清管及试压施工方案

川气东送管道工程线路工程第五、六标段清管及试压施工方案编制：范保国审核：于德海胜利油建公司川渝项目第三分部2007-8-271、编制依据1.1川气东送管道工程文件资料1.1.1川气东送管道工程招标文件（CQDS-XL-01）1.1.2川气东送管道工程线路走向图1.1.3川气东送管道工程施工图设计2、工程概况2.1概述川气东送管道工程第五标段位于四川省开江县境内，此标段桩号为CKJ030-4-BLP010，川气东送管道工程第六标段位于重庆市梁平县境内，胜利油建公司川气东送川渝项目第三分部承建的川气东送管道工程第五标段中的CKJ044-BLP010段和整个第六标段，整段全长为23km。管道常温输送净化天然气，管道规格为φ1016mm,主线管材为X70钢，设计压力为10MPa，设计最大输量1700×10³m³/a。管线由新街乡东北CKJ044点经黄茅坪、狮天庙后在文化乡西南BLP010点经刘家老院子、兴隆湾，在BLP012点穿过文化-梁平公路沿公路向南，经黄家湾、潘家冲、桐子垭、梁家新屋、苏家院子南后穿越高都铺1#、2#隧道来到位于合兴镇西侧的梁平分输站，川维支线出站后去长寿方向，干线出站后向南经向家咀、银恒寺、王家河坝、魏家岭，然后在JHC033点由北向南穿越达万铁路，然后管线翻山后经曹家院子、邓家院子、石家院子、青龙咀后折向东敷设，经石板河水库北后穿越天福寨隧道。2.2工程特点2.2.1地形地质条件复杂，地形地貌破碎，管道沿线差异较大。管道沿线主要地形有山地、浅丘、深丘、台地和平坝等地形。2.2.2施工地区雨季时间较长，且阴雨天频繁，管道施工受雨季影响大，局部地段在施工总体部署上须作季节性调整。2.2.3管道试压难度大，由于本标段地处山区，局部地区海拔高差较大，增加了试压分段。2.2.4施工便道修筑量大：本标段管道部分有现成公路作为运输依托，但由于地处山区，公路与施工作业带高差较大，之间距离较远，需修建大量施工便道；少量可利用的现有乡村道路回转半径小，承载力不足，需进一步进行拓宽、修筑。2.2.5山地地段施工过程中的水工保护、水土保持以及管道埋设后的水工保护工作量大，环境保护、生态平衡维护和地貌恢复工作相当重要。3、清管与试压施工方案3.1清管、试压分段本标段管道强度试压和严密性试压均采用水压试验，针对本标段管道落差大的特殊情况，根据业主招标文件要求干线管道水压试验允许高差对照如下表：表3.1-1干线管道水试压允许高差对照表（σs=485MPa）地区等级管线外径mm钢管壁厚(mm)最低试验压力(MPa)0.95*σs允许水柱高差(m)Ⅰ101614.611.0268Ⅱ101617.512.5401Ⅲ101621.014.0598本标段工程线路全部在Ⅱ级地区，根据高程变化情况和主要穿跨越情况，结合上表及我施工段的实际情况将整个线路分为5个试压段落，段落划分情况如下(该试压分段亦为清管分段)：表3.1-2管线清管、试压分段表段落起点终点长度（km）高差（m）用水量（m3）强度试验压力（MPa）1CKJ044CKJ0473.207557.9251812.52CKJ047BLP0126.795886.43533512.53BLP012BLPG1003.7539247.72294712.54BLPG103JHC0364.5228107.07355012.55JHC036JHC0461.935765.71145912.53.2清管试压设备选择表3.2-1清管试压设备表序号设备名称规格型号单位数量1离心泵450m3/h台22柱塞式试压泵20MPa台13中压压风机60～100m3/min1.2MPa台14清管器台85电焊机50kw台26发电机100kw台17低频信号发射器台28通过指示仪台63.3清管参数计算气压对清管器的推力F=P×（D内/2）2×π说明：P：输送清管器的压强（MPa）D内：管内径（m）经计算，推力F约1.6kgf。空气的用量Q气=L×（D内/2）2×π（P/P0＋1）说明：Q气：空气的用量（m3）L：扫线段的长度（m）D内：管内径（m）P：输送清管器的压强（MPa）P0：大气压力（MPa）经计算，空气用量为33262m3。3.4清扫施工程序收、发球筒安装：如下图示说明：1、高压压风机；2、中压压风机；3、流量计；4、进气阀；5、压力表；6、针型阀；7、信号发射仪；8、清管器；9、发球筒；10、通过指示仪说明：1、放空阀；2、压力表；3、针型阀；4、排水阀启动压风机顶球运行第一分段收发球筒安装发球筒装球第一分段准备工作跟踪仪跟踪球至收球筒后泄压取球进行第二分段清管准备收发球筒拆除第二分段准备工作第二分段收发球筒安装重复清管步骤，完成其余管段清管231图3.4-2临时收球筒示意图49图3.4-1发球筒示意图378121045656发球筒装清管器打开发球筒的快装法兰，放入清管器。放前做好以下工作：检查清管器质量，外径尺寸和橡胶的软硬程度，密封面的完整状况符合设计要求。在清管器后面装上低频信号发射仪，发射仪装设牢固，确保中途不脱落。低频信号发射仪充满电,试验完好，确保48小时内有效。启动压风机、顶球运行打开阀门3，启动压风机2向管内充气，同时记录两头压力表读数的变化情况和气体的流量，当压力表的读数高于压风机2的输出压力时，停下压风机2，启动压风机1继续向管内充气。清管器运行速度控制在4～5km/h，工作压力0.05～0.2MPa，如遇阻可提高压风机的工作压力，但最大压力不得超过2MPa。跟踪仪跟踪启动压风机前，按照通球扫线前确定的跟踪点安排人员蹲守，用通过检测仪检测，一旦清管器通过，立即通知下一班蹲守人员，并做好记录，转移到另一蹲守点。球至收球筒后泄压球运行至收球筒后，阀门1开始大量排气，说明清管顺利完成，待气体排尽、压力回零后可打开收球筒，取出清管器，检查清管器皮碗的外型尺寸变化、划伤程度，对磨损较大的皮碗进行更换，对低频信号发生器充电检修。进行下一分段清管拆除收发球装置，进行下一分段的清管准备。重复第一分段的清管步骤，完成其余各段清管工作。管道分段清扫合格后，将收发球装置拆除，进行分段试压准备。质量标准、检查方法、记录与结果确认质量标准清扫质量符合《油气长输管道工程施工及验收规范》GB50369-2006检查方法管道至少清三两遍，清扫出口无杂物排出及排出空气目测为无色、透明，则认为清扫合格，否则重新进行扫线，直到清扫合格为止。记录与结果确认清扫完毕，现场监理确认清扫合格，技术员填写清扫记录并请监理签字。安全与环保措施清管前，在清管段末端用单斗开挖排污池（5m×5m×2m），清管排出的污物必须排入排污池，不得任意排放或推向下一清管段。清扫必须符合HSE程序管理。3.5试压清管、试压介质选取根据现场情况清管、试压水源按如下方案选择：水源：CKJ047利用道路便利的方法，由拉水车运送清管水源。水源：BLP012利用附近河流，开挖沉降池。水源：JHC036利用道路便利的特点，由拉水车运送清管水源。水源：JHC046附近的水库作为试压水源清管、试压用水需洁净、无腐蚀性，必须对河水采取清洁处理措施。处理措施如下：在水源合适位置设置沉降池，用离心泵向内充水，离心泵进口管线设滤网及过滤器，过滤后的水进入一次沉降池，沉降后溢流进入二次沉降池，沉降池间设置滤网。水经过沉降后，用离心泵抽水充入管道，离心泵进口设置过滤器，水经离心泵增压后进入水处理装置，再次处理后充入管道。河水经过层层过滤、沉降，达到要求后方可注入管道。沉降池修建用挖掘机挖两个50m×50m×2m的沉降池，用于河水沉降。（见上水系统平面图）离心泵基础打设建立上水系统沉降池、泵基础打设好后，建立上水系统。上水系统平面图如下：管线首端流程安装过滤器滤网二次沉降池离心泵过滤器滤网水源离心泵管线一次沉降池水处理装置控制阀在管线首端放入清管器，清管器距管口2m，然后在管线首端焊接椭圆型封头，安装清水注入管、注入管控制阀、放空管线及压力表、压力天平、压力自动记录仪、温度计套。管段首端试压准备示意图1、发电机；2、过滤器；3、离心泵；4、高压泵车；5、控制阀；6、温度计套；7、控制阀；8、压力表；9、针形阀；10、压力自动记录仪；11、清管器；12、放空阀；13、压力天平管线末端流程安装在管线末端安装放空及排水管、试压段连通管和控制阀门、压力表、温度计套。两试压段连通处安装两个控制阀门(阀门间直管段长度≥2m)，以利试验严密性的控制和介质传递排放。管线上水时关闭阀门。（所用管材、仪表见附表）试压段末端示意图说明：1、放空阀；2、压力表；3、针形阀；4、排水控制阀；5、温度计套试压措施52314131258976431011水源12连通上水流程，启动离心泵，向管线内注水，以水压驱动清管器，清除管线内空气。清管器到达管段末端后，关闭放空阀门，注满水后24小时，待水温一致，接高压泵开始进行水压试验。水压试验按以下程序进行，并做好试压记录。先升至30%强度试验压力，稳压15min。再升至60％强度试验压力，稳压15min。稳压期间对管道进行检查，无异常现象，继续升压至强度试验压力70％，进行双减压操作，对管线内部的空气含量进行测试，试验段内空气含量不超过2％，认为含气量合格，继续升压至强度试验压力，稳压4小时，压降不大于1％为合格。强度试验合格后，缓慢降压至严密性试验压力10MPa，进行严密性试验，稳压24小时，压降不大于1％为合格。稳压时间在管道两端压力平衡后开始计算，管道压力以压力天平读数为准。管线分段试压的压力值、稳压时间及允许压降必须符合下表规定：地区等级强度试验严密性试验二类地区压力值（MPa）12.5MPa10Mpa稳压时间（h）424允许压降值（Mpa）不大于1%不大于1%试压的同时，进行下一试压段首末端压力表、压风机接管及控制阀、温度计套、放空阀的安装。严密性试验合格后，将试压管段两端放空阀打开进行放空，管道内压力降为常压时，打开与下一试压段的连通阀门，开启离心泵，将第一试压段内的水与清管器顶入下一试压管段，转场高压泵等设备进行下一试压管段试压。水压试验如不符合设计要求，将试压管段两端放空阀门打开进行放空(放空时，必须对试压用水进行过滤处理)，修补漏点后重新进行试压。在环境温度较低时，试压完成后立即对试压合格管道进行清管，并将试压设备及阀门内的水放尽。管道试压合格后，切割连通阀门，在管道两端安装收发球筒，接压风机,重复清管步骤，清除管道内积水，至少清管两次，直到管道内无游离水为止。管道内积水清除后，进行试压段连通，焊口经无损检测合格后不再进行试压。试压质量标准、检查方法、记录与结果确认质量标准试压质量符合《油气长输管道工程施工及验收规范》GB50369-2006检查方法1)试压巡检人员与管道保持6m以上的距离，沿线检查管道有无渗漏处。试压设备和试压管道50m范围内为试压禁区，禁区内严禁有非试压人员。试压禁区设专人把守，禁止非试压人员进入。2)试压使用压力天平、压力表进行压降观测，试压用的压力表必须经过校验，并在有效期内使用。压力表的精度不低于1.5级，量程为0～25MPa，表盘直径为150mm，最小刻度为每格读数0.02MPa。记录与结果确认管道沿线检查无异常情况，且压降在允许范围之内，出口排出空气无色、透明且无游离水，经监理确认合格后，技术人员填写试压记录并请监理签字。安全与环保措施试压完毕，打开管道的放空阀门，将试压用水过滤符合排放标准后排入河中。发现漏点后，管道泄压完方可进行修补，切不可带压补漏。管段试压符合HSE程序管理。3.6管线扫线测径管线试压合格后用清管器再一次进行通球扫线。扫线用清管器选用四皮碗式，用压缩空气驱动。清管扫线时，在24小时内相隔一定距离的三个清管器组列连续通过，以清除管线内水分，并在最后一个清管器后部安装上测径板，进行测径。测径板采用直径为管内径90%的6mm厚的铝板，安装必须牢固。测径检查开启压风机，压风机排量控制在30～35m3/min，确保测径器前