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高压燃气管道通球试压干燥施工方案


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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 1.615Km,管道采用 φ219*7.9 螺旋焊管,材质为国产 L245 钢。还有三条支管,支管采用φ108*5 的 无缝钢管,一共长 73 米,材质为 20#钢。其中仅φ219 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。

管道焊接探伤回填完成 注水排气 水压强度试验 水压严密性试验 泄压和排水 管道干燥
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泄压缺陷修补 失败 失败

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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;
2 F——管道内径横截面积, 2, m 此处 F=πR2=3.14*10-6* 219-2*7.9)/4=0.0367 (

m2 Vj——清管器运行的平均速度,km/h,此处 Vj=5 km/h。[2] 本资料由 E 网燃气 网络搜集整理,请勿用于商业用途!
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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: ? 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。 ? 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。 ? 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,所以管道内的压力可看 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,并且在有效期内,铅封完好。收发球筒上各装一个。通球扫 线

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清洁水 压缩空气

压力表
P

清管器

发球筒

燃气管道

放散管

压力表
P

排污管

燃气管道

接球筒

排污管

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。通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 本资料由 E 网燃气 网络搜集整理,请勿用于商业用途!
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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,应通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,水通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。 三条支管通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,通过水泵抽水。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 本资料由 E 网燃气 网络搜集整理,请勿用于商业用途!
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图。

0.07 0.06 扫线压力/MPa 0.05 0.04 0.03 0.02 0.01 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 扫线时间/min 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, 条支管中积在管底的水 3

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。反复几次,直到目测排出气中含水很少。

主管和支管位置示意图 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
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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。

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