通球试压方案.docx
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通球试压方案
桓台-邹平天然气管道复线工程
通球、试压方案
编制：
审核：
审批：
中建一局集团安装工程有限公司
管道工程项目部
二0一一年六月十日
通球、试压方案
一、施工组织设计编制依据
1.招标文件提供的资料；
2.施工现场踏勘资料；
3.定额文件；
4.国家现行的法令、法规，地区颁发的安全、消防、环保、文物等管理规定；
5.GB50369-2006油气长输管道工程施工及验收规范
6.GB50242-2007油气输送管道穿越工程施工规范
7.GB/T16805-2009液体石油管道压力试验
7.公司现有资源及以往类似工程施工经验。
二、工程概况
2.1工程名称：
桓台—邹平天然气管道复线工程
2.2建设规模：
该管线总长度约24.9km，管道设计压力为4.0Mpa，管径为Φ323.9×6.3。
管材为L290MB，一般线路用管采用螺旋缝埋弧焊（SSAW），弯头、弯管及放大图穿越位置采用直缝埋弧焊（LSAW）钢管。
一般线路选用管材规格为Φ323.9×6.3（SSAW），放大图穿越位置管道规格选用Φ323.9×6.3（LSAW）。
冷弯弯管（R=40D）及热煨弯头（R=6D）选用管材规格为Φ323.9×6.3（LSAW）。
2.3建设地点：
淄博桓台、滨州邹平
2.4工程特点：
施工作业带主要在农用耕地，有河流等。
2.5计划工期：
工期历时90天
2.6社会依托及自然条件
2.6.1自然条件
位于华北平原东部、山东省中部，地处暖温带，属湿润的温带季风气候，四季分明，雨热同期，景色优美，气候宜人。
年平均气温13.9℃，年平均降水量678.3毫米。
最热月份为七月，平均气温为26℃，最冷月份为一月，平均温度为-2℃。
2.6.2地形、地貌、地质
本项目管线所经区域为平原地貌，地势平坦。
2.7沿线交通条件
沿线交通条件整体较好，本管道工程沿线交通条件整体较好，公路纵横交错。
主要公路有月河五路、月河六路、北外环路等。
道路总体可利用率较高，有利于管材的运输及施工机具设备的进出场。
三、实施总体方案
1.机构组织及分工
1.1小组组长：
徐春杰
副组长：
徐利杰
成员：
张晓庆、姚勇、吕正辉
1.2作业队安排
操作手：
4人管工：
2人电焊工：
4人
起重工：
1人火焊工：
1人其他：
10人
2.需达到的条件
全线安装完成并全线贯通，各支线路附件安装调试完毕后，由指挥部组织监理、设计、施工及有关部门，对全线路（包括站场、阀室在内）进行联合检查确认后，方可实施线路通球、试压工作。
3.关键工程项目和施工工期的确定原则
3.1关键工程项目
根据对管道工程施工工序的分析，存在如下关键工程项目，作为施工关注的重点：
1）由业主组织设计、监理、施工及有关部门人员，对本标段全线包括阀室在内进行验收，要求所有与线路有关的施工项目内容均达到清管、试压条件。
2）具备清管、试压装置及设备停放场地。
3）落实所涉及的设备和材料，保证在计划时间内及时到场。
3.2确定施工工期的原则
按照管线划分的施工段的实际情况，合理布置施工机组的位置，减少机组的搬迁次数；
合理安排施工顺序，协调好工序之间的衔接，做到均衡施工；
充分考虑地形、地貌、季节对管道通球、试压的影响，难易结合，控制施工进度；
提高机械设备的利用率，减少机械、设备闲置时间。
4.施工部署
4.1桓台-邹平天然气管道复线工程通球、试压一次性完成。
4.2试压介质
4.2.1水源和排水地点
经我方沿线查看与当地关部门取得联系后决定各段取、排水的位置：
表1水源、排水清单
试压段
水源点
位置
排水点
位置
HT01-ZP50
ZP50桩
月河五路
HT01
马桥
4.2.2用于水压试验的水质必须符合以下要求：
a）ph值6-9
b）盐份含量≤2000毫克/升
c）总悬浮物≤50毫克/升
4.3通球试压设备
4.3.1空气压缩机
阿特拉斯（美国产）空气压缩机1台，压力等级2000Kpa，无油，后置冷却器，综合排气量为30m3/min。
4.3.2注水设备
b）高扬程注水泵——排量为150m3/h，扬程300米，能防止在试压段内夹杂空气。
注水泵能形成足够的排压，以便达到规定的注水速率，和克服试压段高差静压。
c）压力泵——撬装，排量为7m3/h0.45、32MPa。
d）潜水泵——型号WQ60-10-4、WQ14-18-1.5两种。
四、实施程序
联合检查→通球→试压→排水
五、实施措施前期准备工作
1.技术准备
1.1施工技术标准、验收规范的准备
根据管道工程施工的要求，在开工前收集整理能够满足现场施工需求的施工规范及相关的技术标准，质量评定标准按照业主指定规范或标准执行。
1.2施工组织设计的编制及施工技术交底
1）开工前，依据施工现场现场实际情况编制施工组织设计、作业指导书等，并及时上报监理和业主批准；
2）开工前组织有关人员熟悉和掌握管道施工技术要求及标准规范的要求。
3）由工程技术人员对参与管道清管、试压的施工人员进行详细的技术交底，使所有人员能够明确施工方法和具体的质量要求，施工过程中的注意事项等。
2.由业主组织设计、监理、施工及有关部门人员，对本标段全线包括阀室在内进行全面验收，要求所有与线路有关的施工项目内容均达到通球、试压条件。
3.落实所涉及的设备和材料，保证在计划时间内及时到场。
六、通球技术措施
1.通球前应将与无关的工艺管线进行隔离，以防止脏物进入。
2.考虑线路较长，清管器采用带跟踪仪的聚氨脂皮碗式清管器。
3.清管球的过盈量为5%～8%，通过的最小曲率半径不应小于6DN。
4.通球清管后管线排出无水、无杂物、无铁锈等，主要排出无水后该段清管为合格，一般两次清管即完成清管工作。
通球清管流程示意图：
5.操作步骤：
第一次采用直板皮碗混合型清管器清楚固体碎物，第二次采用带钢丝刷的磁力清管器清除焊渣和氧化皮，第三次采用带测径板的清管器检测管道内径，以确定管道是否存在变形，第四次采用泡沫清管器清除灰尘和氧化皮。
通球清管介质采用压缩空气。
1）清管前，应检查清管器皮碗的外形尺寸变化、划伤程度、变形、磨损程度，对磨损超标应更换。
2）清管器必须安装电子发射机，安装前要检查其电源和信号发射接收情况。
3）利用发球筒，将压风机送风管连接上。
4）送风前打开首端进气口的阀门，将其它各阀门关闭；打开收球端的排污阀和放空阀，关闭其它有关分支阀门。
5）发球端安装一块1.6MPa的压力表，必要时更换为4.0MPa的压力表。
6）管道投放带发射机的清管器，打开DN65进气阀，使用1台30m3/min压风车送风。
启动压风机，缓慢打开进气阀，使清管器平稳运行。
同时用接收机检测清管器是否运行，并记录启动压力、运行压力时间。
送风后应注意监视压力变化，一般压力波动证明运行正常，压力一直升高证明有卡球现象。
7）发球端配置人员操作值班，收球端配置人员负责监视排气情况和球到后报告工作。
8）发、收端及沿线监视点均配置联络通讯措施，经常互报情况，以便处理各类问题。
9）清管器到收球端后，首端停机末端泄压，当压力表完全回零后,打开取球。
10）清管排气利用放空阀、排污阀排空，扫出的积水全部排入业主指定排污点。
管线排出无水、无杂物、无铁锈等，主要排出无水后该段清管为合格，即完成该段清管工作。
12）工艺参数
清管器启动压力0.05-0.2Mpa，运行压力0.1-0.4Mpa，标准状态下运行速度约1-2m/s。
6.清管器卡阻的判断和处理
6.1清管器卡阻的判断：
当压力连续不断升高时，清管器可能卡阻不动，此时应用计算法估算出其运行距离，在用电子定位接收机准确找出清管器卡阻位置，并作出明显标记。
6.2当压力升高接近管道设计压力（事先要更换大量程压力表和其它耐高压管件）时，清管器仍不动。
在准确定位的前提下，由管道施工单位使用火焰切割器于清管器前后切割，人工解除卡阻故障。
七、管线试压技术措施
1.管道注水
按照管道设计要求，对管道进行水压实验。
试压场地为60×50m，买水作为试压介质，在上水处开挖一个5×5m2的沉淀池和蓄水池，用以蓄水和沉淀河水中含的泥沙，试压按照规范要求对全线24.9Km管线进行全线试压。
根据各试压段长度计算各试压段注水量（详见表5）：
表5各试压段注水量
试压段
标桩~标桩
管道壁厚（mm）
长度（Km）
注水量/Km（m3）
注水总量
1
HT01桩~ZP50桩桩桩
6.3mm
24.9Km
24.2
603m3
潜水泵的吸入口前加装过滤网，放置一定深度以防止吸入空气。
1.1在注水前进行最后检查、确认：
a）所有管子和螺栓接头不漏水。
b）试验接管装配得当。
c）泵和压缩机工况良好。
d）按注水速度注水时，水源供应充足。
e）注水作业时，在试验管段的末端要备有排水和放气点。
f）正确安装清管器。
1.2在注水过程中，记录注水压力、注水体积、环境温度。
1.3注水泵通过阀门与试压头相连，阀门的安装位置要大于清管器的长度。
最初，在注水清管器前面的管道内注入300米长或100m3的冲洗水。
持续注水推动注水清管器和冲洗水，直至试压管段注水完成。
1.4注水清管器的行走速度控制在0.5~0.8Km/h，防止下山坡段注水清管器速度加快，保证在注水时注水清管器后面的水流不会中断。
注水泵和试压头之间、或试压头之间（导水时采用）的管道连接使用钢管。
钢管和试压管段间安装单向阀。
1.5在注水过程中随时监测注水量，以便计算清管器已经行走多远，计算注水清管器的估计到达时间。
在接收段，通过排水管排除冲洗水，一旦看到注水清管器到达，便立即关闭排水阀。
清管器前面的空气使用放气阀排掉。
1.6利用注水泵将管道内的压力升至注水泵的最大承受压力。
注水完成后，可直接进入下步工序。
2.管道试压
注水完成后，在所有的接口处（除了压力表、高压泵的接口）安装盲法兰和封头，连接好试压泵按以下步骤进行。
2.1强度性试验
a）缓慢地增加试验压力，达到试压段最高点的最低试验压力的30%，停机稳压15min，检查所有的管件和连接段，看是否有漏水情况。
继续增大压力至试验压力的60％，停机稳压15min，检查漏水情况和系统的完整性；然后根据试压计划，继续增压力。
试压压力值为；强度试压为5.0MPa，稳压时间为4h。
b）增压速度应以每分钟不大于75kPa的均匀速率增加试验压力，达到试压段的最高点的最小试验压力的101％。
维持这样的压力直到地面上管子和管件都检漏完毕，试压检查员确定压力和温度稳定。
在低标高点，压力范围（开始）为最低试验压力加1%，而最高不能超过规定的90%最低屈服强度。
c）压力稳定后，试压管段在开始4小时强度测试前，要达到试验压力。
在稳压试验的时，每30分钟记录一次压力表的读数。
d）如果从试验开始压力损失就超过试验管段规定最低试验压力的1%，试验段将加水返回到原来的试验压力。
压降不超过试验压力的0.1Mpa为合格。
e）试压期间如果发生管道破裂，要进行修补，而后重复要进行压力试验，直至试压效果令人满意为止。
2.2严密性试验
a）降压：
将试压管段最高标高点的压力降到4.0Mpa的严密性试验压力。
为利于注水清管器完全进入到试压头内，采取从接收端试压头泄压。
b）严密性试验压力4.0Mpa稳定后，开始24小时的严密性试验。
在整个严密性试验过程中，每30分钟记录一次压力表的读数。
c）检查外部管道和管件有无漏泄情况，如果可能，将漏泄水收集到容器内，或者计算它的数量。
如果试验管道发现看得见的漏泄，停止试验，修补漏泄，重新开始24小时严密性试验。
d）对管线进行巡逻检查，检查管道有无漏泄，保障试压段内未经允许人员的安全。
管道全线要随时保持通讯畅通。
e）在规定的最低压力下，严密性试验24小时，以管线压降不大于1%为合格。
f）如果压力降超过1％，则应查找可能的原因，如由于温度降低或者轻微漏泄等。
达到满意的严密性试验结果后，慢慢泄压,待压力为零后。
拆卸所有的现场接头和仪表。
2.3试压故障及处理
2.3.1试压时管道出现故障，要找到位置和确定故障的原因。
在拆除泄漏钢管前，故障位置要彻底拍照。
如果泄漏出现在制管焊缝上，则出现泄漏的整根钢管要从管线上切除。
其它位置的故障，至少要从故障点每侧1米处切除。
切下的钢管上要标明它在管道上的位置和故障点的原组装焊接时的记录单上的桩号位置。
2.3.2管道试压失败报告
如果试压管段发生泄露，要编制管道试压失败报告。
报告内容至少要包括的以下情况:
a）管段泄漏位置和桩号
b）检测到泄漏时的压力（提供表格）
c）探测到泄漏的日期和时间
d）发现泄漏的日期和时间
e）泄漏修补的日期和时间，以及修补说明
f）泄漏原因（螺旋焊缝裂开，钢板裂纹，焊口裂纹，或其它等等）
g）估计损失的水量
h）向工程监理和业主提供一份详细的报告，汇报影响破裂的因素、可能的原因、所有设备的记录、破裂修补所需的人力物力（以天为单位）；并重新进行压力试验。
应在维修完成72小时内提交破裂和维修报告，在试压完成72小时内提交二次试验费用报告。
3.试压合格管道卸压
试压经过检查员验收通过后，尽快按照一定的速率减压，防止引起颤动。
减压的整个过程中要缓慢地开关放水阀，防止水击荷载损伤组装管道，阀门选择半开降压
4.管道排水及吹扫
管道排水和吹扫按以下程序进行：
a）排水点选择起点水沟。
在排水前24小时通知当地的有关部门及工程监理并得到许可；
b）排水管道采用硬管连接，排水端加以打桩固定，防止排水时排水管的摆动；
c）空压机通过管道连接在试压段末端试压头上预留的接头上；
d）用压缩空气推动扫水清管器进行管道扫水，根据排水管道排量，计算出清管器推进的速度，以防清管器的速度过快，造成管道内憋压；
e）拆除试压头、安装收发球筒；
f）根据管内积水情况，一般两次连续发射排水清管器，可以达到排水合格。
g）吹扫合格后,将西段管线及时连头,不能连头的应及时用堵头封死.
八、安全措施
1.为确保工程优质、高效、安全顺利完成，项目部在工程施工中全面推行HSE（健康、安全与环境）管理，成立项目部HSE管理委员会，通过HSE管理体系的实施来保证全体现场施工人员以及其他相关的全体人员，业主的服务人员和第三方的人身资产的安全。
2.织机构
主任：
徐春杰
副主任：
郑磊
成员：
张晓庆、徐利杰、张清峰
3.织机构管理职责
3.1编制并组织实施HSE管理方针、目标规划、标准程序和有关奖惩规定。
3.2落实保障全体员工健康、安全的具体措施。
与当地医院取得联系，了解医疗保健、卫生设施等情况，确定伤病就治医院。
3.3定期召开和施工人员会议，对问题提出改进方法。
3.4对存在危及职工生命安全，严重影响施工安全和破坏生态环境的情况，制定并组织实施应急方案。
4.施工人员健康保证措施
4.1驻地应设置交通便利，易于车辆进出，地势开阔、平坦、干燥、背风、避开洪水、泥石流、滑坡、雷击等自然灾害，远离噪声、剧毒物和易燃易爆场所。
4.2配备专业电工负责营地电气线路、电气设备的安装、接地和检查维修，开关、插头及配电装置符合绝缘要求，无破损、裸露和老化隐患。
4.3野外施工，应预防流感等传染性疾病，保证施工现场有充足的饮用水。
4.4合理安排施工进度，保证施工人员有充足的休息时间。
4.5食品采购，必须保证食品新鲜、卫生和处于保质期内。
4.6项目部购置各种常备药品和简易医疗器具，以应付各种突发事件的发生。
4.7项目部与就近医疗机构建立联系，施工人员出现较重病情时，立即送往医院进行救治。
5.施工安全保证措施
5.1项目经理领导每天进行1次安全检查，查出的问题和隐患应及时整改。
5.2施工现场临时设施及水、电、气设置应首先取得业主许可，并符合安全要求。
5.3施工人员进行各种作业前，必须正确配备人员防护装备，劳保着装必须齐全。
5.4各工种作业人员必须按操作规程进行操作，严禁野蛮施工。
作业人员遇到安全防护不完善、防护用品未发放齐全、安全隐患未排除及管理人员违章指挥等情况时，有权停止作业。
5.5作业人员长期在高噪音动力机械场所工作，应戴好耳朵护罩，保护听觉。
5.6施工现场的电器设施，应安装单独的单相机械开关。
开关柜的高度离地面不低于1.2m，避免雨和湿气。
另外，其他的电器设备必须有接地并连续定期检查试验。
5.7吊装作业应有一个专人指挥，指挥应使用国家推荐的通用手势信号和专用手势信号。
6.通球、试压风险预测：
6.1施工设备吊装时钢丝绳规格型号不正确有锈蚀断裂、脱股现象，吊装时现场上空有高压线路不避开，造成财产损失；
6.2设备吊装现场施工人员劳保穿戴不齐，非施工人员进入施工现场，造成人身伤害；
6.3通球时收发球装置配备不齐全、无专人监护，通管球的材质不耐磨、耐压，造成财产损失；
6.4通球时管道沿线无专人安全巡逻，造成人身伤害；
6.5试压时发现渗漏带压修理，升压时管道破裂，升压及降压速度太快，试压过程中巡线人员离管道太近、管道上站人，造成人身伤害；
6.6试压完成后泄压口周围未设置警戒线，无关人员进入伤人，造成人身伤亡；
6.7压风机工作时污油随地排放引起火灾，造成财产损失、人身伤害；
7.针对站间通球、试压工作中预测存在的风险，制定安全要求：
（1）在使用吊车时，吊车司机应严格执行GB6067-85《使用》中安全操作一般要求、安全技术要求所规定的内容。
（2）在任何时候，如果司机的视野被挡住了（或工作场地光线暗，无法看清被吊物和指挥信号时），则必须停止起吊作业，只有当另一个人站在一个合适位置向司机传递来自指挥员的信号时，才可以继续起吊作业；
（3）停放吊车位置不得选择在高压线下方；
（4）对参加人员进行技术交底和安全教育，通球、试压介质、压力、试压方式、稳压时间必须遵照设计和有关规范要求，特别是关键工序和部位重点强调清楚。
各工种作业人员必须按操作规程进行操作，严禁野蛮施工。
（5）无论任何时候，都要正确配备人员防护装备，施工人员劳保着装齐全。
作业人员遇到安全防护不完善．防护用品未发放齐全、安全隐患未排除及管理人员违章指挥等情况时，有权停止作业。
（6）考虑线路较长，因此宜采用带跟踪仪的聚氨脂皮碗式清管器。
（7）试压前一周内，通过召集会议、书面通知、巡回广播宣传等形式，向沿线所经过的村镇和居民通知试压时间及注意事项。
距试压设备50m以内为试压禁区，严禁非试压人员进入，试压时特别是路口、人口稠密地段必须派专人把守。
（8）试压过程中应布置安排巡线人员，尽量控制进入管线试压区域的人数，引导行人和车辆避开试压区域；试压时根据实际情况在人口稠密区、各路口、公路处设置警示标志，必要时设置隔离带，安排足够的车辆和人员进行巡线检查。
（9）作业人员长期在高噪音压风机停放场所工作，应戴好耳朵护罩，保护听觉。
（10）每道工序应指定专人专岗负责，非作业人员不得替岗。
（11）施工操作全过程应统一指挥，在压力状态下严禁拆卸和处理泄漏。
升压过程应缓慢进行，发现泄漏应泄压处理，出现异常情况及时上报负责人和现场监理，不得带压进行修补工作。
如有泄露，必须泄压后修补，修补合格后重新升压。
（12）通球扫线时，在清管器出口前方40m和左右30m作出警示标志，沿线专人巡逻，禁止行人、牲蓄、车辆等在禁区内停留。
（13）施工临时用电按有关规程敷设，临时用电线路和设备必须按供电电压等级正确选用，所用的电器元件必须符合国家规范标准要求，所有电源线与金属材料相交处必须安装绝缘保护套并要安装漏电保护器。
（14）通球打压的各类接头应牢固可靠，配件符合压力等级要求，压力表应经校验合格。
（15）由于线路较长，应配备相应的通讯工具，保证正常联系。
（16）参与施工人员应穿戴发保护用品，负责泄放口工作的人员，在泄放高压气体时，可戴上隔音耳塞。
（17）放空口50米左右，应在周围设警示标志。
（18）备齐足够的防雨、防风设施，防止因下大雨、刮大风对设备和人员造成损坏及伤害。
（19）作好夏季防晒、降温措施，避免人员中暑。
（20）阀门开关时，不得面对手轮，观察压力表时，不得面对表盘。
巡线时巡线人员与管道的距离应≥6m，试压设备与管线的距离应≥10m。
（21）落实置换过程中的通讯联络工作，确保通讯联络畅通无阻。
九、主要施工机具、设备、材料需要计划
序号
设备名称
型号规格
单位
数量
备注
1
空气压缩机组
30m3/min、2.1Mpa
台
1
通球、扫水
2
发电机组
100KW
台
1
上水泵电源
3
发电机组
50KW
台
1
水泵电源
4
多级泵
150m3/h扬程300米
台
1
管道充水
5
高压泵
7m3/h10Mpa
台
1
管道升压
6
潜水泵
台
4
抽、排水
7
长臂单斗挖掘机
型号220
台
1
试压期间的土方开挖
8
背拖
60t
辆
1
施工设备倒运
9
平板车
40t
辆
1
施工设备、管材拉运
10
油罐卡车
8t
辆
1
现场设备加油
11
双排货车
辆
1
现场值班及领料拉运
12
江铃皮卡
辆
1
指挥、协调
13
流量计
套
2
充水计量
14
聚氨脂皮碗式清管器
套
6
带电子跟踪仪，清管
上水排水
15
闸阀
DN76PN25Mpa
套
8
试压头的上水、排水阀
16
截止阀
DN50PN25Mpa
套
2
在试压头上，接高压泵
17
闸阀
DN76PN2.5Mpa
套
2
上水泵的出口阀阀
18
止回阀
DN76PN2.5Mpa
套
2
接上水管道
19
压力表
0-1.6Mpa
块
2
压力显示
20
压力表
0-12Mpa
块
2
压力显示
21
压力表弯
DN15PN16Mpa
个
3
接压力表
22
压力表接头
DN15PN16Mpa
个
3
接压力表
23
单丝头短节
1/2”PN16Mpa
个
5
安装DN15截止阀
24
椭圆封头
φ323.9×6.3
个
4
制作试压头
25
无缝钢管
φ114×5
米
100
管道排水
26
无缝钢管
φ89×5
米
50
安装在打压头上，连接高压阀门
27
无缝钢管
φ76×5
米
100
上水泵出口管
28
无缝弯头
DN76PN16Mpa
只
6
29
试压棚
4×2×2
栋
2
30
自藕减压启动控制柜
55/380
个
1
启动、控制上水泵
31
四芯铜芯电缆
3×16
米
200
水泵电源引线
32
四芯铜芯电缆
3×12
米
300
水泵电源引线
33
二芯电缆
2×4
米
200
照明线
34
插座
10A
个
10
35
插头
10A
个
10
36
碘钨灯
1KW
个
30
37
竹排
块
100
施工现场防沉，进厂道路等
38
木桩
ф100L=2m
根
20
蓄水池、操作坑、排水点支护
39
警示绳
米
500
40
警示牌、标示牌
块
10
十、施工时间安排
施工工期整
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