石油化工裝置工藝管道試壓程序和注意事項(xiàng)

李新峰 張杰軍 田庚

(富德(常州)能源化工發(fā)展有限公司， 江蘇 常州 213000)

石油化工裝置工藝管道試壓程序和注意事項(xiàng)

李新峰 張杰軍 田庚

(富德(常州)能源化工發(fā)展有限公司， 江蘇 常州 213000)

石油化工裝置的工藝介質(zhì)大多具有易燃、易爆、有毒、有害的性質(zhì)，所以要加強(qiáng)石油化工裝置工藝管道工程安裝過(guò)程控制和質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，確保施工質(zhì)量。管道試壓是檢查驗(yàn)收管道工程制造、制作、施工、安裝質(zhì)量最后一道程序，因此管道試壓顯得尤為重要和必不可少。

石油化工；工藝管道；試壓

0 引言

石油化工裝置的工藝介質(zhì)大多具有易燃、易爆、有毒、有害的性質(zhì)，所以要加強(qiáng)石油化工裝置工藝管道工程安裝過(guò)程控制和質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，確保施工質(zhì)量。管道試壓是檢查驗(yàn)收管道工程制造、制作、施工、安裝質(zhì)量最后一道程序，因此管道試壓顯得尤為重要和必不可少。下面針對(duì)石油化工裝置工藝管道工程的壓力試驗(yàn)，介紹其工作的程序與注意事項(xiàng)。

1 試壓前的準(zhǔn)備工作

1.1 試壓方案編制

施工單位管道工程技術(shù)人員要依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，編制合理，便于實(shí)施的施工方案，經(jīng)總包單位、監(jiān)理單位、建設(shè)單位審批合格后才可組織現(xiàn)場(chǎng)人員進(jìn)行管道試壓。

1.2 試壓包劃分

(1)依據(jù)工藝流程和管道設(shè)備區(qū)域進(jìn)行劃分。

(2)根據(jù)管道系統(tǒng)介質(zhì)、壓力、材質(zhì)進(jìn)行劃分，同一個(gè)試壓包內(nèi)不同管線的管道的等級(jí)、探傷比例、試驗(yàn)壓力是相同的(設(shè)計(jì)壓力可以相近)。

(3)所有設(shè)備盡量用盲板隔離，且多為試壓包的分界點(diǎn)。

1.3 試壓包資料整理

依據(jù)劃分好的試壓包，為每個(gè)試壓包提供完整的資料，主要包括工藝流程圖和單線圖、管道系統(tǒng)耐壓試驗(yàn)條件確認(rèn)與試驗(yàn)記錄、管道焊接工作記錄、射線比例確認(rèn)表、射線報(bào)告、熱處理記錄和硬度試驗(yàn)報(bào)告、臨時(shí)物項(xiàng)安裝或拆除清單、尾項(xiàng)清單、設(shè)計(jì)變更及材料代用文件、靜電接地測(cè)試記錄、材料復(fù)檢報(bào)告、水質(zhì)化驗(yàn)報(bào)告、夏比沖擊試驗(yàn)報(bào)告等資料。所有的試壓包資料施工單位自審合格后，報(bào)總包單位和監(jiān)理單位審核合格才可對(duì)該試壓包管道進(jìn)行壓力試驗(yàn)。

1.4 人員組織和物質(zhì)準(zhǔn)備

(1)人員組織：成立專(zhuān)門(mén)的試壓小組統(tǒng)一協(xié)調(diào)管理試壓工作。試壓小組必須包括試壓負(fù)責(zé)人、管道技術(shù)員、質(zhì)量檢查員、安全員及具體操作人員等。參與試壓的人員必須明確自己的工作范圍和職責(zé)，比如負(fù)責(zé)試壓管道資料整理和實(shí)體驗(yàn)收檢查、負(fù)責(zé)尾項(xiàng)整改、負(fù)責(zé)上水試壓和管道恢復(fù)等。

(2)物質(zhì)準(zhǔn)備：管道試壓開(kāi)始前應(yīng)進(jìn)行充足的物質(zhì)準(zhǔn)備工作，主要包括試壓設(shè)備；試壓用儀表、儀表校驗(yàn)；試壓臨時(shí)管道；試壓用臨時(shí)盲板、螺栓、螺母、墊片等材料的準(zhǔn)備；試壓中各種安全技術(shù)措施所需物質(zhì)的供應(yīng)；落實(shí)試壓用水源及排水點(diǎn)，試壓用氣源。

2 工藝管道系統(tǒng)實(shí)物檢查

管道實(shí)物檢查是管道試壓工作中重要工作。工藝管道壓力試壓前，應(yīng)由施工單位、總包單位、監(jiān)理單位、建設(shè)單位、屬地特檢院聯(lián)合檢查確認(rèn)試壓條件，未經(jīng)各單位聯(lián)合檢查確認(rèn)合格的試壓包一律不準(zhǔn)進(jìn)行壓力試驗(yàn)。工藝管道實(shí)物檢查過(guò)程中主要注意以下事項(xiàng)。

(1)工藝管道系統(tǒng)全部按設(shè)計(jì)圖紙安裝完畢，安裝質(zhì)量符合相關(guān)規(guī)定。依據(jù)審核合格后試壓包資料，對(duì)照工藝流程圖和管道單線圖檢查確認(rèn)管道安裝、管閥配件安裝位置正確，管道材質(zhì)使用正確。

(2)管道支吊架全部按安裝設(shè)計(jì)圖紙安裝完畢。管道支吊架的型式、材質(zhì)、安裝位置正確，數(shù)量齊全，螺栓緊固，焊接質(zhì)量合格。

(3)管道焊接和無(wú)損檢測(cè)完成。對(duì)照試壓包管道焊接記錄，檢查確認(rèn)現(xiàn)場(chǎng)管道焊接標(biāo)識(shí)和焊縫記錄保持一致，數(shù)量無(wú)誤；檢查管道焊接外觀質(zhì)量，無(wú)裂紋、氣孔、夾渣、弧坑、未滿焊、咬邊、角焊縫高度不夠等焊接質(zhì)量不合格的現(xiàn)象；按照設(shè)計(jì)文件要求確保管道焊縫按照射線比例進(jìn)行抽檢，檢測(cè)合格提供檢測(cè)報(bào)告。

(4)管道焊縫熱處理和硬度檢查完成。需要進(jìn)行熱處理的管道焊縫按照設(shè)計(jì)文件的要求，對(duì)管道焊縫進(jìn)行熱處理；熱處理完后進(jìn)行硬度檢測(cè)，檢測(cè)合格提供硬度報(bào)告。

(5)焊縫及其他應(yīng)檢查的部位，除涂刷底漆外不得進(jìn)行其他防腐和隔熱工程施工。但需進(jìn)行敏感泄漏試驗(yàn)的管道不得進(jìn)行任何隱蔽工程施工。

(6)設(shè)計(jì)有靜電接地的管道，靜電接地施工完成，測(cè)試合格。

(7)不銹鋼管道的外焊縫酸洗鈍化處理全部完成。

(8)金屬波紋管膨脹節(jié)兩端臨時(shí)固定牢固。

(9)試壓用的臨時(shí)加固設(shè)施安全可靠。

(10)與試壓無(wú)關(guān)的管道已經(jīng)斷開(kāi)，試壓用的臨時(shí)盲板加置正確，標(biāo)識(shí)明顯，記錄完整。為了提高工作效率，減少加拆裝時(shí)間，試壓用臨時(shí)盲板要做成帶手柄的型式，每塊臨時(shí)盲板進(jìn)行標(biāo)識(shí)。

(11)試壓包的管道系統(tǒng)閥門(mén)開(kāi)關(guān)狀態(tài)正確。

(12)試壓用的壓力表不應(yīng)少于2塊，壓力表的量程應(yīng)為最大試驗(yàn)壓力的1.5倍～2.0倍，精度等級(jí)不得低于1.6級(jí)，并在有效檢定期內(nèi)。測(cè)試壓力表應(yīng)安裝在試壓管道系統(tǒng)的最高點(diǎn)位置與最低點(diǎn)位置，每個(gè)位置至少一塊，壓力以最高處達(dá)到試驗(yàn)壓力為準(zhǔn)，最低點(diǎn)壓力若超出管道承壓，要分段試壓。

(13)根據(jù)試壓方案予以拆除或隔離的設(shè)備、儀表、安全閥、爆破片等均已處理完畢。

(14)工藝管道試壓之前，必須進(jìn)行壓力試壓作業(yè)技術(shù)交底和壓力試壓安全技術(shù)交底。所有參加管道試壓人員必須對(duì)試壓包管道系統(tǒng)的流程清楚了解。

(15)落實(shí)各項(xiàng)安全技術(shù)措施。工藝管道試壓是比較危險(xiǎn)的工作，在試壓之前一定要做好各項(xiàng)安全技術(shù)措施。工藝管道試壓時(shí)劃定警戒區(qū)，設(shè)置警戒線進(jìn)行維護(hù)，懸掛警示牌和試壓作業(yè)排進(jìn)行告知和警示，并設(shè)專(zhuān)人負(fù)責(zé)警戒，非試壓人員不得進(jìn)入。

3 試壓介質(zhì)和壓力

3.1 試壓介質(zhì)

管道試壓一般采用2種方式，一種是氣體，一種是液體。氣體一般采用壓縮空氣或者氮?dú)?。液體一般采用潔凈水，當(dāng)對(duì)不銹鋼、鎳及鎳合金管道或?qū)B有不銹鋼、鎳及鎳合金管道進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，水中氯離子含量不得超過(guò)25ppm。試壓具體采用哪種形式一般根據(jù)工藝管線的要求來(lái)定，除設(shè)計(jì)文件規(guī)定進(jìn)行氣壓試驗(yàn)的管道外，管道系統(tǒng)的壓力試驗(yàn)介質(zhì)應(yīng)以液體進(jìn)行。液壓試驗(yàn)確有困難時(shí)，經(jīng)設(shè)計(jì)單位和建設(shè)單位同意，才可用氣壓試驗(yàn)代替，但試驗(yàn)壓力不宜大于1.6MPa，并且還具備切實(shí)的安全措施。

3.2 試驗(yàn)壓力

(1)液體壓力試驗(yàn)的壓力為設(shè)計(jì)壓力的1.5倍。

(2)氣體壓力試驗(yàn)的壓力為設(shè)計(jì)壓力的1.15倍，且試驗(yàn)壓力不宜大于1.6MPa。

(3)當(dāng)管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)溫度高于試驗(yàn)溫度時(shí)，管道液壓試驗(yàn)壓力應(yīng)按以下公式計(jì)算：

(4)當(dāng)管道與設(shè)備作為一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)征得建設(shè)單位、監(jiān)理單位和設(shè)計(jì)單位同意，并且符合下列規(guī)定：

①管道的試驗(yàn)壓力小于或等于設(shè)備的試驗(yàn)壓力時(shí)，按管道的試驗(yàn)壓力進(jìn)行試驗(yàn)；

②管道試驗(yàn)壓力大于設(shè)備的試壓壓力，且設(shè)備無(wú)法隔離，設(shè)備的試驗(yàn)壓力大于或等于管道試驗(yàn)壓力的77%時(shí)，按設(shè)備的試驗(yàn)壓力進(jìn)行試驗(yàn)。

4 壓力試驗(yàn)及注意事項(xiàng)

在試壓包資料審核合格、試壓包工藝管道系統(tǒng)實(shí)體檢查驗(yàn)收合格、安全措施落實(shí)到位，試壓管理人員負(fù)責(zé)組織試壓人員進(jìn)行試壓工作。

4.1 液壓試驗(yàn)(水壓試壓)，見(jiàn)圖1

水壓試驗(yàn)時(shí)，要遵循“低點(diǎn)進(jìn)水，高點(diǎn)排氣”的原則，在向管道系統(tǒng)注水之前，先將各管段高點(diǎn)法蘭、閥門(mén)、排氣口、排凝口等打開(kāi)，排盡管道系統(tǒng)內(nèi)的氣體。當(dāng)管道系統(tǒng)內(nèi)充滿水時(shí)，將臨時(shí)排氣口全部封閉，對(duì)管道系統(tǒng)開(kāi)始逐級(jí)緩慢升壓，先緩慢升壓至強(qiáng)度試驗(yàn)壓力的30%，穩(wěn)壓5min，管道無(wú)泄漏、不變形、不降壓；繼續(xù)緩慢升壓至強(qiáng)度試驗(yàn)壓力的60%，穩(wěn)壓5min，管道無(wú)泄漏、不變形、不降壓；繼續(xù)緩慢升壓至強(qiáng)度試驗(yàn)壓力，穩(wěn)壓10min，此時(shí)施工單位、總包單位、監(jiān)理單位、建設(shè)單位和屬地特檢院專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員開(kāi)始對(duì)試壓管道系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查，確認(rèn)管道無(wú)泄漏、不變形、不降壓等異常現(xiàn)象，強(qiáng)度試驗(yàn)合格，然后將壓力緩慢降至設(shè)計(jì)壓力進(jìn)行嚴(yán)密性試驗(yàn)，停壓30min，各單位參與人員再次對(duì)試壓管道系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查，確認(rèn)管道無(wú)泄漏、不變形、不降壓等異常現(xiàn)象，嚴(yán)密性試驗(yàn)合格。

4.2 氣壓試驗(yàn)

氣體壓力試驗(yàn)前，必須預(yù)先進(jìn)行預(yù)試驗(yàn)，預(yù)試驗(yàn)壓力不得低于0.2MPa，預(yù)試驗(yàn)過(guò)程中無(wú)異常現(xiàn)象才可進(jìn)行正式的氣壓試驗(yàn)。氣體壓力試驗(yàn)前，要準(zhǔn)備好用于泄露檢查的發(fā)泡劑 。氣體壓力試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)在試壓系統(tǒng)中加置壓力泄放裝置，其設(shè)定壓力不得高于試驗(yàn)壓力的0.345MPa或1.1倍試驗(yàn)壓力兩者中的較小者。在氣體壓力試驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)逐步緩慢增加壓力，當(dāng)壓力升至試驗(yàn)壓力的50%時(shí)，各單位參與檢查人員應(yīng)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查，對(duì)試壓管道系統(tǒng)的每道焊縫、法蘭、閥門(mén)等管閥配件進(jìn)行噴涂泡沫劑進(jìn)行檢查，如未發(fā)現(xiàn)異狀或泄漏，繼續(xù)按試驗(yàn)壓力的10%逐級(jí)升壓，每級(jí)穩(wěn)壓3min，并進(jìn)行檢查，升至試驗(yàn)壓力后，穩(wěn)壓10min，未發(fā)現(xiàn)異狀，然后將壓力緩慢降至設(shè)計(jì)壓力，各單位參與檢查人員再次對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查，對(duì)試壓管道系統(tǒng)的每道焊縫、法蘭、閥門(mén)等管閥配件進(jìn)行噴涂泡沫劑進(jìn)行檢查，未發(fā)現(xiàn)異狀和泄漏，強(qiáng)度和嚴(yán)密性試驗(yàn)合格。

圖1 水壓試驗(yàn)系統(tǒng)流程圖

4.3 注意事項(xiàng)

(1)試壓工作比較危險(xiǎn)，非試壓人員不得進(jìn)入試壓區(qū)域及周?chē)僮魅藛T必須聽(tīng)從指揮，不得隨意開(kāi)關(guān)閥門(mén)。

(2)無(wú)論是氣壓或液壓試驗(yàn)，試壓過(guò)程中若存在泄漏現(xiàn)場(chǎng)，不得帶壓修理。缺陷消除后應(yīng)重新進(jìn)行壓力試驗(yàn)。

(3)水壓試驗(yàn)合格后，應(yīng)緩慢降壓，管道系統(tǒng)排水時(shí)，應(yīng)先打開(kāi)放空閥，將管道系統(tǒng)內(nèi)的試驗(yàn)用水排盡，排放時(shí)應(yīng)考慮反沖洗作用及安全環(huán)保要求。

(4)壓力試驗(yàn)結(jié)束后，不得在管道上進(jìn)行修補(bǔ)或增添物件。當(dāng)在管道上進(jìn)行修補(bǔ)或增添物件時(shí)，需要進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)和熱處理的管道焊縫，應(yīng)重新進(jìn)行無(wú)損檢查和熱處理，待檢測(cè)合格后再重新進(jìn)行壓力試驗(yàn)。

5 試壓系統(tǒng)恢復(fù)

(1)管道系統(tǒng)試壓結(jié)束后，應(yīng)及時(shí)拆除與下道工序(吹掃)無(wú)關(guān)的臨時(shí)盲板和臨時(shí)管線。吹掃時(shí)不需要拆開(kāi)的法蘭加置正式墊片并均勻緊固，吹掃時(shí)需要拆開(kāi)的法蘭，盲板拆除后螺栓全部帶齊，正式墊片暫時(shí)不加并在試壓流程圖上詳細(xì)標(biāo)注，在管線吹掃后再加正式墊片并在流程圖上消項(xiàng)。

(2)試壓結(jié)束后，使用火焰切割將焊接盲板切割處理并且將管內(nèi)部氧化鐵清理干凈，經(jīng)質(zhì)檢員檢查確認(rèn)合格后方可進(jìn)行組焊對(duì)接，接口焊縫經(jīng)過(guò)100%檢查合格，則可不再進(jìn)行管道系統(tǒng)壓力試驗(yàn)。

(3)臨時(shí)盲板由試壓?jiǎn)挝话才艑?zhuān)人集中管理，實(shí)行借用制度，避免浪費(fèi)。臨時(shí)盲板、墊片安裝及拆除由試壓?jiǎn)挝辉囼?yàn)負(fù)責(zé)人組織檢查確認(rèn)，遵循“誰(shuí)安裝，誰(shuí)拆除”的原則，按照順序號(hào)，做好詳細(xì)的安裝拆卸記錄。

6 結(jié)語(yǔ)

大型石油化工裝置工藝管道系統(tǒng)龐大且繁多，走向錯(cuò)綜復(fù)雜，為了使壓力管道系統(tǒng)試壓工作正常有序的進(jìn)行，提高試壓工作的效率，保證試壓質(zhì)量，試壓前必須做好充分的準(zhǔn)備工作，試壓過(guò)程中加強(qiáng)試壓管道系統(tǒng)檢查，試壓結(jié)束后及時(shí)恢復(fù)試壓管道系統(tǒng)。

[1]SH 3501-2011，石油化工有毒、可燃介質(zhì)鋼制管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范[S].

[2]GB 50235-2010，工業(yè)金屬管道工程施工規(guī)范[S].

[3]GB 50236-2011，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工規(guī)范[S].

[4]GB 50517-2010，石化金屬管道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].

[5]GBT 20801-2006，壓力管道規(guī)范工業(yè)管道[S].

李新峰，富德(常州)能源化工發(fā)展有限公司，工藝工程師 。