山地长输管道压力试验

　　江苏油建承担的榆林——济南输气管道工程第二标段（陕西佳县）试压施工任务，该段实长9.5Km，管道规格为711×14.2/16.0mm，钢管材质为X65，设计压力为10.0MPa。管线途经山区、丘陵地段，穿越黄河进入山西省。该施工段最大高差为400m，山地起伏多，落差大（见图1）。首端位于陕西山区，与黄河边高差为230m，末端位于黄河隧道出口右侧50m。本文介绍山地如何进行管道试压，以保证天然气管道施工质量。 

　　图1400m高差段高程——里程示意图2. 一次试压最大允许高差计算 

　　由设计说明得知该线段最大高差为400m，钢管壁厚14.2mm和16mm，按14.2mm计算，设计压力Po =10MPa，采用的是D711mm、X65螺旋焊钢管， X65钢材屈服强度为δs=450MPa。 

　　按下式进行环向应力计算： 

　　3. 试压封头设计、制作和安装 

　　3.1封头的选型。 依据有关标准及以往施工经验，确定采用椭圆形封头。 

　　3.2封头的选材。本段线路的管材是X65钢，依据市场供货情况，决定封头的材质选择为16MnR。 

　　3.3封头壁厚的计算。 

　　（1）计算封头壁厚需要确定设计温度下封头材料的许用应力，因此，GB150给出16MnR的许用应力，见表1。 

　　3.5封头的制作。 

　　3.5.1封头外形选择标准椭圆形封头。 

　　3.5.2封头的技术要求。 

　　（1） 该封头为EHB型标准椭圆形封头。 

　　（2） 制作封头的钢板为16MnR。 

　　（3） 封头的外径711mm，封头的不圆度小于0.5mm。 

　　（4） 封头采用热压成形，并进行退火热处理。 

　　（5） 封头坡口及内削薄由封头制造厂加工成型，坡口角度（单边）为30°。 

　　（6） 封头成型后的壁厚不得小于36mm；封头直边长不少于50mm。 

　　（7） 封头制造检验除了符合上述要求之外，还应符合GB150及JB/T4737的有关要求。 

　　3.6封头的安装。 

　　3.6.1封头与钢管对接安装。 

　　3.6.2封头与短节组对、焊接技术要求。 

　　（1） 封头与钢管短节组对间隙为2mm。 

　　（2） 按一般线路工艺规定进行焊接、焊缝检验、无损检测。 

　　3.6.3短节与主管线的连接，按一般线路工艺规定进行组对、焊接。 

　　4. 高差400m管道一次试压要点 

　　4.1试压前准备工作。 

　　（1）试压前管线进行压缩空气推球扫线2次，清除管内杂物。测径，扫线合格后达到上水条件。 

　　（2）安装试压封头、压力表、进排水接管、注水泵。 

　　4.2上水。 

　　（1） 上水前计算注水量，根据注水泵排量和管道容积估计出注水清管球实际推进速度和推进时间。 

　　（2） 水泵的安装应避免对周围土壤及水源造成污染。水泵的取水口要有过滤网箱，放置的高度满足水泵吸入真空度要求；本工程试压用水取自黄河，黄河水经过化验后符合规范要求。 

　　（3） 在上水前要进行最后检查并确认。 

　　（4） 安装好清管球后，对清管球的行走速度要加以控制，防止下坡段清管球行走速度加快，保证在上水时清管球后面的水流不会中断，要保持清管球和接受头之间有充足的背压。在上水过程中，应准确记录注水压力、环境温度及管道内水温度，并随时监测注水量，以便计算清管器的行走距离和估计到达接收段的时间。 

　　4.3试压。 

　　（1） 管道水注满后，开始升压。升压宜缓慢地增加试验压力，达到试压段最高试验压力的30%时停止升压，稳压30分钟，检查所有的管件和连接段，看是否有渗水情况。继续增大压力至试验压力的60%时停止升压，稳压30分钟，检查渗水情况和系统的完整性；然后缓慢增加试验压力，达到试压段的强度试验压力12.5 MPa，低端压力表显示为16.5 MPa。 

　　（2） 达到试压段的强度试验压力后进行稳压4小时。强度试压完成后，缓慢降压，将试压管段压力降到严密性试验压力，低端显示为14 MPa，并且干线截断阀处于全开状态。压力稳定后开始24小时的严密性试压。每30分钟记录一次压力值和管壁、环境温度。严密性试验合格后，准备扫水。 

　　4.4排水。 

　　（1） 试压结束以后，打开低端排水阀泄压，泄压时应严密观察压力下降情况，排水应缓慢进行，泄至低端压力表显示为4MPa后，开始扫水工作。 

　　（2） 利用空压机推动在高端放置的清管器进行初步排水清扫。扫水过程中，为防止在下坡段形成气穴，监控进气端的压力表读数，通过控制排水端流量以使清管器在运行过程中保证一定的背压。 

　　（3） 拆除试压封头，在试压段两端重新安装收发球筒。利用空压机推动清管器第二次清管扫水，直至管道内的游离水吹扫干净。 

　　5. 结束语 

　　榆林——济南输气管道工程第二标段高差400m管道试压施工任务，经过22天顺利完成试压作业任务，经甲方、监理检查验收，工程质量合格。本文简述的长输管道山地如何试压施工程序，已经成功应用于多个长输管道工程，没有发生任何质量安全事故。