分析石油化工工藝管道的壓力試驗(yàn)

張春江

（遼河油田建設(shè)有限公司，遼寧 盤錦 124120）

要想有效處理和解決石油化工工藝管道安裝工程施工管理中的常見(jiàn)問(wèn)題，就必須在管道安裝結(jié)束后，對(duì)其進(jìn)行壓力試驗(yàn)。因此，對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，為了理解和闡述的方便，我們可以從石油化工工藝管道的安全和質(zhì)量?jī)蓚€(gè)方面思考。

一、石油化工工藝管道的壓力試驗(yàn)概述

管道壓力試驗(yàn)時(shí)石油化工裝置配管工程建設(shè)全面完成的重要環(huán)節(jié)與標(biāo)志。此項(xiàng)工作開(kāi)展的目的是對(duì)壓力管道在超設(shè)計(jì)壓力情況下是否存 在缺陷；對(duì)密封元件、焊縫的密封效果進(jìn)行專業(yè)考察，防止因?yàn)闆](méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，導(dǎo)致管道后期使用時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題，給油氣運(yùn)輸?shù)姆€(wěn)定性造成影響，甚至引發(fā)事故，造成財(cái)產(chǎn)與人員損失。壓力管道的規(guī)格不同，工藝要求也會(huì)因此存在差異，同時(shí)在不同的操作環(huán)境條件下，應(yīng)用的試驗(yàn)方法都是不同的，尤其是一些大型的化工裝置的管道系統(tǒng)，長(zhǎng)度可達(dá)萬(wàn)米，上千線號(hào)，為確保每條管道的質(zhì)量、密閉性達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，必須對(duì)壓力試驗(yàn)方案詳細(xì)規(guī)劃，保證壓力試驗(yàn)工作的順利開(kāi)展。

二、試壓試驗(yàn)之前的技術(shù)準(zhǔn)備

（一）技術(shù)使用準(zhǔn)備

由于石油化工裝置的管線系統(tǒng)較多，同時(shí)每個(gè)管線的走向都有其自己的路線規(guī)劃，因此管線的數(shù)量一多，就會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)綜復(fù)雜的情況，這些情況的存在會(huì)給管道試壓工作開(kāi)展帶來(lái)很大阻力，并增加此項(xiàng)工作的難度。因此，為了讓試壓工作可以開(kāi)展更為順利，必須對(duì)技術(shù)交底工作進(jìn)行更為充分的準(zhǔn)備。組織開(kāi)展試壓工作時(shí)，應(yīng)對(duì)工藝流程圖的規(guī)劃進(jìn)行信息上的全面掌握，并對(duì)試壓的流程進(jìn)行疏通，根據(jù)要求對(duì)試壓的介質(zhì)、方法、步驟等相關(guān)影響因素進(jìn)行科學(xué)組織，保證操作流程的安全與順暢。

（二）對(duì)管線的完整性檢查

此項(xiàng)工作同樣是試壓實(shí)驗(yàn)開(kāi)展前技術(shù)準(zhǔn)備工序中的重點(diǎn)，凡是沒(méi)有經(jīng)過(guò)檢查這一步驟并獲得合格證明的管線是沒(méi)有權(quán)限開(kāi)展試壓實(shí)驗(yàn)的。對(duì)管線完整性進(jìn)行檢查的依據(jù)是管道的系統(tǒng)圖、管道平面圖、管道剖面圖等，這些圖示資料缺一不可。完整性檢查的方式不止一種，技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇，第一種是施工班組進(jìn)行自檢，根據(jù)自身施工管線的設(shè)計(jì)圖紙開(kāi)展檢查工作。第二種是對(duì)試壓系統(tǒng)中的管線 進(jìn)行逐根檢查，并復(fù)檢。第三種方式是試壓系統(tǒng)中的所有管線按照設(shè)計(jì)圖紙上的規(guī)劃進(jìn)行檢查，全部達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)后，向質(zhì)監(jiān)部門進(jìn)行申報(bào)，同時(shí)業(yè)主方對(duì)其進(jìn)行審查與復(fù)檢。

完整性檢查工作中，主要包含兩個(gè)方面的工作，一個(gè)硬件檢查，另一個(gè)是軟件檢查，硬件檢查工作主要包括現(xiàn)場(chǎng)安裝的管道型號(hào)、規(guī)格、材質(zhì)、坐標(biāo)、標(biāo)高、閥門的流向等部分的工作是否已經(jīng)達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與要求。管道焊接方面的各項(xiàng)操作檢查屬于軟件檢查，此工作的基本要求是對(duì)管道焊接的工作質(zhì)量進(jìn)行全面檢查，查看焊接工作的操作步驟是否已經(jīng)全部完成。同時(shí)對(duì)無(wú)損檢測(cè)的工作開(kāi)展質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，查看是否達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)關(guān)注進(jìn)行熱處理焊口是否已被處理。

（三）物資準(zhǔn)備

試壓工作在管道安裝中起著不可替代的參考作用，但是此項(xiàng)工作的難度較大，且危險(xiǎn)系數(shù)高。所以試壓工作開(kāi)始之前要進(jìn)行更為充分的物資準(zhǔn)備，其中包括試壓設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)、安全檢查、進(jìn)場(chǎng)布設(shè)等。同時(shí)還要保證參與試壓試驗(yàn)工作的各種設(shè)備的功能性發(fā)揮與使用穩(wěn)定性進(jìn)行檢查，這些試壓用的儀器、儀表屬于精密儀器，必須在使用前進(jìn)行全面檢查。同時(shí)對(duì)一些長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有使用的儀器進(jìn)行使用前技術(shù)維護(hù)，讓其可以在實(shí)際應(yīng)用中以最佳的狀態(tài)運(yùn)行，同時(shí)堆砌這些設(shè)備進(jìn)行進(jìn)場(chǎng)前的數(shù)量檢查，防止出現(xiàn)缺失。并對(duì)各種試壓試驗(yàn)開(kāi)展時(shí)需要使用到的裝備進(jìn)行安裝，保證試壓試驗(yàn)的流暢性。

三、管線試驗(yàn)介質(zhì)確定

氣體與液體是管線試壓介質(zhì)中的兩個(gè)重要組成。氣體介質(zhì)一般是空氣或氮?dú)?，而液體試壓介質(zhì)主要是水、純水等，最后選擇使用哪種介質(zhì)，根據(jù)實(shí)際情況而定即可，保證可以獲得更好的試壓效果。但是需要注意的是，液壓一般比氣壓的安全系數(shù)更高，所以選擇時(shí)技術(shù)人員還是比較傾向使用水作為液壓的介質(zhì)的。壓力試驗(yàn)的介質(zhì)選擇結(jié)凈水時(shí)，應(yīng)在充水的管道中安裝一個(gè)過(guò)濾器，同時(shí)，不銹鋼管道的試驗(yàn)用水要求是氯離子的含量不可超過(guò)25ppm，否則就會(huì)給試驗(yàn)工作落實(shí)的安全性帶來(lái)威脅。

四、壓力試驗(yàn)

一般情況下，對(duì)管線的內(nèi)壓進(jìn)行承擔(dān)的壓力一般為管線設(shè)計(jì)壓力的1.5倍左右，因此管道的設(shè)計(jì)溫度與試驗(yàn)溫度相比更高時(shí)，那么試驗(yàn)壓力的數(shù)值需要與此公式Ps=1.5δ1/δ2δ1/δ2>6.5符合，取中間的6.5值。當(dāng)Ps在試驗(yàn)溫度下，產(chǎn)生超過(guò)屈服強(qiáng)度應(yīng)力時(shí)，應(yīng)將試驗(yàn)壓力降至管道壓力不超過(guò)屈服強(qiáng)度時(shí)的最高試驗(yàn)壓力。氣壓試驗(yàn)管道的試驗(yàn)壓力為設(shè)計(jì)壓力的1.15倍；對(duì)氣壓試驗(yàn)管道壓力大于0.6MPa時(shí)，必須有設(shè)計(jì)文件規(guī)定或經(jīng)業(yè)主同意并采取安全措施后，方可進(jìn)行。液壓試驗(yàn)前，試壓系統(tǒng)首先注水，在管道最高點(diǎn)設(shè)排氣閥，將空氣排盡，將壓力表安裝在最高位置及地面易觀測(cè)的位置，測(cè)定壓力以最高位置的壓力表讀數(shù)為準(zhǔn)，然后緩慢升壓，達(dá)到試驗(yàn)壓力時(shí)，穩(wěn)壓10分鐘，經(jīng)全面檢查，以無(wú)泄漏、目測(cè)無(wú)變形為合格。氣壓強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)，升壓應(yīng)緩慢，當(dāng)壓力升至試驗(yàn)壓力的50%時(shí)，確認(rèn)無(wú)泄露和異?，F(xiàn)象后，方可繼續(xù)按試驗(yàn)壓力的10%逐級(jí)升壓，每一級(jí)穩(wěn)壓3分鐘，直至試驗(yàn)壓力，然后穩(wěn)壓10分鐘，再將壓力降至設(shè)計(jì)壓力，以無(wú)泄漏、目測(cè)無(wú)變形為合格。管線強(qiáng)度試驗(yàn)合格后，應(yīng)進(jìn)行管線的氣密性試驗(yàn)。用液體作介質(zhì)的氣密性試驗(yàn)，將管道系統(tǒng)壓力降至設(shè)計(jì)文件規(guī)定的壓力后，采用直接觀測(cè)法進(jìn)行全面檢查，以無(wú)泄露為合格。

結(jié)論

為了確保壓力管道施工設(shè)計(jì)合理，應(yīng)選擇最佳的壓力試驗(yàn)方案，以保證壓力管道設(shè)計(jì)的科學(xué)性、合理性，最終保證壓力管道的安裝工作順利進(jìn)行，為人人們安全提高一定的保障。