大落差山區(qū)長輸管道水壓試驗(yàn)施工方法的優(yōu)化

王敬坤(中國石油天然氣管道局第三工程分公司 河南 中牟 451450)

一、試壓分段、上水接力點(diǎn)確定整體施工方案

1.根據(jù)管道材質(zhì)及壁厚計(jì)算確定管道壓力數(shù)據(jù)。

中緬管道天然氣管徑規(guī)格Φ1016mm，材質(zhì)X80鋼，試壓時(shí)按照二級地區(qū)壁厚15.3mm計(jì)算，設(shè)計(jì)壓力為10.0MPa。強(qiáng)度試驗(yàn)壓力具體參數(shù)值根據(jù)段落劃分高差計(jì)算，試壓段內(nèi)最低點(diǎn)的管道環(huán)向應(yīng)力不超過0.95倍的管材屈服強(qiáng)度，最高點(diǎn)處管道壓力不低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度試驗(yàn)壓力。

樁號QBC029-QBD045總長度35.08Km，共享唯一一處水源地，水源地位于樁號QBD000（北盤江），此點(diǎn)位于全段最低點(diǎn)，需要往兩側(cè)分別單獨(dú)接力上水，考慮到水泵揚(yáng)程為608米，流量為100m3/h，QBC029-QBD000段整體高差985.86m，QBD000-QBD045段整體高差872.70m，QBC029-QBD000段高差較大及水泵揚(yáng)程和上水量成反比的因素，選取QBC029-QBD000段QBC050、QBC062兩個(gè)接力點(diǎn)以保證上水量、選取靠QBD000-QBD045段中間位置設(shè)置QBD023一個(gè)接力上水點(diǎn)（即QBC050、QBC062、QBD023三點(diǎn)為上水接力點(diǎn)），劃分為12試壓段

二、試壓準(zhǔn)備

1.預(yù)制試壓頭

試壓頭由橢圓封頭、短節(jié)、閥門及接管等組成。

橢圓封頭材質(zhì)應(yīng)與主管線材質(zhì)相當(dāng)，厚度滿足試驗(yàn)壓力要求，短節(jié)規(guī)格與試壓段管線相同。

試壓頭使用前應(yīng)單獨(dú)進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)，強(qiáng)度試驗(yàn)壓力為線路設(shè)計(jì)壓力的1.5倍，穩(wěn)壓4小時(shí)，無泄漏、無爆裂為合格。

2.試壓注水泵的選擇

根據(jù)實(shí)際高程及水源地情況，注水泵采取5臺揚(yáng)程608米，流量為100m3/h注水泵同時(shí)向兩側(cè)注水以保證工作效率，根據(jù)分段高程配合蓄水池逐級接力上水。

3.逐級接力注水

根據(jù)管道焊接測量成果，以保證水泵進(jìn)水量平衡和分段高差為前提綜合考慮，本工程水源地（QBD000北盤江）配置2臺揚(yáng)程608米，流量為100m3/h高壓注水泵，分別往兩側(cè)注水，QBC029-QBD000段QBC050、QBC062樁分別設(shè)置接力上水點(diǎn)，各配備1臺揚(yáng)程608米，流量為100m3/h高壓注水泵繼續(xù)往QBC029樁接力注水，QBD000-QBD045段QBD023樁設(shè)置接力上水點(diǎn)，配備1臺揚(yáng)程608米，流量為100m3/h高壓注水泵繼續(xù)往QBD045樁方向接力注水，其他試壓段首尾相接處連接過橋管線過水用，這樣就能同時(shí)保證水源充足和試壓注水要求。

三、相關(guān)試壓施工的注意事項(xiàng)及措施

1.試壓段注水及清管器的預(yù)留位置

考慮到整體高差較大，靜水壓力相對較高，所有過橋管線必須使用足夠壁厚的無縫鋼管連接，注水泵注水點(diǎn)及每段接力點(diǎn)靠試壓頭進(jìn)水閥門較近的位置必須設(shè)置止回閥，防止發(fā)生管線內(nèi)靜壓對上水施工產(chǎn)生的影響。

注水時(shí)，保證注水清管器的密封性，單段水注滿后要利用水的壓力將注水清管器完全推入末端試壓頭內(nèi)方能往下一段通過過橋管線繼續(xù)注水。鑒于本例試壓分段都相對較短，上水和排水只裝置一枚雙向直板清管器就能滿足施工需求，上水時(shí)當(dāng)作注水清管器，利用水泵壓力將清管器推動至末端試壓頭內(nèi)，排水時(shí)反向?qū)⒆⑺骞芷魍苹?，這樣能防止接力點(diǎn)及兩相鄰試壓段過橋點(diǎn)因清管器堵塞出水閥門造成水源不足及試壓段因不能及時(shí)將水排出導(dǎo)致憋壓。

2.試驗(yàn)管段升壓控制

連接升壓設(shè)備和各種試壓儀表后，用試壓泵對管道進(jìn)行升壓，按照試壓程序和步驟，將壓力升壓至強(qiáng)度試驗(yàn)壓力。強(qiáng)度試驗(yàn)合格后，開始泄壓至嚴(yán)密性試壓。試壓前壓力表、壓力溫度自動記錄儀、流量計(jì)和壓力天平應(yīng)經(jīng)過校驗(yàn)合格，并在有效期內(nèi)。壓力表的量程為0-25MPa、精度0.4級，最小刻度為每格0.2 MPa，壓力表在試壓管道的首末端各安裝一塊，并在首端安裝壓力、溫度自動記錄儀和壓力天平一套，壓力讀數(shù)以壓力天平為準(zhǔn)。

3.管道泄壓

壓力試驗(yàn)順利完成后，以一定速率降壓，整個(gè)過程特別要謹(jǐn)慎。慢慢擰開排放閥，以每分鐘不超過0.1Mpa的速度連續(xù)降壓到40%試驗(yàn)壓力后,繼續(xù)以每分鐘不超過0.2Mpa的速度連續(xù)降壓,降壓到管線內(nèi)靜水壓力時(shí)結(jié)束。正常情況下，任何管件不得連接到泄壓管路上。如果有管件或排水管線連接，應(yīng)將它們錨固以防移動。

4.管道掃水

本例根據(jù)排水點(diǎn)較多，采取就近排放的原則，排水點(diǎn)開挖長50m×寬30m×深2m操作坑作為沉降池，沉降合格后方能排放至排水點(diǎn)，排水點(diǎn)一般位于試壓段的低點(diǎn)，要在排水端建立足夠的背壓控制清管器排水運(yùn)行速度，一般根據(jù)清管器的運(yùn)行位置始終保持排水點(diǎn)到清管器運(yùn)行前方最高點(diǎn)位置的靜水壓力通過排水閥門來控制末端排水量，避免產(chǎn)生收球端氣阻、水擊現(xiàn)象。

5.深度除水

管線掃水結(jié)束后，切割試壓頭，安裝收發(fā)球筒，通泡沫清管器進(jìn)行掃水驗(yàn)收，清管器在發(fā)射前和接受后進(jìn)行稱重，連續(xù)兩個(gè)新泡沫清管器增加的重量應(yīng)小于（1.5DN/1000）kg，即1.5Kg為合格。掃水合格后及時(shí)封堵，防止其他污物進(jìn)入管線。

結(jié)束語

上水時(shí)的集水池必須采取措施，防止沙土通過集水池進(jìn)入管線內(nèi)，如條件允許盡可能采用磚砌筑水泥砂漿抹面做好防水處理，以充分保證水源清潔度而且能減少水源浪費(fèi)，總之，在大落差山區(qū)水壓試驗(yàn)施工時(shí)，考慮到山區(qū)地形水源稀缺，盡可能采取整體上水、分段試壓的原則，綜合考慮試壓段落的劃分及利用有限資源達(dá)到同樣的目的，這樣既提高了施工效率也提高了經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)整個(gè)施工過程最值得注意的是管線內(nèi)的靜水壓力在試壓、排水時(shí)不能忽略，必須對管道最低點(diǎn)的壓力進(jìn)行核實(shí)，排水做好足夠的背壓，確保管道試壓安全。