高压燃气管道通球试压干燥施工方案样本.doc

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高压燃气管道通球试压干燥施工方案
本燃气工程高压主管道的设计压力为2.5MPa, 全长约5.415Km, 管道采用φ273.1*7.1螺旋焊管, 材质为国产L245钢。φ273管道做通球扫线。
管道起点为沿江高速路旁, 终点为聚合公司的老厂旁边。途中地势平坦, 管道埋深一般保持在1.4m, 还有5条定向穿越管道。穿越管道最深处为5.5m。整条管线没有弯头, 只有3个三通。三通处φ108支管是向下倾斜的, 不利于水压试验的排水, 采用多次吹扫方法。
本试压组织设计包含: 通球试压方案、 干燥方案, 为保证试压正常顺利进行, 特编制此方案。
1、 方案流程
流程如下图所示。由于压力试验用的水为聚合公司内的消防水, 发球筒和注水口全部定在管道的北端, 收球筒和排水口装在管道的南端, 排出的水流入下水道。

吹扫、 试压、 干燥流程

2、 通球试压应具备的条件
4.1 该段管线应全部连通, 探伤、 防腐全部合格, 经监理检查合格。
4.2 下沟管道回填工作应全部完成, 且地面恢复达到规定要求。
4.3 清管( 或试压) 临时管线及设备连接完毕。
4.5为保证清管扫线试压作业的连续进行, 在每个进水、 排水、 通球、 收球作业区范围内, 提前布置照明灯, 以备夜间临时照明。
3、 试压、 清扫、 干燥的技术措施
3.1水压试验技术参数的确定
管道试压用水取自华怡聚合公司内的消防水。
根据管径和管长, 计算用水量V=133m3
由于水量不多, 排出水直接排到田地或下水道。
3.2清管器的选择
采用聚氨脂皮碗清管器, 在清管器后端安装电子发射仪, 清管器在管内的过盈量为3~8%。本工程中管道的内径为203mm, 则清管器的外径在209~219mm之间。
3.3工艺参数的计算
通球扫线推球压力Pj为0.05MPa——0.2 MPa[1]。推球介质用压缩空气。
清管器运行工程工艺计算
推球输气流量估算:
Q=240F*Pj*Vj
Q——输气流量, ( k) m3/d;
F——管道内径横截面积, m2, 此处F=πR2=3.14*10-6*( 219-2*7.9) 2/4=0.0367 m2
Vj——清管器运行的平均速度, km/h, 此处Vj=5 km/h。[2]
Pj——清管器后的平均压力, MPa。此处Pj=0.07MPa[3]

则Q为2.14m3/min
用清管器排水时, 用的压力要增大。
3.4管道干燥
综合比较几种干燥方法, 本工程选择真空干燥法。
真空干燥过程可分为三个阶段:
Ø 第一阶段是初始抽气、 降压阶段, 用真空泵抽出大部分残留在管道中的水蒸气和空气, 降低管内压力。期间管内压力迅速降至管内温度下的饱和蒸汽压, 大概为1.8kPa( 设管道环境温度为18℃) 。当压力为10 kPa时, 做”浸透”试验。
Ø 第二阶段是蒸发阶段, 时间长。随着管内压力达到饱和蒸汽压, 残留在管道内壁上的水分开始大量蒸发。真空泵继续工作, 管内压力不断降低, 同时水分不断蒸发以弥补压力损失。若管道残留水分不多, 管道与周围热交换畅通, 那么管内温度基本不变, 管内压力基本保持在饱和蒸汽压值。这一过程将持续到所有水分蒸发完为止产生的水蒸气被抽出, 经压缩后排入空气中, 以避免在真空泵或喷射器出口处结冰, 影响干燥效果。
Ø 第三阶段是真空干燥阶段, 在第二阶段管道中的水分全部蒸发, 真空泵继续工作, 压力再次降低, 直至真空泵所能达到的最低压力。由于管道内几乎所有的空气已被抽出, 而且管道内所有的液态水都已蒸发, 因此管道内的压力可看作是水的蒸汽压, 由此可直接算出露点。如果达到预定值0.2kPa( -20℃水蒸汽的饱和蒸汽压) , 即可判定管道已干燥, 真空干燥作业结束。
选用合适功率的真空泵可保持较理想的抽真空速度, 速度太慢, 影响干燥速度; 速度太快, 会导致管道内壁结冰。
4、 具体操作
4.1 收发球筒的制作:
发球筒由短管、 封头、 压力表、 球阀、 进气管、 进水管等组成。短管为φ325*8有缝钢管, 压力表精度不低于1.5级, 量程为0~6MPa, 表盘直径为150mm, 压力表应经校验合格, 而且在有效期内, 铅封完好。收发球筒上各装一个。通球扫线发球筒和收球筒的样式

在收、 发球装置的安装地点挖长、 宽各为4m, 距管底深0.5m的操作坑各一个。
4.2强压、 严密性试验
沿管线的球阀全开, 放散管的阀门全关闭。经过水泵将过滤后的水注入发球筒中, 打开进气阀。当观察到有水从进气阀溢出时, 关闭进气阀。
依靠上水水压将试压段空气全部从收球处的放空阀排出, 确保试压管段全部注满水。
升压及检查
①升压前应打开进水口阀门及试压末端排气口阀门, 用水泵注水, 当排气口空气排净时, 关闭排气阀门。
②试压步骤升压时, 速度不宜过快, 试验压力应均匀缓慢上升, 分阶段升压, 并仔细检查; 当压力升至强度试压力的30%( Φ219管道1.13MPa, ) 时, 稳压30min, 检查管道有无渗漏压降情况, 如果情况正常, 方可继续缓慢升压; 将压力升至强度试验压力60%( Φ219管道2.26MPa, ) 时, 稳压30min, 对管道进行检查、 观察, 若未发现异常情况方可继续缓慢升压; 管道继续升压到强度试验压力( Φ219管道3.75MPa, ) 时, 立即停止升压, 稳压4h。
管线强度试验稳压及检查
稳压期间, 试压巡检人员应与埋地管线保持6m以上的距离, 未来得及回填土处必须保持10m以上的距离, 以确保安全。稳压期间施工单位会同业主和监理对管道进行沿线检查, 检查其有无异常响动、 变形和泄漏。强度试压稳压期间, 管道无断裂、 无异常变形、 无泄漏、 无压降, 强度试验为合格。

在升压或稳压期间, 若发现泄漏等问题, 停止试压, 将管中压力降为零, 将水放尽后, 确认地点, 开挖显示出管道后, 方可进行修补作业, 严禁带压进行修补。
管线严密性试验稳压及检查
当强度试验达到要求后, 应经过放空阀缓慢排水降压。泄压时应严密观察压力下降情况, 排水过程应谨慎, 防止因降压过快而使管道产生剧烈震动, 当管道内压力降至严密性试验压力( Φ219管道2.5MPa, ) 时, 立即关闭放空阀。严密性试验压力稳压24h后, 对全线进行详细检查, 检查由业主及监理参加, 检查包括: 管道有无渗漏和压降情况。稳压期间, 管线无渗漏、 断裂及异常情况, 压降小于25kPa为合格。
4.3管道冲洗、 除水、 干燥
①管道冲洗
强度及严密性试验合格后, 从放空阀处放空泄压至常压。打开进水阀, 拆掉收球筒的盲板。用消防水冲洗主管道, 冲洗时, 水经过消防栓自身压力前进, 采用最大流量。冲洗过程连续进行, 以排出口的水色和透明度与入口水目测一致为合格。
三条支管经过除水过程的吹扫达到清管目的。
②管道除水
主管道冲洗合格后, 打开发球筒排污阀, 经过水泵抽水。当水量少时, 打开发球筒盲板。检查清管器电子接受器是否正常, 空压机、 储气罐与发球筒上进气管连接完好。人工推到卡紧状态, 使其处于待发射状态。装好发球筒的盲板, 从与空气压缩机相连接的进气管向发球筒压入压缩空气。由于清管器在管道中处于卡紧状态, 清管器前后产生了压力差。当压力差达到一定程度时清管球便被压缩空气推动前进。在清管器前进过程中, 也将清管器前方的水挤压, 由收球装置的排出口排出。通球扫线次数不应少于2次。尽量将主管道中的水排出, 仅在管道内壁形成一层水膜, 最后取出清管器。
为了便于分析清管球在管道内的运行情况, 应绘制通球扫线压力, 时间相关图。

图5.1
纵坐标为被清扫管内的压力, 横坐标为时间。用秒表读时间, 同时在发球筒上的压力表读出压力; 在压力、 时间相关图上标出一点。定期观察记录, 再将各点连成曲线, 即可分析清管器的运行情况。
3条φ108支管和主管φ219管道位置如下图所示, 3条支管中积在管底的水采用主管道蓄气吹扫的方式排水。先在管道中蓄气到0.3MPa, 然后分别打开支管上的阀门吹扫。重复几次, 直到目测排出气中含水很少。

主管和支管位置示意图 .cn
③管道干燥
管道除水结束后, 管道上的压力表换为真空表, 进气管上接真空泵, 其余与外界连通的阀门全部关闭。用真空泵抽出大部分残留在管道中的水蒸气和空气, 降低管内压力。当压力为10 kPa时, 真空泵停止工作, 保压1小时, 如压力升高, 说明管道漏气, 找出漏气点, 修补后, 从新抽真空; 如压力不升高, 再次启动真空泵直到压力降至管内温度下的饱和蒸汽压1.8kPa( 设管道环境温度为18℃) 。

由于管道内水分不停的蒸发, 管道内压力会保持在1.8kPa很长一段时间。
当管道内的水分蒸发完后, 管内的压力急剧降低, 达到预定值0.2kPa( -20℃水蒸汽的饱和蒸汽压) , 即可判定管道已干燥, 真空干燥作业结束。
关闭管道首尾2个阀门, 进入下一道工序天然气置换。