唐亮 陸雄兵(中石化中原建設工程有限公司, 河南 濮陽 457001)
長輸管道山區(qū)地段分段試壓優(yōu)化方案
唐亮 陸雄兵(中石化中原建設工程有限公司, 河南 濮陽 457001)
為了控制長輸管道山區(qū)地段分段試壓的整體施工成本,依據(jù)《油氣長輸管道工程施工及驗收規(guī)范》(GB50369-2006)中關于分段試壓的相關要求,針對山區(qū)地段地形復雜,地形起伏大,結合山區(qū)長輸管道試壓前根據(jù)現(xiàn)場水源、設備進場道路及高程差等問題進行山區(qū)地段分段試壓的整體優(yōu)化。
長輸管道;山區(qū);分段試壓;整體優(yōu)化
玉溪-富寧成品油管道工程II標段線路工程長約117km;從富寧東泵站順油流方向由東到西,海拔高度逐漸抬升,全線整體落差約1246.7m。安全、方便、經(jīng)濟的完成清管試壓工作是項目整體成本、質(zhì)量控制的關鍵。通過現(xiàn)場施工經(jīng)驗,發(fā)現(xiàn)山區(qū)長輸管道有著以下幾個難點:山區(qū)管道山高路陡進場道路較少,試壓設備出入困難,試壓水源分布不均勻,整體管段試壓劃分困難;管道敷設起伏大、高差大,導致通球試壓壓差大,試壓工作中易產(chǎn)生危險。
為了檢驗焊縫和管道的承壓能力與嚴密性,確保管道運行安全可靠,長輸管道的試壓是一道必不可少的施工工序。按照施工規(guī)范的要求,試壓應分段進行。對于平原地段地勢平坦,只需考慮管材屈服強度及設計壓力等級。但在山區(qū)地段,不僅僅要考慮管材屈服強度及設計壓力等級,還必須結合管材強度、管道壁厚和沿線高差情況進行綜合分析。由于本工程位于云南,屬于喀斯特山區(qū)地形,單體山坡落差相對較大,在管道試壓分段劃分工作中在既保證試壓安全與施工便利,又最大限度控制試壓分段的數(shù)量,使得試壓管道的劃分成了試壓施工開始前的一項關鍵工作。
玉溪-富寧成品油管道工程II標段管道材質(zhì)為L415MB,設計壓力分為12.5MPa/9.5 MPa兩個壓力等級,主管線管材壁厚分為7.9mm、9.5mm、10.3mm、11.9mm,分段試壓相對復雜,現(xiàn)以此工程為例,將山區(qū)地段分段試壓的相關經(jīng)驗做法總結如下。
(1)繪制總斷面圖 根據(jù)設計藍圖,按照線路走向,以設計壓力等級、管材壁厚等級為依據(jù),繪制該工程的總高程斷面圖,并依次標注出設計壓力等級變化、管材壁厚等級變化的起止點以及中間閥室、穿越點的位置,同時每一公里標注中間最高點、最低點的高程。
(3)根據(jù)允許高差初步確定分段 利用總高程斷面圖,結合管道水壓試壓允許高差表,考慮線路周邊水源、設備進場道路及穿越點等因素,可進行初步的試壓分段工作。
(4)單坡落差較大的壁厚優(yōu)化 管道進行水壓試驗時,在保證試壓管段壓力達到規(guī)定的前題下要避免管材過分屈服。對于單坡落差較大,設備進場困難,由于靜水壓力的作用,管道最高點與最低點的應力變化大。若同一壁厚等級管材,且屈服強度系數(shù)均取0.9,在保證規(guī)范要求的情況下,可能存在管道從山頂?shù)焦鹊讋澐殖扇舾啥?,但半山腰的試壓斷點不具備清管、連頭等作業(yè)的施工條件。針對此類情況,根據(jù)計算結果,適當調(diào)整山坡下方的管材壁厚等級,充分考慮山區(qū)鄉(xiāng)村道路、水源等便于施工的因素,使試壓段連通,降低整體試壓施工難度。
(5)確定試壓壓力值 一個試壓段的試驗壓力不能以最低點為準,必須保證最高點的壓力值達到設計要求的壓力值,結合該試壓段中最低點高程、試壓段起點高程、終點高程,計算起點、終點的試壓壓力表讀數(shù)值,方便試壓的壓力讀數(shù)。
按照原始設計管材壁厚進行劃分時,最少分段為41段,其中最短分段長度僅為0.331km;依據(jù)GB50369-2006要求,考慮地形起伏落差大,且管材壁厚7.9mm段單坡落差大于150m管段過多,給后期分段試壓造成極大難度,且費用增加巨大,結合現(xiàn)場實際情況,將管材壁厚7.9mm局部更換為δ9.5mm,以優(yōu)化線路的試壓分段,優(yōu)化后試壓分段為31段,大大節(jié)約了試壓成本,同時降低了試壓難度。施工前期的現(xiàn)場踏勘及試壓段的劃分,及時調(diào)整管材壁厚,安排管材的采購,確保在后續(xù)施工中材料的供應,并能夠充分的檢查試壓連頭的工作量,所以針對山區(qū)地段的分段試壓工作,必須在施工前完成,并及時做好管材壁厚的調(diào)整工作,確保試壓工作的順利進行。
[1]潘江芹,畢彩云,曾九令,等.山區(qū)長輸管道施工中試壓分段的技巧[J].石油工程建設,2008,27(3):75-77.
[2]羅平安.關于山區(qū)小口徑長輸管道清管試壓施工的研究[J].環(huán)球市場信息導報,2012,467(30):70-70.
[3]茹慧靈.常識管道施工技術[S].北京:石油工業(yè)出版社,2007.
[4]馬學海,石明俊,王福勝,等.山區(qū)大落差管道試壓方案優(yōu)化[J].油氣儲運,2012,8:578-580.
[5]魏國昌,陳兵劍,鄭玉剛,等.GB50369-2006油氣長輸管道工程施工及驗收規(guī)范[G].北京:中國計劃出版社,2006.
[6]吳勇,張曉麗,李飛,等.油氣輸送管道高落差地段的試壓分析[J].中國高新技術企業(yè),2012,6.