沙特阿美公司进行管道清管测径试压干燥的方法

王海林

（胜利石油化工建设有限责任公司，山东滨州256606）

沙特阿美公司进行管道清管测径试压干燥的方法

王海林

（胜利石油化工建设有限责任公司，山东滨州256606）

沙特丙烷工程是由沙特阿美（Aramco）公司等建设的，文章结合该工程实际，从施工准备、管道清理及测径、试压、排水干燥和保养等方面，介绍了沙特阿美公司进行该类工程施工时的一些做法以及与国内同样工序的不同点。

管道；清管；测径；试压；干燥；养护

0 引言

沙特丙烷工程（RTR to JGP propane pipeline project）是由沙特阿美（Aramco）公司建设、中石化国工沙特分公司EPC总承包、由胜利设计院负责设计采购、胜利石油化工建设有限责任公司负责施工的。该工程管道全长17.5 km、管径406 mm、材质X60，有收发球筒各1台、阀室2座以及相应的配套工艺管道。本文主要介绍在沙特阿美进行管道清管、试压、测径的一些心得。

1 施工准备

1.1 施工文件准备

主要就是试压包的准备。试压包主要包括五个程序文件和一些检验的过程资料。程序文件主要包括清扫程序文件、测径程序文件、试压用水排放程序文件、试压程序文件、管道保养程序文件。这些程序文件要求在试压前1个月提交给阿美质量检验部门，经批准后生效。检验资料主要包括焊缝的无损检测报告、阀门现场试压报告、阀门安装记录。试压包准备好后交业主项目管理人员（PMT，project management team）审核，然后经项目质量管理人员（PID，procedure inspection department）批准后生效，一般需要一周时间。其次需要办理试压的工作安全分析（JSA，job safety analysis），其流程为填写阿美给定的表格，由PMT安全负责人去站内协调，取得站内操作人员的许可后生效。

1.2 施工人员准备（见表1）

1.3 施工机具准备（见表2）

表1 需要的施工人员

2 管道清理及测径

2.1 清管器的选择

清管通常可选用橡胶球、皮碗清管器、一种或几种组合的泡沫球。为了更好地清理，本工程选用皮碗清管器、泡沫球以及带钢丝刷的皮碗清管器的组合，皮碗清管器皮碗过盈量应为管径的1%~4%。

2.2 用气量计算

本工程采用氮气作为动力进行吹扫，氮气由业主提供。可根据公式Q=pLS（Q为所需气体量；p为推球压力；L为管道长度；S为管道横截面积）算出所需气体量。计算时我们采用0.1MPa的通球压力。

表2 施工机具

2.3 通球过程（见表3）

表3 通球方案与结果

由于该条管道相对比较平缓，因此通球时不需太高压力，推球时最高只采用了约0.05MPa的压力。

2.4 管道测径

管道通径检测是由检测器来完成的。检测器的主体由筒体、皮碗和伞架等组成，在线检测时将其置于管道内，在输送介质前后动力压差的作用下运行，后皮碗后方有伞架式连杆机构，感测管道通径变化的机械量，再由与之相连的位移传感器将机械位移量变为电压变量，并将该信号放大、处理、存储到记录仪的硬盘上，通过对存储数据的分析，查找管道存在的缺陷。本工程中测径方案与通球方案相同。

3 试压

3.1 试压用水要求

（1）根据阿美规定，试压前试压用水必须送至阿美认证的检验部门进行水质分析，主要要求见表4。

表4 试压用水指标

（2）从上水时刻开始，如果试压水在管道中存留超过14 d，则上水过程中必须在水中添加除氧剂，除氧剂质量分数不得低于20×10-6。

3.2 试压要求

（1）试压时最少需要2个压力表，2只安全阀以及1套多支管，其中多支管上需要安装1个压力表、1只安全阀，试压系统上至少需要安装1个压力表、1只安全阀。

（2）试验压力应在压力表量程范围的30%~ 80%，标定后一个月内有效，超期需重新标定。

（3）安全阀开启压力应为强度试验压力的1.05倍，标定后1周内有效，超期需重新标定。

（4）试压用多支管应提前试压，试验压力为强度试验压力的1.2倍。

（5）如果试压时间超过4 h，则必须采用压力记录仪和温度记录仪。

（6）升压过程中，当升压超过强度试验压力的50%时，停止升压，稳压10 min检查是否有渗漏，如无渗漏，则继续升压，每次升压不得超过强度试验压力的20%，稳压10 min。

3.3 管道试压

（1）本工程管道设计压力为4.8 MPa，强度试验压力约为7.76 MPa，强度试压时间为2 h，严密性试验压力为7.4 MPa，试压时间为24 h，该点与国内通常要求的强度试验压力为1.5倍设计压力不同。

（2）试压时采用5个压力表，量程14 MPa，收发球筒各1个，两个阀室1个，多支管1个。3只安全阀，安全阀开启压力8.1 MPa，收发球筒各1只，多支管上1只，见图1。

（3）上水时先放入1个泡沫清管器，以更好地排除管道内空气。

图1 试压简图

（4）升压时按照阿美标准要求逐步升压。需注意一点就是在阿美标准中规定：“试压过程中如果发现任何渗漏，需进行泄压后处理，但如果是法兰渗漏，则在事先取得质量部门（PID）的许可下，可以进行螺栓紧固”，所以在编写程序文件时必须标明法兰泄漏可以带压紧固螺栓，否则质量检验部门将不允许带压紧固螺栓。

4 管道排水、干燥和保养

4.1 排水

按照排水程序文件要求，将试压用水排放到业主指定的蒸发池内。排水程序文件编制时应由项目管理团队（PMT）牵头，协调站内执行人员与承包商机械工程师共同编制，并要得到站内执行人员的批准。

4.2 通球去除液态水

本工程主要采用泡沫球去除液态水。

考虑到前期液态水较多，第一次通球时放入6个泡沫球，因本工程通球时采用的收发球筒为正式收发球筒，内径为538mm，长度为3 962 mm，而泡沫球长度为600 mm，600 mm×6=3 600 mm，所以收发球筒完全能满足一次发射6个球的要求。

第一次通球后从排水管道中排出大量水，并且所取出的球含水量很高。因此第二次通球时同样放入6个泡沫球，这次管道排出少量水，泡沫球含水量依旧较高。

第三次通球放入4个泡沫球，这次通球排水管道无水排出，第三第四个球含水量较少。经业主质量部门检验后要求我们再通一次球。

第四次通球放入2个泡沫球，球含水量非常少，质量部门接受。

4.3 氮气干燥去除游离态水

本工程采用氮气干燥去除游离态水，采用氮气的原因主要是由下一步的管道保养决定的。采用氮气干燥时应注意以下几个问题：

（1）充氮前应将放空阀打开。

（2）充氮速度应控制在37.9 dm3/min（液态氮）之内，该项通过充氮装置进行控制。

（3）管内氮气压力控制在0.48 MPa以下，该项可以通过增加放空阀数量以及开关放空阀调节。

（4）在各放空点使用露点检测仪检测排出氮气的露点温度，要求所有放空阀露点温度必须达到-1℃，自检合格后通知质量检验部门进行检验。

4.4 管道保养

在国内工程中并没有该项工序，其目的就是在管道试压完成后至投产前这段时间内对已建成的管道进行保护，避免出现腐蚀，因此我们称之为管道保养。

根据阿美标准，管道从试压进水到投产，如果该期间时间超过一个月则需要对管道进行保养。

保养分为干法保养和湿法保养两种：

（1）湿法保养就是试压上水时通过在水中添加除氧剂和杀虫剂来控制水质，试压完成后试压用水不用排放，一直存放于管道内，而后定期对管道进行抽样分析，以此对管道进行保养的方法。如果分析结果不满足要求，则需要重新保养。该种方法看起来似乎比较方便，但是增加了投产前的工作量，所以我们没有采用该方法进行保养。

（2）干法保养就是在管道排水后，采用热空气、惰性气体、或者化学药剂对管道进行干燥，达到露点温度后，向管道内充氮气或者加热的干燥空气，以升压至206.9~334.8 kPa，再装上压力表，然后将管道密封，定期检查管道内压力的方法。如果压力低于344.8 kPa，则需充氮加压。该方法减少了投产前的工作量。在本工程中加热干燥热空气很难获得，而氮气由业主提供，从成本及施工便利方面考虑，我们选择使用氮气进行管道干燥和保养。

采用干法保养时，在管内露点温度达到-1℃后，充入氮气维持压力在206.9~344.8 kPa，安装压力表，压力表量程不得超过保养时压力的3倍。本工程中保养压力为344.8 kPa，压力表量程为0~ 0.7 MPa。干燥完成后一周，在管道所有排空阀处重新检测露点温度，如符合标准，则之后只需要检查压力表读数即可。

充入氮气后，为防止阀门渗漏，需在所有放空阀上安装丝堵或者盲法兰。

10.3969/j.issn.1001-2206.2012.03.018

王海林（1978-），男，重庆人，工程师，2002年毕业于大庆石油学院计算机软件编程专业，现主要从事油田地面施工工程技术管理工作。

2011-08-23