管道在建设过程中,焊渣、泥土、石块等机械杂质及残余水等不可避免地会留在管道中,如果不将其提前清除干净,就会影响后续管道投产及生产运行,进而对管道本体、站场设备造成一定程度甚至永久性的损坏。在管道“上岗”,即正式服役前,需在管道里放置适宜类型和尺寸的管道清理专用工具,由气体、液体或管道输送介质推动其在管道内行进,携带有无线电发射装置与地面跟踪仪器构成电子跟踪系统,将管道内残留的机械杂质和微量水“推”出管道,此过程为清管作业,而这种专用工具,被称作清管器。
钢管运往管道施工现场之前,要进行严格的出厂检验,其中包括承压能力测试。但钢管在装卸、运输及施焊过程中,不可避免会受到环境、磕碰及焊接等客观因素影响,因此需要在管道连接完成后进行再次试压,避免管道投入运行后发生渗漏、破裂等事故。长输油气管道在设计阶段会根据上游资源、下游需求及沿线分输量,确定管径、壁厚及设计压力,其中设计压力就是管道安全运行的最大压力。试压是在管道投产前,利用油、气、水等介质验证管道是否能够承受设计压力,是保证管道投产后安全平稳运行的重要工序和步骤,其实质是管道的“强度测试”,是对管道施工质量、管材性能及管道整体性的一次综合检验。
如何清管?
选择清管器。清管器类型包括橡胶清管球、皮碗清管器、直板清管器、刮蜡清管器、泡沫清管器、屈曲探测器等六大系列。管道清管要选择合适类型和尺寸的清管器,清管器外沿与管道内壁弹性密封,因此,清管器外沿或清管球直径应大于管道内径。
设置收发球筒。为了便于发送清管器及建立清管球的背压,在被清扫管道两端分别设置收发球筒。
检查放置清管器。检查清管器的紧固程度,确认合格后将其放置于发球筒。
清管器行进清管。打开清管段线路阀门,确认线路畅通。利用气液介质形成的背压推动清管器在管道内行进。依靠清管器自身或其附属机具的刮削、冲刷作用清除管道内的结垢或沉积物。正常情况下,在较小压力下即可完成清管作业,当清管器受阻时,可逐步提高压力以保持清管器继续前行。
清管段两端封堵。清管完毕后,立即对清管段两端进行封堵,避免杂质或水进入管段。
取出清管器。从收球筒取出清管器,检查清管器外形尺寸变化情况,如磨损较大应进行更换。
如何试压?
油气管道在建成后经过强度试压和严密性试压,方可投产。管道强度试压的目的是验证管道的整体强度能否承受投产之后的运行压力,并为提高管道输量和管道输送能力提供试验依据。严密性试压的目的是验证新建管道是否存在泄漏点。
选择试压介质。管道试压介质分为水和空气两种。采用水进行管道分段试压,当管道存在缺陷而在试压中出现泄漏或破裂时,水具有不可压缩的特性,管道内试压介质的减压速度大于管道的开裂扩展速度,管道能够迅速止裂,不会造成大段破裂及严重的次生灾害。当以水作为试压介质时,试压环境温度和水温均应高于4℃,如果温度较低,则需采取加热或添加防冻剂的方式,用以保证水不会结冰。而采用压缩空气进行分段试压,在管道出现泄漏或破裂时,由于管道内试压介质的减压速度小于管道的开裂扩展速度,在管道止裂韧性不能满足止裂要求时,会造成管道的大段破裂及严重的次生灾害,因此采用空气试压时,钢材必须满足韧性要求,而且试压强度较低。
确定试压强度水平。结合管道线路特点,确定试压压力。通常情况下,以水为试压介质时试压压力为管道设计压力的1.5倍,以空气为试压介质时试压压力为管道设计压力的1.15倍。
检查管道系统是否具备试压条件。检查管道组成件全部按设计文件安装完毕、正确,确认焊接焊缝检测合格。安全阀、爆破板及仪表元件已拆下,计量设备、压缩机、天然气调压装置等已使用临时盲板加以隔离。
确认试压检测仪表符合要求。检测仪表的量程、精度等级、检定日期应符合要求,同时检查确保试压临时措施安全可靠。
逐级缓慢升压。以水为试压介质时,达到试压压力后稳压10分钟,再降至设计压力,稳压30分钟,不降压、不泄漏、无变形为合格。以空气为试压介质时,压力升至试压压力的50%时,稳压3分钟,未发现异常继续按试压压力的10%逐级升压,每级稳压3分钟,直至达到试压压力,稳压10分钟,再将压力降至设计压力,在试压管道外侧涂刷中性发泡剂巡回检查,无泄漏为合格。试压过程中若有泄漏,需要降压修复,缺陷消除后需要重新试压。
降压及排放试压介质。管道试压合格后,缓慢降压,在符合安全环保要求的情况下排放试压介质。
拆除试压临时设施。管道试压完毕后,及时拆除临时盲板等设施,安装仪表元件,恢复管道。