高压天然气输气站场工艺管道吹扫、气压试验技术的分析与应用

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1、城市燃气2005/9汉01.367):1之[.]LOGY纂欲)洲高压天然气输气站场工艺管道吹扫、气压试验技术的分析与应用北京城建亚泰建设工程有限公司(100013)吴雄平北京市煤气热力工程设计院有限公司(100032)孙明烨刘磊北京市燃气集团咨询分公司(100035)左熠摘要介绍高压输气站场工艺管道吹扫、气压试验技术及在用水作试验介质，危险性相对较小，但也存在着陕京二线北京采育末站工程的应用。以下问题:①输气站场工艺系统中大部分设备及管道位于1前言地面上，但又有一部分汇气管埋在地下，如按常规方法采用水作为试压介质，则地下汇气管

2、内存水将无随着中国经济的快速发展，能源需求日趋增大。法排出。在陕京一线输气站维修改造时就发现地下为满足城市清洁能源的需求，天然气的输送、利用变汇气管内存有半管深的水，这既增加了输送气体的得越来越重要。随着“西气东输”、“陕京二线”等工程湿度，增加了产生管道冰堵的可能性，又减少了管道的建设，高压长输管线及工艺站场建设已全面展开。的有效截面积，从而降低管道的实际输气量;北京采育末站是陕京二线的末站，设计压力为②水压试验后需对管道进行干燥处理。由于本10MPa。末站规模大、工艺复杂，因此，工艺管道的吹工程要求的施工工期十分紧张，很难

3、满足要求;扫、试压已成为输气站场施工中难度最大、危险性最③在北京采育末站施工时正值冬季，环境温度强的关键施工技术。本文想通过对吹扫、试压的分低于5℃，采用水作为试验介质实际困难很大;析，对今后其他类似工程的施工提供一定的参考。④施工现场水的来源和排出处理均十分困难。用压缩空气做试压介质，在管道存在缺陷而在2相关技术问题的分析试压中出现泄漏或破裂时，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2.1水压试验与气压试验的比较性不能满足止裂要求时会造成管道的大段破裂和严管道强度试压介质分为压缩空气和水两种。试重的

4、次生灾害。因此，在管道的设计和制管标准上均压介质与管道设计压力、管径、管道强度、管材的韧有针对管材止裂韧性的要求。采用空气作为试压介性及焊接质量有关。根据《输气管道工程设计规范》质应十分谨慎。GB50251一2003的规定，位于三、四级地区的管段及《输气管道工程设计规范》规定在以下条件同时站场内的工艺管道应采用水作为试验介质。传统上满足时，站场内的工艺管道可采用空气作为试验介类似末站的站场均采用水压试验进行强度试验。水质:具有不可压缩性，管道内试压介质的减压速度大于①试压时最大环向应力小于50%管道屈服强管道的开裂扩展速度，因

5、此，不会造成管道的大段破度(三级地区);裂和严重的次生灾害。另外，水压试验可消除钢管的②最大操作压力不超过现场最大试验压力的残余应力，充分暴露管材的缺陷。80%;w、，vv.chinagas.org.cn万方数据城市燃气2005/9汉01.367)③所试验的是新管子，并且焊缝系数为1.0。提出了较高的要求。对韧性的要求见表1。2.2气压试验压力的确定根据文献4的管材止裂计算介绍，由表1可知根据((工业金属管道工程施工及验收规范》管材可满足气压试验的韧性要求。GB50235一97的规定，承受内压的钢管，气压试验压环向应力的计算见

6、下式。力为设计压力的1.巧倍。根据设计文件的要求，并住卜二Pd/(2吕公(1)经有关部门批准，气压试验压力最终确定为设计压式中:力的1.15倍(11.SMPa)。a一管材的最低屈服强度(MPa)。一由内压产生的管道环向应力(MPa)3气压试验前进行的校核计算P—管道试压时内压力(MPa)d—管子内径(cm)“陕京二线”业主制订了陕京二线钢管技术条a一管子公称壁厚(cm)件，对管材的化学成分、机械性能、检测等各方面均各工艺管道校核计算见表2。表1一20℃下夏比冲击韧性要求夏比冲击剪切面积夏比冲击功位置SA%(10咖Xl伽.X55

7、咖)单个试样最小值三个试样平均值J单个试样最小值)140管体横向)80)90三个试样平均值)190单个试样最小值)60焊缝及热影响区)30)40三个试样平均值)90表2环向应力与屈服强度的比值‘管径壁厚6。屈服强度(。5)试验压力环向应力(。h)管材钢级oh/05OmMPa阴PaMP自10002.62L485(X70)48511.5219.545.3%7oo2.1L485(X70)48511.5191.739.5%65O1.75L485(X70)48511.5213.644%5oo1.6L415(X6())引511.5179.

8、743.3%4oo16L36O(X52)36011.5143.839.9%3501.25L360(x52)36011.516144.7%2501.42卿24511.5101.241.3%(B)2oo1.25L脚24511.59237.麟(B)1oo0.63四24511。591