管道的密封性。B压力测量法此法是直接测量压力，根据压力的变化来判断管道的密封性和强度。C压差测量法此法是通过测量衡压器与被检管道的压力差，衡压器可采用二种方式(气瓶或压力秤)，根据此压力差来判断管道的密封性或强度。D压力容积测量法此法是测量升压过程中压力与进水量(根据进水量换算成容积变形量)之间的关系。根据所采用的试验介质或升压方式不同将压力试验方法也分为四种，分别用、表示(以水为介质时，根据升压次数不同分为一次试压法和二次试压法，原则上以水为介质时尽量采用二次升压法，因为缺陷在载荷变更时更容易清楚的显示出来。)水/一次试压法。水/二次试压法。空气。工作气体。4试验压力试验压力按表2来确定5各检验方法的说明总的来说宏观检验法适用于管道连接处(如焊缝、法兰连接处等)必须裸露且可接近的部位。而其它试验方法适用于埋地管道，而对其它裸露的管道部件应加以保护以避免通过阳光的照射或环境条件的改变使温度发生变化后而对试验产生影响。升压时应控制升压速度，使其不超过3bar/min。以水为介质采用宏观检测法进行压力试验时，应在试压前24小时将水充人被试管道，以使水温与环境温度相同。压力试验结束后应尽早排出试验用水，并用干燥的空气或其它干燥的无腐蚀性的气体对管道进行干燥。6各试验方法的说明A1-以水为介质宏观检测法。管道充满水后，升压前应排出管道内的空气，升压至试验压力后一般情况下保压3小时，同时检查管道或装置部件特别是焊缝、法兰等连接处的严密性。A2以水为介质宏观检测法。将管道充满水后，排出管道内的空气，第一次升压至试验压力后保压90分钟，然后降压至02bar(管道的最高点处)，保压30分钟。第二次再升压至试验压力后保压90分钟，同时检查管道或装置部件特别是焊缝、法兰等连接处的严密性。A3以空气为介质宏观检测法。将管道升压至试验压力后用泡沫方法检查管道或装置部件特别是焊缝、法兰等连接处的密封性。然后降压至2bar时再用泡沫方法检查一次。A4以工作气体为介质宏观检测法。将管道升压至试验压力后用泡沫方法检查管道或装置部件特别是焊缝、法兰等连接处的密封性。B1以水为介质压力测量法。此法适用于埋地管道的压力试验。此方法要求管道的长度不超过15公里，容积不超过3000立方米，试验时要求管道沟尽量全部填埋，未填埋的管道长度应小于被试管道总长的3%。试验时首先将管道充满水，然后静置24小时使管道中水的温度与环境温度相一致，试验开始时应进行排放试验以控制水中空气的含量，保证试验的准确性和试验精度。将管道升压至试验压力(在最高点处)后同时测量管道内的压力、温度，并根据压力、温度的变化量计算出管道容积的变化量(计算方法参照DVGW规范G469)，保压时间应不小于24小时，此方法要求压力测量仪具有很高的精度。B2以水为介质压力测量法(二次试压法)。此法特别适用于埋地管道的压力试验，压力试验时应尽可能采用此方法。其基本要求与B1方法相同，但升压过程与B1方法不同，升压时第一次将管道升压至试验压力(在最高点处)后保压1小时，同时测量管道的压力，确认无压降时，然后降压至2bar(在最高点处)，保压1小时，最后又升压至试验压力(在最高点处)后保压24小时，同时测量管道内的压力、温度并根据压力、温度的变化量计算出管道容积的变化量(计算方法参照DVGW规范G469)，通常当管道的容积变化量(单位为升/小时)小于4Vri/3000(Vri为试验管道的计算容积，单位为立方米)时认为试验合格。B3.1-以空气为介质简单压力测量法。将管道升压至试验压力后，然后保压，同时用最简单的压力测量法(如使用压力表，压力纪录仪等)测量压力的变化量。保压时间通常为0.5h/m3。如果在30分钟内压力降不超过0.1bar(不考虑温度影响)时认为试验合格。B3.2以空气为介质压力测量法。基本要求与B3.1相同，只是在压力测量时要使用更精确的压力测量装置(压力秤)。C3.1以空气为介质压差测量法(使用气瓶)。在压力试验前将气瓶埋人地下使其与管道所处的状况一致(相同的温度)。在管道升压至试验压力后保压时将管道和试验用气瓶与压差计相连接，并测量压差及管道和气瓶的温度。在评定试验结果时，根据管道与气瓶之间的压差并考虑两者的温差影响。当保压开始与结束时压差小于400h/DN(单位为m bar)时为合格。C3.2以空气为介质压差测量法(使用压力秤)。在管道升压至试验压力后保压时将管道和压力秤与压差计相连接，通过增加压力秤砝码的重量使其达到与管道的压力相等，然后测量管道与压力秤之间的压差(压力秤的压力在整个测量过程中保持不变)同时测量管道和环境温度及大气压力。评定试验结果时，根据管道与压力秤之间的压差并考虑管道和环境温度及大气压力的影响。当保压开始与结束时压差小于400h/DN(单位为m bar)时为合格。D2压力容积测量法。此法通常适用于输送高压气体的大口径管道，要求管道有相近的变形条件，并要求试验单位拥有相应的人员和设施，且需征得用户的同意。使用此法时必须使用校正管道猪，并确认管道不存在变形。此方法要求管道的长度不超过15公里，容积不超过6000立方。升压时应测量压力容积的变化量(根据注入水的容量换算得到)，作出每次升压过程压力与容积变化的关系曲线，并控制残余变形量(根据实际注入水容量与理论计算水容量的差推算得到)，试验开始前应根据经验确定每次升压所要控制的残余变形量(一般控制第一次试验的容积残余变形量为允许总残余容积变形量的1/4，第二次为第一次控制量的2/3)，当残余变形量达到所要控制的值时应立即停止升压，并保压60至90分钟，保压时压力每降低0.1bar记录一次。保压结束后降压至0到2bar低水平的压力，保压30至60分钟后再次升压。经几次试验后使试验压力达到1.1倍的屈服强度(试验压力)。最后再按B1的方法进行一次压力试验，但试验压力应低于1.1倍的屈服强度。此方法也要求测量装置有非常高的精度(如采用压力秤，高精度流量计等)。因为此试验的试验压力超过了管道的屈服强度，所以它可以消除管道焊接和敷设所产生的附加残余应力，提高了管道的安全系数和使用寿命。具体要求及计算参照VDTUV1060。7几个标准对压力试验方法的选用要求G462/德国气水协会规范此规范适用于工作压力4bar的共用性钢制输送介质为可燃、有毒或腐蚀性气体的管道。此规范对压力试验的要求是：(1)建议使用C3或B3法。(2)使用B3法时当工作压力1bar时管道容积V4m3当工作压力4bar时管道容积V8m3一般保压时间4小时，可根据容积大小增加或减少保压时间，但保压时间不能少于30分钟。(3)当不能按1、2条进行压力试验时可采用A3或A4法。当管道长度1000m时用A3法。当管道长度100m时用A4法。G462/德国气水协会规范此规范适用于工作压力4bar，16bar的共用性钢制输送介质为可燃、有毒或腐蚀性气体的管道。此规范对压力试验的要求是：(1)选用C3法，但当管道长度500m时可用A3法。当无法用C3、A3法时可选用A4法。(2)选用B2法，但当管道长度500m时可选用A4法。G463德国气水协会规范此规范适用于工作压力16bar的共用性钢制输送介质为可燃、有毒或腐蚀性气体的管道。此