长输油气管道试压技术分析

孙艳新

摘要：近些年，随着人们生活水平的提升和生活质量的提高，各地区相继建立了长输油气管道。在这一工程建设过程中，需要做好相应的试压技术，这一技术关系到长输油气管道的整体安全，尤其是山区复杂地形和地下管道交错复杂的地区，更应当做好长输油气管道的试压工作，对试压的确定与分段及质量标准等都应当严格的要求，只有这样才能够确保长输管道的安全性。

关键词：长输油气管道;试压技术

1 清管、测径技术

1.1 清管

清管的目的是清除管内积存的积水、杂物及腐蚀产物如硫化铁等，确保紧后测径的顺利进行及结果的准确。采用清管器清理管道时，管线弯头的曲率半径不应小于5倍管道直径，清管器清管活塞的内径应大于所清扫管线直径，密封皮碗清管器可比管线直径大3%-7%。清管器使用前应对清管器外观尺寸进行检查测量，安装跟踪仪，并检查清管器骨架强度和螺栓强度。

1.2 测径

测径清管器为直板8片聚酯盘清管器，配有8mm厚，直径等于试压分段内最大管内径92.5%的铝质测径圆盘，铝测径圆板安装在第4和第5个聚酯盘中间。测径清管器前部端盘的材料应为中软硬度的聚酯材料，当测径板通过管段后，以无变形、褶皱为合格。测径的目的是在试压之前检验管道存在的失圆、皱痕、凹坑或其他变形的程度和通过能力，完成清管、测径后方可进行管线的试压。

2 试压技术

2.1 试验压力确定与分段

（1）试压分段的原则

根据《油气长输管道工程施工及验收规范》（GB50369-2014）的要求，分段水压试验的管段长度不宜超过35km，试压时应根据该段的纵断面图，计算管道低点的静水压力，核算管道低点试压时所承受的环向应力，其值不应大于管材最低屈服强度的0.9倍。对特殊地段经设计允许，其值最大不得大于0.95倍。试验压力值的测量应以管道最高点测出的压力值为准，管道最低点的压力值应为试验压力与管道液位高差静压之合。

（2）管道管材屈服强度值计算

管道低点试压时所承受的环向应力，其值不应大于管材最低屈服强度的0.9倍。按公式（1）计算：管道最大允许试压压力计算公式：[?]=P（D-2t）/2t（1）式中：[?]—试压时允许的管道环向应力（管材最低屈服强度的90%），MPa;P—最大允许试压压力，MPa;T—钢管壁厚，mm;D—钢管外径，mm。由公式（1）可推导出最大允许试压压力公式（2）：P=2[?]t/（D-2t）（2）而P=ρgh可推出最大允许高差h=P/ρg式中：ρ—水的密度，1000kg/m3;g—单位质量物体所受的重力，9.8N/kg;h—最大允许高差m。根据上述条件，结合考虑水源、交通等因素，可进行初步分段。分段时还应把握一个原则：一个试压段内只能包含一个地区等级或两个相邻级别的地区等级，如果出现一特征段的高差超过了其最大允许高差，此时应把该段再次细分。

（3）试验压力的确定

最低點试验压力为设计压力的1.5倍加上静水高差产生的压力。P静=ρgh最高点试验压力为设计压力的1.5倍。

2.2 试压头制作与检查

（1）压力试验试压头制作，制作完成后，需做压力试验。强度试验：1.5倍工作压力稳压4h。严密性试验：工作压力稳压24h。试压头制造、安装部件后应进行强度试验，强度试验压力为1.5倍设计压力加上静水高差产生的压力P静，P静=ρgh，稳压4h，无降压，无爆裂为合格。试压头使用前应进行检查。

（2）压力天平压力天平用来检测管道是否存在微泄。压力天平一边是砝码重力所产生的压力，一边是液体管道内的压力，当这两个压力相等时二者是平衡的（检测管道内压力具体值，砝码值之和即为管道内压力值），当管道出现微泄，这个平衡就会被打破。

2.3 管道注水

开启阀门向主管道内充水。无需积累背压时，开启排气阀门排出该段管内空气，需要积累背压时，排气阀门应关闭。注水后，水推动1个隔离球前进，当水头推动隔离球行驶在下坡时，应保持隔离球不会急速下冲的背压。如果一个试压分段内存在线路截断阀，必须选定线路截断阀门应能通过隔离球。采用机械清管隔离器，应选用可以双向前进的隔离器。隔离球运行的速度控制在3-5m/s，据此确定注水流量，收球端排气多少根据背压确定。经过检定的流量计记录注水量并计算注水流量。通过注水泵出口，管线两端压力表的读数调节背压。当排气阀门溢流出水以后，关闭排气阀，并且应继续注水。在注水过程中，应准确记录注水压力、注水体积、环境温度、地表温度、管壁温度及入口水温度。

2.4 管道水压强度和严密性试验

（1）管道水压试验升压和稳压程序管道的水压试验升压稳压按程序进行。（2）管道升压升压应在试压管段两端压力稳定后，且水温、管壁、设备壁的温度大致相同时进行，应控制升压速度不应超过1MPa/h，管接头应定期检查是否有渗漏。升压期间绘制升压P/V图，通过P/V图实际记录的数据绘制曲线，同理论数据进行比较，如果时间曲线接近理论数据绘制的线，较理论数据出现+0.2%的偏差，应停止升压进行检查。（3）管道稳压升压达到试验压力时，应及时停泵，同时检查所有阀门及管道连接处的严密性，检查完毕后，观察一段时间，验证试验压力和温度保持稳定，当检查完毕后断开试压泵。试压管段系统稳定后，开始计算稳压时间，在稳压期间应连续监控压力和温度，并及时记录。

3 质量标准和记录

（1）证明文件在试压前，要向监理及有关人员提交试压所用的压力天平、压力记录仪、温度计录仪校验证书。证书要包括每个仪器的系列号。（2）水压试压报告要完成现场压力试验报告，详细记录试验完成的时间和活动。（3）试压注水记录试压注水记录应补充到试压报告中，包括完成注水操作的注水量和压力。（4）试压段纵断面图绘制管段的水压试验平面和纵断面简图，以便确定试压管段的压力。（5）记录仪绘制的压力和温度图记录仪绘制的压力图在试压完成后绘制，并在图上标注以下信息：①试压用介质;②图表记录仪系列号;③试压管段名称和说明;④开始试压日期和时间;⑤最终试压日期和时间;⑥压力、温度和时间曲线间断说明。（6）测径清管器报告测径清管器报告要详细叙述测径检查的结果，包括测径盘测径后的照片。报告还应包括对所有发现问题所做的复查和分析总结。

技术值得大力推广。

参考文献：

[1]王玲.长输油气管道试压技术分析[J].化工设计通讯，2019，45（07）：36-37.

[2]徐波，赵思军，赵鑫龙等.浅谈长输油气管道试压技术[J].安装，2018，（2）：34-36.