基于试压包管理的管道施工成套技术立项报告书.doc

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1、中国化学工程集团公司技术创新项目项目立项建议书项 目 名 称： 基于试压包管理的管道施工成套技术 填 报 说 明一、 本项目建议书内容和格式是根据国家政府有关部门要求编制。二、 填写项目建议书内各项内容，应实事求是，认真填写，表述明确。三、 封面项目编号不填。四、 项目建议书及相关材料统一使用A4纸打印，一式2份，同时提供电子文档。填 报 说 明五、 本项目建议书内容和格式是根据国家政府有关部门要求编制。六、 填写项目建议书内各项内容，应实事求是，认真填写，表述明确。七、 封面项目编号不填。八、 项目建议书及相关材料统一使用A4纸打印，一式2份，同时提供电子文档。目 录一、项目立项理由4二、国

2、内外技术现状和发展趋势4三、项目前期科研工作情况8四、开发目标和主要开发内容81.开发目标：82.开发内容：92.1试压包的编制阶段92.2试压包的编制基础92.3试压包的编制原则102.4建立试压包112.5试压包的内容12五、核心技术和创新点151.核心技术151.1管道施工特点151.2试压包161.3试压包的意义162.创新点17六、关键技术和技术研究路线（方案）19七、主要技术经济考核指标20八、项目验收最终成果及成果形式20九、应用前景和经济效益预测20十、项目支撑条件（可以写单位的基础条件加上个性化的本项目研究条件）21十一、与本项目有关的专利检索及法律状况分析22十二、项目研究

3、开发阶段目标、进度计划22一、项目立项理由管道安装是大型化工装置的重点和难点。在施工开始时，根据图纸，合理的编制归纳为单个的易于管理的试压包。控制好每个试压包的施工过程，也就保证了整个管道工程的的施工质量和进度。该施工方法在国外工程中已经大量使用,在国内的大型化工项目中也在积极使用。取得了很好的效果。二、国内外技术现状和发展趋势国内外长输管道清管试压技术不尽相同，分别从管道清扫、注水、升压及稳压几个方面，介绍了目前国内外管道清扫、试压常规的施工方法，并对其优劣进行了对比分析，指出当前国内清管试压技术存在的缺陷，对其发展趋势和改进方向进行了展望随着全世界范围内油气管道建设步伐的加快以及国家能源通

4、道建设的积极推进，中国石油天然气管道第二工程公司作为管道施工专业公司，先后承揽了西气东输一线、西气东输二线、泰国工程、俄罗斯远东管道工程、阿布扎比原油管道工程等多个大型国内外重点工程建设。施工中对国内外管道清管试压施工规范要求和施工方法进行了仔细研究和对比分析，其中有很多经验值得国内单位学习和借鉴，以不断提高国内管道清管试压施工质量，降低试压施工中的安全风险。1管道清扫作业国外长输管道清扫施工方法：先将清管器装入发球筒，再使用空压机对管线进行背压直至0.3mpa，然后发出清管器进行管道清扫。在收球筒处安装压力表，对管线进行排放气体逐渐减压，排放气体时应保证运行的清管器前端的气体压力始终维持0.

5、3mpa，有效控制清管器的运行稳定性。国内管道清扫一般操作方法：将清管器装入发球筒，直接利用空压机将清管器发出，进行清管作业，而不对管线进行背压，清管器在管线中的运行稳定性缺乏有效控制。对比分析：（1）管线清管时不进行背压作业的情况下，清管器运行到弯头等特殊点会停止，此时利用空压机对清管器进行加压，清管器在强大推力作用下突破弯头处的各种阻力后，才能继续运行，但这时清管器的推力可能远远大于清管器正常运行时的阻力，使得清管器的加速度增加，运行速度突然暴增，导致清管器磨损度加大，直径变小，清管作业不彻底，效果难以满足要求。同时在清管器即将到达管线末端时如果遇到突然加速、动量变大，清管器对收球筒的冲击

6、力增加，严重时会将收球筒的封头击坏甚至击飞整个收球筒，安全隐患大。（2）清管前对长输管线进行背压处理，并在收球筒处对背压的压力进行控制，不仅可以有效保证清管器运行平稳，很大程度上降低清管器的磨损，提升清管质量，而且可以大大提高清管作业的安全性，减少甚至避免安全事故的发生。2管道注水作业国外长输管道注水施工方法：以阿联酋工程施工为例，壳牌（shell）监理施工文件中要求注水前需要对管线进行背压，背压压力设定必须与下坡段的静水压保持一致。如下坡段的高程为80m，则背压的压力至少达到0.8mpa。注水过程中还应结合实时注水量与管线高程，对管线中的背压压力进行控制，尽而实现对水冲洗及注水清管器的控制。

7、同时在封头中需加装3个清管器，第一个清管器前注水500m，第一个与第二个清管器之间、第二个与第三个清管器之间分别注水500m长，以达到冲洗管道及充分排空的效果。这就要求施工时至少预制8米长的试压封头，可以装入4个清管器，3个注水，1个扫水。注水后管线内的含气量不允许超过总容积0.2%。国内长输管道注水常规施工方法：对管线注水时不进行背压，制作的试压封头一般只能装入2个清管器，在第一个清管器前注水500米冲洗水，第一个与第二个清管器间注水500米隔离水。对比分析：注水前对管线进行背压，并在注水过程中对背压压力进行控制，可以有效控制注水球的运行速度，特别是当水头运行到高程较大的下坡段时，不会发生管

8、线注水速度小于水压推进清管器的速度。因为一旦发生管线内注水速度小于水压推进清管器的速度，极有可能出现真空段或是进气段，特别是国内管道注水时只加装2个清管器的做法。当管线注水时的含气量过大时，将对管线试压质量及施工安全造成很大的影响。3管道升压及稳压国内外管道试压过程基本相同，但国外工程管道试压时对含气量有明确的要求，不能超过总容积的0.2%。施工时利用高精度电子流量计，记录下每升1bar所用的水量及时间，并绘制p/v（压力/容积）曲线图，当达到35bar时，确定含气量是否超标，如果超标，则立刻停止升压，采取处理措施，重新进行注水及试压；符合要求则继续升压。对比分析：国内西气东输一线管道试压时要

9、求绘制p/v曲线图，但在西气东输二线管道试压规范中将其取消。实际上p/v是非常重要的，它能够在升压过程中对试压情况进行监控，确定管段中没有过量的残留空气，确保管道达到最终实验压力之前材料没有超出屈服强度。在钢管张力超过0.2%时，能及时停止强度试验，避免钢管过度变形。同时当有空气遗留在试压段中时,还会带来一系列其它问题。首先会使试压段升压的时间延长，水不可压缩，而空气是可以压缩的，且压缩比很大。其次浪费能源，能量用于压缩残留的空气,压缩水和扩张管道，当残留的空气量很大时,将在管道破裂时形成巨大的破坏，安全隐患大。最后扫水时有可能产生气阻，增加扫水难度，提升扫水的成本。更严重的是气阻一旦产生，就

10、必须增大压力进行扫水，施工风险加大。4.结束语随着经济社会发展和国家油气资源战略的实施，油气管道正进入新一轮大发展时期。面对快速发展中制约安全施工的问题，国内长输管道施工公司应不断开阔眼界，借鉴应用国外先进、成熟、科学的管道清管试压标准和经验，全面提升管道清管试压质量，采用措施消除可能引发安全事故的隐患。同时,转变观念，积极培养队伍,以负责的精神来学习和研究水压试验技术，全面掌握并应用压力容积曲线法测试管道强度等先进技术及其原理，为管道安全施工提供支撑和保障，促进管道清管试压作业又好又快发展三、项目前期科研工作情况就我公司承接管道施工工程而言，试压包的管理不确定性因素、施工环境的复杂性、多样性

11、和变异性以及施工技术水平的差异性影响，使得试压包的管理动态不确定性和复杂性的特征，管道施工包含预制、安装（含焊接及无损检验）、试压、吹扫、防腐以及绝热的几个工序。管道施工一般都具有材料复杂（各种的管道材料、部件、紧固件），工作量大（上万件的管道部件需要通过焊接、螺栓连接等方式组合成为管线系统）；工序繁琐（每完成一个焊口、一个部件或者一条管线就是一个工作循环，重复频率高）；工期紧张（一般都是在施工尾期，完成后业主就可以投入试车及生产，工期压力大；人员众多（大量的各个专业的施工作业人员参与到每个工作循环当中，需要高度的组织协调配合）。 四、开发目标和主要开发内容1.开发目标：在使用试压包管理时，各

12、个工序按照计划围绕试压包进行施工是关键控制点。按照一般的施工方法，各个专业工序往往各自为政，按照自己的计划进行工作。到工程后期，往往会出现优先的管线没有施工完，而最后的管线具备条件，或者需要保温的管线没有试压，这样最后的尾项移交工作就会显得杂乱，往往就会头痛医头，脚痛医脚，到处灭火。以试压包管理为核心进行施工，可以大量的减少这样的无序工作。要保证试压包的有序工作，就要完善体系，落实责任，合理计划，配备专业的人员，从编制合理的试压包基础开始，有序的开展工作。2.开发内容：2.1试压包的编制阶段试压包的编制按照时间分可分为试压包的编制准备和运行管理资料完善两个阶段。在编制准备阶段，工程师需要根据流

13、程图编制出试压包资料表当中的18（下表二）项内容，确定不参与试压的管道部件（特殊阀门和部件）并确定代替的临时管段的规格和尺寸，标注管道试压的盲板加入位置及规格，便于施工准备及制作。在试压包编制阶段，又分为试压包建立和资料准备两个步骤。在运行管理资料完善阶段，也就是施工阶段。随着施工的陆续开始，不断及时地完善资料，以达到试压和验收要求。2.2试压包的编制基础工程开工以后，就需要对管道施工进行试压包编制，以便于指导管理施工、尾项消除，以达到按期移交的目的。试压包编制一般需要具备以下几个条件：A、 完整的流程图。分系统，有管线编号及压力等级等。B、 完整的施工图，现在一般都会提供单线图、支架图，如果

14、没有单线图，需要进行详细设计出单线图。C、 管道安装试车计划，管道投用的先后顺序，作为编制试压包优先考虑的重点。D、 有经验的管道工程师，需要了解管道施工程序，合理划分试压包。2.3试压包的编制原则管道工程师在熟悉流程图的原则下编制，试压包编制时，要考虑管线的连续性、可断开、合理性、有效性以及完整性。一般在编制试压包时需要考虑到以下几个原则：九、 所有流程管线需要涵盖；十、 同一介质编制为一个试压包；十一、 同一种材质编制为一个试压包；十二、 同一种试验压力编制为试压包.；十三、 合理划分试压包，不能够简单的将一个系统归纳为一个试压包，过大会增加检查控制难度。也不可将一张单线图就设立一个试压包

15、，这样就失去了试压包控制的意义。十四、 编号的同一和连续。统一编号便于资料的有效管理；一般采用以下编制方法： 表1 试压包编号方法装置号系统编号试压包编号A/B/C/DIA/PA/LO/KO/AD/HS/HD/HT/DW/SW/LN/HN/SO/.001/002/003.举例：ALO001A装置LO系统试压包0012.4建立试压包在接受到完整的流程图以后，根据工艺要求、介质类型、开车顺序以及现场实际，划分试压包，并制定出编制原则。一般每种介质作为一个试压系统，试压包的编号要规范连续。在流程图上用不同颜色的笔将已经编号的管道试压系统作出标记，以避免重复编号或者遗漏。同时，对于各个试压系统的分界点，需要进行明确标记。每一个系统内，往往会有不同压力、不同材料、不同回路区域的管线，根据材料、压力、回路的不同，结合现场实际，编制试压包并进行编号。在编制试压包时，不要简单的按照实验压力进行分包。这样会人为的增加很多编制和管理工作。