油气长输管道中的试压工序研究

油气长输管道中的试压工序研究

马明冬

大庆油田建设集团有限责任公司管道公司黑龙江大庆163000

摘要：对油气长输管道进行试压，可通过检验管材的焊接质量、气密性、强度等来保障生产安全，对于相关生产具有十分重要的实际意义。

关键词：油气长输管道；试压；工序

引言

油气长输管道试压主要是为了检验管道总体强度，检验管道焊接质量、强度和气密性，检测其可否承担得起使用压力，并且为提升油气长输管道输送水平提供实验支撑。因此，对油气长输管道试压关键工序进行分析就变得非常重要，需提高重视程度。

一、试压首末端选择

试压的首端应具有充足的洁净水源，以附近有湖泊、溪流、沟渠为宜。上水点应尽量靠近水源点，减少临时上水管的连接，同时应便于大型试压设备进场。

末端宜选取管段两端的低点位置，应充分结合当地排水设施，避免对植被、水土农田造成损毁。

试压首末端应尽量避开人口稠密区、公路、铁路等。

二、试压管段的划分

试压管段划分是一项非常重要的工作，划分的合理性决定了清管、试压的工作量大小、工作进度和作业安全性系数的高低。如在一般情况下，不同地区等级的管道应按设计规定的试验压力分别进行强度及严密性试压，但对于山区地段管道壁厚变化频繁再考虑高差等问题，必将大大增加试压分段段数，延长试压时间，增加连头工作量。

因而对于试验管段的划分，对于水压，试验的管段长度不超过35km，试压管段的高差不超过30m；当管段高差超过30m时，可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。对于气压，分段试压长度一般不超过18km。

管线分段试压后必须进行站间试压和整体试压，但如果管道反复承压，最后一次承压能力比前几次要低的多，导致管道承压力逆转现象，因而在山区大落差地段分段试压及分段间环焊缝检测后，一般不宜再进行站间和整体试压。

试压分段还应考虑地区差异、试压水源是否满足条件、施工车辆进出是否方便、试压后连头是否方便等，山区段高落差大口径管道施工更是如此。

三、油气长输管道试压介质选择

当前时期，应用较多的试压介质为水与压缩空气，由于越来越重视工程施工安全，大部分油气长输管道应用水作为试压介质，进行试压过程中，因水的不可压缩特性，管道试压发生问题情况下，水减压速率更快，不会引起长距离开裂问题，比压缩气试压的安全性更高。因此，水试压是当前实行强度试压的主要方法，可需和水源调节和地区温度结合应用。管道强度试压完成之后，降低压力到设计压力值之后就能够进行管道严密试压。在长输油管道中，需应用水作为试压介质。在寒冷和缺水的地区，也能够合理应用压缩空气为介质，可管道材料需符合止裂标准。处在一级地区和二级地区的油气长输管道能够应用水或者压缩气体为管道试压强度介质，处在三级地区和四级地区管道和输气站中的管道需选用水为管道试压强度介质。油气站中的工艺管道线路，不管选择哪类介质，不管是管道强度试压工序或是管道严密性试压工序，如果高于6.4MPa则需应用水作为介质。但新规定中提升了油气站中管道试压的安全性和准确性，且考虑了设计压力低于6.4MPa的情况较多，可合理应用压缩气体作为试压介质。

油气长输管道的设计和施工标准都首先选择水作为试压介质，可在水资源非常缺乏、寒冷以及山区地区，依然要应用压缩空气为试压介质。针对缺少水试压基础的油气长输管道地区也能够合理应用压缩空气为试压介质。应用压缩空气实行管道强度试压工序的时候，如果进行试压阶段发生了管道泄漏或者管道开裂，因空气压缩能力很高，管道爆裂进展速率高于管道试压介质的压力降低速率，极易引发尤其长输管道的长距开裂。尽管油气长输管道设计与管道制造指标方面对管道材料的止裂性设定了专门的标准，可应用压缩空气作为试压介质依然要特别谨慎，保证各类应急措施。而在施工方面，油气管道工程的施工安全形势严峻，特别是压力试验方面，需要着重考虑压力安全要求，严格做好现场安全教育，并结合试压工序内容采取有效的安全措施，确保试压过程中的人身安全与设备安全得到保证。

四、主要试压设备的选择

在设计没有特别要求的情况下，大多采用压缩空气进行清管，对大口径管道使用的压风车排量的选用原则是既要保证清管器行走速度，也要考虑其经济性。根据实际清管经验，22km管线的清管时间应控制在5小时左右为宜，如果现有压风车的排量不能满足要求时，可采用两台或多台小排气量的压风车并联使用。一般来讲，清管器的皮碗只能运行一次，除非施工方可以证明皮碗在行走一次后依然处于完好状况。

根据试压段管径、高差及长度，合理选择水压试验的上水泵，对于川气东送第八标段这样的高落差地带，上水泵扬程甚少达到600m，并保证注水泵能形成足够的背压，以确保注水速率，克服试压段高差，防止压段内夹杂空气。水过滤器过滤能力在规定的压力下满足规定的流量，一般在1.0MPa条件下为350L/s，在需要时能清除淤泥，并配有量程为0～1.5MPa的压差表，测量通过滤网的压差。

试压封头应按照工程批准的焊接工艺规程焊接到管道上。封头及其它试压设施应经过预先试压，压力达到要求的最高试验压力的1.25倍，并稳压1小时，同时应确保其它配件达到安全使用条件。

五、确定试验压力

油气长输管道试压工序包含管道强度试压和管道严密试压。针对管道强度与管道严密试压值、压力稳定时间和合格指标均有对应的规定要求，也是当前我国油气长输管道试压工作的凭据。其中规定：针对油气长输管道通常地区等级的水压试压工序，管道强度试压为125%的管道设计最大压力。大型和中型穿跨越管道经过人口比较稠密的地区，强度试压需为150%设计最大压力。针对油气长输管道水压试压工序，自一级至四级地区等级管道强度试压先后需为设计最大压力的110%、125%、140%以及150%。针对应用压缩空气作为试压介质的油气长输管道普通地段、油气长输管道一级地区等级，压缩空气管道强度试压为110%的设计最大压力，油气长输管道二级地区等级，气压试压为125%的设计最大压力。管道强度试压的压力稳定时间都为4小时。管道严密试压压力都与设计最大压力相等，压力稳定时间都为24小时。基于上述标准，针对应用水作为试压介质的油气长输管道普通地段，管道强度试压为125%的设计最大压力。应用压缩空气作为试压介质的强度试压为110%的设计最大压力。

针对水作为试压介质的管道，在单一试压管段中包括两个相临等级地区的情况下，管道强度试压的压力不可以低等级地区作为标准，以免不能符合高等级地区基本需求。首先要达到高等级地区的试压标准，之后计算低等级地区的低点位置环向应力是否高于95%的最小屈服强度。如果高于95%，则要深入减少试压长度，满足试压管段中各地管道最高压低于最高允许管道试压的压力。针对管道严密试压工序，试压和设计压力相等，压力稳定时间24小时。但某些规定为管道严密试压工序能否为设计最大压力的110%，压力稳定时间需≥4小时。两种规定存在出入，相关机构正努力进行修订，此处不进行赘述。

结语

综上所述，由于石油工业的快速进步，油气长输管道试压工序获得了越来越多的重视。管道分段优化、选取介质和明确压力是长输管道试压工序的主要组成部分，对油气长输管道维修和安全保证方面均具备非常关键的作用。做好油气长输管道的试压工作，有效保证了油气开采、生产和输送，缓解了我国资源能源稀缺问题。

参考文献：

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