1、新规范气密性试验使用中存在问题及处理措施
1 序言
城镇燃气输配工程施工及验收规范(CJJ33—)中为保证都市燃气管网安全运行,提高了管网严密性试验规定(规定压力降为133Pa,根据其条文解释基本为无压力降,133Pa为人视觉误差),这对提高都市管网投入运行前门槛,保证都市管网安全运行都具有重大意义。
在新规范颁布后,本市天然气管网在验收过程中执行该规范时,采用加头部装置管道温度计措施来测定管内温度,但在实际使用中多次出现问题。经与西安、咸阳、铜川等地同行理解,均使用此种措施,这种取样措施存在问题在实际中使施工部门、运行部门存在较多漏判和误判,给工作带来不必要资源消耗和安全隐
2、患。
由于对管道内介质温度采集手段相对贫乏,采用头部装置测管内温度相对于外界温度来计算,虽然较以容许微漏为理论基础旧规范前进了一步,但其在现实工程验收中存在较大措施问题。重要由于头部装置外露,受外界温度变化影响较大,虽然安装在埋地部分,也因绝大多数管道均有埋地和架空两部分而无法精确测定,由此搜集到温度数据失真,使管道验收存在误判和漏判重大问题。处理该措施问题对提高新规范适应性、提高其权威性有重要作用。
对全架空及全埋地管道因不存在该问题,因此不是本文讨论范围。
2 存在问题及其体现特性
规范12.4.5中气密性试验公式:
式中△Pˊ——修正压
3、力降(Pa);
H1、H2——试验开始和结束时压力计读数(Pa);
B1、B2——试验开始和结束时气压计读数(Pa);
T1、T2——试验开始和结束时管内介质温度(℃)。
该公式中理论基础为理想气体定律:即存封闭条件下,一定量气体在温度、压力、体积3位参数中PV/T为一定值。
2.1 问题体现
(1)在管道验收中,管道系统体积为一定值,即变量只有P、T两个变量。据此,在假设管道系统气密性试验合格前提下,则有P1/T1=P2/T2,即P2/T1—P1/T2=0,即△P=0,但在实践应用中我们发目前管道气密性试验合格前提下,△P绝大多数为负值,我们为此曾在新建
4、管网中加入乙醚进行气密性试验,证明管网无泄漏后,其理论计算△P仍为负值。这就阐明我们对P、T数据采集存在较大问题。
(2)多例受外界影响判断成果反复事实,阐明P、T数据采集有问题:
原因:为何会产生此种现象呢,通过我们理论分析认为:气体中分子运动相称活跃,而压力就是单位时间内分子运动撞击所体现出现物理特性。即在一段管网内,虽然管道长度较大,但因分子运动特性,其压力体现是相称一致,空气因其导热系数小(273K即0℃时空气导热系数ˆ=0.0243w/m·k根据现行国标CB4272—92规定,平均温度在350℃如下时导热系数低于O.12w/m·k材料为保温材料),是良好绝热层,其温度
5、传递相称慢。同样一段管网,由于我们采集数据位置特性不一,就有也许出现截然不一样判断成果,即合格变为不合格,不合格变为合格,从而使我们管网安全最重要检测手段一气密性试验流于形式,甚至靠天吃饭(重要受T1、T2差异影响)。我们所在都市就此出现过多例,管网验收不合格但未查出任何漏点,持续验收时又为合格状况。
规范12.4.1规定气密性试验在管线全线回填后进行,但现实生活中绝大多数管道均有架空部分,这就使我们无法真实测量其管内温度,从而带来应用上问题。
2.2 规律
通过我们在平常验收工作中大量登记表明,气密性试验工作体现出如下明显特性:
(1)当开始验收时外界温度T1,24h
6、后外界温度为T2:
当T2>T1时,管网不合格比率大幅之升。
当T27、不敏感,而温度T对数据采样位置相称敏感。为验证该分析,我们曾在本市果品企业天然气管网改线工地进行了试验,在试验合格、打入乙醚不漏后,即存管道两端加装两套头部装置,1套架空,l套埋地(仅露出表盘),进行24h试验,每隔1h读数1次。
试验成果证明:T架空与T埋地在24h测试中,25组数据温度最高相筹4℃,而压力基本相似,温度相差4℃足以导致成果误判。
3 现行加装头部装置测管内温度方式优缺陷分析
缺陷:温度数据采集失真,无法真实测定管内温度,易受外界干扰,带来漏判安全隐患和误判不必要资源消耗。
长处:取样轻易、经济,易于设点,能保证管网设施施工持续性。
面临问题:
8、气密性试验作为天然气管网施工质量主控项目,寻找一种经济、简捷、有效措施来处理该问题成为新规范气密性试验重要困难。
4 处理问题措施
为处理该问题应同步采用如下措施:
(1)在实际中应对头部装置处管道采用夏季遮阳、冬季保温、常年挡风措施减少外界温度影响。
(2)通过我们对验收过程中经验,管道温度失真应与埋地管道占总管道长度比例、24h前后温差有关系,我们对实行新规范以来验收100多种工程埋地管道所占比例、第一天和第二天温差进行有关图(有关图分别以T2-T1、T修-T2和埋地管道占总管道长度比例、T修-T2为横、纵坐标)分析。
通过数理分析,推导如下公式:重要针对
9、既在埋地又有架空管道时,当拟验收管网基本为埋地管,出地部分仪有lm~2m时,对第24h后温度按如下公式调整:
然后以T修作为进行气密性试验公式T2,进行气密性试验计算。
5 实践使用效果
在实践中使用该公式调整后状况为:对T2>T1使T2下调,T2