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摘 要：西气东输三线西段（二标段）乌苏压气站-玛纳斯压气站长输管道工程，由于管线距离较长及且易引起管道长距离造成落差而影响试压。管道在该段试压存在一定难度，西三线西段在该段采用分段试压的施工技术进行施工，取得较好效果。
关键词：试压 分段 技术 上水
中图分类号：TK8 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2012）12（c）-0-02
西气东输三线天然气管道工程西段（霍尔果斯—中卫）线路起自霍尔果斯首站，经新疆、甘肃、宁夏三省（区），终止于中卫联络站，管道总体走向是自西北向东南，与西气东输二线管道并行，线路全长2445 km，全线共设17座工艺站场、69座阀室。第二标段乌苏压气站-玛纳斯压气站管道线路工程，起始于乌苏压气站出站围墙外2 m，沿线途径乌苏市、奎屯市、沙湾县、石河子市及玛纳斯县，共计包括11#-15#五座阀室，沿途穿越四棵树河、奎屯河、安集海河、金沟河、玛纳斯河及塔西河等大中型河流穿越，至玛纳斯压气站进站端围墙外2 m结束，总计线路长度182 km，设计输量300×108 m3/a，管径1219 mm，设计压力12 MPa，采用X80级
钢管。
1 试压介质的选择
水源和排水地点：根据水源和管道分段情况，现场考察取、排水地点，会同监理、水资源管理部门协商，选择适合管道水压试验的干渠、河水、地下水等。注水前，对水源进行分析，发现部分地段主干渠水清洁，pH值为6.0～9.0，且对管道无有害影响，作为试压用水。
2 试压设备的选择
承包商要提供足够的人工、设备、材料和服务，以便进行完整的水压试验，应包括：空气压缩机、注水加压设备、使用仪表、钢管和管件、辅助设备等。
在水压试验作业前2周，向试压检查员提交独立检测试验室做出的压力天平、温度和压力记录仪、流量计等校验证明，并且在试压作业前2周报送试压检查员，合格后使用。
3 试压段的划分
由于管线距离较长，且造成落差较大，会影响管线试压，我们采用分段试压的施工技术。
3.1 试压分段划分原则
⑴尽量减少分段数、连头数量及不参与试压焊口的数量。
⑵分段长度尽量以站场、阀室、施工单位的分界点、三穿点，以及拟定的上水点作为试压分段的起始点，试压长度控制在35km左右。合理利用线路已有水源及方便排水。
⑶合并一、二类地区，压力统一确定为二类地区试验压力为1.25倍设计压力。
⑷线路最高点试验压力值控制，最低点试验压力引起的管道环向应力不能超过管材屈服强度的0.95倍。
⑸清管试压分段与试压分段基本保持一致，必要时可以调整清管分段。
3.2 线路分段高差控制
乌苏压气站-玛纳斯压气站管道线路工程全线18.4 mm壁厚管材和22 mm壁厚管材交替频繁，两种规格管材的试验压力及时间如表1所示。
从上表中可以看出，如果有一级地区和二级地区在同一试压段落内时，强度试验压力需达到15 MPa，由于φ1219×18.4 mm管材在95%屈服强度下允许的最大压力为16.16 MPa，因此一、二级地区合并试压时允许的最大高差为116 m4 施工计划
（1）进行段落考察和划分，合理设置清管、测径及试压程序。整段管道连接完毕后，进行整体扫线清管、测径以及压力试验。
（2）清管不少于3遍，根据验收标准进行检验，测径使用92.5%的测径铝板进行。
（3）上水采用背压上水，保证试压段的空气含量不超标。
（4）试压组织机构。设置清管、试压队负责该工程的清管、试压、吹扫施工任务，下设两个施工机组，分别为试压1、2机组。
5 施工技术措施
试压主要技术措施。
5.1 试压水源
⑴在计划试压前，应提前落实好试压水源，保证试压水源的
充足。⑵如果水中悬浮物密度超标，水在注入管道前可以进行净化沉淀，以达到较少悬浮物。⑶注水量计算：
5.2 管道试压
为了保证管道运营的安全，在管道投产前按设计要求进行强度和严密性试验，根据试压分段起始点的强度和严密性试压值，对管道进行分段试验。一、二类地区合并后执行二级地区试验压力。
5.2.1 管道水氣隔离、注水与排气
试压用水必须满足不腐蚀管道的要求，水质应经过检验。注入管道内的水应经过沉淀池、过滤网、流量计。对于试压段通过地势较大的落差地段，在管道注水时，应在注水的另一端采用压缩空气对管道内形成背压，以避免由于水流经过高点后，造成管内产生负压和空气的进入。为了保证注水时管道内没有空气，应在水头前放置一个水气隔离清管器，利用注水压力推动隔离清管器将水头前管道内的空气排出。隔离清管器可采用直板式清管器。
5.2.2 试压头制作、钢管、管件和阀门
（1）试压头制作—符合规范要求，材料经过鉴定，同管段公称直径直缝钢管制作（1219×22 mm）。根据设计要求预先放置2个注水清管器。
（2）试压头预制完成后，对所有焊缝进行无损探伤检测，检测合格后再进行压力试验。
（3）试压头试压：试压前先对试压头进行试压，试验压力为管道严密性试验压力的1.5倍。稳压时间4 h，无渗漏、无爆裂为合格，实验合格后允许参与线路试压。在焊接到管道上之前在试压头内预先放置两枚注水清管器。
5.2.3 管道注水
试压头焊接到带试压主管道上后，对连接的环焊缝进行无损检测，检测合格后方能进行注水施工。注水时每个分段在注水清管器前增注200 m冲洗水。
5.2.4 管道升压： （1）试压时对管线要求：
试压时管线两端暴露长度要小于36 m。
管线试压前均须进行大回填，对于局部不能进行大回填的时，回填高度不得小于0.3 m。
（2）分阶段稳压
当管道注满水，安全员对全线安全确认完成后，利用升压系统对管道进行升压，缓慢地增加试验压力，达到强度试验压力的30%稳压15 min。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%稳压15 min，检查漏水情况和系统的完整性；然后继续增压力。升压期间每升压0.5 MPa记录一次压力值，以便控制升压速度。升压过程中严格按规范要求进行，并做好每个升压阶段的记录。
（3）试压曲线见图1。
5.2.5 强度稳压试验
由于强度稳压时间较短，受温差变化较大，所以稳压开始时间应尽量选择在温度上升阶段，以免由于温度变化造成压力下降。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2%，试验段将加水返回到初始的试验压力。在4 h稳压后期，必须至少要有1 h的压力稳定期，否则要延长试压期，直到出现1 h稳定期为止。在确定试验压力的变化时，考虑温度-压力变化的相互关系。如果强度试验在规定的最低测试压力下保持了4 h，没有发生裂管、明显的压降或者由于温度损失要增加水量，则强度试验就可验收通过。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，直至试压效果达到规范要求。
5.2.6 严密性稳压试验
强度稳压合格后，将试压管段的压力降到严密性试验压力值（可根据试压分段表确定各点的严密性压力监测值）。严密性试验压力稳定后，开始24 h的严密性试验。在规定的最低压力下，严密性试验维持24 h，如果没有出现最大为1%的压降，严密性试验合格，予以验收。如果压力降压降超过标准，必须说明其他原因并加以证明，如温度减低或者试压阀门和管件的轻微漏泄。如果不能找出其他原因证明，则试压机组必须继续或重复进行严密性试验，直到达到规范要求。
5.2.7 试压失败
如果在试压时管道出现故障，试压机组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，后将管段修理好后，再重新试压。
5.3 管道扫水
试压合格的管道，应及时将管道内残留水排除干净。排水采用压缩空气推动清管器进行排水，不能依靠地势高差进行排水。试压用水排放的地点根据选定的清管方案进行，安装排水管道和缓沖设施，管道埋深不得小于700 mm。排水过程中防止冲蚀、深切地面或者损害排水点的植被，必要时敷设多层防水彩条布。
6 施工记录
清管试压过程中要做好各个阶段的完整记录：包括记录图表，压力天平记录，压力、温度（管子和环境）天气条件记录，注水和排水清管器的结构、型号和状况包括表格所要求 的详细内容。
最终应提交的记录有：⑴管道清管测径记录；⑵管道试压记录；⑶压力图；⑷温度图。
7 结语
乌苏压气站-玛纳斯压气站管道线路工程试压的施工技术，解决了西三线大口径管线的长距离试压施工的难题。经过合理组织各工序施工，顺利完成了长输管道的长距离试压施工，满足了业主对施工进度和质量、健康、安全、环保的要求。
关键词：试压 分段 技术 上水
中图分类号：TK8 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2012）12（c）-0-02
西气东输三线天然气管道工程西段（霍尔果斯—中卫）线路起自霍尔果斯首站，经新疆、甘肃、宁夏三省（区），终止于中卫联络站，管道总体走向是自西北向东南，与西气东输二线管道并行，线路全长2445 km，全线共设17座工艺站场、69座阀室。第二标段乌苏压气站-玛纳斯压气站管道线路工程，起始于乌苏压气站出站围墙外2 m，沿线途径乌苏市、奎屯市、沙湾县、石河子市及玛纳斯县，共计包括11#-15#五座阀室，沿途穿越四棵树河、奎屯河、安集海河、金沟河、玛纳斯河及塔西河等大中型河流穿越，至玛纳斯压气站进站端围墙外2 m结束，总计线路长度182 km，设计输量300×108 m3/a，管径1219 mm，设计压力12 MPa，采用X80级
钢管。
1 试压介质的选择
水源和排水地点：根据水源和管道分段情况，现场考察取、排水地点，会同监理、水资源管理部门协商，选择适合管道水压试验的干渠、河水、地下水等。注水前，对水源进行分析，发现部分地段主干渠水清洁，pH值为6.0～9.0，且对管道无有害影响，作为试压用水。
2 试压设备的选择
承包商要提供足够的人工、设备、材料和服务，以便进行完整的水压试验，应包括：空气压缩机、注水加压设备、使用仪表、钢管和管件、辅助设备等。
在水压试验作业前2周，向试压检查员提交独立检测试验室做出的压力天平、温度和压力记录仪、流量计等校验证明，并且在试压作业前2周报送试压检查员，合格后使用。
3 试压段的划分
由于管线距离较长，且造成落差较大，会影响管线试压，我们采用分段试压的施工技术。
3.1 试压分段划分原则
⑴尽量减少分段数、连头数量及不参与试压焊口的数量。
⑵分段长度尽量以站场、阀室、施工单位的分界点、三穿点，以及拟定的上水点作为试压分段的起始点，试压长度控制在35km左右。合理利用线路已有水源及方便排水。
⑶合并一、二类地区，压力统一确定为二类地区试验压力为1.25倍设计压力。
⑷线路最高点试验压力值控制，最低点试验压力引起的管道环向应力不能超过管材屈服强度的0.95倍。
⑸清管试压分段与试压分段基本保持一致，必要时可以调整清管分段。
3.2 线路分段高差控制
乌苏压气站-玛纳斯压气站管道线路工程全线18.4 mm壁厚管材和22 mm壁厚管材交替频繁，两种规格管材的试验压力及时间如表1所示。
从上表中可以看出，如果有一级地区和二级地区在同一试压段落内时，强度试验压力需达到15 MPa，由于φ1219×18.4 mm管材在95%屈服强度下允许的最大压力为16.16 MPa，因此一、二级地区合并试压时允许的最大高差为116 m4 施工计划
（1）进行段落考察和划分，合理设置清管、测径及试压程序。整段管道连接完毕后，进行整体扫线清管、测径以及压力试验。
（2）清管不少于3遍，根据验收标准进行检验，测径使用92.5%的测径铝板进行。
（3）上水采用背压上水，保证试压段的空气含量不超标。
（4）试压组织机构。设置清管、试压队负责该工程的清管、试压、吹扫施工任务，下设两个施工机组，分别为试压1、2机组。
5 施工技术措施
试压主要技术措施。
5.1 试压水源
⑴在计划试压前，应提前落实好试压水源，保证试压水源的
充足。⑵如果水中悬浮物密度超标，水在注入管道前可以进行净化沉淀，以达到较少悬浮物。⑶注水量计算：
5.2 管道试压
为了保证管道运营的安全，在管道投产前按设计要求进行强度和严密性试验，根据试压分段起始点的强度和严密性试压值，对管道进行分段试验。一、二类地区合并后执行二级地区试验压力。
5.2.1 管道水氣隔离、注水与排气
试压用水必须满足不腐蚀管道的要求，水质应经过检验。注入管道内的水应经过沉淀池、过滤网、流量计。对于试压段通过地势较大的落差地段，在管道注水时，应在注水的另一端采用压缩空气对管道内形成背压，以避免由于水流经过高点后，造成管内产生负压和空气的进入。为了保证注水时管道内没有空气，应在水头前放置一个水气隔离清管器，利用注水压力推动隔离清管器将水头前管道内的空气排出。隔离清管器可采用直板式清管器。
5.2.2 试压头制作、钢管、管件和阀门
（1）试压头制作—符合规范要求，材料经过鉴定，同管段公称直径直缝钢管制作（1219×22 mm）。根据设计要求预先放置2个注水清管器。
（2）试压头预制完成后，对所有焊缝进行无损探伤检测，检测合格后再进行压力试验。
（3）试压头试压：试压前先对试压头进行试压，试验压力为管道严密性试验压力的1.5倍。稳压时间4 h，无渗漏、无爆裂为合格，实验合格后允许参与线路试压。在焊接到管道上之前在试压头内预先放置两枚注水清管器。
5.2.3 管道注水
试压头焊接到带试压主管道上后，对连接的环焊缝进行无损检测，检测合格后方能进行注水施工。注水时每个分段在注水清管器前增注200 m冲洗水。
5.2.4 管道升压： （1）试压时对管线要求：
试压时管线两端暴露长度要小于36 m。
管线试压前均须进行大回填，对于局部不能进行大回填的时，回填高度不得小于0.3 m。
（2）分阶段稳压
当管道注满水，安全员对全线安全确认完成后，利用升压系统对管道进行升压，缓慢地增加试验压力，达到强度试验压力的30%稳压15 min。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%稳压15 min，检查漏水情况和系统的完整性；然后继续增压力。升压期间每升压0.5 MPa记录一次压力值，以便控制升压速度。升压过程中严格按规范要求进行，并做好每个升压阶段的记录。
（3）试压曲线见图1。
5.2.5 强度稳压试验
由于强度稳压时间较短，受温差变化较大，所以稳压开始时间应尽量选择在温度上升阶段，以免由于温度变化造成压力下降。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2%，试验段将加水返回到初始的试验压力。在4 h稳压后期，必须至少要有1 h的压力稳定期，否则要延长试压期，直到出现1 h稳定期为止。在确定试验压力的变化时，考虑温度-压力变化的相互关系。如果强度试验在规定的最低测试压力下保持了4 h，没有发生裂管、明显的压降或者由于温度损失要增加水量，则强度试验就可验收通过。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，直至试压效果达到规范要求。
5.2.6 严密性稳压试验
强度稳压合格后，将试压管段的压力降到严密性试验压力值（可根据试压分段表确定各点的严密性压力监测值）。严密性试验压力稳定后，开始24 h的严密性试验。在规定的最低压力下，严密性试验维持24 h，如果没有出现最大为1%的压降，严密性试验合格，予以验收。如果压力降压降超过标准，必须说明其他原因并加以证明，如温度减低或者试压阀门和管件的轻微漏泄。如果不能找出其他原因证明，则试压机组必须继续或重复进行严密性试验，直到达到规范要求。
5.2.7 试压失败
如果在试压时管道出现故障，试压机组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，后将管段修理好后，再重新试压。
5.3 管道扫水
试压合格的管道，应及时将管道内残留水排除干净。排水采用压缩空气推动清管器进行排水，不能依靠地势高差进行排水。试压用水排放的地点根据选定的清管方案进行，安装排水管道和缓沖设施，管道埋深不得小于700 mm。排水过程中防止冲蚀、深切地面或者损害排水点的植被，必要时敷设多层防水彩条布。
6 施工记录
清管试压过程中要做好各个阶段的完整记录：包括记录图表，压力天平记录，压力、温度（管子和环境）天气条件记录，注水和排水清管器的结构、型号和状况包括表格所要求 的详细内容。
最终应提交的记录有：⑴管道清管测径记录；⑵管道试压记录；⑶压力图；⑷温度图。
7 结语
乌苏压气站-玛纳斯压气站管道线路工程试压的施工技术，解决了西三线大口径管线的长距离试压施工的难题。经过合理组织各工序施工，顺利完成了长输管道的长距离试压施工，满足了业主对施工进度和质量、健康、安全、环保的要求。