018通球试压方案.doc

编码：TFCCYHNSH/方案-018 重大 一般甬-沪、宁进口原油管道建设工程嘉兴嘉善路段一般线路管道通球、试压施工技术方案编制：校审：批准：中国石化集团第四建设公司浙江长输管道工程项目经理部2003年7月20日目 次1、编制依据-32、工程概况-33、工程建设目标-34、主要施工方案-45、通球施工方案-46、试压施工方案-107、基本设备、机具及材料表-188、项目组织机构 -189、安全措施 -2010、交工资料整理 -2111、施工周期表 -2212、管线走向示意图 -231编制依据a)华东管道设计研究院设计文件。b)输油输气管道线路工程施工及验收规范 SY040198。c)输油管线清管作业规程 SY/T614895d)现场考察资料。e) 第四建设公司（简称FCC）制定并实施的符合GB/T19001-2000 idtISO9001:2000质量管理体系要求标准编写的质量手册及程序文件；f) FCC制定并实施的符合GB/T24001-1996 idtISO14001:1996环境管理体系规范、OHSAS18001：1999职业安全健康管理体系规范、国家经贸委职业安卫生管理体系试行标准的安全、环境与健康管理手册（即HSE手册）；g）FCC目前资源状况及同类工程施工经验。2工程概况2.1工程描述 “宁波-上海、南京进口原油管道”工程在嘉兴区段敷设762原油长输管道，途径兰溪塘与嘉七线。2.1.1线路走向及所经地点本段管道起点在兰溪塘南侧，终点沪杭铁路，该段全长约30公里，根据现场勘察情况，拟将全段分四段进行通球扫线，分两段试压扫水。2.2地理地貌情况管道沿线地貌比较复杂，地势多为稻田及河流穿越。其中定向钻穿越为五处，它们分别是天花荡、京杭古运河、北官荡、南官荡、三店塘。3工程建设目标3.1质量目标贯彻质量方针“全体员工参与，确保管道清洗工程质量满足国家行业相关法律要求。持续改进质量管理体系，提高管道清洗工程质量水平，开发管道清洗新技术，不断满足顾客要求。”严格质量控制程序，工程质量合格率100%，符合适用法规和标准规范要求，管理评审提出的改进措施完成率100%，质量事故为零。3.2安全目标努力实现无事故，无污染，无人身伤害，不破坏环境。4主要施工方案4.1施工总体方案概述4.1.1为了高标准、高质量按期完成该项工程的扫线通球，上水打压泄压排水的施工，充分发挥企业的综合优势，综合我公司以往的施工经验，根据本标段的管道沿线分段水源排水渠道的情况，总体方案计划按以下步骤进行。4.1.2 分四段通球扫线。4.1.3分两段上水试压。4.1.4分两段进行清管扫水。5通球施工方案根据现场情况将全线分四段分别进行通球扫线。 第一段：兰溪塘至乍嘉高速公路，长约 7公里第二段：乍嘉苏高速公路至京杭古运河，长约8公里第三段：京杭古运河至钱家桥，长约8公里第四段：钱家桥至嘉七线，长约7公里5.1清管器选择选择携带发射装置的清管器，并配备探测与接收装置；清管器形状为“皮碗状”；材质为具有耐磨性，适合于长距离清管的聚胺酯体；清管器过盈量为47%。使用数量为2台，备用数量1台。其形状简图如下：图一 清管器形状示意图a）762管线采用聚胺脂四皮碗电子发射跟踪清管器（如上图），每分钟管道要求进气量50m3/min。b）通球采用为“二候一”，即通二个球，一个球等候。5.2移动式空压机：提供推动清管器的气源，各参数如下： 压力：00.9 Mpa 数量：正常使用5台，备用1台 排风量： 活塞式压风机9m3/min atlas螺杆式压风机20m3/min5.3有关参数计算公式清管器运行距离、速度计算公式： Q =d2T0PmL/4P0TZ式中: Q-发清管器后的累计进气量,m3T-清管器后管段内气体的平均温度,KL-清管器运行距离,mPm-推清管器压力,MpaP0-0.101325, MpaT0-293.15KZ-气体的压缩系数；d-管道内径，m清管器运行距离：L = 4QP0TZ/d2T0Pm清管器距离：V=L/t t-清管时间，h根据以上公式计算各段所需通球时间为（以管内温度为10度，运行压力为0.2 Mpa、0.3 Mpa、0.5 Mpa为例）： 压风机流量(m3/min)温度()管内径(mm)压力(Mpa)压缩系数速度(m/h)501076210.3（内径0.7414）0.20.99354160.30.99645000.50.9973400各段通球扫线理论所需时间：序号起点末点时间（h）76210.30.2 MPa0.3 MPa0.5 MPa1乍嘉苏高速兰溪塘2118102京杭古运河乍嘉苏高速2219113京杭古运河钱家桥2219114钱家桥嘉七线2118105.4 图二 通球方案图5.5主要施工工序： 空压机进场 安装收发球装置首未端 布置通过指示仪接收机位置 发射第一枚清管器 主要点监测 泄压、发射第二枚清管器 接收装置接收清管器(首端泄压) 拆除收发装置5.5.1 经现场勘察,压风机进驻京杭古运河,以京杭古运河为起点,向两边通球.5.5.2 因乍嘉苏高速处施工场地处于稻田地内,施工机具无法进驻,因此还需以京杭古运河为起点,由京杭古运河向乍嘉高速通一个球,此段清完后,将乍嘉高速处收球筒割掉焊接至兰溪塘,然后乍嘉高速处连头,将京杭古运河至兰溪塘整体贯通后,再通两个球,将该段清管完毕.5.5.3因钱家桥处施工场地同样处于稻田地内,施工机具无法进驻,也需以京杭古运河为起点,分别向钱家桥和嘉七线通球清管,施工工序同5.5.2.5.6具体操作步骤A、首端发送清管器：（1）检查发送装置上各连通阀门是否关严，首端至末端的所有阀室球阀是否全开。（2）在距首端0.51公里及距末端12公里处分别安装一台清管器通过指示仪，在管道的弯头及穿越等地方有选择的安装通过指示仪并派专人把守。（3）关闭干线放空阀，打开发球筒上的放空阀1进行放空，确认发球筒压力为零。（4）打开盲板，把清管器送入球筒底部大小头处，将清管器在大小头处塞紧。（5）关闭盲板，装好保安装置。（6）关闭发球筒上的放空阀1，收球筒上的放空阀2，打开首末端压力表阀门5、6，打开收球筒上的排污阀3。（7）通过发球筒上的进气阀4注入压缩空气，发送清管器，观察清管通过指示器，确认清管器已发出。（8）当第一个清管器运行12Km后，关闭进气阀4，打开发球筒上的放空阀1进行泄压，当确认管内压力等于大气压力后，打开盲板，装入第二个清管器，用同样的方法发射第二枚清管器。B、站点过球监测：（1）监测点布置： 监测点原则上设置在管道拐弯、起拱、穿越等特殊位置（2）操作要点：把电子接收仪放置在监测点的管线上方，确认无误后，监测人员带上监测耳机，清管器通过时，接收仪会产生较大的有节奏的蜂鸣声，此时监测人员要记录清管器通过个数与时间，确认全部通过后撤离本监测点并迅速转移到另一监测点进行监测。C、末端清管站接收清管器：（1）检查清管装置上各连接阀门是否关严。（2）首站清管器发出后，打开末端排污阀3。（3）确认清管器进入收球筒后，关闭末端排污阀3，开筒体上的放空阀2直至压力为零。（4）拆下安全销，打开盲板，取出清管器并检查、描述、记录。（5）清除收球筒内污物并拆除收发球装置并焊接试压封头准备上水试压。（6）如暂时不准备试压，该通球扫线各端口需要焊接盲板以防杂物再次进入管道中。5.7技术要求5.7.1用压风机以空气为动力推动清管器进行清管，将速度控制在每小时38Km之间。5.7.2发球筒首端装有压力表，每间隔1020分钟记录压力表数据，掌握清管器运行情况，出现问题及时处理。5.7.3应急措施：通常清管运行压力在0.050.5Mpa之间，如果超过压风机允许的最高压力0.8Mpa时，认为清管器遇阻，此时应采用压风车打高压解阻，但最高压力不能超过管线的设计压力，76210.3为8.6Mpa。如果此时还不能解阻，认为清管器遇卡。此时应采取的方法：清管器必须装有电子发射仪，根据运行速度计算其大概位置，用电子接收仪探测其具体位置，首末端卸压开天窗清除障碍。5.7.4当在进气量没有减小的情况下，推球压差不增加，并且计算清管器运行距离远大于实际运行距离，可视为清管器漏气。此时一般采取再发射一个过盈量更大的清管器的办法处理，也可通过增大管道进气量的方法解决。5.7.5在中间站点分布监控点，以监测清管器通过情况，及时准确掌握清管器通过个站点情况。5.7.6吹扫合格标准：当清管器到达管线出口时，清管器无严重磨损、刮伤及严重变形，清管器拿出后，在排污口无水排出及杂物堆积即为合格。6试压方案选择6.1试压选择6.1.1本方案采用洁净水作为试压介质，对全线分段进行强度试验和严密性试验。6.1.2为解决全线注水排空问题，注水时加入清管器隔离空气，以防止注水时有空气存于管内，当隔离清管器到达注水末端时表明管道内已经全部注满水。6.1.3试压设备采用车载式二级泵升压机组，一级泵组流量170m3/h，二级泵流量25m3/h，可升压至16MPa，同时满足排量与压力的要求。6.1.4压力表等级不低于1.5级，量程为最大实验压力的1.52倍，最小刻度至少为0.1Mpa。 6.2 图三 试压流程图6.3流程综述6.4试压段的确定管线试压段的划分应根据其所在地形、管线周围建（构）筑物情况、交通、电源取水水源和排水条件，本着确保安全，尽量减少试压过程中所需的设备、机具、人员的转移以及便于警戒等因素划分出不同试压管段。本管道经现场勘察，将其分为两段分别进行上水试压：第一段：京杭古运河（上水端）兰溪塘（排水端），长约15Km第二段：京杭古运河（上水端）沪杭铁路（排水端），长约15Km6.5试验压力的确定根据管线的运行压力设计要求确定试验压力，一般试验压力为运行压力的的1.11.5倍。最大试验压力不应大于最大理论试验压力Pmax。Pmax1.8s/d 式中：Pmax 最大理论试验压力（MPa）管线平均壁厚（mm）s钢管的最低屈服强度（MPa）焊缝系数d钢管外径（mm）本标段一般路段76210.3管线强度试验压力为9.7Mpa，严密性试验压力为8.6Mpa，强度试验以稳压4小时无泄漏，压降不大于强度试验压力的1%为合格；严密性试验以稳压4小时无泄漏，压降不大于严密性试验压力的1%为合格。6.6上水水源确定6.6.1第一段上水水源确定该段的上水端确定为京杭古运河，此处西侧有一沙石路，水源距离管口约有120米左右，选择此处为上水端。为了避免将河水中的杂草等杂物抽到管道中，泵的上水口要加过滤网，要求过滤网每平方厘米不低于20个网孔。由于此处水源距离管口较远,因此需要在管口处挖一个50立方的上水坑,进行两次上水,即先由潜水泵将水抽到上水坑,再由上水泵组将水注入管内.图四 第一试压段上水端平面布置图6.6.2第二段上水水源确定 同6.5.16.7排水问题解决6.7.1第一段排水：此段的排水末端为沪杭铁路。经勘察，距离此段末端约100米的地方有一条河流，初步确定将此段的试压水通过临时管线（273）排到排水沟中。（需要同当地水利部门取得联系并征得同意）排水应有防护措施，避免水流对植被、土壤产生冲蚀。图五 第一试压段排水端平面布置示意图6.7.2第二段排水：此段的排水末端为兰溪塘，距离此段末端有排水沟渠，排水沟渠与兰溪塘相连。排水应有防护措施，避免水流对植被、土壤产生冲蚀。图六 第二试压段排水端平面布置示意图6.8施工前准备6.8.1参数计算注水时间：td2L/4Qt时间 （h）常数，3.14d管道内径（m）L管道长度（m）Q进水量（m3/h）依据以上公式计算各段上水所需时间为序号起点末点容积（m3）时间（h）76210.376210.31京杭古运河兰溪塘598635.52京杭古运河沪杭铁路 598635.56.8.2参数计算确定后，设备机具在现场就位，连接流程。6.8.3准备工作技术要求安全可靠，承压部件应尽可能使用硬连接。6.8.4对试验管段安装焊接试压头，注、排水工作设置足够的仪表、高压泵、阀门的接头。在试验管段适宜的位置配置排水、放气点。6.8.5流程连接中，注水泵与试压头之间导水时采用的连接管要使用钢管。泵组运行应装配回流装置。6.8.6试压前，对所有试压部件进行检查，确认其处于良好的状态，达到安全要求，对检查中发现的问题进行必要的处理，最终确认试验装配得当。6.9操作步骤6.9.1管道注水管道注水技术要求低压注水上水率95。 6.9.1.1 在向管道中注水前，进行最后检查，以确认：a 试验接管装配得当；b 泵及压缩机工作状况良好；c 按注水速度注水时的水源供应充足；d 末端排水点和放气点准备完毕；e 仪器、仪表备妥待用。6.9.1.2在注水时应在管道中放入注水清管器，必要情况下放入清管器组，注水推动，直至试压管段注水完成。注水需排净管道中残留空气，保证管道注水率达到95以上。注水过程中控制注水清管器的行走速度，保证正确注水。6.9.1.3当管线注水满足要求后，对所有接口（除压力表和二级泵接口）进行封堵。调节注水泵组和升压二级泵，进行流程切换，用升压二级泵注水升压。升压时注意缓慢增加试验压力，每次升压在2Mpa左右，每次打压完毕后稳压2040分钟，观察压力是否下降较多，检查漏水情况和系统完整性，如果超出设计范围应停止打压，甲方应派人巡线并找出漏点进行补漏后再进行试压。分级打压直至达到承压试验强度9.7Mpa。6.9.2管道试压管道试压技术要求对试压过程中的温度、压力进行全程记录；密切注意压力变化，应配有超压报警装置。6.9.2.1当达到强度试压要求后进行稳压，强度试验要求稳压4小时。在4小时的稳压后期，需有一定时间的压力稳定期。在稳压前一小时每20分钟记录一次压力，以后每30分钟记录一次。6.9.2.2在确定承压试验合格后，进行管道严密性试验，762严密性试验强度为8.6MPa，稳压时间4小时。a）首先降压，从接收端试压头泄压，使用强度可靠的排水管，以确保安全性。b）分别降至8.6Mpa，稳定后进行4小时严密性试验。c）在严密性试验过程中每一小时记录一次压力。6.9.2.3在整个试验过程中，按以上要求对温度、压力进行记录，并派人对管道定期进行巡线，检查外部管道和管件有无泄漏，保障试压段内的人员安全，保障试压管线上工作通讯的畅通。6.9.2.4管道卸压：试压工作达到满意的严密性试验结果后，尽快按照一定的速率减压拆卸所有现场的接头和仪表，减压的整个过程要特别小心。6.9.2.5试压失败：如果在试压过程中，压力损失超过规定压力，而管道的首末端并没有泄漏现象，则表明管道试压失败。管道泄压后，应安排人员巡线查找并进行处理，然后再次进行打压试验直至合格为止。6.9.3管道扫水当分段试压或整体试压合格后，需要再次对管线进行一次清管扫线，本次清管扫线的目的是把管内的水、杂质等清理出去。管道扫水技术要求越站流程中间站排压系统畅通；全线各站点协调控制排水量。排水时注意控制排量，防止憋压。在排水端安装排水缓冲设施，防止冲蚀，深切地面或者损害排水点植被。6.10主要施工工序通球扫线 试压设施的连接 试压条件的确认注水升压进行强度试验 稳压检验 严密性试验 稳压检验 泄压放水 试压设施拆除7基本设备、机具及材料表施工用基本设备、材料配备一览表序号名 称规格型号单位数量1活塞式空气压缩机200207 台342atlas螺杆式压风机AVT-03台23注水泵组170 m3/h组14升压泵16MPa套15工程车辆辆36发电、电焊两用机台27气焊工具套18收、发球筒762套19试压封头762套310卡箍、卡箍头套411聚氨酯皮碗清管器762套312电子发射、跟踪仪套313针形阀个414压力表16MPa块415温度计50支216聚氨酯隔离球762个117高压管米2018钢法兰762片319柴油吨620离心泵100 m3/h台221防水塑料布m 210022干粉灭火器8kg支48项目组织机构8.1项目部组织机构图项目经理技术负责人对外关系协调负责人监测检验负责人安全负责人物资供应负责人 各专业施工组8.2项目部分项职责项目经理龚进东：项目部负责人，全面负责工程的技术、质量、安全、协调及施工进度情况。技术负责人孙亚晓：a.负责该项目工程中所应用的技术工艺、手段；b.对工程过程中数据、资料控制、分析；c.明确对技术操作人员的要求。物资供应负责人秦山林：负责其职责范围内的物资及时供应，确保工程按计划进行。安全负责人吴占杰：a. 负责对上岗人员的安全教育及考核；b. 检查操作前的安全措施是否完善，检查消防器材、防护设施、通讯设备、车辆的落实到位情况；c. 对各作业人员明确安全要求；d. 做好各项安全措施的制定和落实检查工作；e. 及时进行安全检测，防患于未然。监测检验负责人曹世东：a.负责该项工程中所用监测检验设备的运行；b.对施工过程中所涉及的数据收集、记录、保存；c.提供完整监测资料。对外关系协调负责人龚进东：负责处理协调与参与工程各方的关系，保持良好的沟通状态。各专业施工组：按照方案和操作