山区大口径高落差管道通球试压扫水要点分析

周献军 陈爱华 赵栋超

1 概述

第八标段地处太岳山脉，管线全长62.47 km，管径采用φ711螺旋缝钢管。地形复杂多变，山势险峻，断崖纵横，最高和最低的海拔高差达878 m，如采用常规的管道试压方法及工艺无法保质保期地完成合同规定的任务。就此我项目部组织技术人员刻苦攻关，针对地形、高差及长度进行分段划分，从而达到满足管道管材最低屈服强度的要求，根据现场情况选定合理的上水点及排水点，从而达到国家规定的排污要求，同时对试压段的高差不同选择相应的通球试压及扫水设备，从而保障了试压工作顺利进行，满足了甲方合同规定工期，确保天然气管道的顺利投产。

在山区试压施工过程中我们采取“多分段、降压差、整体上水、分段通球升压扫水”的总体技术方案。针对本工程的难点，首先成立试压领导小组。使试压工作纳入整个项目管理过程。为保证试压任务能按照榆济天然气管道工程项目部的总体部署，项目部不分昼夜地从全国调集能满足线路高差的通球试压扫水设备及材料(35 m3空压机、升压压裂车、增压机、100 kW发电机组等大型设备)，从而有效地解决水源不足、试压技术无法攻克的技术难关。

2 要点分析

2.1 试压段的划分及理论分析

对山区段的试压，分段的划分至关重要，对于划分段数要看现场地形、各种壁厚管子的最大试压压力及允许的最大相对高差、试压段长度及取水点及排水点的情况而定，针对榆济线路八标段地形复杂、相对高差大、上水及排水困难等诸多因素，项目部工程技术人员根据图纸设计具体数据及现场多次考察情况分析，经过两个月的论证，决定对线路八标段划分成七个试压段。由于线路八标段地势起伏大，高差明显，分段划分根据表2各种壁厚管子的最大试压压力及允许的最大相对高差与表3试验段起止点位置、最高点及最低点高差，线路八标段划分的7段均在低点0.95σs强度试压允许水柱高差的许可范围内，能够满足试压安全、质量及技术要求(见表1～表4)。

表1 榆济线路八标段试压段的划分表

2.2 选择合理的试压设备

为保证试压工作的顺利进行，选择合理的试压设备至关重要，为了能够满足山区段试压落差大，压差高的特点，我们在施工中选用了HQ2000压裂车作为注水、升压设备，阿特拉斯23.5 m3、寿力35 m3空压机为扫水设备，HASKEL35增压机为增压设备;由于这些大型设备价格昂贵，且施工工期很紧张，需在试压过程中根据每一段的特点选用合适的试压设备，使试压工作在最短的时间内顺利完成(见表5)。

表2 各种壁厚管子的最大试压压力及允许的最大相对高差表

表3 试压段起止点位置、最高点及最低点高差统计表

表4 线路中各段起终点、最低最高标高及强度试验压力值分析表

2.3 选定上水点及排水点

试压段起止点的选取要考虑试压水源及排水情况，由于本标段地处山西太岳山脉水源稀少，为了解决山区试压水源少的问题，在试压过程中采用将上一段试压用水经过滤后注入下一段重复使用的方法，以达到节约用水的目的;如导水完成后无法满足试压需要，再连接上水设备进行补水。

1)JPY001～JPY020-6段试压，因此段水源为外购，水源与JPY020-7～JPY34段共用，上水点选择在JPY020-6桩，方便与下一试压段共用水源;排水点选择在JPY001桩，试压完成后将水经过滤沉淀后排放到JPY001桩废水沟中。

2)JPY020-7～JPY34段试压，此段试压上水点选择在JPY020-7处，水源与JPY001～JPY020-6段共用;排水点选择在JPY034桩，试压完成后将试压用水经过滤导入JPY034～JPY042段进行试压，剩余废水经过滤沉淀后排放到JPY034桩冲沟内。

3)JPY034～JPY042段试压，此段试压上水点选择在JPY034处;排水点选择在JPY042桩，试压完成后将试压用水经过滤导入JPY042～JPY059段进行试压，剩余废水经过滤沉淀后排放到JPY042桩冲沟内。

表5 线路各段试压设备选用表

4)JPY042～JPY059段试压，此段试压上水点选择在JPY042处;排水点选择在JPY059桩，试压完成后将试压用水经过滤导入JPY059～JPY062段进行试压，剩余废水经过滤沉淀后排放到JPY059桩山涧中。

5)JPY059～JPY062段试压，此段试压上水点选择在JPY059处;排水点选择在JPY062桩，试压完成后将试压用水经过滤导入JPY062～JPY072段进行试压。

6)JPY062～JPY072段试压，此段试压上水点选择在JPY062处，使用上水点附近昌源河河水;排水点选择在JPY072桩，试压完成后将试压用水经过滤导入JPY072～JPW000段进行试压。

7)JPY072～JPY096段试压，此段试压上水点选择在JPY072处，使用上水点附近昌源河河水;排水点选择在JPY096桩，试压完成后将试压用水经过滤沉淀后排放到JPW000桩山涧中。

3 结语

面对榆济八标段高落差、大压差的难题，项目部调集能满足高落差试压扫水通球的大型设备，经过科学合理的研究分析，精心部署，和全体员工的不懈努力，仅用了一个半月就完成了八标段的试压任务，踏上榆济天然气管道工程项目部的总体部署，为榆济管道工程顺利投产做出了应有的贡献。

［1］ GB 50369-2006，油气长输管道工程施工及验收规范［S］.

［2］ 《榆林—济南输气管道工程线路部分第八标段(山西平遥段)线路走向图》YPJ-DL1-1508 线01［Z］.

［3］ 榆林—济南输气管道工程线路工程第八标段分段水压试验方案及施工组织设计［Z］.