长---株成品油管道工程通球、试压方案.doc

长---株成品油管道工程通球、试压施工方案

长---株成品油管道工程
通球、试压施工方案

编制：陈常兴
李安兵
审核：尚光波

审批：

中拓管道清洗修复工程有限公司
2007－08－08

目 录

1. 编制依据 2
2. 工程建设目标 3
2.1质量目标 3
2.2安全目标 3
3. 工程概况 3
4. 施工条件 4
5. 长岭首站-----七里山站间清管、试压设想 4
6. 通球扫线施工预案 5
6.1清管器选择 5
6.3有关参数计算公式 6
6.4通球预案图 7
6.6具体操作步骤 7
6.7技术要求 8
7. 试压预案 9
7.1试压选择 9
7.2试压流程图 10
7.3 试验压力的确定 10
7.4施工前准备 11
7.5参数计算 11
7.6操作步骤 12
8. 基本设备、机具及材料表（以长岭炼化首站－七里山分油站为例） 13
9. 项目组织机构 15
9.1项目部组织机构图 15
9.2项目部分项职责 15
10. 安全措施 16
10.1安全组织 16
10.2清管扫线试压安全技术要求 16
11. 交工资料整理 17
12．进度计划及工期 18

1. 编制依据
（1）石油天然气行业标准SY0401－98
（2）根据湖南成品油管道项目部专题会议要求
（3）中拓管道清洗修复工程有限公司制定实施的ISO 9001：2000《质量管理体系要求》标准编写的《质量手册》及程序文件。
（4）中拓管道清洗修复工程有限公司目前资源状况及同类工程和施工经验。
2. 工程建设目标
2.1质量目标
贯彻中拓管道清洗修复工程有限公司的质量方针“全体员工参与，确保管道清洗工程质量满足国家行业相关法律要求。持续改进质量管理体系，提高管道清洗工程质量水平，开发管道清洗新技术，不断满足顾客要求。”严格质量控制程序，工程质量合格率 100%，符合适用法规和标准规范要求，管理评审提出的改进措施完成率100%，质量事故为零。
2.2安全目标
科学管理、文明施工，努力实现无事故、无污染、无人身伤害，不破坏环境。
3. 工程概况
本工程湖南成品油管道重点工程，从位于长岭炼化厂西南侧的长岭首站出来后向西南敷设，经冯家屋北沿107国道向南敷设，经云溪区西穿过京广铁路和107国道后，向西敷设经冷水铺北，进入位于岳阳市七里山油库内的七里山分油站。管道从七里山分油站出来后与进站管道通沟辐射（约5 km），穿越107国道后向南敷设，经康王东、新开镇东、新墙镇西、黄秀桥东、黄沙街镇东、桃林寺镇东，在范家园镇北穿过京广铁路，继续向南穿越汨罗江，进入位于汨罗市西南侧的汨罗分油泵站。管道从汨罗分油泵站出来后沿京广铁路西侧向南敷设，经古培镇西、白水镇西、川山坪镇西、高家坊镇西、桥驿镇东穿过沙河后进入长沙市境内，管道沿开发区的规划铁路专用线和规划的新港大道敷设，进入位于新港镇的长沙分油站。管道从长沙分油站出来后，穿过湘江，继续向西南方向敷设，经黄金乡东、雷锋镇东、含浦镇西、在九江庙西穿过靳江河，管道继续向南，经鹤岭镇东进到响水乡后沿上瑞高速北侧向东敷设经九华开发区的竹埠港北侧穿越湘江，然后继续向东敷设，相继穿过107国道和京珠高速后，进入位于株洲市815油库的株洲末站。线路全长约258 km，管道规格为Φ406×7.1mm和Φ355×7.1mm，按“湖南成品油管道项目部”专题会议要求：对全线站间进行通球清扫、上水试压。
4. 施工条件
4.1站间通球清管试压是在分段清管试压合格后的基础上进行的，此时管道线路、截断阀，穿跨越管道以及碰口连头工程已完成；管道、清管器收发系统及临时排污管道应安装完毕。
4.2清管试压时，应将与线路清管试压无关的工艺管线进行隔离，并应采取措施，防止串压及杂物进入，线路截断阀应处于全开状态。
4.3提供泵站收发球装置图纸、资料、水源、排污、站间管线走向等资料。
5. 长岭首站-----七里山站间清管、试压设想
5.1此区间共有站场五座、有四个站间段需要分别进行清管试压，它们分别是：
5.1.1长岭首站－七里山分油站 32km
5.1.2七里山分油站－汨罗分油泵站 91.2km
5.1.3汨罗分油泵站－长沙分油站 54.6km
5.1.4长沙分油站－株洲末站 79.8km
5.2按照“湖南成品油管道项目部”总体要求，站间清管试压本着施工条件达到一个就立即完成一个的原则。
5.3若工期紧张，可同时组织两个作业机组分头进行清管试压施工，保质保量按期完成目标，满足业主要求。
5.4 管道在试水压合格后，根据湖南成品油管道项目部需求，如果在较短的时间内进行管道投产，为了节约成本，试压水保留在管道内，即采用水联运投产方式进行投产；如果投产时间较长或不明确，则在管道清管、试压结束后，将试压水全部清扫出管道，对管道进行简易干燥，然后注入氮气与空气隔离，防止管道内壁氧化生锈。
5.5本预案以长岭首站－七里山分油站为例。
6. 通球扫线施工预案
为了高标准、高质量按期完成该项工程的通球扫线，试压的施工，充分发挥企业的专业优势，综合我公司以往的施工经验，根据西南成品输油管道沿线地貌的情况，一般每两站设为一工作段，合理选择首末端，在满足工艺的前提下能够做到尽量减少设备搬迁以达到节省时间、费用的目的。
6.1清管器选择
选择采用设计规定的清管器，清管器应适用于清管三通和清管弯头，选择携带发射装置的清管器，并配备探测与接收装置；材质为具有耐磨性，适合于长距离清管的聚氨酯清管器；清管器过盈量为3~5%。皮碗清管器使用数量为1台，备用数量1台；直板清管器2台，其形状简图如下：

“皮碗”清管器

直板清管器

a）本段站间清管采用聚氨酯直板清管器、四皮碗电子发射跟踪清管器，根据以往施工经验要求管道进气量≥29m3/min。
b）通球采用“二候一”的方式，通二个球，一个球等候：如出现串气可迅速再发射一枚清管器以解决串气问题，节省时间。
6.2移动式空压机：提供推动清管器的气源，空压机参数如下：
压力：0~0.9 Mpa
数量：2台（正常使用1台，备用1台）
排气量： atlas螺杆式空压机20m3/min
6.3有关参数计算公式
清管器运行距离、速度计算公式：
Q =Лd2T0PmL/4P0TZ
式中: Q----发清管器后的累计进气量,m3
T----清管器后管段内气体的平均温度,K
L----清管器运行距离,m
Pm----推清管器压力,Mpa
P0---0.101325, Mpa
T0---293.15K
Z---气体的压缩系数；
d---管道内径，m
清管器运行距离：L = 4QP0TZ/Лd2T0Pm
清管器距离：V=L/t t----清管时间，h
根据以上公式计算各段所需通球时间为（以管内温度为20度，运行压力为0.1 Mpa、0.2Mpa、0.3 Mpa为例）：

压
风
机
流量
(m3/min)
温度(℃)
管内径
压力(Mpa)
压缩系数
速度(km/h)
20
20
按390mm计算
0.1
0.993
9.108
0.2
0.996
4.568
0.3
0.997
3.048
长岭首站－七里山分油站间32km一次清管理论所需时间：
压力(Mpa)
速度(km/h)
时间
0.1
9.108
约4小时
0.2
4..568
约8小时
0.3
3.048
约11小时
6.4通球预案图

6.5主要施工工序：
空压机进场 布置通过指示仪接收机位置 发射第一枚清管器 主要点监测 发射第二枚清管器 接收装置接收清管器(首端泄压)
清除杂物、清理现场
6.6具体操作步骤
A、首端发送清管器：（泵站发球筒）
（1）检查与清管无关的其它工艺管线是否处于隔离状态以防杂物进入，发送装置上各连通阀门是否关严。
（2）关闭干线放空阀，打开发球筒上的放空阀进行放空，确认发球筒压力为零。
（3）打开快开盲板，装皮碗清管器并送至发球筒大小头处压紧。
（4）关快开盲板，安装安全销，关放空阀，开启主干线球阀。
（5）从进气口装置注入压缩空气，发送清管器，观察清管通过指示器，确认清管器已发出。
（6）当第一个皮碗清管器到达末端后，从首站放空阀进行泄压，当确认管道内压力为常压后，打开末端收球筒快开盲板，取出皮碗清管器。
（7）以同样的方式在管道的首端发射第二枚清管器。
B、站点过球监测：
（1）监测点布置：
由于清管器在管道转角、穿跨越处易出现卡球、堵球现象，因此监测点原则上设置通过指示仪，也可根据需要每10km设置一个监测点。
（2）操作要点：把电子接收仪放置在监测点的管线上方，确认无误后，监测人员带上监测耳机，清管器通过时，接收仪会产生较大的节奏连续的蜂鸣声，此时监测人员要记录清管器通过个数与时间，确认全部通过后撤离本监测点并迅速转移到另一监测点进行监测。
C、末端清管站接收清管器：（泵站收球筒）
（1）首端清管器发出前，打开末端放空系统。末端排污阀连接临时排污管线，将污水放入临时蓄水池中，然后经处理排放到业主指定地点
（2）清管器进入收球筒后，打开发球筒体上的放空阀直至压力为零。
（3）关闭主干线球阀，拆下安全销，打开盲板，取出清管器并检查、验收、描述、记录（业主、监理及施工单位负责人参加）
（4）清理排出的杂物
6.7技术要求
6.7.1用空压机以空气为动力源推动清管器进行清管，将速度控制在每小时5Km左右为宜。
6.7.2发球筒首端装有压力表，每间隔20分钟记录压力表数据，掌握清管器运行情况，出现问题及时处理。
6.7.3应急措施：（1）通常清管运行压力在0.05~0.3Mpa之间（过弯头、穿跨越段或遇到爬坡时或管中有水等障碍物时压力有可能会增大），如果超过一般空压机允许的最高压力0.8Mpa时，认为清管器遇阻，此时应采用高压压风机打高压解阻，但最高压力不能超过管线的设计压力，如果此时还不能解阻，认为清管器遇卡。此时应采取的方法：
清管器必须装有电子发射仪，根据运行速度计算其大概位置，用电子接收仪探测其具体位置，管道首末端卸压后断管分析，清除障碍。然后对断管进行焊接，焊缝进行射线探伤、超声波探伤，合格后继续清管。
（2）若出现压力长时间稳定不动，并且末端出气很均匀的情况时，借助经验可以判断清管器出现串气，此时应该加大进气量或从首端发射封堵器或再发射一个过盈量较大的清管器。
出现串气的主要原因有：
a、进气量过小：清管器行进过程中会有一定的空气泄漏量，空压机排气量必须满足除去泄漏量外能够在清管器前后迅速产生压力差以推动清管器前进。
b、清管器过盈量小：一般的清管器为聚氨酯弹性体，变形量较大。当过盈量小时气体泄漏严重，清管器后气体不能迅速聚集大量气体从而不能产生推动清管器前进的压力。
c、清管器皮碗划痕、磨损严重。
6.7.4在中间分布监控点，以监测清管器通过情况，及时准确掌握清管器通过个站点情况。
6.7.5吹扫合格标准：当清管器到达末端收球筒时，清管器无严重磨损、刮伤及严重变形，清管器拿出后，在排污口无游离水排出即为合格。
7. 试压预案
7.1试压选择
7.1.1本方案采用洁净水作为试压介质，进行水压试验。
7.1.2为解决全线注水排空问题，注水时加入若干个直板清管器隔离空气，以防止注水时有空气存于管内，当隔离清管器全部到达注水末端时表明管道内已经全部注满水。
7.1.3试压设备采用车载式二级泵升压机组，一级泵组流量170m3/h，二级泵流量50m3/h、1.7Mpa，再转试压泵升压至试验压力。
7.1.4考虑站间高程差，管线起伏较大，上水隔离球下坡时由于水和球体自重产生下滑力，速度较快，球体后部易产生低压甚至负压现象，空气易进入管内。为防止此现象出现可采用“背压法”控制上水隔离球速度。
7.2试压流程图

流程综述

7.3 试验压力的确定
根据管线的运行压力设计和业主要求确定试验压力，一般管段试验压力为运行压力的的1.1－1.25倍，最大试验压力不应大于最大理论试验压力Pmax。站间试验压力为设计压力。
Pmax＝1.8δσsφ/d
式中：Pmax —最大理论试验压力（MPa）
δ—管线平均壁厚（mm）
σs—钢管的最低屈服强度（MPa）
φ—焊缝系数
d—钢管外径（mm）
水压试验以压降不超过试验压力的1％，且小于0.1MPa为合格。
7.4施工前准备
7.4.1施工前业主进行现场交底、巡线确认管线全部回填合格没有裸露处。
7.4.2上水水源确定：综合考虑两站实际情况确定首末端。
7.4.2.1利用站内消防水作为试压用水。
7.4.2.2若消防水水量不足，考虑离本站最近的水源，如河流等，连接临时管线引水。
7.4.2.3若以上均不可以则考虑就近打井取水，但事前须经业主监理以及当地水利部门的审批。
7.5参数计算
注水时间：
t＝Πd2L/4Q
t—时间 （h）
Π—常数，3.14
d—管道内径
L—管道长度
Q—进水量
经计算本段Φ406.4×7.1mm，32km管道容积约3821m3，注水泵组注水量为170 m3/h，理论注满本段管线需要时间为（注水上水率按95％计算）：
3821×95％÷170＝21.35（小时）
7.5.2参数计算确定后，设备机具在现场就位，连接流程。
7.5.3准备工作技术要求安全可靠，承压部件使用硬连接。
7.5.4对试压管段安装试压头，注、排水工作设置足够的仪表、高压泵、阀门的接头。在试压管段适宜的位置配置排水、放气点。
7.5.5流程连接中，注水泵与试压头之间导水时采用的连接管要使用无缝钢管。
7.5.6泵组运行应装配回流装置。
7.5.6试压前，对所有试压部件进行检查，确认其处于良好的状态，达到安全要求，确认与试压无关的工艺管线进行隔离对检查中发现的问题进行必要的处理，最终确认试压装配得当。
7.6操作步骤
7.6.1管道注水
管道注水技术要求低压注水上水率≥95％。
7.6.1.1 在向管道中注水前，进行最后检查，以确认：
a 试验接管装配得当；
b 泵及压缩机工作状况良好；
c 按注水速度注水时的水源供应充足；
d 末端排水点和放气点准备完毕；
e 仪器、仪表备妥待用。
7.6.1.2为保证试压用水质量，如采用河水作为试压介质，应防止泥沙和杂物进入管道，水源处设置一个沉淀池沉淀泥沙，设计制作2个2m×4m×1.2m的钢制水槽做为沉淀池，并且泵的入口需要安装过滤网。
7.6.1.3在注水时应在管道中放入注水清管器（一般使用直板聚胺脂清管器），必要情况下放入清管器组，注水推动，直至试压管段注水完成。注水需排净管道中残留空气及排放出水头，保证管道注水率达到95％以上。
注水过程中控制注水清管器的行走速度，保证正确注水。
注水时末端放空及排污阀处于开启状态，注水清管器前面的污物应该能够在水流的带动下通过末端排污口排出管道，排放水头水按业主指定的地点排放。
7.6.1.4当管线注水满足要求后，对所有接口（除压力表和二级泵接口）进行关闭。调节注水泵组和升压二级泵，进行流程切换。升压前应检查所有管线和系统，确认无误后准备用升压二级泵注水升压。
升压时注意缓慢增加试验压力，当升至0.3倍和0.6倍试验压力时应暂停升压15分钟。此间应观察压力是否下降较多，检查漏水情况和系统完整性，如果超出设计范围应停止打压，巡线并找出漏点进行补漏后再进行试压。
7.6.2管道试压
为节约用水，根据现场情况可以把第一段试压完毕的水通过施压注入第二段管线内（与新水源点可以同时供水）。
管道试压技术要求对试压过程中压力进行全程记录，密切注意压力温度变化。
7.6.2.1当达到试验压力要求后进行稳压，稳压时间为4小时。
7.6.2.3在试验稳压期间，对管道进行巡线，检查外部管道和管件有无泄漏，保障试压段内的人员安全，保障试压工作人员通讯的畅通。巡线人员与管道中心距离应大于6米。
7.6.2.4管道卸压：试压工作达到标准的试验结果后，尽快按照一定的速率减压拆卸所有现场的临时接头和仪表，减压的整个过程要特别小心。应注意试压段高点位置的减压。
卸压的水要排放到业主指定位置
7.6.2.5试压失败：如果在试压过程中，压力损失超过规定压力，而管道的首末端并没有泄漏现象，则表明管道试压失败。管道泄压后，甲方应安排人员巡线查找并进行处理，然后再次进行打压试验直至合格为止。
8. 基本设备、机具及材料表（以长岭炼化首站－七里山分油站为例）
8.1管线通球扫线、站间试压机具设备表
序号
名 称
规格型号
单位
数量
备注
1
空气压缩机
20m3/min 0.9Mpa
台
1
清管用
2
氮气车

台
1
置换用
3
空气增压机
20 m3/min 10Mpa
台
1
清管用
4

上水打压车
ZT-03
台
1
上水用
注水泵
170 m3/h，0.9Mpa
台
1
上水用
注水泵
50 m3/h，1.7Mpa
台
1
上水用
增压泵
9m3/h，16Mpa
台
1
打压用
发电机组
120kw
台
1
动力源
降压启动柜

台
2
水泵用
5
发电机
50kw
台
1
照明用
6
潜水泵
80 m3/h
台
4
末端抽水
7
导链
3t
台
2
装清管器
8
通过指示仪

台
8
清管用
9
针形阀
DN15/PN16

10
发电电焊两用机
凯马
台
1

11
气焊工具

套
1

12
聚氨酯皮碗清管器（带发射机）
Φ406mm
套
2
清管用
13
压力表
0－16Mpa
块
4
配接头
0－16Mpa
块
4
配接头
14
聚氨酯封堵器
Φ406mm
台
4
备用
15
角向磨光机
Φ150
台
2

16
聚氨酯直板清管器
Φ406.mm
台
2
清管、上水
17
手机

部
4
联络用
18
干粉灭火器
8kg
支
4
消防
19
客货两用车
解卡
台
1

20
巡逻车
解卡
台
1

21
指挥车
213吉普
台
1

8.2主要材料配备（具体数量根据现场情况定）
序号
名称
规格型号
单位
数量
备注
1
无缝钢管
Φ114mm
米
100
上水
2
水龙带
4寸
米
200
上水、排水
3
上水槽
2m×4m×1.2m
个
2
沉淀用
4
高压管
0－25Mpa
米
50
打压
5
皮碗
Φ406mm
片
8
清管器
6
支撑板、密封板、隔离板
Φ406mm
片
10
直板清管器
7
过滤网箱
1m×1m×1m
个
1
水源过滤
8
电焊条

kg
20

9
氧气、乙炔

瓶
4

10
镀锌铁丝
8号、10号
kg
10

11
安全防护警示标志

个
10

12
彩旗

米
200

9. 项目组织机构
9.1项目部组织机构图

项目经理

试压工程师

施工部 10人
对外关系协调
负责人
监测检验
负责人
物资供应
负责人
HSE
负责人

9.2项目部分项职责
项目经理：项目部负责人，全面负责工程的技术、质量、安全、协调及施工进度情况。
技术负责人：a.负责该项目工程中所应用的技术工艺、手段；
b.对工程过程中数据、资料控制、分析；
c.明确对技术操作人员的要求。
物资供应负责人：负责其职责范围内的物资及时供应，确保工程按计划进行。
HSE负责人：a. 负责对上岗人员的安全教育及培训；
b. 检查操作前的安全措施是否完善，检查消防器材、防护设施、通讯设备、车辆的落实到位情况；
c. 对各作业人员明确安全要求；
d. 做好各项安全措施的制定和落实检查工作；
e. 及时进行安全检测，防患于未然。
监测检验负责人：a.负责该项工程中所用监测检验设备的运行；
b.对施工过程中所涉及的数据收集、记录、保存；
c.提供完整监测资料。
对外关系协调负责人：负责处理协调与参与工程各方的关系，保持良好的沟通状态。
施工部：按照方案和操作规程进行相应的工程施工。
10. 安全措施
10.1安全组织
a. 清管试压工作进行前，由安全负责人组织全员进行安全教育培训，并记录《安全会议记录》；
b. 操作人员应熟悉本岗位的操作流程、操作规程、安全规程和异常事故处理方法等；
c. 作业现场设立警示区，有明显的警示标志，非工作人员不得进入工作区。
e. 严格遵守岗位职责，对于发现的异常情况及时上报，并作相应安全处理。
f. 参加试压人员必须持证上岗，按要求穿戴劳动保护用品。听从指挥，统一步调，严禁违章作业，试压要有安全人员监督，重要操作要有专人负责。
10.2清管扫线试压安全技术要求
10.2.1操作人员应熟悉本岗位的操作流程、操作规程、安全规程和异常事故处理方法等；
10.2.2清管扫线工作开始前，要检查放松契块及放松螺丝是否拧紧，加压及开盲板时，操作人员不准站在盲板的前面。
10.2.3清管施工时，现场管线出口前方60米，左右30米内设好警戒区，在警戒区内设置警示牌、警示灯等警示标志、安全防护线并派人值守。
10.2.4水压试验升压时首末端管线正前方100米内不准站人，发现泄漏应立即停止设备，不准带压补焊。
10.2.5 管道试压时，试压设备应与试压管道至少保持10米距离且应放置在其侧面。
10.2.6管道试压前应通过各种形式向沿线所经过的城市、村庄的居民通知试压时间，所经过的地区及注意事项。
10.3抢险措施
10.3.1成立抢险小组，处理施工中可能出现的紧急情况，杜绝事故发生，确保施工顺利进行。
10.3.2在正常情况下，清管器运行所需压力为0.05-0.3MPa，当清管器运行在高差较大管段或通过曲率半径较小的转角时，清管器运行压力会在短时间内增加，但最大推力不得超过管道工作压力，如出现该情况，必须立即停止清管工作，找出原因采取相应的措施。
11. 交工资料整理
11.1仪器、仪表校验证书
11.2站间清管记录
11.3试压报告
11.4注水记录
11.5工程签证
17

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12．进度计划及工期

序号
工序名称
时间（天）
1
施工设备进场、准备
1
2
通球、扫线两遍
2
3
上水、打压临时设施安装
3
4
升压、稳压
2
5
扫水
2
5
现场清理
1
合计
总工期
11

注：施工单位在设备机具进驻现场前必须有11天的准备时间，即业主需要在站间具备施工条件前11天通知施工单位做准备。
18
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