愛華網(wǎng)???? 一、技術(shù)要點與難點 伴隨著我國西氣東輸一、二線的全面竣工和三線工程的開工，我國在能源運輸方面全面進入管道階段。在長輸管道建設(shè)的高峰期,長輸管道的清管和試壓是管道施工中的一個重要工序,如何安全經(jīng)濟的完成清管和試壓一直是我們關(guān)注的問題。 經(jīng)過綜合分析，我們可以發(fā)現(xiàn)山區(qū)小口徑長輸管道的區(qū)別于其它管道,有著以下幾個難點:第一,山區(qū)管道山高路陡,試壓設(shè)備出入困難,水源分布不均勻,上水困難,試壓管段劃分困難。第二,管道口徑小,使用熱煨彎頭多,彎頭角度大,通球時易卡球。第三,管道敷設(shè)起伏大、高差大,導(dǎo)致通球試壓壓差大,對管道易產(chǎn)生危險。針對以上幾個難點問題,本文提出幾點解決方案。 二、施工過程中的的注意事項 管道分段要科學(xué)合理。對于山區(qū)、丘陵段等起伏大的地貌,在清管試壓過程中無論是氣阻還是高程產(chǎn)生的水壓差都非常大,對于設(shè)備及管道的安全性要求都是非常高的,針對這些問題,管道清管長度的劃分顯得很重要,劃分的合理性決定了清管試壓的工作量的大小及工作進度。因此,除了應(yīng)遵循GB50369的分段要求外,根據(jù)我們以往的施工經(jīng)驗,在清管試壓的分段時應(yīng)遵循以下原則: 一般情況下,以不同的地區(qū)類別作為一個試壓段(30km以內(nèi)),在經(jīng)過環(huán)向壓力屈服強度核算后,也允許不同的地區(qū)類別的管段合并為同一試壓段。 當一個試壓段中含有兩段相鄰等級地區(qū)的管道試驗壓力可按較低管道的標準進行。 當閥室及站場兩端管道壁厚有變化時,且長度通常在300m以內(nèi)的可與前后主管線一起試壓。 清管分段的長度盡可能的短,在起伏大的地區(qū)一般不超過10km,根據(jù)空壓機的工作壓力和幾個起伏段的高差,在幾個起伏的最后一個高點安裝放空閥(放空閥安裝的位置應(yīng)從清管的起點開始起算)。 局部地段強度試壓可采用先做氣壓試驗,再進行清管,最后利用管內(nèi)存留的高壓空氣進行起伏大、設(shè)備難以到達的管段的清管施工。 如果一個起伏段高差較大,可把這個起伏段單獨作為一個整體進行清管,可在清管段的末端設(shè)計一個排污段,并把清管段與排污段之間用帶孔厚鋼板隔開(防止清管器進入排污段),這樣管段內(nèi)的污物可以流到排污段并經(jīng)過末端的排污閥排走,既完成了清管,又可使管道內(nèi)充滿高壓空氣,從而可以作為試壓介質(zhì)繼續(xù)進行壓力試驗。 合理選用清管試壓設(shè)備： 高壓壓風(fēng)車。 當采用高壓壓風(fēng)車對管道進行升壓試驗時,高壓壓風(fēng)車的排量不宜小于8m3/min,工作壓力不小于20MPa。 清管器的選擇。 清管:采用直板清管器,剛性軸,配8片雙向聚酯盤;也可采用鬃刷清管器,配4片杯形皮碗加尼龍鬃盤刷。 掃水:直板加皮碗清管器,配8片雙向聚酯盤。 干燥:吸水清管器,開放孔聚氨脂泡沫清管器。 所有清管、測徑、注水、排水清管器建議配備電子跟蹤裝置,以便于確定清管掃線過程中清管器運行的準確位置。 上水設(shè)備。注水泵:原則上要求在600米揚程時泵的排量達150m3/h以上,以防在試壓管段內(nèi)夾雜空氣。 升壓泵:一般為注塞泵,原則上要求能將壓力升到試驗壓力1MPa以上,應(yīng)當維持穩(wěn)定的加壓速度,并應(yīng)在出口配備流量計。 水過濾器:要求能在規(guī)定的壓力下滿足規(guī)定的流量(一般條件下在1.0~4.0MPa條件下為350L/s),在需要時能清除淤泥,并配備有0-1.5MPa的壓差表,測量通過濾網(wǎng)的壓差。 儀表： 壓力天平:可采用電子式或液壓式,量程0-30MPa,精確度高于0.1%額定壓力。 壓力圖表記錄儀:記錄表盤直徑為300mm,量程為20MPa,能24小時制圖。 壓力表:彈簧管型,表盤直徑150mm,量程為1.5倍的試驗壓力,0.2MPa增量。環(huán)境測溫儀:普通溫度計,在試壓時測量環(huán)境溫度。 電子溫度測量裝置:在水壓試驗時附在管道上,測量管壁溫度和土溫,測量精度應(yīng)達到0.5℃。 清管的過程控制： 施工現(xiàn)場準備： 清掃前,在管道兩端開挖操作坑,在操作坑開口兩側(cè)1m處打設(shè)兩排鋼板樁,鋼板樁采用拉森型嚙合式鋼板樁,頂部預(yù)留200mm于地面以上。這樣可以隔離管溝附近的地下水,降低坑側(cè)地面載荷對溝壁的壓力。用1.2m3單斗在試壓管段兩端開挖操作坑,操作坑規(guī)格為6m×5m×4m(經(jīng)驗值,可按不同管徑及要形進行調(diào)整),進行收發(fā)球簡的安裝。 啟動壓風(fēng)機、頂球運行： 打開閥門,啟動壓風(fēng)機向管內(nèi)充氣,同時記錄兩頭壓力表讀數(shù)的變化情況和氣體的流量,當壓力表的讀數(shù)高于壓風(fēng)機2的輸出壓力時,停下壓風(fēng)機2,啟動壓風(fēng)機1繼續(xù)向管內(nèi)充氣。清管器運行速度控制在4-5km/h,工作壓力0.05~0.2MPa,如遇阻可提高壓風(fēng)機的工作壓力,但最大壓力不得超過10MPa。 跟蹤儀 跟蹤：啟動壓風(fēng)機前,按照通球掃線前確定的跟蹤點安排人員蹲守,用通過檢測儀檢測,一旦清管器通過,立即通知下一班蹲守人員,并做好記錄,轉(zhuǎn)移到另一蹲守點。 球運行至收球筒后,閥門1開始大量排氣,說明清管順利完成,待氣體排盡,壓力回零后可打開收球筒,取出清管器,檢查清管器皮碗的外型尺寸變化、劃傷程度,對磨損較大的皮碗進行更換。對低頻信號發(fā)生器充電檢修,準備下一管段的清掃。 試壓過程控制： 建立上水系統(tǒng)。 沉降池、泵基礎(chǔ)打設(shè)好后,建立上水系統(tǒng)。在每個試壓段管段的首末端安裝放空管線、壓力表和溫度計套,在首端還應(yīng)安裝壓力自動記錄儀、壓力天平、試壓進水管和控制閥門。在整個管路的酋、末端設(shè)收,發(fā)球裝置,以便于試壓后取出清管球、試壓水排放及管路的吹掃。 管線試壓。
試壓時為對水源進行綜合利用,可幾個管段用管進行連接后,中間用閥門隔開,第二管段的試壓可利用第一段的水。 在第二試壓管段末端先后裝入兩套清管器,中間用空氣隔開,利用壓風(fēng)機將兩套清管器推至第一、第二試壓段分界,連通上水流程,啟動離心泵,向管線內(nèi)注水,以水壓驅(qū)動兩套清管器分別向兩端前進,清除管線內(nèi)空氣。 清管器到達管段末端后,關(guān)閉放空閥門,注滿水后24小時,待水溫一致,接高壓泵車開始進行水壓試驗。 水壓試驗按以下程序進行,并做好試壓記錄。穩(wěn)壓時間應(yīng)在管道兩端壓力平衡后開始計算。 在環(huán)境溫度較低時,試壓完成后立即對試壓合格管道進行清管,并將試壓設(shè)備及閥門內(nèi)的水放盡。 管道試壓合格后,切割連通閥門,在管道兩端安裝收發(fā)球筒,重復(fù)清管步驟,清除管道內(nèi)積水,至少清管兩次,直到管道內(nèi)無游離水為止。 三、對出現(xiàn)卡球故障的處理 管道清管過程中,如果處理不當,就會出現(xiàn)卡球,如何處理,有以下幾點建議: 如果清管器卡在管道內(nèi),要設(shè)法進行增壓推動,但增壓不得超過設(shè)計壓力,而且不能增加到收發(fā)球筒的額定壓力。 如果確定造成卡球的原因是含水,可以采用更高的壓力來推動清管器。 如果更高的壓力也不能使管內(nèi)清管器的運動,則必須進行割管取出清管器,判斷卡球位置可采用電子跟蹤儀,也可采用經(jīng)驗公式進行判斷,公式如下: L=Q4TPOZ/φd2TOPQ=πd2TOPV/4TPOZ (式中:Q,進氣速度;P,清管器行走壓力,PO,大氣壓力;V,清管器行走速度,T,進氣溫度;TO,環(huán)境溫度。Z,空氣壓縮系數(shù);d,管內(nèi)徑) 山區(qū)長輸管道的試壓因地勢、地型的不同，以及設(shè)計的要求不同及各地區(qū)的地形千差萬別,不能一概而論,本文是對我們以往施工工程的清管試壓施工的經(jīng)驗總結(jié)及提煉,對于施工中遇到的新情況、新問題，還要進一步加以研究和解決。
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