某市穿江航煤管道工程管道嚴(yán)密性試驗(yàn)研究

王文韜，周向，羅章華

（1.武漢交通職業(yè)學(xué)院， 湖北 武漢 430065）

（2.中航油石化管道有限公司， 北京 100000）

1 項(xiàng)目建設(shè)概況

本項(xiàng)目涉及機(jī)場(chǎng)是中國(guó)內(nèi)陸地區(qū)最繁忙的民用機(jī)場(chǎng)之一，旅客吞吐量和貨輪吞吐量均位居前列。預(yù)計(jì)到2020年，機(jī)場(chǎng)旅客吞吐量將達(dá)到3500萬(wàn)人次，貨郵吞吐量達(dá)到50萬(wàn)噸。該機(jī)場(chǎng)對(duì)航煤需求與日俱增。當(dāng)前，航煤的運(yùn)輸方式存在多次倒運(yùn)、可靠性差、油品損耗高、運(yùn)費(fèi)高等問(wèn)題，而航煤管道運(yùn)輸具有較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益[1]，為此某公司建設(shè)了某市穿江航煤管道（以下簡(jiǎn)稱某航煤管道）工程。

本項(xiàng)目涉及某煉化廠，其提煉的成品航空煤油經(jīng)廠區(qū)首站主泵加壓后注入某航煤管道，輸送至機(jī)場(chǎng)末站航煤儲(chǔ)罐內(nèi)。某航煤管道全線長(zhǎng)度約30km，分為廠區(qū)段、穿江（河）段、機(jī)場(chǎng)段共三段，由石化銷售公司負(fù)責(zé)承建，后期交由航油公司負(fù)責(zé)運(yùn)行。管道沿線穿越中、小型河流共6次，總穿越長(zhǎng)度約7km，其中單次穿越江（河）最大長(zhǎng)度約4.5km。2019年3月，該航煤管道全線貫通，次月啟動(dòng)航煤管道水聯(lián)運(yùn)階段管道嚴(yán)密性試驗(yàn)。

2 某航煤管道嚴(yán)密性試驗(yàn)必要性

某航煤管道工程屬于長(zhǎng)輸管道工程，全線貫通后必須進(jìn)行水聯(lián)運(yùn)測(cè)試以檢驗(yàn)管道工程的施工質(zhì)量[2]。航煤管道水聯(lián)運(yùn)測(cè)試是用水代替航空煤油，實(shí)現(xiàn)在較為安全的條件下，沖洗/清掃管道，檢驗(yàn)相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備和儀器儀表的技術(shù)指標(biāo)是否合格，檢驗(yàn)航煤管道全系統(tǒng)整體運(yùn)行是否靈敏以及是否可靠，保證能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決航煤管道存在的工程問(wèn)題，為投油后安全可靠生產(chǎn)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)[3-4]。

長(zhǎng)輸管道承壓能力達(dá)不到預(yù)期，將導(dǎo)致輸送介質(zhì)泄漏，發(fā)生重大安全和環(huán)保事故，對(duì)管道沿線環(huán)境和居民生命財(cái)產(chǎn)安全造成巨大危害。某航煤管道嚴(yán)密性試驗(yàn)的目的在于檢驗(yàn)該長(zhǎng)輸管道建設(shè)的整體嚴(yán)密狀況，為安全順利地進(jìn)行內(nèi)外檢測(cè)、聯(lián)調(diào)聯(lián)試、多方式水聯(lián)運(yùn)測(cè)試提供可靠保證，是航煤管道投油生產(chǎn)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要前提。GB50540-2009《石油天然氣站內(nèi)工藝管道工程施工規(guī)范（2012版）》、GB50369-2014《油氣長(zhǎng)輸管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》、MH/T6110-2015《民用航空燃料輸送管道運(yùn)行管理規(guī)范》等多部國(guó)家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)均在工程建設(shè)階段設(shè)置了航煤管道分段試壓程序。由此可見(jiàn)，為確保長(zhǎng)輸管道全線承壓能力，必須進(jìn)行航煤管道嚴(yán)密性試驗(yàn)，這對(duì)管道全系統(tǒng)整體安全穩(wěn)定可靠進(jìn)行水聯(lián)運(yùn)測(cè)試、投油試運(yùn)行、常規(guī)工況生產(chǎn)、事故工況應(yīng)急響應(yīng)等至關(guān)重要。

3 某航煤管道嚴(yán)密性試驗(yàn)條件

雖然國(guó)家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)均對(duì)長(zhǎng)輸管道試壓規(guī)程作了指引和要求，但由于不同長(zhǎng)輸管道工程在各方面存在較大差異，對(duì)于管道全線嚴(yán)密性試驗(yàn)方案的需求和側(cè)重也不盡相同。國(guó)際上對(duì)于類似長(zhǎng)輸管道工程嚴(yán)密性試驗(yàn)的認(rèn)識(shí)也存在差異，如穩(wěn)壓時(shí)間規(guī)定就有較大差距[5-9]，如表1所示。

表1 不同國(guó)家對(duì)長(zhǎng)輸管道最長(zhǎng)穩(wěn)壓時(shí)間規(guī)定

某航煤管道經(jīng)過(guò)管道充水、通球掃線、站場(chǎng)內(nèi)外部檢測(cè)等步驟后，考慮到施工周期過(guò)長(zhǎng)等不利因素，為了檢驗(yàn)全線管線完好性要求，綜合考慮物理環(huán)境等客觀因素，實(shí)施了更具針對(duì)性的全管線整體嚴(yán)密性試驗(yàn)，規(guī)定穩(wěn)壓時(shí)長(zhǎng)不短于24h，無(wú)壓降或壓降在允許范圍內(nèi)為合格。

某航煤管道水聯(lián)運(yùn)管道嚴(yán)密性試驗(yàn)（以下簡(jiǎn)稱本試驗(yàn)）僅限于長(zhǎng)輸管道部分，起點(diǎn)為煉化廠廠區(qū)首站出站閥門(mén)（含），終點(diǎn)為機(jī)場(chǎng)末站進(jìn)站閥門(mén)（含）。站內(nèi)閥門(mén)、過(guò)濾器等不在本試驗(yàn)范圍內(nèi)。本試驗(yàn)管道由三段建設(shè)而成，各段設(shè)計(jì)壓力值如表2所示。

表2 試驗(yàn)管道各段設(shè)計(jì)參數(shù)表

按照建成后的路由方案，航煤從煉化廠出廠后，先后經(jīng)過(guò)江（河）、油庫(kù)、中間閥室、機(jī)場(chǎng)末站等特征點(diǎn)。經(jīng)第三方實(shí)際測(cè)量，管道最高點(diǎn)為機(jī)場(chǎng)末站收球筒位置點(diǎn)，高程約為40m；管道最低點(diǎn)為江（河）右汊河道下，高程約為-45m。全線最高點(diǎn)與最低點(diǎn)高差值約為85m。各特征點(diǎn)如表3所示。

表3 試驗(yàn)管道各段位置信息表

綜合考慮本試驗(yàn)各管段設(shè)計(jì)承壓限值和位置特征，確定在全線嚴(yán)密性試驗(yàn)壓力值為4.0MPa的條件下開(kāi)展管道嚴(yán)密性試驗(yàn)。

4 某航煤管道嚴(yán)密性試驗(yàn)操作規(guī)程

本試驗(yàn)嚴(yán)格按照《關(guān)于加強(qiáng)工程建設(shè)水聯(lián)運(yùn)工作的通知》、《XXX石化管道有限公司新建管道投產(chǎn)準(zhǔn)備與水聯(lián)運(yùn)管理辦法》、《中國(guó)石化建設(shè)項(xiàng)目生產(chǎn)準(zhǔn)備與試車規(guī)定》等關(guān)于管道試壓相關(guān)操作規(guī)程開(kāi)展管道嚴(yán)密性壓力試驗(yàn)。由于本試驗(yàn)首站高程（35m）、末站高程（40m）較為接近，首站、末站均具備打壓升壓條件，考慮到工作的便利性，確定機(jī)場(chǎng)未站作為升壓作業(yè)點(diǎn)。嚴(yán)密性試驗(yàn)主要步驟如下：

(1)重點(diǎn)確認(rèn)關(guān)閉煉化廠首站邊界閥HS2401，同時(shí)關(guān)閉HS2404、HS2403、HS2402、PV336等閥門(mén)，以及儀表等短管接口和針閥，并檢查核實(shí)嚴(yán)密性工作要求。為確保站內(nèi)安全，同時(shí)關(guān)閉站內(nèi)其它閥門(mén)。首站設(shè)嚴(yán)密性試驗(yàn)的發(fā)球區(qū)、閥組區(qū)工藝如圖1所示。

圖1 試驗(yàn)的發(fā)球區(qū)、閥組區(qū)工藝圖

(2)重點(diǎn)關(guān)閉機(jī)場(chǎng)末站111#、112#閥，以及儀表等短管接口和針閥，檢查核實(shí)嚴(yán)密性工作要求，拆除收球筒上部排氣閥并臨時(shí)制作短管作為升壓點(diǎn)。為確保站內(nèi)安全，同時(shí)關(guān)閉站內(nèi)其它閥門(mén)。機(jī)場(chǎng)末站試壓點(diǎn)作業(yè)區(qū)工藝如圖2所示。

圖2 機(jī)場(chǎng)末站試壓點(diǎn)作業(yè)區(qū)工藝圖

(3)緩慢增加試驗(yàn)壓力，當(dāng)達(dá)到試驗(yàn)壓力的30%，穩(wěn)壓15min，檢查所有的管件和連接段，是否有漏水情況；

(4)繼續(xù)增大壓力至試驗(yàn)壓力的60%，穩(wěn)壓15min，檢查漏水情況和系統(tǒng)的完整性；

(5)根據(jù)試壓計(jì)劃，繼續(xù)升壓，直至達(dá)到嚴(yán)密性試驗(yàn)壓力值4.0MPa，待壓力穩(wěn)定后，開(kāi)始24h的嚴(yán)密性試驗(yàn)觀察。

(6)如果試驗(yàn)管道發(fā)現(xiàn)泄漏，立即停止試驗(yàn)，修補(bǔ)泄漏點(diǎn)，重新開(kāi)始24h嚴(yán)密性試驗(yàn)。

(7)嚴(yán)密性試驗(yàn)維持24h，最大壓降不超過(guò)1%，絕對(duì)壓降不大于0.1MPa時(shí)，嚴(yán)密性試驗(yàn)合格。試驗(yàn)結(jié)束，做好記錄，清理現(xiàn)場(chǎng)。

(8)試壓過(guò)程中有關(guān)警示帶、警示牌等按規(guī)定設(shè)置，并加強(qiáng)宣傳。同時(shí)加強(qiáng)巡邏工作，保障試壓管道附近人員安全。

5 結(jié)論

本試驗(yàn)已于2019年4月底結(jié)束，并順利通過(guò)驗(yàn)收。本試驗(yàn)的成功可為今后具備首/末站高程接近、部分管道閑置時(shí)間長(zhǎng)、含有穿江（河）管道等的航煤管道工程的管道嚴(yán)密性試驗(yàn)提供參考。其關(guān)鍵技術(shù)步驟為：

(1)重點(diǎn)確認(rèn)關(guān)閉首、末站邊界閥以及儀表等短管接口和針閥，拆除收球筒上部排氣閥并臨時(shí)制作短管作為升壓點(diǎn)，檢查所有的管件和連接段情況；

(2)緩慢加壓至試驗(yàn)壓力的30%，穩(wěn)壓15min，檢查所有的管件和連接段情況；

(3)繼續(xù)加壓至試驗(yàn)壓力的60%，穩(wěn)壓15min，檢查漏水情況和系統(tǒng)的完整性；

(4)升壓直至達(dá)到嚴(yán)密性試驗(yàn)壓力值4.0MPa，待壓力穩(wěn)定后，開(kāi)始24h的嚴(yán)密性試驗(yàn)觀察。

(5)試驗(yàn)維持24h，最大壓降不超過(guò)1%，絕對(duì)壓降不大于0.1MPa時(shí)，則嚴(yán)密性試驗(yàn)合格。