通球试压干燥施工方案0820.docx
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通球试压干燥施工方案0820
目 录
1、编制依据
1.1设计文件及图纸
1.1.1韩-渭-西煤层气管道工程大荔段、蒲城段、渭南段、西安段、阀室、站场施工图纸
1.1.2韩-渭-西煤层气管道工程线路、站场施工技术要求
1.1.3韩-渭-西煤层气管道工程设计交底
1.2施工技术标准及验收规范
1.2.1《油气长输管道工程施工及验收规范》GB50369-2006
1.2.2《油气输送管道穿越穿越工程施工规范》GB50424-2007
1.2.3《输气管道设计规范》GB50251-2003
1.2.4《天然气管道干燥施工技术规范》SY4114-2008
1.2.5《石油天然气建设工程施工质量验收规范通则》SY4200-2007
1.2.6《石油天然气建设工程施工质量验收规范输油输气管道线路工程》SY4208-2008
1.2.7《石油天然气建设工程施工质量验收规范管道穿跨越工程》SY4207-2007
1.2.8《健康、安全与环境管理体系、第一部分：
规范》Q/SY1002.1-2007
1.2.9除以上标准、规范外，工程施工及验收还应遵守国家现行的其他有关法律法规、规范、标准的要求。
2、工程概况
2.1线路概述
我公司施工的三、四标段线路干线全长59.56Km，设计压力为4.0MPa，管径为φ559mm，壁厚为6.3mm、7.1mm、8.0mm、8.8mm、10.0mm，材质为L360MB，线路施工已全部完成，同时管道分段通球清管、分段测径完成并合格，管道分段严密性及强度试压完成并合格。
现准备站间通球、干燥和投产氮气置换工作，但应业主会议要求（2012年2月21日中石油渭南煤层气管输有限责任公司（以下简称“渭南管输公司”）召开了韩-渭-西煤层气管道投产前工作准备会议的会议纪要），在投产前：
决定实施韩-渭-西煤层气管道投产严密性试压作业，暂定试压压力为0.6MPa，分为站间线路试压和站场阀室试压两步，采用压缩空气试压。
在2012年7月份大庆已负责完成韩城首站至大荔分输站段站间通球、试压、干燥，同时已把氮气封存在韩城首站--1#阀室之间19.7km线路段。
本次站间通球、试压、干燥为大荔分输站至5#阀室段，干线全长73.29Km（大庆段13.73Km，吐哈段59.56Km）。
由大庆油建和吐哈油建联合完成，各负责各自承建管道范围内的检测。
2.2主要工程量
序号
项目名称
桩号/位置
管径（㎜）
壁厚（㎜）
长度（km）
1
通球
大荔站～5#阀室
φ559
6.3、7.1、8.0、8.8、10.0
73.29
2
试压
大荔站～5#阀室
φ559
6.3、7.1、8.0、8.8、10.0
73.29
3
干燥
大荔站～5#阀室
φ559
6.3、7.1、8.0、8.8、10.0
73.29
3、通球、试压、干燥方案
3.1通球、试压、干燥流程
3.2通球、试压、干燥设备、材料和相关设施的配备
根据韩-渭-西煤层气管道工程大荔站至5#阀室段（标段二、标段三、标段四）气压试验的工程量，为确保本标段通球、试压、干燥的顺利进行，我项目部调用如下通球、试压、干燥设备、材料和相关设施。
3.2.1空气压缩机
1）2台低压空气压缩机，额定压力为2.40MPa，额定压缩量分别为25m3/min，以保证有足够的压力和输气量进行管道通球、试压、干燥。
2）2台低压空气压缩机，额定压力为2.10MPa，额定压缩量分别为24m3/min，以保证有足够的压力和输气量进行管道通球、试压、干燥。
3）干燥机采用ADL-180，额定输气量为180m3/min，空气处理露点为-40℃以下，以保证有足够的干燥空气进行管道干燥施工。
3.2.2清管器
1）杯型皮碗清管器----刚性轴，配备4片聚酯杯形皮碗，单向。
2）泡沫清管器----φ559mm，配备4片。
清管器原则上只能行走一次，如一次行走后仍然处于良好状态，在试压检查员的许可下可重复使用。
3.2.3检测所用仪器、仪表
1）清管、试压用的压力表经过检定，并在有效期内使用。
2）压力表采用弹簧管型压力表，表盘直径为150mm，精度不应低于0.4级，量程为0—1.6Mpa，最小刻度读数为0.2Mpa。
3）温度计采用工业温度计，量程为-30℃~100℃，最小刻度为0.5℃。
4）露点仪,DM70电子感应式，两成为-80℃~80℃。
5）试压棚采用轻便的遮掩棚，周围封闭，有照明，采暖，采用发电机提供电源。
6）照明—在夜间清扫、注水、加压和排水期间，采用发电机为空气压缩机、泵提供电能，并为管线区和试压棚提供照明。
3.2.4收发球筒
站间通球采用大荔站已建发球筒，收球筒采用临时收球筒，预制在5#阀室管道未端，通球距离73.29km，在试压前进行通球扫线。
3.3施工准备工作
1）成立清管试压干燥组织机构；
2）落实好通球试压干燥各种机具设备、材料；
3）落实好通球试压干燥技术措施；
4）向参加清管试压干燥人员进行技术质量、安全交底。
3.４管道通球、清管
1）通球清管采用低压空气压缩机进行。
2）在大荔站发球筒截断阀前后分别接入空压机接口，并将空气压缩机排气与管道进气口连接好，然后启动空压机，用压缩空气推动清管器对管线进行清扫。
3）清管器使用前，应检查清管器皮碗、直板的外型尺寸变化、划伤程度，对磨损较大的皮碗进行更换，然后按下列顺序依次发射清管器：
第一步发射单向4片杯型皮碗清管器2个，第二步发射清管器。
在发射清管器过程中，不得使用黄油及其它类似物质进行润滑。
4）在管道清扫过程中，清管器运行速度宜控制在3km/h~6km/h，工作压力宜为0.05MPa~0.2Mpa。
管道清管行走1遍，直到所有的固体物质、灰尘和焊接氧化皮完全清除。
5）在管道清扫过程中如遇阻力可提高吹扫工作压力，但最大压力不得超过管道设计压力。
如果使用这种办法仍然不能使管内清管器移动，必须查找原因，若因管瘪，割除瘪管段，取出清管器，然后重新焊接管道。
6）管道清扫完成后，拆除临时收发球筒，在管段两端安装压力测试头或临时盲板密封管线，防止灰尘、水或异物进入管内，保证试验管段在试压时内部清洁及试压人员的安全。
3.5管道试压
1）管段升压采用4台低压空气压缩机进行升压，直至达到试验压力。
2）试验升压应缓慢进行，每小时不应超过1.0MPa，先升至30%试验压力，稳压30min；再升至60%试验压力，稳压30min。
稳压期间检查试压系统有无异常现象，如无异常现象升至试验压力。
稳压时间应在管段两端压力平衡后开始计算。
在达到100%试验压力后，关闭阀门。
稳压24小时，压降不大于１%试验压力值，且不大于0.1MPa为合格。
3）试压完成后，为了节约能源，保证工期，我们将用它做为气源，完成相邻试压段的清管、升压等工作。
3.６管道干燥
1）管线干空气干燥主要是通过干燥机组提供的带压干空气驱动泡沫清管器对管线内的游离态水进行吸附并进行干空气隔离置换及干燥吹扫，以达到携带水分干燥管道的目的。
站间通球清管合格后，即可进行站间管线干空气干燥。
2）首先，拆除空压机与发球筒进气阀的连接，连接干燥机（干燥机入口接空压机出口，干燥机出口接发球筒进气阀）。
调试系统，提供给干燥机0.5-0.8MPa压力，使空压机与干燥机正常工作，出口露点达到-40℃以下。
然后用露点为-40℃以下的干燥空气推动一系列泡沫清管器，对管线反复进行干空气隔离置换、密闭吸附和微正压（0.01—0.05Mpa）吹扫，直到泡沫清管器增重不明显，末端露点达到-20℃以下符合干燥验收标准，如下图所示：
干燥过程中，露点逐渐降低，当降低到-20℃露点后，露点的变化将不再明显，此时的气体含水量很低，管道可达到干燥标准，干燥过程中露点变化曲线需满足如下示意图：
3）当管道末端出口处的空气露点达到-20℃以下，同时最后一枚泡沫清管器到达末端后，将管段置于微正压（0.03MPa～0.05MPa）的环境下密闭稳定4小时，使管线内的干燥空气与潮气充分混合吸附。
通知IPMT、监理代表准备干燥验收。
4）管线干空气干燥验收：
A、密闭稳定4小时后再次进行末端露点检测，末端检测露点达到-20℃以下且露点升高不超过3℃为验收合格。
B、管段末端与沿线各阀室露点验收合格后，须由监理、IPMT、施工承包商三方代表在干燥记录上最终签字认可。
４、通球、试压、干燥施工总体计划
工程
长度（Km）
施工准备
施工时间
备注
大荔站-5#阀室通球
73.29
1个工作日
2个工作日
大荔站-5#阀室试压
73.29
1个工作日
4个工作日
稳压、泄压
大荔站-5#阀室干燥
73.29
2个工作日
5个工作日
计划从大荔站进行大荔站至5#阀室的站间通球工作，待通球完成且合格后，再进行试压。
由大荔站至5#阀室进行整体试压，试压长度为73.29Km，待升压至要求压力0.6MPa后，稳压24h，压降在规定范围内为合格，如站场阀室需要试压增加试压时间。
试压稳压合格后，进行管道干燥施工，由大荔站向5#阀室进行干燥施工，线路长度为73.29Km。
4台低压压风机向干燥机供气，使空压机与干燥机正常工作，出口露点达到-40℃以下，然后用露点为-40℃以下的干燥空气推动一系列泡沫清管器，对管线反复进行干空气隔离置换、密闭吸附和微正压（0.01—0.05Mpa）吹扫，直到泡沫清管器增重不明显，末端露点达到-20℃以下符合干燥验收标准。
5、质量措施
1）当清管器受阻时，可逐渐缓慢提高压力。
若清管器卡在管道内，找到清管器被卡位置，排除管内气体，割断管道取出清管器及障碍物，然后按规定连头，再重新清管。
2）气压试验结果的评定和返修工作
（1）经过试验稳压时间后，经检查无渗漏，压降率不大于允许压降率为合格。
（2）若压降率超过允许压降率，应设法找到渗漏处，清楚漏点后，将压力降为零压力后方可进行焊接作业，进行复试直至合格为止。
6、HSE措施
1）成立通球清管、试压、干燥HSE领导小组：
组长：
李德锋
副组长：
侯宝健 张平中
成员：
王劲松 刘胜华 张彦彦 张金龙 郭瑞波
2）试压开始前项目部向参加试压的施工人员进行详尽的技术、质量、HSE交底。
参加试压的技术负责人向参加试压的人员进行交底和技术培训，做到每个人知道自己的工作范围、操作规程、注意事项以及遇到紧急情况时的应急处理措施。
3）试压时，现场出口前方50m、左右20m为警戒区，亦为禁区，非操作人员严禁入内。
4）试压时以管线为中心，两侧各50米范围内为禁区。
以插小旗、拉绳、撒白灰等方式划分试压禁区，设专人值班，严禁无关人员进入。
试压操作人员在升高压时也严禁进入禁区。
在禁区外设立观察站进行观测。
5）升压时盲板和封头对面不准站人，发现泄漏时应立即停止升压，不准带压补焊和紧固螺栓。
6）夜间施工时设置足够的、固定的照明设施。
7）在试压现场配备专职人员和专用车辆。
8）保证整个试压过程中的通讯联络畅通，并合理安排人员及设备，防止人员过度疲劳。
巡线人员和设备在强度试压的升压和稳压期间严禁在管线上行走，应在管线中心6m以外行走。
非操作人员不得操作设备。
严禁串岗、脱岗、睡觉和酒后上岗。
9）整个试压过程中，严禁敲击试压管道及与其连接的部件。
10）升压前整个试压系统和升压设备要仔细、认真地检查，确认设备完好、操作灵活、保护接地牢固；润滑制动、加压、放空等设备符合出厂文件规定，达到正常工作条件。
试压系统阀门操作方便，开关灵活，焊接部位经无损检测完全合格。
11）为了防止放空管震动，应加固放空管，确保安全。
在整个试压过程中严格按照试压文件执行，按照业主及监理要求认真填写各种记录。
12）每次清管的作业产生的污垢和杂质提供接收容器，然后集中处理，不允许排放到附近土地上。
13）管线经过村庄及穿路处，派专人巡视管线，有情况及时报告。
14）管道试压前，对靠近管道的村庄及公路等一律张贴试压通告，在试压期间请村民或行人不要在管道附近停留。
7、劳动力需求计划
序号
职务
人数
职责
1
机组长
1
主持全面工作
2
技术员
1
施工技术、资料整理
3
HSE监督员
1
施工HSE管理
4
电焊工
2
扫线、试压部件焊接
5
管 工
1
扫线、试压设备、管线安装
6
起重工
1
扫线、试压设备、管线吊装
7
电 工
1
扫线、试压设备电器维护管理
8
火焊工
1
配合管工、电焊工
9
操作手
5
发电机、空气压缩机
10
司 机
5
指挥车、班车、板车、吊车、拖车
11
巡线工
4
沿线巡逻、警戒
12
小 工
6
８、机械设备、材料需求计划
8.1机械设备需求表
序号
设备名称
规格
单位
数量
备注
1
低压压缩机
25m3/min2.5MPa
台
2
2
低压压缩机
21m3/min2.4MPa
台
2
3
干燥机
180m3/min
台
1
4
焊接工程车
Dc-400
台
1
5
气焊工具
套
1
6
皮卡车
日产
台
2
7
吊车
8T
辆
1
8
油罐车
辆
1
8.2施工材料需求表
序号
设备名称
规格
单位
数量
备注
1
清管器
DN550
套
2
2
泡沫清管器
DN550
套
6
3
针型阀
DN156.4MPa
个
6
4
清管器皮碗
DN550
片
8
5
压力表
0~1.6Mpa
块
4
6
露点仪
20~-80℃
台
1
7
含氧仪
百分比精度
台
1
8
压力表底座
个
10
9
压力表接头
个
10
10
高压管
Ф89×6mm
米
80
1个站位
11
高压管
Ф20×4mm
米
50
12
温度计
0-100℃
支
4
13
钢板
8mm
m2
2
14
导链
3T
个
2
15
电缆
米
200
照明等
16
照明灯
1000W
支
3
17
收球筒
DN600
个
1
9、通球、试压、干燥平面布置图
`
发球
发球筒
附件1：
试压时间计算
管道正常气压为1个大气压压力，为0.1MPa，试压强度为0.6MPa。
所需总气量为
（0.559/2）2×3.14×73.29×1000×6=108000m3
4台压风机每分钟供气量为80m3/min，按损耗20%计算，并且随着管道压力越高，压风机出口压力会相应减小。
108000/80/60/0.8=28h
理论计算得出大荔站至5#阀室升压时间为28小时。
干燥工期计算方法
以大荔站-5#阀室73.29km管线通球干燥为例，计算工期如下：
1）通球干燥设备的连接和调试，前后约2天；
2）经扫水后，实际管道中的水膜厚度约为管道粗糙度的3-5倍，0.03—0.05mm，管道内含水量按管道内壁0.05mm水膜计算，管道长度73.29km，埋地温度为10℃，干燥机排量为10800m3/h（180m3/min），干空气露点为-40℃，则干空气干燥施工连续时间计算如下：
管线内水膜水量：
m0=πDLδρ=3.14×559×73.29×0.05×10-3×1000=6487.44kg
干燥结束时管道内存留水量：
m1=1.074/1000×V体积=19.31kg
V体积=πR2L=3.14×（559/2×10-3）2×73.29×1000=17977.86m3
（露点-20℃时气体含水量为1.074g/m3）；
干空气的干燥能力：
H=Hs-H0=9.309-0.1757=9.1333g/m3；
Hs—露点10℃时饱和空气的含水量为9.309g/m3；
H0—露点为-40℃干空气的含水量为0.1757g/m3
干燥器的干燥能力：
W=HQ=9.1333×10-3×10800×0.75=73.98kg/h
Q—干空气流量为10800m3/h；
压缩空气通过干燥机有25%损失，干燥器干燥能力需乘以0.75的系数。
干燥时间：
T=（m0-m1）/W=（6487.44-19.31）/55.48=116.58小时（约5天）
因此，通球干燥总工期=2+5=7天
一个排量为180m3/min的通球干燥机组，进行73.29Km直径Φ559mm的管线通球干燥施工，总工期约为7天。
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