天然气长输线路工程分段水压试验方案.docx
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天然气长输线路工程分段水压试验方案
1、编制依据-3-
1.1编制说明-3-
1.2文件、规范依据-3-
1.3相关法令、法规及地区行业管理-3-
2、工程概况-3-
2.1建设地点、规模-3-
2.2线路情况及试压相关要求-3-
3、施工单位组织和管理-4-
3.1责任-4-
3.2组织机构图-4-
3.3主要负责人及联系方式-5-
4、试压段落的划分-5-
4.1设计压力-5-
4.2试验段长度和高差限制、分段原则-5-
4.3试压分段-6-
4.4各段试验压力校核-9-
5、试压介质的选择-9-
5.1水源和排水地点-9-
5.2试压水质分析-9-
6、试压设备的选择-10-
6.1所需的设备-10-
6.2试压设备校验-12-
7、施工计划内容-12-
7.1通球清管计划-12-
7.2试压计划（包括注水、强度和严密性试压、排水清扫等）-13-
8、清管测径试压方案-13-
8.1试压段起止点的选取-13-
8.2试压头的检查-13-
8.3管道清管、测径-13-
8.4管道注水-18-
8.5管道试压-21-
8.6管道卸压-22-
8.7试压中止-22-
8.8管道排水-22-
9、质量控制和记录-24-
9.1证明文件-24-
9.2清管记录、测径记录、水压试压报告-24-
9.3质量控制措施-24-
10、健康、安全和环保-25-
10.1HSE措施-25-
10.2应急组织管理-27-
11、人员配备计划-30-
12、施工设备材料清单-31-
13、试压现场平面布置图-35-
14、附件及相关表格-36-
1、编制依据
1.1编制说明
本试压方案依据设计图纸和GB50369-2006《油气长输管道工程施工及验收规范》第14节“管道清管、测径及试压”，对管道的清扫、试压和排水的要求，结合本标段的现场实际情况，编制了本水压试验方案。
1.2文件、规范依据
1）《输气管道工程设计规范》GB50251-2003
2）《油气长输管道工程施工及验收规范》GB50369-2006
3）线路工程施工蓝图及线路变更图纸
4）《长输天然气管道清管作业规程》SY/T6383-1999
5）《天然气管道运行规范》SY/T5922-2003
1.3相关法令、法规及地区行业管理
1）《中华人民共和国安全生产法》（2014）
2）《中华人民共和国环境保护法》（2014）
3）《中华人民共和国水土保持法》（2010）
4）《中华人民共和国职业病防治法》（2011）
2、工程概况
2.1建设地点、规模
本段管道属于海西天然气管网二期工程（漳浦至诏安段）输气干线工程，起自4#阀室，即ZZD043a号桩，里程：
13km+268.1m至ZZD179号桩，里程：
62+868.1m。
本段管线位于福建省漳州市漳浦县，线路水平长度49.6km（包括单出图水平长度2141.5m），输气量为2.112×108m3/a，设计压力7.5MPa，管径Φ813mm。
钢管采用X70材质的螺旋缝埋弧焊钢管和直缝埋弧焊钢管两种。
管道全线采用三层PE外防腐层及强制电流阴极保护。
2.2线路情况及试压相关要求
本标段主要管道沿线地形以中、低山和丘陵为主，管道经过的丘陵区，因受侵蚀和剥蚀作用，微地貌参差起伏，地形较平缓。
个别山区位置地形起伏较大，地势较陡，海拔高程在2.0m-160m之间，管线试压较困难。
本段管道设计压力为7.5MPa，地区等级为二级和三级地区。
二级地区强度试验压力为10.5MPa；三级地区强度试验压力为9.275MPa；稳压时间为4h，合格标准为无泄漏。
严密性试验压力为设计压力7.5Mpa，稳压时间为24h，合格标准为压降不大于1%试验压力值，且不大于0.1MPa。
当因温度变化或其他因素影响试压的准确性时，应延长稳压时间。
管道试压要求表
地区等级
强度试验
严密性试验
二级
压力值（MPa）
9.375
7.5
稳压时间（h）
4
24
三级
压力值（MPa）
10.5
7.5
稳压时间（h）
4
24
合格标准
无破裂、无渗漏
压降率不大于1%
3、施工单位组织和管理
3.1责任
确保清扫、试压和排水都按照规范进行，要完成所有的试验记录、图表和表格，并且都要有施工单位试压负责人员、现场检查人员的签名认可。
试压时严格按照经过监理、业主批准的试压方案进行施工。
整个试压过程应在旁站监理、业主代表和质量监督部门代表的现场监督下进行、并由旁站监理、业主代表和质量监督部门现场确认试压过程的规范性。
3.2组织机构图
项目经理
项目副经理
技术总工
HSE经理
试压组
水压试验组织机构图
应急处理组
3.3主要负责人及联系方式
职务
姓名
电话号码
水压试验项目经理
周雄伟
水压试验项目副经理
齐卡达
技术总工
庄德准
HSE经理
张国军
4、试压段落的划分
4.1设计压力
漳浦标段线路工程所经地区全部为二、三级地区，主管道规格为Φ813x11.1/12.7,设计压力7.5MPa。
4.2试验段长度和高差限制、分段原则
试压分段应有利于达到试压目的，并减少段落划分，减少连头数量，降低现场施工难度和强度，保证工程质量。
管道试压段划分，应结合管道壁厚、水源条件、沿线地形地貌、单体穿跨越工程位置（如：
隧道工程、定向钻工程）、阀室位置、地区等级等情况。
由于山区段地形起伏较大，试压管段高点处的压力不小于试验压力，低点处试压时所承受的环向应力不大于管材最低屈服强度的0.9倍；对于大落差段，低点处试压时所承受的环向应力不大于管材最低屈服强度的0.95倍；
试压分段中各区段长度不宜超过30km；
根据该段的纵、断面图，计算出管道最低点的静水压力，核算管道低点试压时所承受的环向压力，试压段上每种壁厚管道的最低点的实际试验压力必须保持低于达到90%最低屈服强度的压力。
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水压之和。
钢管的最小屈服强度计算公式：
δs=δ×2t/D（MPa）
δs为钢管允许最小屈服强度（MPa）；δ为钢材最小屈服强度（MPa）；t为钢管壁厚（mm）；D为钢管外径（mm）。
因此Φ813x11.1钢管最小屈服强度13.24Mpa，Φ813x12.7钢管最小屈服强度为15.15Mpa。
钢管允许高差计算公式：
⊿H=（0.9δs–P）/（ρ×g）
⊿H为最高点与高低点允许高差（m）；δs为钢管最小屈服强度（MPa）；P为管道强度试验压力（MPa）；ρ为水的密度（kg/m3）；g为重力加速度（m/s2）。
通过计算90%最低屈服强度（δ=485MPa）时的最大允许高差，按照试压分段的划分原则，经计算管道允许承受的压力和允许水柱高差见表
管道水压试验允许高差
地区等级
钢管壁厚
（mm）
最低试验压力
（MPa）
90%最低屈服强度的允许水柱高差（m）
Ⅱ
11.1mm
9.275MPa
11.916Mpa/264.1m
Ⅲ
12.7mm
10.5MPa
13.635Mpa/319.9m
4.3试压分段
根据4.2条的计算情况，同时结合现场的实际情况，将线路漳浦标段分为4个试压段落，4个清管、测径分段。
（详见试压分段及相关参数表和试压划分高程图）
分段
序号
桩号区段
距离
（km）
起始桩标高（m）和强度试验压力；严密性试验压力（MPa）
终端桩标高（m）和强度试验压力；严密性试验压力（MPa）
最高点位置（m）和最小强度试验压力；严密性试验压力（MPa）
最低点位置（m）和最大强度试验压力；严密性试验压力（MPa）
高差
（m）
强度稳压时间；严密性稳压时间（h）
地区
等级
1
ZZD043a-ZZD054-30
10.27
ZZD043a
24.55m
10.56
7.56
ZZD054-30
4.56m
10.76
7.76
ZZD054-28
30.71m
10.5
7.5
ZZD054-27（12.7）
3.18m
10.77
7.77
27.53
4
24
二、三级
2
ZZD054-30-ZZD090
5.85
ZZD054-30
4.56m
11.09
8.09
ZZD090
14.66m
10.99
7.99
ZZD084
63.7m
10.5
7.5
ZZD074（12.7）
2.88m
11.1
8.1
60.82
4
24
二、三级
3
ZZD090-ZZD143
18.87
ZZD090
14.66m
11.79
8.79
ZZD143
3.3m
11.9
8.9
ZZD140
143.45m
10.5
7.5
ZZD143（11.1）
3.3m
11.9
8.9
140.15
4
24
二、三级
4
ZZD143-ZZD179
14.3
ZZD143
3.3m
11.65
8.65
ZZD179
3.29m
11.65
8.65
ZZD152-4
118.5m
10.5
7.5
ZZD160（11.1）
1.25m
11.67
8.67
117.25
4
24
二、三级
海西天然气管网二期工程漳浦标段分段试压断面图
-
4.4各段试验压力校核
（取0.90倍的钢管最低屈服强度）
第一段：
（ZZD043a-ZZD054-30）地区等级为二、三级，管材壁厚11.1/12.7mm，高差27.53m。
最低点在ZZD054-27，管材壁厚12.7mm，最大试验压力为10.77Mpa<13.635Mpa，同时也小于（管材壁厚11.1）11.916Mpa，故此段满足试压要求；
第二段：
（ZZD054-30-ZZD090）地区等级为二、三级，管材壁厚11.1/12.7mm，高差60.82m。
最低点在ZZD074，管材壁厚12.7mm，最大试验压力为11.1Mpa<13.635Mpa，同时也小于（管材壁厚11.1）11.916Mpa，故此段满足试压要求；
第一段：
（ZZD090-ZZD143）地区等级为二、三级，管材壁厚11.1/12.7mm，高差140.15m。
最低点在ZZD143，管材壁厚11.1mm，最大试验压力为11.9Mpa<11.916Mpa，故此段满足试压要求；
第一段：
（ZZD143-ZZD179）地区等级为二、三级，管材壁厚11.1/12.7mm，高差117.25m。
最低点在ZZD160，管材壁厚11.1mm，最大试验压力为11.67Mpa<11.916Mpa，故此段满足试压要求；
5、试压介质的选择
5.1水源和排水地点
根据试压段落的划分和试压点的确定，在每个试压点，从原有省（县）道或乡村公路，按施工便道修筑方法，修筑一条施工便道至试压点，确保试压工作顺利进行。
本标段试压点暂按管线贯通后确定，即分4段试压，共2个试压取水点，即ZZD143试压点、ZZD054-30试压点。
试压前获取水压试验用水的取/排水许可证（如需要），并向旁站监理提供一份复印件。
在试压期间，现场保留取/排水许可证。
在许可证规定的范围内进行取/排水作业。
5.2试压水质分析
所有试压用水均先抽入试压场地内修筑的沉淀池，经过沉淀池过滤后，并送至漳州市水质化验部门化验，水质清洁，无油污，pH值6～9，最大盐分2000mg/L，最大固态悬浮颗粒不大于50mg/L为合格试压水。
并将水质分析化验报告提交监理分部。
试压前取得当地用水管理部门的排水许可证，在当地部门许可的范围内排水。
取/排水点及各分段注水量
序号
桩号范围
长度（km）
高差
（m）
注水总量（
）
取水位置
拟排水位置
1
ZZD043a-ZZD054-30
10.27
27.53
5330
ZZD054-30
鹿溪河
ZZD043a
2
ZZD054-30-ZZD090
5.85
60.82
3036
ZZD090
3
ZZD090-ZZD143
18.87
140.15
9793.53
ZZD143
水库排水渠
ZZD090
4
ZZD143-ZZD179
14.3
117.25
7421.7
ZZD179
25581.23
6、试压设备的选择
6.1所需的设备
6.1.1空气压缩机
根据最长管段长度、管段最高高差、以及清管速率（清管器的运行速度控制在3－5公里/时）推动清管、排水清管器，并在排水和导水期间能够克服高差静水压头计算选择。
压风机排量、压力与清管器运行速度的关系
Q
M³/min
V
Km/h
P（Mpa）
压风机排量、后推压力差、清管器运行速度对照表
30
（1台压风机）
60
（2台压风机）
90
（3台压风机）
0.1
3.55
7.1
10.65
0.2
1.77
3.55
5.31
0.3
1.18
2.36
3.54
0.4
0.885
1.77
2.655
0.5
0.71
1.42
2.13
0.6
0.592
1.18
1.776
0.7
0.507
1.01
1.52
0.8
0.44
0.88
1.32
0.9
0.39
0.78
1.17
1.0
0.355
0.71
1.065
从表中可以看出,在清管测径过程中,通球的压力差在1.0Mpa以下。
根据管道分段、地形高程、起动压差，四个分段最大高差压力1.4Mpa，,通球、扫水清管时选用1-2台空气压缩机能够满足清管器运行速度的需求。
选择如下规格型号的空气压缩机：
3.1.1.1大排量中压力压风机（车）2台，规格型号XHP1070WCAT、额定压力2.4MPa、额定排气量30.3米3/分。
5m³储气罐一个。
6.1.2清管器
所有清管、注水、排水的清管器要配备有电子跟踪装置，应适用于管线弯管和弯头的曲率半径，符合设计要求，清管球注满水过溢量3%-10%，皮碗清管器过溢量1%-4%。
清管器——直板皮碗混合型，刚性轴，双向。
用于注水前清除管段内固体物质和碎屑。
钢丝刷清管器——刚性轴，双向。
用于注水前清除管段内灰尘和氧化皮。
注水清管器——刚性轴，配备4片双向聚酯盘。
排水清管器——和注水清管器一样。
6.1.3试压及注水设备
多级离心泵：
中扬程注水泵1台，为多级离心泵，电机驱动,型号D155-30*7，流量为155m³/h，扬程为210m。
注水泵应形成足够的排压，以达到规定的注水速率，以防在试压段内夹杂空气和克服试压段高差。
高压泵：
能够将管道压力升到最高试验压力以上，压力泵应当维持稳定的加压速度，出水管道应安装止回阀。
高压柱塞泵型号3D5-55-75；流量16.08m3/min，排水压力20MPa，2台；
流量计—涡轮类型，液体流量计，型号FR80-EN1092-1（DIN）PN100，流量范围
2.83m³/h--198m³/h，承压25Mpa。
6.1.4仪表
压力表——弹簧管型，表盘直径为200mm，量程为0～25Mpa，最小刻度显示0.1Mpa，精度不低于1级，有当前校验证书。
每段试压时的压力表不应少于2块，分别安装在试压管段的首末端。
温度自动记录仪——1套，在水压试验时安装在管道上，自动记录水温。
压力自动记录仪----试压管段的首端还应安装一个压力自动记录仪和压力天平。
管段压力读数以压力天平为准；
6.1.5钢管和管件
要求临时配管、管件、阀门、螺栓和其他参加试压的配件能在规定压力或更高压力下使用。
注水泵、高压泵和试压头的连接要求用刚性配管（不许用软管）。
试压头用工程用管制作，预先安装好注水、排空、排水、仪表接管及阀门。
试压头应采用椭圆型封头，并按照批准的线路焊接工艺规程焊接到管道上，试压头与试压管段焊口经双百检测合格后方可向试压段内注水（角型焊口应采用渗透检测）。
试压头要经过预先试压，压力达到要求的最高强度试验压力，稳压1小时。
制作试压头4套。
收发清管器常用收发筒，仅适用于低压空气。
可安装法兰盲板，便于装入清管器时快速打开。
制作收发球筒1套。
6.1.6辅助设备
运输车辆—额载8t，2轮驱动，数量2台。
临时排水管线—无缝钢管，规格DN150，数量1.5Km。
现场辅助设备—挖掘机（CAT320）2台、25t汽车吊1台、平板卡车1台，油罐车（5t）1台，柴油发电机组，300KW，1台、通讯设备4部。
6.2试压设备校验
试压用仪表应由具有资质的检测校验单位出具的校检报告，并在水压试验作业前2周报送监理部。
试验仪表的使用时间必须在校检报告有效期限内，若过期应重新校验经监理认可后才可继续使用。
7、施工计划内容
7.1通球清管计划
试压段编号
起止位置
长度（km）
计划开始时间
计划完成时间
1
ZZD043a-ZZD054-30
10.27
2015.12.20
2015.12.21
2
ZZD054-30-ZZD090
5.85
2015.12.22
2015.12.23
3
ZZD090-ZZD143
18.87
2015.12.25
2015.12.26
4
ZZD143-ZZD179
14.3
2015.12.27
2015.12.28
7.2试压计划（包括注水、强度和严密性试压、排水清扫等）
试压段编号
起止位置
长度（km）
计划开始时间
计划完成时间
1
ZZD043a-ZZD054-30
10.27
2016.01.04
2016.01.10
2
ZZD054-30-ZZD090
5.85
2016.01.11
2016.01.17
3
ZZD090-ZZD143
18.87
2016.01.19
2016.01.27
4
ZZD143-ZZD179
14.3
2016.01.28
2016.02.05
8、清管测径试压方案
8.1试压段起止点的选取
试压管段起止点位置要便于取排水，排水点要远离饮用水水源地和居民区。
8.2试压头的检查
使用试压头前，完成全部仪表、高压阀门、接头等部件的安装。
并在试压前通知分部监理到场检查并证明试压设备的合格情况。
在水压试验前，要彻底检查试压头，确保所有的管件、阀件无漏、无损，达到安全要求。
8.3管道清管、测径
施工准备
完善清管试压分段
管道通球、扫线
注水、排水
管道强度试验
管道严密性试验
排水、吹扫
建立上水系统
泄压处理
合格
合格
不合格
不合格
8.3.1清管、测径施工程序
8.3.2清管、测径准备
（1）用压缩空气推动清管器通过全部试验管段，清管器的运行速度控制在3－5公里/时，清管作业应白天进行，不得使用黄油或者类似物质润滑清管器。
（2）每个试验管段的首、末端安装收、发球筒，结构示意图如下。
其中，收球筒进气控制阀用引管引出后安装在其侧面10m以外。
（3）收、发球筒采用φ813×12.7mm钢管制作，材质L485NB或Q235。
收发球筒上的螺栓全部上满，收发球筒螺栓为M22的40MnB螺栓，螺栓抗拉强度σb≥805Mpa、σs≥805Mpa、伸长率δs≥13%、冲击功AKV≥34J，满足施工安全和质量要求；
（4）发球筒安装前先将清管器放入管段内并推进1－2m；
（5）为使收球端排气不吹起灰尘，收球筒排气管高出地面1.0m；
（6）收球筒内堵板处放置柔软毛毡，厚度0.8m，以防清管球撞至堵板；
Q235
Q235
8.3.3通讯联络系统
清管段的首末端要确保信息畅通；在鹿溪河定向钻、几处高点位置设置监测点，其余管段每2Km设置1个监测点，放置一个清管器信号接收装置，派专人监测，配备手持高频对讲机，保持联络，及时汇报清管器通过情况。
为便于通报联络，每个监测点固定编号。
8.3.4管道清管、测径步骤
第一步：
通直板双向4片聚酯盘（或皮碗）清管器，清除管内的固体物质。
第二步：
通带钢丝刷的磁力清管器，清除泥沙、焊渣和氧化皮。
如果清除不净，应增加清管次数继续清理。
第三步：
通带测径板的清管器（测径板的直径大于等于该管段最小内径的90％并小于该段热煨弯管内径的95％），以确定管道是否存在超标变形。
第四步：
通泡沫清管器清除灰尘和氧化皮。
8.3.4.1清管
（1）在每个试验管段的末端安装临时接收装置，接收清管球和管段的施工碎屑。
（2）与管体相连的配管等承压装置提前按要求进行水压试验，合格后方可使用。
（3）每段清管前检查清管器皮碗的外形尺寸变化、划伤程度，对磨损较大的皮碗进行更换。
（4）吹扫前确保截断球阀处于全开状态。
（5）清管器要通过全部试验管段，清管器运行速度宜控制平均在3km/h～5km/h为宜，工作压力宜为0.05MPa～0.2MPa，如遇阻可提高其工作压力，但最大压力不得超过管道设计压力。
清管器应不间断通过试验管段，当清管器距收球筒1－2Km时，发球端降低排量，使清管器缓慢进入收球筒，以防剧烈撞击；确认收球筒收到清管器时，停止运行空压机，待管段内压力降至大气压时，打开收球筒取出清管器，清除残渣并测量记录。
（6）清管要做到所有的固体物质、灰尘和氧化皮完全清除；最后一次通清管器时，管道内要无污物吹出，保证所有的污物和小的金属物体完全排除。
（7）每段清管前检查清管器皮碗的外形尺寸变化、划伤程度，对磨损较大的皮碗进行更换。
（8）清管过程中清管时要做好入口压力记录，在收球处观察排出气体的颜色，最后一组清管器清出后，开口端不再排除杂物为合格，停止清管；按业主或监理的规定做好记录，业主或监理签字确认合格。
（9）清管故障及处理方法
清管故障可从它所表现出来的现象加以分析，并采取相应措施进行处理：
接收端空气排量大，且清管器停止或行走缓慢，原因有两个：
①清管器没装好，解决措施是泄压后打开发球筒检查清管器是否发出，并重新装好进行清管；
②清管器途中损坏，解决措施是泄压后重新装入第二个清管器，重新清管。
造成清管器卡堵在管道内，接收端不排气或排气量很小的原因是管道变形较大，或者管道内有特殊杂物，解决措施为：
①提高空气压力，设法增压推动，增压一般不超过300psig（2000Kpa），将清管器冲出，然后发射带跟踪仪的清管器，找出卡点割管处理；
②泄压后用加带跟踪仪的清管器反向清管，找出卡点割管处理；
③如果确定含水是造成卡壳的原因，可以采用更高的压力以利于水的移动。
如果采取以上措施仍然不能使管内清管器移动，就只好割管取出，然后修补管道。
8.3.4.2测径
（1）测径清管器为4-聚酯杯形皮碗清管器，配有8mm厚的铝测径圆板（测径板的直径大于等于该管段最小内径的90％并小于该段热煨弯管内径的95％）。
（2）铝测径圆板安装在第3和第4个聚酯
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