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海外場站項目管線壓力試驗技術

發布時間:2014-03-21 00:08:57　作者: 信息來源:

管道工程在煉油化工裝置中擔負中輸送“血液”的功能，而管道試壓又是管道工程施工中的一個關鍵工序，因此必須采取一系列的手段措施保證其順利實施，確保管道焊接安裝質量符合設計文件、驗收規范。

　　本文以中石油海外最大的EPC工程阿布扎比原油管道工程為例，對國外煉油化工裝置管道試壓流程進行總結，以期對后續海外類似工程提供借鑒。

　　1 管道壓力試驗流程

　　國內大型煉化石油裝置試壓過程沒有一套完整的資料，過程控制管理也是粗放型的，試壓前僅有一張用熒光筆標注試壓管線的系統圖，現場試壓時經常出現盲板漏加、加錯位置，部分管線漏打壓的現象，試壓過程沒有記錄圖像資料.而海外石油公司則非常重視管道工程的試壓，管道試壓包在工藝管線試壓、吹掃、工程掃尾及試車過程中均起著非常關鍵的作用。在阿布扎比原油管道項目中，管道試壓是由施工階段轉入預試車的首要工序。

　　2 試壓包的編制

　　2.1 系統的劃分

　　試壓包編制之前，試車部根據工藝介質、工藝要求、開車順序在流程圖上進行系統和子系統劃分，系統是指可以獨立進行操作并實現一定功能的模塊。對于公用系統，一般按照管線介質劃分成儀表風系統、工廠風系統、氮氣系統等等。對系統進行更細的劃分即將能實現給定的操作功能，并和該系統下其余部分保持相對獨立的部分劃為一個子系統，一個系統往往包含多個子系統。試車部負責在PDF版的流程圖上劃分系統與子系統，并賦予每個系統、子系統唯一的編號，將子系統劃分完畢后上報監理批準。

　　2.2 試壓包的定義、劃分原則及編號

　　2.2.1試壓包定義

　　把一個或多個子系統內試驗壓力、試驗方式相同的全部管線或部分管線作為一個試壓單元，稱之為一個試壓包。

　　2.2.2試壓包劃分原則及編號

　　試壓包劃分原則是一個或多個子系統下相同壓力、相同試驗方式的全部管線或部分管線劃分為一個試壓包。由于子系統下的管線試驗壓力并不一定相同，試壓方式也包括水壓試驗和氣壓試驗，所以一個子系統往往被分割成多個部分劃入不同的試壓包。

　　試壓包劃分及編號流程如下：

　　（1）將每個子系統按照試驗壓力、試壓方式進行劃分。例如，子系統C0801涵蓋管線有3種試驗壓力，試壓方式均為水壓試驗，則該子系統被劃分成了3部分，將其依次編號為TP-C0801-01，TP-C0801-02，TPC0801-03，TP是試壓包Test Package英文單詞首個字母的縮寫。

　　（2）將一個或多個子系統試壓壓力相同、試壓方式相同的管線結合考慮現場壓力試驗的操作方便性進行二次組合成一個試壓包，然后賦予試壓包編號，從1#開始編號往下順延。

　　（3）在PDF版的流程圖上，將所有試壓包分別用不同的顏色進行標注，同一試壓包不同子系統交界點用分隔符號標注，這樣，流程圖上所有的管線都將被納入到某個特定的試壓包內。所有的試壓包劃分、標注完畢后上報監理批準。

　　項目部根據施工進度、投產試車優先級、材料缺口狀況、設計出圖狀況制定試壓計劃狀態表。

　　3 試壓包資料編制

　　試壓資料是為了試壓、工程掃尾、交工驗收而編制的一套資料。專業技術人員根據每個試壓包試驗計劃提前1到2周時間開始準備試壓資料。

　　試壓專業工程師收集每個試壓包內管線的單線圖、流程圖；在流程圖上用熒光筆將試壓管線涂上顏色，標記試壓起始點，然后根據流程圖收集對應的單線圖，在單線圖上標注焊道號，標記試壓起始點；標記臨時盲板、盲法蘭的位置；按照壓力試驗程序文件的要求儀表件、控制閥、過濾器、限流孔板等不允許參與管道壓力試驗的在線設備，在相應位置標記“移除”或“隔離”字樣；標記上水點和加壓點位置、壓力表安裝位置、放空排凝點位置；在圖紙的空白處寫上試壓包號。標注的單線圖和流程圖（以試壓包為單位）復印并以文件形式下發施工隊，作為壓力試驗現場準備的指導性文件。

　　4 壓力試驗現場準備

　　項目部根據制定的壓力試驗計劃成立專門的壓力試驗小組，負責安排壓力試驗機具，組織人員，并以文件形式下發壓力試驗計劃至各相關部門及施工隊。專業技術工程師對施工隊進行壓力試驗的技術交底。

　　施工隊嚴格按照壓力試驗技術交底內容和標注的單線圖和流程圖進行壓力試驗準備，準備工作包括：

　　布置上水泵、增壓泵、位置；連接上水點、加壓點；連接臨時連通管線。

　　安裝壓力表、安裝壓力溫度記錄儀。壓力探頭與試壓管線連接、溫度探頭與試壓管線綁定，綁定位置選擇在管子下方避免陽光直射影響溫度記錄的準確性。

　　安裝盲法蘭和臨時插板：盲法蘭的壓力等級、公稱直徑與管線一致；臨時插板的厚度按照ASME B31.3壓力管道規范工藝管道第Ⅱ章設計盲板計算公式進行計算T=D*進行計算；其中d是墊片直徑， P是設計壓力，E是許用應力，S是質量系數， C是附加余量。

　　拆除隔離不能參與打壓的在線設備。

　　彈簧支吊架要處于鎖定狀態。

　　5 壓力試驗前檢查

　　壓力試驗前的檢查包含了兩類檢查：試壓現場和試壓包文字資料檢查。5.1 試壓現場檢查

　　施工單位壓力試驗現場準備完畢后，QA/QC部門負責向質量第三方檢查和監理發送壓力試驗檢查申請。施工單位壓力試驗工程師攜帶裝訂成冊的試壓包資料文件夾、壓力試驗程序文件及規范文件、相關圖紙聯合第三方質檢和監理專業工程師首先對試壓現場進行檢查。

現場檢查完畢第三方質檢和監理專業工程師在試壓包資料尾項清單上寫下尾項內容以及類別號（Punch A/B/C）。

　　5.2 試壓包文字資料檢查

　　現場檢查完畢后，首先由第三方質檢專業工程師進行試壓包資料的審核，審核的內容包括：

　　管道注冊表是否包含了該試壓包所有的管線；試驗壓力、試驗方式、保壓時間等信息是否填寫準確。

　　焊道及NDT匯總表中的管線號、圖紙號、圖紙最新版次號、焊道號、焊道尺寸、焊道厚度、焊接方法、焊接日期、管子管件爐批號、組對報告號、外觀檢測報告號、NDT報告號、熱處理報告號、熱處理時間、硬度測試報告號等信息是否準確無誤（管線如果內防腐還需要檢查防腐報告，確保管線試壓前內防腐施工結束）；熱處理是否在射線探傷（RT）結束后進行；無損檢測（包括RT、MT、PT、UT、TOFD）與硬度（HT）檢測比例是否滿足規范要求并且已經全部合格。

　　尾項（Punch）分為3類，分別為Punch A、Punch B和Punch C，其中Punch A（Close Before Test）試壓前必須關閉；Punch B（Close Before Commission）試車前必須關閉；Punch C（Close Before Start-up）開車前必須關閉。施工方將A類尾項整改完畢，第三方質檢和監理專業工程回訪檢查確認后，在尾項單上簽字關閉，并在試壓證書上簽字，管線壓力試驗才可以進行。

　　6 壓力試驗

　　壓力試驗按介質分為水壓試驗和氣壓試驗，管線表中給出了所有管線的試驗壓力和試驗介質。水壓試驗一般為設計壓力的1.5倍，氣壓試驗一般為設計壓力的1.1倍。

　　水壓試驗的流程如下：

　　從低點開始上水防止氣泡的產生，上水過程中高點放空保持開啟直至水流溢出，管線中空氣排盡后封閉高點、開啟溫度壓力記錄儀開始升壓，升壓過程要緩慢，按照試驗壓力的25%、50%、75%、90%、100%逐級升壓，每達到一級穩壓5分鐘，達到試驗壓力后開始穩壓，地面以上管線穩壓2個小時，埋地管線穩壓24小時。穩壓過程中檢查管線焊道、閥門、法蘭連接處是否有泄露，如有泄露，泄壓后處理泄漏然后再重復以上過程直至不再出現泄漏。穩壓結束后開始緩慢泄壓，壓力下降至試驗壓力50%前降壓速率保持在1barg/Min，之后保持在2barg/Min直到泄壓結束。關閉溫度壓力記錄儀，檢查溫度壓力記錄曲線，考慮溫度的影響，壓力偏差在+/-2barg以內為合格。

　　壓力試驗合格后第三方質檢、監理專業工程師在試壓包的文件資料上簽字，試壓結束。試壓結束以后還需要對試壓包資料內尾項Punch B和Punch C進行整改，整改完畢第三方及監理簽字確認。

　　7 試壓資料

　　文控負責掃描成PDF文檔，編制目錄整理歸檔，紙質版資料也按試壓先后順序裝訂成冊、作為交工資料的一部分存檔。

　　8 結束語

　　通過阿布扎比原油管道工程壓力試驗實施的過程，可以歸納出以下幾個特點：

　　（1）試壓包的劃分基礎和試車的最小單元是系統和子系統，而壓力試驗計劃的編制考慮了系統/子系統的試車順序，這樣預試車和試車就緊密的銜接起來，編制的壓力試壓計劃更科學、更合理、更能夠促進工程的整體進度。

　　（2）試壓包資料的編制和檢查過程實際上是對過程資料的梳理、查漏補缺以及設計圖紙包括單線圖流程圖審核的一個過程，保證了設計圖紙與過程資料的完整性、真實性及可追溯性。

　　（3）從壓力試驗前的檢查（包括自檢和第三方及監理的檢查）到尾項的提出再到現場的壓力試驗以及尾項關閉等一系列過程控制有效的保證了工程的安裝質量符合設計文件、設計圖紙的要求。

　　（4）工程交工資料的真實性、完整性和可追溯性。

　　希望國內的工程施工企業能夠吸取國外的工程公司先進的工藝管線壓力試驗技術特別是試壓包的編制方法，把它運用到國內的工程項目管理中，提高管道工程施工管理的水平。