城市高壓燃?xì)夤艿来祾咴噳悍桨竷?yōu)化項目負(fù)責(zé)人：李燕同項目成員：黃飚姬建成索才法張偉峰張濱高其彬“兩站一線”工程是西氣入鄭關(guān)鍵，能否高質(zhì)、快速地完成施工任務(wù)，管道吹掃試壓是該項工程重要一環(huán)。如何科學(xué)、合理地制定施工方案并組織施工，是擺在我們工程技術(shù)人員面前一項嚴(yán)肅課題。一、方案提出燃?xì)夤艿酪话悴捎每諝獯祾?，方法有兩種，一種是將管道兩端封閉，使管道內(nèi)部空氣升壓后突然放開一端，將管道內(nèi)空氣快速放出。另一種方法是利用空氣儲罐或另一段管道作為容器，打入壓縮空氣，將壓縮空氣突然放入被吹掃管道，使管道內(nèi)雜物被吹出。由于空氣膨脹時，氣體分子移動距離有限，管道內(nèi)留存臟物不易被完全吹出，因此上述兩種方法不適用于管徑較大、管道較長燃?xì)夤芫€。燃?xì)夤艿涝噳阂话悴捎每諝饣蛩鳛榻橘|(zhì)，高壓管道采用空氣時升壓時間長，并且極不安全；普通注水方式試壓時，水不能完全充滿管道，致使管道內(nèi)局部變成氣壓試驗，由于試壓用高壓水泵流量一般較小，管道內(nèi)局部存氣會使升壓時間很長。試壓后管道內(nèi)水也不易排凈。常用管道內(nèi)部干燥法有：化學(xué)干燥法（甲醇去濕）、物理干燥法（熱空氣吹掃），這兩種方法干燥都較徹底，但成本很高，只有對介質(zhì)純度要求很高時方采用。“兩站一線”工程工期短，要求質(zhì)量高，為了保證按時完工，順利實(shí)現(xiàn)西氣入鄭，經(jīng)過我公司技術(shù)部門多方考察和研討，結(jié)合工程特點(diǎn)，決定在門站到市內(nèi)高中壓調(diào)壓站間城市高壓燃?xì)夤艿朗┕ぶ胁扇⊥ㄇ驋呔€試壓法。二、 主要施工方案“兩站一線”工程全長7020米，采用L320管線鋼螺旋縫雙面埋弧焊鋼管，鋼管規(guī)格①508X9.5,設(shè)計最高工作壓力3.5MPa。其中45度彎管11個，全通徑球閥3個，等徑三通1個，異徑三通1個。通球掃線試壓主要工作內(nèi)容是：整體通聚氨脂清管器兩遍；通鋼絲刷清管器兩遍；清管器注水一遍；試壓合格后清管器掃水兩遍；通干燥清管器兩遍主要施工工序：設(shè)備進(jìn)場I——?I首末端安裝發(fā)收球裝置——>發(fā)射第一枚聚氨脂清管器—I泄壓、發(fā)射第二枚聚氨酯清管器—接收裝置接收清管器（首端泄壓）——? I用同樣方法發(fā)射兩枚鋼絲刷清管器——?I拆除收發(fā)球裝置——>I在管內(nèi)預(yù)先裝入兩個清管器后焊接試壓——?封頭 I通球注水，升壓、穩(wěn)壓、泄壓、自然排水，試壓合格后通球掃水拆除試壓封頭、焊接收發(fā)球阡f 再次通球掃水f用干燥球通球兩遍——? 拆除收發(fā)球裝置三、施工方法及步驟鋼管全部連通和回填后，安裝收、發(fā)球裝置，確認(rèn)安全、技術(shù)措施到位。先注入3?5噸清水，目是潤滑和使泥土松軟，裝入三皮碗聚氨脂清管器，發(fā)球方向與設(shè)計燃?xì)饬鲃臃较蛞恢?，發(fā)球裝置設(shè)在趙家莊門站內(nèi)0-050處，收球裝置設(shè)在中原西路6+970處。2003年9月22日16時12分開始利用壓縮空氣推動清管器自起點(diǎn)至終點(diǎn)進(jìn)行第一次通球清管，18時30分通球結(jié)束。實(shí)際運(yùn)行時間為2小時18分，平均速度3052米/小時。2003年9月23日12時開始利用壓縮空氣推動清管器自起點(diǎn)至重點(diǎn)進(jìn)行第二次通球清管，13時35分通球結(jié)束。實(shí)際運(yùn)行時間為1小時20分，平均速度5278米/小時。這兩次通球目是，使雜物被清管器本體帶出，從而清除管道內(nèi)部較大雜物。兩次清管結(jié)束后，從末端收球裝置中取出三皮碗聚氨脂清管器，加裝鋼絲刷輪，放入發(fā)球裝置重復(fù)上述操作，進(jìn)行除銹通球清管，共兩次，清除管道內(nèi)壁鐵銹。2003年9月24日8時45分進(jìn)行第一次除銹清管，10時5分通球結(jié)束，實(shí)際運(yùn)行時間1小時20分，平均速度5278米/小時。2003年9月24日14時15分進(jìn)行第二次除銹清管，15時30分通球結(jié)束，實(shí)際運(yùn)行時間1小時15分，平均速度5616米/小時。在起點(diǎn)裝入兩個清管器，兩端焊接封頭，從兩清管器之間開始注入潔凈水，水源取自趙家莊門站自備水井，取水點(diǎn)是趙家莊門站250立方消防水池。采用單級離心泵注入清水，以水推動第一個清管器前行至終點(diǎn)，至末端排氣閥出水為止，此時管道內(nèi)全部充滿水，空氣已被排凈，換電動高壓柱塞泵打壓，2003年10月1日11時開始注水，10月2日16時水注滿。升壓過程按計劃升壓曲線圖進(jìn)行，直至打壓至5.25MPa（線路按四級地區(qū)進(jìn)行試驗，門站和調(diào)壓站處表壓為5.25MPa,須水河最低點(diǎn)計算壓力為5.69MPa）,保壓4小時，降壓至3.5Mpa,穩(wěn)壓24小時合格后泄壓、放水。在起點(diǎn)第二個清管器后端注入壓縮空氣，利用空氣推動清管器至終點(diǎn)。（此即第六次通球，目是將管內(nèi)試壓用水推出）。2003年10月6日13時42分進(jìn)行第一次通球掃水，17時44分通球結(jié)束，實(shí)際運(yùn)行時間4小時零2分鐘，平均速度1755米/小時。在起點(diǎn)安裝發(fā)球裝置，裝入二個清管器，利用壓縮空氣推動清管器，第二次通球掃水，目是將管內(nèi)殘余水推掃干凈。2003年10月7日8時30分進(jìn)行第二次通球掃水，10時45分通球結(jié)束，實(shí)際運(yùn)行時間2小時15分鐘，平均速度3120米/小時。清管掃水后，管道內(nèi)可能會殘留少量水分，而天然氣屬于干氣，水分存在會影響到天然氣質(zhì)量，并且會給管道造成內(nèi)腐蝕，因此還需要對管道進(jìn)行干燥。管道干燥用干燥清管器，操作方法同通球掃線?？紤]到該段管線較長，管徑較大，采用兩個聚胺脂泡沫清管器同時進(jìn)行通球干燥。2003年10月7日11時40分進(jìn)行通球干燥，13時通球結(jié)束，實(shí)際運(yùn)行時間1小時20分，平均速度5400米/小時。拆除試壓通球設(shè)備，待管道與門站、調(diào)壓站內(nèi)管道連通后，將全線用壓縮空氣打壓至1Mpa，保壓至燃?xì)庵脫Q。試驗結(jié)束。上述試驗共通球九次，通球掃線兩遍、通鋼絲刷球除銹兩遍，掃水兩遍，干燥兩遍。四、試驗技術(shù)措施：清管器：通球清管時上述各種清管器均為尾部帶發(fā)射裝置三皮碗聚氨脂清管器，除銹清管器為三皮碗聚氨脂清管器前加裝鋼絲刷輪轂。球直徑過盈量應(yīng)為管內(nèi)徑5%—8%。通一遍后應(yīng)檢查皮碗，有破損或劃痕深度大于1毫米應(yīng)予以更換方可用于下次通球。球數(shù)量不得少于2個，并有皮碗若干以備更換。皮碗尺寸：外徑514mm，帶折邊，過盈量5.1%，有效密封長度710毫米，總長870毫米，最小可通過曲率半徑1.5D彎頭，重67千克。發(fā)球裝置：發(fā)球裝置為自制臨時裝置，采用一段D630鋼管加裝封頭、法蘭、壓力表、閥門、D630X508變徑管制成，如下圖，左端為帶法蘭可拆卸封頭端，右端帶坡口，安裝時與起始端鋼管焊接，試驗全部完畢后再封頭上設(shè)置進(jìn)氣口，上部（兩球間）設(shè)壓力表接口和另一進(jìn)氣（水）口，閥門均為球閥，管徑DN65（端部與空壓機(jī)匹配），所有開口接管均為騎座式，管子不得插入D508管內(nèi)。三通處由于清管器運(yùn)行速度較快，且清管器長度超過三通支管圓滑過渡段長度，所以氣流或水流在三通處仍會推動第一個皮碗，使清管器不會被卡在三通處?！蛩倏刂疲河瞄y門連通空壓機(jī)與?508鋼管，將壓縮空氣直接打入?508鋼管，通球速度過快則三皮碗聚安酯清管器易磨損，管道易發(fā)生振動，一般應(yīng)在2?6Km/h之間，最高時速不超過10Km/h※運(yùn)行距離測算：清管器運(yùn)行距離可用電子定位接受機(jī)（有效探測深度不小于6M,接受半徑不小于10M）定位，計算測算需要對進(jìn)入清管器后管道內(nèi)壓縮空氣進(jìn)行計量，計算公式如下：L=4PTVZ/（nd2PT）oooL_清管器運(yùn)行距離；T_環(huán)境溫度293+25K；P_—大氣壓0.1033MpaoV__發(fā)球后累計進(jìn)氣體積（0.1033Mpa293開爾文）m3o實(shí)際運(yùn)行時估算空氣壓縮機(jī)排氣量，結(jié)合起始端壓力表讀數(shù)即可算出清管器運(yùn)行距離?！鶋翰罘秶寒?dāng)清管器與收球裝置間壓力為大氣壓時，清管器與發(fā)球裝置間壓力大于0.06Mpa即可推進(jìn)清管器前行清管器與發(fā)球裝置間壓力持續(xù)升高則表示有卡阻，應(yīng)分析原因。清管器正常推進(jìn)時清管器與發(fā)球裝置間壓力應(yīng)保持在0.2Mpa左右當(dāng)球速過快時，可調(diào)節(jié)空氣壓縮機(jī)出口閥控制管道進(jìn)氣量，或調(diào)節(jié)收球端排氣閥，均可達(dá)到控制球速目。水壓試驗升壓曲線圖：升壓速度（斜率）每分鐘小于1kg/cm2（0.1MPa/min）.5、排水：排水應(yīng)引至排水溝內(nèi)并征得當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)部門同意?？偹考s1370M3,清水球發(fā)射前應(yīng)先泄壓，將水自然排出后再發(fā)射清管器掃水。卡阻處理方案：通球卡阻時，應(yīng)按下列優(yōu)先順序處理：（1）找出卡阻位置，分析原因。（2）加壓（不超過設(shè)計壓力）。（3） 若出口出氣量與進(jìn)口進(jìn)氣量大致相等時，表明前后串氣，此時再加泡沫封堵球推動被卡阻清管器。（4） 反向加壓后再正向加壓推球。（5）切管取球，連通后再正向推球。平面布置圖：五、實(shí)施效果與常規(guī)強(qiáng)度試驗及氣密性試驗相比，“兩站一線”工程所采取通球掃線、試壓、干燥施工工藝具有以下優(yōu)勢：1.清除管道內(nèi)部雜質(zhì)——利用壓縮空氣推動三皮碗聚氨脂清管器自起點(diǎn)至終點(diǎn)，用清管器將雜物帶出，從而清除管道內(nèi)部雜物。2.清除管道內(nèi)壁浮銹——三皮碗聚氨脂清管器加裝鋼絲刷輪，利用壓縮空氣推動除銹清管器自起點(diǎn)至終點(diǎn)，清除管道內(nèi)壁浮銹。水壓試驗注水時排凈空氣——在起點(diǎn)加入兩個三皮碗聚氨脂清管器，從兩個清管器之間注入潔凈水，以水推動第一個清管器前行至終點(diǎn)，至末端排氣閥出水為止，可以使水注滿試壓管道，排凈空氣。換電動柱塞泵打壓，縮短了升壓時間，保證了強(qiáng)度試驗安全性。排盡試壓水——在起點(diǎn)第二個清管器后端注入壓縮空氣，利用