山區(qū)大口徑高落差管道通球試壓掃水要點分析

周獻軍 陳愛華 趙棟超

1 概述

第八標(biāo)段地處太岳山脈，管線全長62.47 km，管徑采用φ711螺旋縫鋼管。地形復(fù)雜多變，山勢險峻，斷崖縱橫，最高和最低的海拔高差達878 m，如采用常規(guī)的管道試壓方法及工藝無法保質(zhì)保期地完成合同規(guī)定的任務(wù)。就此我項目部組織技術(shù)人員刻苦攻關(guān)，針對地形、高差及長度進行分段劃分，從而達到滿足管道管材最低屈服強度的要求，根據(jù)現(xiàn)場情況選定合理的上水點及排水點，從而達到國家規(guī)定的排污要求，同時對試壓段的高差不同選擇相應(yīng)的通球試壓及掃水設(shè)備，從而保障了試壓工作順利進行，滿足了甲方合同規(guī)定工期，確保天然氣管道的順利投產(chǎn)。

在山區(qū)試壓施工過程中我們采取“多分段、降壓差、整體上水、分段通球升壓掃水”的總體技術(shù)方案。針對本工程的難點，首先成立試壓領(lǐng)導(dǎo)小組。使試壓工作納入整個項目管理過程。為保證試壓任務(wù)能按照榆濟天然氣管道工程項目部的總體部署，項目部不分晝夜地從全國調(diào)集能滿足線路高差的通球試壓掃水設(shè)備及材料(35 m3空壓機、升壓壓裂車、增壓機、100 kW發(fā)電機組等大型設(shè)備)，從而有效地解決水源不足、試壓技術(shù)無法攻克的技術(shù)難關(guān)。

2 要點分析

2.1 試壓段的劃分及理論分析

對山區(qū)段的試壓，分段的劃分至關(guān)重要，對于劃分段數(shù)要看現(xiàn)場地形、各種壁厚管子的最大試壓壓力及允許的最大相對高差、試壓段長度及取水點及排水點的情況而定，針對榆濟線路八標(biāo)段地形復(fù)雜、相對高差大、上水及排水困難等諸多因素，項目部工程技術(shù)人員根據(jù)圖紙設(shè)計具體數(shù)據(jù)及現(xiàn)場多次考察情況分析，經(jīng)過兩個月的論證，決定對線路八標(biāo)段劃分成七個試壓段。由于線路八標(biāo)段地勢起伏大，高差明顯，分段劃分根據(jù)表2各種壁厚管子的最大試壓壓力及允許的最大相對高差與表3試驗段起止點位置、最高點及最低點高差，線路八標(biāo)段劃分的7段均在低點0.95σs強度試壓允許水柱高差的許可范圍內(nèi)，能夠滿足試壓安全、質(zhì)量及技術(shù)要求(見表1～表4)。

表1 榆濟線路八標(biāo)段試壓段的劃分表

2.2 選擇合理的試壓設(shè)備

為保證試壓工作的順利進行，選擇合理的試壓設(shè)備至關(guān)重要，為了能夠滿足山區(qū)段試壓落差大，壓差高的特點，我們在施工中選用了HQ2000壓裂車作為注水、升壓設(shè)備，阿特拉斯23.5 m3、壽力35 m3空壓機為掃水設(shè)備，HASKEL35增壓機為增壓設(shè)備;由于這些大型設(shè)備價格昂貴，且施工工期很緊張，需在試壓過程中根據(jù)每一段的特點選用合適的試壓設(shè)備，使試壓工作在最短的時間內(nèi)順利完成(見表5)。

表2 各種壁厚管子的最大試壓壓力及允許的最大相對高差表

表3 試壓段起止點位置、最高點及最低點高差統(tǒng)計表

表4 線路中各段起終點、最低最高標(biāo)高及強度試驗壓力值分析表

2.3 選定上水點及排水點

試壓段起止點的選取要考慮試壓水源及排水情況，由于本標(biāo)段地處山西太岳山脈水源稀少，為了解決山區(qū)試壓水源少的問題，在試壓過程中采用將上一段試壓用水經(jīng)過濾后注入下一段重復(fù)使用的方法，以達到節(jié)約用水的目的;如導(dǎo)水完成后無法滿足試壓需要，再連接上水設(shè)備進行補水。

1)JPY001～JPY020-6段試壓，因此段水源為外購，水源與JPY020-7～JPY34段共用，上水點選擇在JPY020-6樁，方便與下一試壓段共用水源;排水點選擇在JPY001樁，試壓完成后將水經(jīng)過濾沉淀后排放到JPY001樁廢水溝中。

2)JPY020-7～JPY34段試壓，此段試壓上水點選擇在JPY020-7處，水源與JPY001～JPY020-6段共用;排水點選擇在JPY034樁，試壓完成后將試壓用水經(jīng)過濾導(dǎo)入JPY034～JPY042段進行試壓，剩余廢水經(jīng)過濾沉淀后排放到JPY034樁沖溝內(nèi)。

3)JPY034～JPY042段試壓，此段試壓上水點選擇在JPY034處;排水點選擇在JPY042樁，試壓完成后將試壓用水經(jīng)過濾導(dǎo)入JPY042～JPY059段進行試壓，剩余廢水經(jīng)過濾沉淀后排放到JPY042樁沖溝內(nèi)。

表5 線路各段試壓設(shè)備選用表

4)JPY042～JPY059段試壓，此段試壓上水點選擇在JPY042處;排水點選擇在JPY059樁，試壓完成后將試壓用水經(jīng)過濾導(dǎo)入JPY059～JPY062段進行試壓，剩余廢水經(jīng)過濾沉淀后排放到JPY059樁山澗中。

5)JPY059～JPY062段試壓，此段試壓上水點選擇在JPY059處;排水點選擇在JPY062樁，試壓完成后將試壓用水經(jīng)過濾導(dǎo)入JPY062～JPY072段進行試壓。

6)JPY062～JPY072段試壓，此段試壓上水點選擇在JPY062處，使用上水點附近昌源河河水;排水點選擇在JPY072樁，試壓完成后將試壓用水經(jīng)過濾導(dǎo)入JPY072～JPW000段進行試壓。

7)JPY072～JPY096段試壓，此段試壓上水點選擇在JPY072處，使用上水點附近昌源河河水;排水點選擇在JPY096樁，試壓完成后將試壓用水經(jīng)過濾沉淀后排放到JPW000樁山澗中。

3 結(jié)語

面對榆濟八標(biāo)段高落差、大壓差的難題，項目部調(diào)集能滿足高落差試壓掃水通球的大型設(shè)備，經(jīng)過科學(xué)合理的研究分析，精心部署，和全體員工的不懈努力，僅用了一個半月就完成了八標(biāo)段的試壓任務(wù)，踏上榆濟天然氣管道工程項目部的總體部署，為榆濟管道工程順利投產(chǎn)做出了應(yīng)有的貢獻。

［1］ GB 50369-2006，油氣長輸管道工程施工及驗收規(guī)范［S］.

［2］ 《榆林—濟南輸氣管道工程線路部分第八標(biāo)段(山西平遙段)線路走向圖》YPJ-DL1-1508 線01［Z］.

［3］ 榆林—濟南輸氣管道工程線路工程第八標(biāo)段分段水壓試驗方案及施工組織設(shè)計［Z］.