三标段通球测径试压工程施工设计方案2011.03.05

..新疆吐哈油田建设XX公司韩-渭-西煤层气管道工程标段三线路工程管道通球、测径、试压施工技术方案编码-00040用于施工版本日期文件状态刘胜华张彦彦侯宝健承包商起草人承包商校审人承包商批准人编制单位：新疆吐哈油田建设XX公司韩-渭-西煤层气管道工程建设项目部目录TOC\o"1-2"\h\z\u1.0编制依据12.0工程概述13.0施工组织机构13.1试压机组组织机构23.2试压机组人员配备情况24.0试压原则3366101010111112121314141515169.0管道干燥1910.0质量标准和记录222225..1.0编制依据1.1设计文件及图纸韩-渭-西煤层气管道工程浦城段、XX段施工图纸韩-渭-西煤层气管道工程线路施工技术要求韩-渭-西煤层气管道工程设计交底1.2施工技术标准及验收规范《油气长输管道工程施工及验收规范》GB50369-2006《油气输送管道穿越穿越工程施工规范》GB50424-2007《输气管道设计规范》GB50251-2003《石油天然气建设工程施工质量验收规范通则》SY4200-2007《石油天然气建设工程施工质量验收规范输油输气管道线路工程》SY4208-2008《石油天然气建设工程施工质量验收规范管道穿跨越工程》SY4207-2007《健康、安全与环境管理体系、第一部分：规范》Q/SY1002.1-2007除以上标准、规范外,工程施工及验收还应遵守国家现行的其他有关法律法规、规范、标准的要求。1.3施工现场实际踏勘2.0工程概述韩-渭-西煤层气管道工程三标段设计全长43.92km〔施工实际长度44.52km,主线路直径为Φ559mm〔材质为L360,壁厚有6.3mm、7.1mm和8.0mm不等,设计输气量为19.51×108m3/a,设计压力4MPa,分为蒲城段和XX段。起点蒲城段〔E段,线路设计长度20.98km,起止桩号为E01-E58,终点XX段〔F段起止桩号为F01-F65,线路设计长度为22.94km；沿途单出图顶管穿越公路8处,排碱渠6处,水渠1处,大开挖穿越15处,穿越光缆3处,定向钻穿越7处,穿越兰郑长管线和西二线管线各一处。该段管道全部位于XX省XX市临渭区境内,线路水平长度22.94km。3.0施工组织机构为确保清管、测径、试压工作的顺利进行,成立由项目经理任组长的清管、测径、试压领导小组,组员由项目部各职能部门负责人、清管试压机组负责人组成。领导小组全权负责清管测径试压的指挥调度工作,各部门负责人按照施工组织设计中的要求负责相应的工作。试压机组营地按照试压分段情况单独建立。3.1机组组织机构小组人员名单如下：组长：李德锋副组长：侯宝健、张平中组员：王劲松、刘胜华、张彦彦、刘钢副组长侯宝健、张平中试压指挥组长:李德锋副组长侯宝健、张平中试压指挥组长:李德锋HSE部：刘钢HSE部：刘钢质量部：王劲松工程部质量部：王劲松工程部：刘胜华质检员：张金达技术员：张彦彦HSE员：安占军质检员：张金达技术员：张彦彦HSE员：安占军试压机组试压机组3.2机组人员配备情况序号工种人数序号工种人数1机组长19修理工22技术员110起重工13Q/HSE监督员111试压工54质检员112机手15设备员113司机56管工114巡线工87电焊工215电工18气焊工1合计324.0试压原则1管道穿越二级及以上干线公路穿越、高速公路穿越等应单独进行试压。管道穿越二级以下公路的管段,其试压可与所在管段一并进行。单出图的管线单独试压完毕后,参与主线路清管、测径、试压和干燥。2二级地区和三级地区放在一起试压,本试压段按照三级地区试压。3二级地区、三级地区和四级地区放在一起试压,本试压段按照四级地区试压。4根据公式P=2δ×90%/D计算管线所允许的最大静水高差,如下表：序号地区级别强度试验压力〔MPa所允许的静水高差〔m1二级5.02302三级5.62603四级6.03274二级和三级5.61705二级、三级和四级6.0130根据韩-渭-西煤层气管道工程〔标段三管线所允许的最大静水高压和水源情况以及地区等级,将线路划分为以下两个段落进行试压,见下表。..韩-渭-西煤层气管道工程〔标段三试压段落划分表试验段和水平长度<km>地区等级起始桩标高<m>和试验压力<MPa>最低标高位置<m>和最大试验压力<Mpa>最高标高位置<m>和最低试验压力<Mpa>终端桩标高<m>和试验压力<MPa>高差ΔH〔mE01~F1425.356km二、三级地区按三级地区试压E01349.56E02348.46E20373.92F14363.2625.5强度5.612强度6.314强度5.6强度5.507严密性4.012严密性5.314严密性4.0严密性4.507F14~F6518.650km三、四级地区按四级地区试压F14363.26F21347.4F57358.16F65356.8615.86强度6.10强度6.16强度6.0强度6.06严密性4.10严密性5.16严密性4.0严密性4.06..PH值为中性,对管道无有害影响,水样分析确定PH值和总悬浮物,6.2水源的选择根据现场踏勘,本标段管线在卤阳湖分输站附近有交口抽渭干渠,水源比较方便,因此选择此处进水。7.1主要设备列表序号名称型号数量备注1压风机20m3/min1.62台用于管线吹扫及排水2多级离心式清水泵Q=150m32台用于向管道内注水3试压泵撬3DPS602台用于管道内升压4注水泵4′、6′各1台5解放卡车10tEQF-140-472台材料运输6拖板车30t1台试压设备转场7单斗挖掘机PC3001台配合施工8吊车20t1台配合施工9值班车皮卡1台值班人员乘坐10中巴车1台试压人员上下班11生产指挥车1辆生产指挥12焊机DC4002台用于试压过程中管道的焊接作业13气焊切割机1套管道切割14发电机250kw2台管道试压上水发电15对讲机GS3003对通讯联络16压力表Φ150、0—25MPa6块精度等级为0.4级17压力表Φ150、0—1.6MPa6块精度等级为0.4级18压力天平PDW1501-25MPa1套19压力温度自动记录仪〔含压力变送器、热电偶、热电阻、连线XJGA-4200/CU50-50~50℃XJGA-14010~20MPa1套上海老大华科技发展20流量计LUCBDN150PN2.5121过滤器DN150PN2.51网眼不低于40目7.2施工手段用料序号材料名称型号规格单位数量备注1收发球装置DN550PN1.6套2成品2清管器〔带碗Φ559套2清管3清管器〔直板Φ559套38片装〔带尼龙清管毛刷4测径板Φ559*92.5%δ=8mm片2安装在直板球6聚酯杯形皮碗Φ559片2备用〔过盈量满足3~5%7直板聚酯盘Φ559片24备用8泡沫清管器Φ559子弹型无涂层台10用于清除残留水9试压头Ф559PN16MPa套2自制10直缝钢管Φ559×8m10试压头主管,用线路管11无缝钢管Φ114×8m50制作试压头、试压管汇12无缝钢管Φ25×8m20连接试压泵13椭圆封头Φ559δ=22mm个4制作试压头14无缝弯头Φ114×8个6制作试压头15高压钢管6″m60连接试压天平16普通钢管Φ114×8m100连接压风机17焊接闸阀Z61H-16MPaDN100个2管段注水试压阀门18焊接闸阀Z61H-16MPaDN20个4管段注水试压阀门19封头16MPa,DN100只2管段注水封头20高压针型截止阀J13H-16MPaDN15个8接压力表和仪表21压力表接头PN25,DN15个6接压力表22压力表垫Φ18×8×2个8023高压丝头PN25,DN20个624钢板Q235δ=10mmm25补强圈用25编织袋个50026道木200*200*1500mm块407.3空气压缩机2台V750空气压缩机,额定压力为2.67MPa,无油,后置冷却器,额定压缩量分别为27m37.4清管器1>杯型皮碗清管器刚性轴,配备2片聚酯杯形皮碗单向2直板清管器刚性轴,配备8片双向聚酯盘双向3>测径清管器同杯型皮碗清管器类似,只是装有一个直径为试压管段最大壁厚管道或者弯头内径92.5％的铝板。4>吸水清管器重量轻,开放孔聚氨脂泡沫清管器,比重约16—20kg/m3,最小长度为钢管直径的1.5倍,子弹头型。清管器原则上只能行走一次,如一次行走后仍然处于良好状态,在试压检查员的许可下可重复使用。7.5注水设备1中扬程注水泵2台,由1台180KW和1台200KW的电动机组驱动。注水泵能够逐渐形成足够的排压,以达到规定的注水速率及克服试压管段高差,并在注水泵入口处配备底阀。2压力泵配备燃油罐和水箱。压力泵由180KW电动机组驱动,压力泵压力为25Mpa。压力泵能维持稳定的加压速度,并配备电磁流量计或计量仪表,用以计量在管道加减压力时的试压液体增减量。压力泵和试压管段之间用Ф60×5高压无缝钢管连接,并在高压连接管上加装止回阀。3潜水泵3台潜水泵,配专用分离式发电机。4>注水管Φ114×8无缝钢管,焊接连接,连接管上安装截断阀和止回阀。5流量计1台通径100mm、额定压力2.5Mpa、LUCB型旋涡流量计,能准确地计量流量,可精确到0.001m36水过滤器1台通径100mm、额定压力2.5MPa的水过滤器,过滤能力在1.0Mpa条件下为350升7.6仪器仪表1试压用的电子温度测量装置、压力天平、压力表和流量计经过检定,并在有效期内使用。3mm,应24h记录,量程范围为-50℃到50℃4电子温度测量装置即与温度记录仪配合使用的万用表、数字指示器、热电高温计、热电耦、温阻监测器、热敏电阻等,使用时附在试压管道上,测量精度为0.5℃5压力天平液压型,量程为30Mpa,可读1Psi〔7Kpa,精确度为0.1%额定压力。6压力表采用弹簧管型压力表,表盘直径为150mm,精度不应低于0.4级,量程为0-10Mpa,最小刻度读数为0.2Mpa。7试压棚—轻便的遮掩棚,周围封闭,有照明,采暖,内安装压力天平、压力计录仪等设备仪表,采用发电机提供电源。8照明—在夜间清扫、注水、加压和排水期间,采用发电机为空气压缩机、泵提供电能,并为管线区和试压棚提供照明。7.7封头、钢管和管件试压试压试压试压试压试压只有在区段监理到场后方可进行管道清扫施工。管道清扫采用聚酯皮碗、直板清管器。清管器使用前,应检查清管器皮碗、直板的外型尺寸变化、划伤程度,对磨损较大的直板和泡沫进行更换,然后按下列顺序依次发射清管器：第一步发射单向4片杯型皮碗清管器,第二步发射直板清管器,第三步发射测径清管器。在发射清管器过程中,不得使用黄油及其它类似物质进行润滑。在管道清扫过程中,清管器运行速度宜控制在3km/h~6km/h,工作压力宜为0.05MPa~0.2MPa,要不断发射清管器对管道进行清扫,直到所有的固体物质、灰尘和焊接氧化皮完全清除,在最后清扫时,管道内要无污物吹出；然后采用泡沫清管器强化清扫管内灰尘和氧化皮,达到管道清扫的验收标准为合格。清管作业在白天进行。在管道清扫过程中如遇阻力可提高清扫工作压力,但最大压力不得超过。清管器管道清扫完成后,拆除临时收发球筒,在管段两端安装压力测试头或临时盲板密封管线,防止灰尘、水或异物进入管内,保证试验管段在试压时内部清洁试压人员的安全。注水泵通过阀门与试压头连接,阀门的安装位置要适合清管器长度。首先,在注水清管器前方管道内注入300m3的冲洗水,流量计调0后,将水注入到注水清管器后方的管道内,注水清管器被注入水推出发球筒。用类似方式发射第2个注水清管器以防形成气穴。持续注水推动注水清管器和冲洗水,完成试压管段的注水。管道的强度试压.1为弥补因气温变化而造成的压力变化,将强度试验压力增加2%。以每分钟75kpa的均匀速率增加试验压力,先升压至试压管段最高点强度试验压力的30%,稳压15分钟,再升压至试压管段最高点强度试验压力的60%,稳压15分钟,并在二次稳压期间对试压管段进行检查,无渗漏或明显压降,继续升压至试压管段最高点强度试验压力的102%。.2在试压过程中,试压管段最低点的强度试验压力不能超过钢管的90%最低屈服强度压力。.3做好水压试验施工记录。.4在4个小时的强度压力试验的稳压期,最后1小时必须是压力稳定期,否则要延长试压时间,直到出现1小时压力稳定期为止,并以试压管段无破裂、明显压降或由于温度变化增加水量为合格。.5试压期间如果发生管道破裂,排出试压水后,对破裂的管子进行修补,然后再进行压力试验,直到达到满意试压结果为止。管道的严密性试验.1降压,将试压管段最高点的试验压力降到4.0MPa。在降压过程中,使用足够强度的排水管并按照批准的排水方案进行排水；从接收端的试压头排水泄压,使注水清管器进入接收端试压头内。.24.0MPa试验压力稳定后,正式开始24小时的严密性试验,在整个严密性试验过程中,压力、温度记录仪和压力天平继续工作。.3关闭通向试压管段的所有阀门,每15分钟记录一次试验压力和记录时刻,每1小时记录一次管壁和大地温度。.4检查外部管道和管件有无漏泄情况,如果发现有看得见的漏泄,要停止试验,修补漏泄,并重新开始24小时严密性试验。.5对试压管段进行定期巡逻,检查管端设施有无漏泄,保证试压管段的安全,试压管段区间要随时保持通讯联络。.6在规定的严密性试验压力下,稳压24小时,如果没有出现0.1MPa的压力降,则严密性试验合格。.7如果压力降超过0.1MPa,必须说明原因并加以证明,如温度减低或者轻微漏泄。如果不能找出其它原因证明,则继续重复进行严密性试验,直到严密性试验合格为止。砌筑排水缓冲设施,防止冲蚀地面或者损害排水点的植被。单出图的铁路、二级以上公路穿越需和定向钻部分的管道在管道穿越安装前进行单独水压试验,然后与主管线一同进行水压试验,如果有增加的定向钻,按此方案试压。由于穿越管段距离短〔见下表,不采用清管器进行清管,采用人工清管,应将管内的烟尘、泥土、杂物等清理干净,清管合格后,按要求填写施工记录,并由监理单位现场验收、签字认可。由于用水量小,采用卡车拉水注入的方法试压,方法同线路试压相同,管线试压完成后,打开排水阀排水。由于水量少,附近有水渠,可直接排入水渠,排水完成后,及时拆除试压头进行管内扫水干燥。当管内无明水排出时,采用人工用拖把进行扫水、干燥。清管扫水完成报送EPC、监理现场验收,并签字认可。扫水、合格后,即时对两端进行封堵等待下沟穿越。公路、定向钻单独试压统计表序号桩号穿越类型长度备注1E34-E35顶管穿越125米渭蒲高速公路2E38-E39水平定向钻穿越168米东干六支渠3E45-E46水平定向钻穿越185米东干渠4E51-E52水平定向钻穿越185米东干五支渠5F03-F04水平定向钻穿越234米东干三支渠6F14-F15水平定向钻穿越245米东干总干渠F19-F20水平定向钻穿越245米东干沟F44-F45水平定向钻穿越235米西干沟7F58-F59顶管穿越62米107省道8F63-F64顶管穿越107米关中环线在阀室工艺安装工作都进行完毕后,整个工艺系统管线按照设计要求、压力等级和工艺流程进行管线的吹扫及强度、严密性试验。阀室吹扫a>作业前,拆除孔板、法兰连接的调节阀、重要阀门、安全阀、仪表等,对于焊接的上述部件,采用流经旁路或拆除阀头、阀座并加保护套等措施。b>本工程主要工艺管道的吹扫根据现场实际情况进行,一般管道工程直径≥DN600时,采用人工进管清理；管道工程直径≤DN600时,采用爆破法吹扫；管道工程直径≤DN50时的管道直接用压缩空气吹扫。c吹洗结束之后对管道系统进行恢复,拆除临时垫片、临时短管,安装正式垫片和被拆除的阀件,恢复时确保管内清洁,并填写有关记录。爆破吹扫a>爆破口的选择1、爆破口选择在宽敞、不影响施工及原有设施的地方,尽量在室外。2、爆破要选择在管道的最低位置,尽可能使管道的端头且易于防护的地点。3、爆破口的管口方向选择水平或向下的方向,如条件限定,只能选择向上的方向,则爆破口处垂直段长度应尽可能短。4、爆破口处有坚固的支架或便于临时加固的部位。b>爆破片的选择选用厚度为2mm的普通石棉板。c>爆破压力的选择一般控制在0.2～0.5MPa之间,当管道较长、管径较大时可适当加大爆破压力,但最大爆破压力应小于0.6MPa。d>爆破过程启动压缩机→压缩机空气不断进入吹扫管道→管道内空气压力逐渐增加→达到极限压力爆破片突然破裂→压缩空气瞬间迅速从爆破口高速喷出→管道内的焊渣和其他杂物随之排除→检查管道→不合格重新进行吹扫→合格则吹扫结束。e>检查验收标准在排气口用有白漆的靶板检查,最后两次吹扫后靶板上无铁锈、尘土、水分及其他杂物即为合格。管线试压.1试压程序临时管线连接临时管线连接系统隔离压力试验试压前联合检查试压流程检查压力试验记录管线复位、临时管线拆除.2试压具备条件a>管道安装工程,包括一次仪表的安装已经完成。b>管道的无损检测工作已经全部完成。c>试压前还应完成如下工作：1、系统隔离工作已经完成；管道上的仪表部件,以及其他不应参加试压的部件,已经拆除或加盲板隔离,不参与试压的设备的管口法兰已经装上临时盲板；在放空管线口处、动火连头管线连接点处、压力释放阀入口处加设正式的盲板和焊接管帽。2、试压用的压力表已经校准,并在校验有效期内,压力表精度为0.4级,压力表量程为最大试验压力的1.5～2倍,表盘直径不小于150mm,试压系统不少于2块压力表。压力记录仪、温度记录仪、压力天平检验合格,试压用水已化验合格。3、试验时需要加固的管道已经临时加固完成。4、与试压有关的技术资料已经监理和业主复查合格。5、试压方案经监理工程师及业主审核批准,并向试验班组进行技术交底。6、排放水已接至业主要求排放点。7、水压试验只有在监理工程师到场并经监理工程师及业主批准后方可开始实施。压力试验.1试验压力：工艺管线水压强度试验压力为设计压力的1.5倍,严密性试验压力为设计压力。.2试压：a>试验程序注水注水升压稳压恒压排放拆除b>注水、升压、稳压注水时从管道底部向管内充水,并打开高点放空,使管内充满水后缓慢升压至30%强度试验压力,稳压30min检查所有法兰管件等无泄漏、渗漏后继续缓慢升高至60%强度试验压力,稳压30min后继续缓慢升压至强度试验压力,稳压4小时；稳压期间检查所有接头和暴露的管线表面,以无泄漏、无压降、无变形现象为强度试验合格。c>管线在升压、稳压、降压过程中,要按规定记录下每个时间段的压力、温度变化值。<30min/5min=1次、30min/10min=1次、1h/15min=1次、30min=1次>d>强度试验合格后,将压力降至设计压力进行严密性试验,稳压24小时,经检查以无变形、无泄漏且压降小于或等于试验压力的1%为严密性试验合格。e>管道系统试压合格后,缓慢降压。排放时先打开放空阀以免形成负压。f>压力试验过程中如遇泄漏,严禁带压修理。.3扫水阀室工艺管道水压试验结束后,应采取措施将管道内的试压水排放干净,并用干燥的压缩空气进行吹扫管道,直到工艺管道内没有游离水为止。9.0管道干燥要除水和干燥的管段都应当事先进行清扫、测径、试压和扫水,最后一个扫水泡沫清管器吸水增重少于1.8kg。应当对管线和站内管线、设备进行吹扫、排水和扫水,确保场站在连接到线路之前所有的水和污物都已经清除。连头时应避免工具、石块、过多泥土等杂物遗留在管道内。站间阀室安装完毕。站间所有截断阀室处于全开状态、旁通阀门处于全闭状态,不能操作。临时用地、施工审批等各项手续办妥；临时用电、用水、工农关系等协调完毕。施工方案已提交并被批准,各种仪器的质量性能证明书以交监理审核并批准使用。除水、干燥的设备、机具、仪器、人员就位,流程连接完毕管线管线站间通球测径管线干空气干燥管线干空气密闭稳定管线干空气干燥验收施工准备施工结束干燥流程图1施工技术方案和HSE方案已经上报监理部审批,已完成工程技术文件报审表审查签认；2入场人员、设备、材料和HSE现场设施配备已经按报审表格要求报审并通监理部审批；3设备调迁至施工现场,运转良好；现场布置合理到位,安全环保；清管器准备充足到位；干燥检测仪器、仪表已经校验准确；4已完成开工段内各试压分包商的全部试压分段扫水验收工作〔按要求,连续两个泡沫清管器含水量不大于1.8kg5已完成收发球筒与设备间的临时引管连接,施工段内所有线路截断阀已确认为全开状态；6已经完成开工HSE报验表报验并获得监理部审批,已完成技术交底,现场各种记录表格齐备,满足开工条件；管线干空气干燥主要是通过干燥机组提供的带压干空气驱动泡沫清管器对管线内的游离态水进行吸附并进行干空气隔离置换及干燥吹扫,以达到携带水分干燥管道的目的。站间通球测径合格后,即可进行站间管线干空气干燥。首先,拆除空压机与发球筒进气阀的连接,连接干燥机〔干燥机入口接空压机出口,干燥机出口接发球筒进气阀。调试系统,提供给干燥机0.5-0.8MPa压力,使空压机与干燥机正常工作,出口露点达到-40℃以下。然后用露点为-40℃以下的干燥空气推动一系列泡沫清管器,对管线反复进行干空气隔离置换、密闭吸附和微正压〔0.01—0.05Mpa吹扫,直到泡沫清管器增重不明显,末端露点达到-20℃<水分含量低于0.822g/m3>以下符合干燥验收标准,如下图所示：微正压微正压管道湿空气干燥空气<露点-40℃泡沫清管器干燥过程中,露点逐渐降低,当降低到-20℃露点后,露点的变化将不再明显,此时的气体含水量很低,管道可达到干燥标准,干燥过程中露点变化曲线需满足如下示意图：露点℃露点℃时间〔h-20露点变化示意图当管道末端出口处的空气露点达到-20℃以下,同时最后一枚泡沫清管器到达末端后,将管段置于微正压〔0.03MPa～0.05MPa的环境下密闭稳定4密闭稳定4小时后再次进行末端露点检测,末端检测露点达到-20℃以下且露点升高不超过3末端露点验收合格后,利用密闭在站间管段内的大量带压干空气对沿线阀室工艺管路进行干空气干燥吹扫和验收。阀室干燥过程中,须通过流程倒换分路进行干燥吹扫,并对所有球阀阀腔进行排水和干燥吹扫,直至排气露点达到-2