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海外场站项目管线压力试验技术

发布时间:2014-03-21 00:08:57　作者: 信息来源:

管道工程在炼油化工装置中担负中输送“血液”的功能，而管道试压又是管道工程施工中的一个关键工序，因此必须采取一系列的手段措施保证其顺利实施，确保管道焊接安装质量符合设计文件、验收规范。

　　本文以中石油海外最大的EPC工程阿布扎比原油管道工程为例，对国外炼油化工装置管道试压流程进行总结，以期对后续海外类似工程提供借鉴。

　　1 管道压力试验流程

　　国内大型炼化石油装置试压过程没有一套完整的资料，过程控制管理也是粗放型的，试压前仅有一张用荧光笔标注试压管线的系统图，现场试压时经常出现盲板漏加、加错位置，部分管线漏打压的现象，试压过程没有记录图像资料.而海外石油公司则非常重视管道工程的试压，管道试压包在工艺管线试压、吹扫、工程扫尾及试车过程中均起着非常关键的作用。在阿布扎比原油管道项目中，管道试压是由施工阶段转入预试车的首要工序。

　　2 试压包的编制

　　2.1 系统的划分

　　试压包编制之前，试车部根据工艺介质、工艺要求、开车顺序在流程图上进行系统和子系统划分，系统是指可以独立进行操作并实现一定功能的模块。对于公用系统，一般按照管线介质划分成仪表风系统、工厂风系统、氮气系统等等。对系统进行更细的划分即将能实现给定的操作功能，并和该系统下其余部分保持相对独立的部分划为一个子系统，一个系统往往包含多个子系统。试车部负责在PDF版的流程图上划分系统与子系统，并赋予每个系统、子系统唯一的编号，将子系统划分完毕后上报监理批准。

　　2.2 试压包的定义、划分原则及编号

　　2.2.1试压包定义

　　把一个或多个子系统内试验压力、试验方式相同的全部管线或部分管线作为一个试压单元，称之为一个试压包。

　　2.2.2试压包划分原则及编号

　　试压包划分原则是一个或多个子系统下相同压力、相同试验方式的全部管线或部分管线划分为一个试压包。由于子系统下的管线试验压力并不一定相同，试压方式也包括水压试验和气压试验，所以一个子系统往往被分割成多个部分划入不同的试压包。

　　试压包划分及编号流程如下：

　　（1）将每个子系统按照试验压力、试压方式进行划分。例如，子系统C0801涵盖管线有3种试验压力，试压方式均为水压试验，则该子系统被划分成了3部分，将其依次编号为TP-C0801-01，TP-C0801-02，TPC0801-03，TP是试压包Test Package英文单词首个字母的缩写。

　　（2）将一个或多个子系统试压压力相同、试压方式相同的管线结合考虑现场压力试验的操作方便性进行二次组合成一个试压包，然后赋予试压包编号，从1#开始编号往下顺延。

　　（3）在PDF版的流程图上，将所有试压包分别用不同的颜色进行标注，同一试压包不同子系统交界点用分隔符号标注，这样，流程图上所有的管线都将被纳入到某个特定的试压包内。所有的试压包划分、标注完毕后上报监理批准。

　　项目部根据施工进度、投产试车优先级、材料缺口状况、设计出图状况制定试压计划状态表。

　　3 试压包资料编制

　　试压资料是为了试压、工程扫尾、交工验收而编制的一套资料。专业技术人员根据每个试压包试验计划提前1到2周时间开始准备试压资料。

　　试压专业工程师收集每个试压包内管线的单线图、流程图；在流程图上用荧光笔将试压管线涂上颜色，标记试压起始点，然后根据流程图收集对应的单线图，在单线图上标注焊道号，标记试压起始点；标记临时盲板、盲法兰的位置；按照压力试验程序文件的要求仪表件、控制阀、过滤器、限流孔板等不允许参与管道压力试验的在线设备，在相应位置标记“移除”或“隔离”字样；标记上水点和加压点位置、压力表安装位置、放空排凝点位置；在图纸的空白处写上试压包号。标注的单线图和流程图（以试压包为单位）复印并以文件形式下发施工队，作为压力试验现场准备的指导性文件。

　　4 压力试验现场准备

　　项目部根据制定的压力试验计划成立专门的压力试验小组，负责安排压力试验机具，组织人员，并以文件形式下发压力试验计划至各相关部门及施工队。专业技术工程师对施工队进行压力试验的技术交底。

　　施工队严格按照压力试验技术交底内容和标注的单线图和流程图进行压力试验准备，准备工作包括：

　　布置上水泵、增压泵、位置；连接上水点、加压点；连接临时连通管线。

　　安装压力表、安装压力温度记录仪。压力探头与试压管线连接、温度探头与试压管线绑定，绑定位置选择在管子下方避免阳光直射影响温度记录的准确性。

　　安装盲法兰和临时插板：盲法兰的压力等级、公称直径与管线一致；临时插板的厚度按照ASME B31.3压力管道规范工艺管道第Ⅱ章设计盲板计算公式进行计算T=D*进行计算；其中d是垫片直径， P是设计压力，E是许用应力，S是质量系数， C是附加余量。

　　拆除隔离不能参与打压的在线设备。

　　弹簧支吊架要处于锁定状态。

　　5 压力试验前检查

　　压力试验前的检查包含了两类检查：试压现场和试压包文字资料检查。5.1 试压现场检查

　　施工单位压力试验现场准备完毕后，QA/QC部门负责向质量第三方检查和监理发送压力试验检查申请。施工单位压力试验工程师携带装订成册的试压包资料文件夹、压力试验程序文件及规范文件、相关图纸联合第三方质检和监理专业工程师首先对试压现场进行检查。

现场检查完毕第三方质检和监理专业工程师在试压包资料尾项清单上写下尾项内容以及类别号（Punch A/B/C）。

　　5.2 试压包文字资料检查

　　现场检查完毕后，首先由第三方质检专业工程师进行试压包资料的审核，审核的内容包括：

　　管道注册表是否包含了该试压包所有的管线；试验压力、试验方式、保压时间等信息是否填写准确。

　　焊道及NDT汇总表中的管线号、图纸号、图纸最新版次号、焊道号、焊道尺寸、焊道厚度、焊接方法、焊接日期、管子管件炉批号、组对报告号、外观检测报告号、NDT报告号、热处理报告号、热处理时间、硬度测试报告号等信息是否准确无误（管线如果内防腐还需要检查防腐报告，确保管线试压前内防腐施工结束）；热处理是否在射线探伤（RT）结束后进行；无损检测（包括RT、MT、PT、UT、TOFD）与硬度（HT）检测比例是否满足规范要求并且已经全部合格。

　　尾项（Punch）分为3类，分别为Punch A、Punch B和Punch C，其中Punch A（Close Before Test）试压前必须关闭；Punch B（Close Before Commission）试车前必须关闭；Punch C（Close Before Start-up）开车前必须关闭。施工方将A类尾项整改完毕，第三方质检和监理专业工程回访检查确认后，在尾项单上签字关闭，并在试压证书上签字，管线压力试验才可以进行。

　　6 压力试验

　　压力试验按介质分为水压试验和气压试验，管线表中给出了所有管线的试验压力和试验介质。水压试验一般为设计压力的1.5倍，气压试验一般为设计压力的1.1倍。

　　水压试验的流程如下：

　　从低点开始上水防止气泡的产生，上水过程中高点放空保持开启直至水流溢出，管线中空气排尽后封闭高点、开启温度压力记录仪开始升压，升压过程要缓慢，按照试验压力的25%、50%、75%、90%、100%逐级升压，每达到一级稳压5分钟，达到试验压力后开始稳压，地面以上管线稳压2个小时，埋地管线稳压24小时。稳压过程中检查管线焊道、阀门、法兰连接处是否有泄露，如有泄露，泄压后处理泄漏然后再重复以上过程直至不再出现泄漏。稳压结束后开始缓慢泄压，压力下降至试验压力50%前降压速率保持在1barg/Min，之后保持在2barg/Min直到泄压结束。关闭温度压力记录仪，检查温度压力记录曲线，考虑温度的影响，压力偏差在+/-2barg以内为合格。

　　压力试验合格后第三方质检、监理专业工程师在试压包的文件资料上签字，试压结束。试压结束以后还需要对试压包资料内尾项Punch B和Punch C进行整改，整改完毕第三方及监理签字确认。

　　7 试压资料

　　文控负责扫描成PDF文档，编制目录整理归档，纸质版资料也按试压先后顺序装订成册、作为交工资料的一部分存档。

　　8 结束语

　　通过阿布扎比原油管道工程压力试验实施的过程，可以归纳出以下几个特点：

　　（1）试压包的划分基础和试车的最小单元是系统和子系统，而压力试验计划的编制考虑了系统/子系统的试车顺序，这样预试车和试车就紧密的衔接起来，编制的压力试压计划更科学、更合理、更能够促进工程的整体进度。

　　（2）试压包资料的编制和检查过程实际上是对过程资料的梳理、查漏补缺以及设计图纸包括单线图流程图审核的一个过程，保证了设计图纸与过程资料的完整性、真实性及可追溯性。

　　（3）从压力试验前的检查（包括自检和第三方及监理的检查）到尾项的提出再到现场的压力试验以及尾项关闭等一系列过程控制有效的保证了工程的安装质量符合设计文件、设计图纸的要求。

　　（4）工程交工资料的真实性、完整性和可追溯性。

　　希望国内的工程施工企业能够吸取国外的工程公司先进的工艺管线压力试验技术特别是试压包的编制方法，把它运用到国内的工程项目管理中，提高管道工程施工管理的水平。