淺析阿美標(biāo)準(zhǔn)管道水壓特點(diǎn)及經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

林濤

摘 要：不同于國(guó)內(nèi)或其他標(biāo)準(zhǔn)的水壓模式，阿美標(biāo)準(zhǔn)管道水壓具有流程多、劃包細(xì)致、試壓壓力計(jì)算復(fù)雜等特點(diǎn)。學(xué)習(xí)并熟悉阿美標(biāo)準(zhǔn)，以及工作過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)將有助于阿美工程的順利實(shí)施。

關(guān)鍵詞：阿美標(biāo)準(zhǔn);劃包;壓力計(jì)算;經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

0 前言

本文以沙特吉贊3850MW聯(lián)合循環(huán)發(fā)電項(xiàng)目3號(hào)機(jī)組為實(shí)例，對(duì)象為管廊側(cè)設(shè)計(jì)院管道。

1.管線等級(jí)識(shí)別

管線等級(jí)是阿美標(biāo)準(zhǔn)中管道的重要符號(hào)，可以看出壓力等級(jí)、材料、介質(zhì)等。根據(jù)阿美標(biāo)準(zhǔn)SAES-L-105，管線等級(jí)分為五個(gè)單元：一單元，數(shù)字（1位/2位），表示法蘭等級(jí);二單元，字母（1位），表示材質(zhì);三單元，數(shù)字（1位），表示腐蝕裕量;四單元，字母（1位），表示介質(zhì)類型;五單元，數(shù)字（1位），表示補(bǔ)充說(shuō)明。

以1CC1P為例，可看出1（150CL）CC（碳鋼）1（腐蝕裕量1.6mm）P（碳?xì)浠衔锝橘|(zhì)），其他管線等級(jí)都可以從標(biāo)準(zhǔn)中查閱詳細(xì)信息。

2. 壓力試驗(yàn)分類及試壓包類型

根據(jù)SAES-L-150，壓力試驗(yàn)分為水壓試驗(yàn)（Hydrostatic test）、泄露試驗(yàn)（Leakage test）、氣壓試驗(yàn)（Pneumatic test）、復(fù)驗(yàn)試驗(yàn)（Revalidation test）、介質(zhì)運(yùn)行試驗(yàn)（Service test）、強(qiáng)度試驗(yàn)（Strength test）。

本項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)主要應(yīng)用水壓試驗(yàn)、氣壓試驗(yàn)及介質(zhì)運(yùn)行試驗(yàn)。氣壓試驗(yàn)應(yīng)用于運(yùn)行介質(zhì)為空氣的管道，壓力值為運(yùn)行壓力;介質(zhì)運(yùn)行試驗(yàn)應(yīng)用于油管道，壓力值為設(shè)計(jì)壓力倍且不低于6.9公斤。對(duì)應(yīng)的試壓包分別為水壓包、氣壓包、油壓包。

同時(shí)，根據(jù)SAES-L-150，疏水、排空等對(duì)空排放管道且試驗(yàn)壓力（設(shè)計(jì)院注明）不超過(guò)10公斤，可以不參與試壓，即為目視包。

3.劃包依據(jù)

阿美標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有規(guī)定如何劃包，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，主要?jiǎng)澐忠罁?jù)：

（1）管線等級(jí)

設(shè)計(jì)院圖紙中會(huì)注明設(shè)計(jì)壓力、運(yùn)行壓力、試驗(yàn)壓力，試驗(yàn)壓力為設(shè)計(jì)壓力的1.5倍，在其他標(biāo)準(zhǔn)中以試壓壓力分包，通常情況下，同系統(tǒng)試驗(yàn)壓力一致;而阿美標(biāo)準(zhǔn)中，設(shè)計(jì)院注明的設(shè)計(jì)壓力沒(méi)有參考作用，管線壓力等級(jí)是分包的重要依據(jù)。

（2）試壓前需拆除的閥門(mén)

根據(jù)管線等級(jí)劃包后，有些包系統(tǒng)很大，為減少試壓難度，縮短施工與試壓間隔，以及加快試壓進(jìn)度，會(huì)將大包劃分為小包，節(jié)點(diǎn)通常選在不能參與試壓的閥門(mén)處，即試壓前需要拆除的閥門(mén)。根據(jù)SAES-A-004規(guī)定，軟質(zhì)閥芯閥門(mén)、調(diào)節(jié)閥及影響水壓的部件不能參與試壓;根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)總結(jié)，止回閥、截止閥、蝶閥、球閥、調(diào)節(jié)閥試壓前需要拆除。

4.試壓前流程

（1）.管道資料員根據(jù)劃分的試壓包準(zhǔn)備公共資料，包括圖紙、驗(yàn)收表格、力矩報(bào)告、安全說(shuō)明書(shū)SIS（Safety Instruction Sheet）等;

（2）.管道QC（Quality control總包質(zhì)量控制）查線并列出A尾項(xiàng)→消缺及A尾項(xiàng)關(guān)閉→管道PID（Project inspection department業(yè)主項(xiàng)目驗(yàn)收部門(mén)） 查線并列出A尾項(xiàng)→消缺及A尾項(xiàng)關(guān)閉;

（3）.焊接資料員組焊接資料→焊接QC審包并列出A尾項(xiàng)→消缺及A尾項(xiàng)關(guān)閉→管道PID審包并列出A尾項(xiàng)→消缺及A尾項(xiàng)關(guān)閉;

（4）.查線A尾項(xiàng)與焊接資料A尾項(xiàng)都關(guān)閉，PID簽字后可釋放至水壓班組進(jìn)行試壓。

5.試驗(yàn)壓力

不同于設(shè)計(jì)院注明的試驗(yàn)壓力為設(shè)計(jì)壓力1.5倍的計(jì)算方式，阿美標(biāo)準(zhǔn)中壓力計(jì)算要復(fù)雜的多，取決于管線等級(jí)、介質(zhì)、截止點(diǎn)等，最終由壓力計(jì)算書(shū)確定壓力，同時(shí)需要出具安全說(shuō)明書(shū)SIS（Safety Instruction Sheet），需要業(yè)主管理團(tuán)隊(duì)PMT（Project manager team）簽字確認(rèn)。

管道規(guī)格、材料、磅級(jí)等參數(shù)在設(shè)計(jì)院圖紙中都能查到，SMYS（Specified minimum yield strength額定屈服最小強(qiáng)度）、 MAOP（Maximum allowable operation pressure最大允許運(yùn)行壓力）需要從ASME B31.1、ASME B31.3總結(jié)歸納。

需要注意特殊的情況：

（1）水壓包的管線當(dāng)1.5*MAOP小于500PSI時(shí)（即管線等級(jí)小于300磅），不需要出具SIS，只需要出具壓力計(jì)算書(shū)，試壓壓力為1.5*MAOP（1BAR=14.5PSI）;

（2）設(shè)備本體（本項(xiàng)目為VT系統(tǒng)）水壓包不需要出具SIS，只需要出具壓力計(jì)算書(shū)，試壓壓力為1.5*MAOP。

（3）水壓包節(jié)點(diǎn)為焊接閥門(mén)時(shí)，需查閱閥門(mén)廠家信息，以注明的關(guān)閉狀態(tài)設(shè)計(jì)壓力為試驗(yàn)壓力（如果設(shè)計(jì)壓力小于壓力計(jì)算書(shū)中的壓力）;

（4）水壓包中電動(dòng)閥門(mén)、氣動(dòng)閥門(mén)及調(diào)節(jié)閥門(mén)特殊情況需要參與試壓時(shí)，需查閱閥門(mén)廠家信息，以注明的打開(kāi)或關(guān)閉狀態(tài)設(shè)計(jì)壓力為試驗(yàn)壓力（如果設(shè)計(jì)壓力小于壓力計(jì)算書(shū)中的壓力）;

（5）油壓包壓力為設(shè)計(jì)院圖紙注明的試驗(yàn)壓力，氣壓包壓力為設(shè)計(jì)院圖紙注明的運(yùn)行壓力。

6.黃金焊口

黃金焊口（Golden joints）是指特殊情況無(wú)法參與試壓的焊口，本項(xiàng)目主要是管道與汽輪機(jī)焊口、管道與凝汽器焊口、管道與調(diào)節(jié)閥焊口調(diào)節(jié)閥（需要蒸汽吹管后安裝）。

針對(duì)黃金焊口，因?yàn)闊o(wú)法安裝盲板，需要焊接法蘭或者焊接鋼板（管道拉開(kāi)空間不夠，無(wú)法焊接法蘭及安裝盲板）。焊接的法蘭由于是臨時(shí)法蘭，不要走驗(yàn)收流程，試壓完成切割后，需要對(duì)根部做切口著色探傷PT（Penetrant test）;焊接鋼板時(shí)需要根據(jù)ASME第9卷第一部分的公式對(duì)鋼板厚度進(jìn)行計(jì)算，當(dāng)拉開(kāi)空間不滿足計(jì)算鋼板厚度時(shí)可與業(yè)主溝通，以拉開(kāi)空間為準(zhǔn)。

7.試壓流程及要求

（1）試壓材料及工器具要求

試壓材料及工器具主要包括安全閥、壓力表、操作臺(tái)、泵等。

根據(jù)SAES-A-004規(guī)定，安全閥校驗(yàn)壓力為試驗(yàn)壓力的1.05倍，有效期為一周（經(jīng)業(yè)主同意延長(zhǎng)為兩周）;壓力表量程的30%-80%應(yīng)包含試驗(yàn)壓力，有效期為一個(gè)月;操作臺(tái)最大壓力應(yīng)不低于試驗(yàn)壓力的1.2倍，有效期為六個(gè)月，需業(yè)主批準(zhǔn)后才能使用。

根據(jù)SAES-A-007規(guī)定，所有試壓用水使用前都需要用試劑測(cè)試硫酸鹽還原菌（SRB： sulfate reducing bacteria）含量，不高于103每毫升，不銹鋼材質(zhì)用水在測(cè)試SRB后還需要加入除氧劑（Oxygen scavenger），氧含量不能高于20ppm，氯離子含量不能高于50ppm。

（2）試壓前的吹掃

根據(jù)SAES-L-350使用空壓機(jī)對(duì)主管及各支管吹掃，出口風(fēng)速不低于15m/s（風(fēng)速儀測(cè)定），出口處放置白布，以白布上無(wú)臟物合格。

（3）水壓

上水點(diǎn)盡量采用最低點(diǎn)，特殊情況無(wú)法從最低點(diǎn)上水，可以跟PID解釋;高點(diǎn)壓力表位置即排空點(diǎn)盡量采用最高點(diǎn)，特殊情況無(wú)法從最高點(diǎn)排空，經(jīng)PID認(rèn)可可以用軟管將壓力表提至最高點(diǎn)。

升壓過(guò)程應(yīng)逐級(jí)升壓至試驗(yàn)壓力，25%-50%-75%或30%-60%-90%，每級(jí)等待5分鐘，經(jīng)PID同意后，管廊側(cè)小體積水壓包可以不按照?qǐng)?zhí)行;試驗(yàn)壓力穩(wěn)壓半小時(shí)，管道焊縫刷底漆后，延長(zhǎng)至一小時(shí)。

（4）油壓

大致與水壓相同，不同處在于介質(zhì)應(yīng)選用運(yùn)行用油，本項(xiàng)目主要分為汽輪機(jī)潤(rùn)滑油、密封油（同種油質(zhì)），汽輪機(jī)控制油。

（5）氣壓

介質(zhì)選用壓縮空氣，達(dá)到試驗(yàn)壓力后查漏應(yīng)選用業(yè)主指定snoop肥皂水查漏，主要是焊口、法蘭口、螺紋口;法蘭接口應(yīng)用膠布雙層纏繞，并在頂部開(kāi)一個(gè)4-6mm的孔;螺紋口如有泄露，可采取密封焊，焊接完成后再進(jìn)行試壓。

試驗(yàn)壓力穩(wěn)壓半小時(shí)后，壓力降至10PSI，繼續(xù)用肥皂水查漏，合格后整個(gè)氣壓試驗(yàn)結(jié)束。

8.干燥

根據(jù)SAES-A-007規(guī)定，試壓后的干燥分為濕態(tài)保養(yǎng)（Wet lay up）、充氮保養(yǎng)（Dry lay up）、普通干燥（Ambient lay up）。

（1）濕態(tài)保養(yǎng)

濕態(tài)保養(yǎng)主要應(yīng)用于鍋爐本體管道以及特殊情況無(wú)法排水的管道，對(duì)水質(zhì)要求為除鹽水（氯離子含量小于50ppm），除氧劑含量不小于20ppm;同時(shí)需要充氮，壓力30-50PSI;需要定期測(cè)水質(zhì)及查驗(yàn)壓力。

（2）充氮保養(yǎng)

充氮保養(yǎng)主要用于不銹鋼管道及試壓完成6個(gè)月的管道;不銹鋼管道排完水時(shí)，需要用氮?dú)馄看祾吖艿?，用露點(diǎn)儀測(cè)露點(diǎn)值，不能高于-1度;不銹鋼管道試壓完成后3天內(nèi)需要充氮，充氮壓力30-50PSI，需要定期查驗(yàn)壓力。

（3）普通干燥

普通干燥用于碳鋼、合金鋼管道，完成排水后，用空壓機(jī)吹掃，出口處放置白布，以出口無(wú)水汽，白布上無(wú)臟物合格;試壓完成6個(gè)月后，需要充氮保養(yǎng)。

9.經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

（1）劃包

劃包是第一步，所有資料、現(xiàn)場(chǎng)施工、試壓準(zhǔn)備都會(huì)根據(jù)試壓包來(lái)準(zhǔn)備，所以合理的劃包非常重要，即節(jié)點(diǎn)的劃分。本項(xiàng)目劃包較為倉(cāng)促，雖然有其他經(jīng)驗(yàn)借鑒，但還是因?yàn)閯澃l繁變動(dòng)造成過(guò)程中的施工反復(fù);項(xiàng)目前期劃包時(shí)沒(méi)有特別注意把節(jié)點(diǎn)劃在試壓前需拆除的閥門(mén)上，造成更多閥門(mén)及法蘭的不必要拆除。

所以試壓包的劃分應(yīng)盡可能提前，在管道施工時(shí)就應(yīng)該策劃，由對(duì)施工過(guò)程參與度較高及對(duì)整體系統(tǒng)熟悉的工程師劃分，節(jié)點(diǎn)位置盡量選在水壓前需要拆除和容易拆除的位置。

（2）外籍

由于為沙特阿美工程，試壓包資料的準(zhǔn)備都是由印度、巴基斯坦等外籍來(lái)做，需要對(duì)其培訓(xùn)學(xué)習(xí)阿美標(biāo)準(zhǔn)，主管應(yīng)具備能判斷節(jié)點(diǎn)對(duì)錯(cuò)、試壓類型、試壓壓力的能力，同時(shí)應(yīng)保證試壓包資料盡量不出錯(cuò)。本項(xiàng)目對(duì)此做的不夠，導(dǎo)致試壓包拿到現(xiàn)場(chǎng)了，經(jīng)常會(huì)有節(jié)點(diǎn)劃錯(cuò)、壓力寫(xiě)錯(cuò)、資料遺漏的情況。

同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)的驗(yàn)收工作也可以由外籍來(lái)做，由于外籍跟QC、PID基本上語(yǔ)言相通，驗(yàn)收過(guò)程會(huì)順暢很多。

（3）標(biāo)準(zhǔn)與流程

通過(guò)本項(xiàng)目整個(gè)水壓的工作參與，發(fā)現(xiàn)阿美工程確實(shí)標(biāo)準(zhǔn)很多，流程很多，但實(shí)際操作過(guò)程中，通過(guò)與業(yè)主的溝通，很多標(biāo)準(zhǔn)可以根據(jù)實(shí)際情況不硬性要求，但該走的流程必須要走，總體來(lái)說(shuō)流程大于標(biāo)準(zhǔn)。相比國(guó)內(nèi)或其他項(xiàng)目的水壓工作，會(huì)難很多，慢很多，但在熟悉標(biāo)準(zhǔn)、流程后，同時(shí)摸清PID驗(yàn)收習(xí)慣，加強(qiáng)溝通，也還是有變通的地方，可以把工期搶出來(lái)。

10.結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)介紹阿美項(xiàng)目水壓主要標(biāo)準(zhǔn)，流程，以及經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，再次遇到同類問(wèn)題可提前采取措施避免問(wèn)題發(fā)生或者及時(shí)采取正確方法解決，也可作為其他同類型項(xiàng)目的學(xué)習(xí)與借鑒。

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