沙漠地区长输管道试压用水重复利用技术.pdf
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1、施工安装第49卷第4期DOI:10.3969/j.issn.1001-2206.2023.04.007沙漠地区长输管道试压用水重复利用技术骆振斌,田小飞,扶小军,任鹏,李超中国石油天然气第一建设有限公司,河南洛阳 471000摘要:在非洲某国撒哈拉沙漠腹地对一条总长108 km、直径16 in的长输管道进行水压试验。通过对该管道合理分段从而划分成若干个试压包,采用试压包从头到尾依次试压,试压用水重复利用的方法解决了沙漠地区试压用水供给异常困难的难题。研究和制作了专门用于试压包之间的倒水系统,制作了可满足第一次排气、第二次深度排气和第三次推水转移的专用试压头,并详细介绍了倒水系统内设备和设施的连
2、接及应用。此外,就海外此类项目试压的流程及合格标准进行了论述,尤其是对于气体含量的计算。最终以该长输管道总容积25.47%的用水量成功完成了所有试压工作。关键词:沙漠;长输管道;试压;重复用水技术Water reuse technology on pressure test of long distance pipeline in desert areasLUO Zhenbin,TIAN Xiaofei,FU Xiaojun,REN Peng,LI ChaoChina Petroleum First Construction Corporation,Luoyang 471000,ChinaAb
3、stract:A hydraulic test is carried out on a long distance pipeline with a total length of 108 km and a diameter of 16 inches in thehinterland of the Sahara Desert in an African country.This paper divides the pipeline into several pressure test packages and thenconducts pressure tests sequentially th
4、rough the packages.Water reuse technology of pressure test solves the great difficulty in watersupply for pressure tests in desert areas.The water transferring system is studied and established for pressure test packages,anddedicated pressure test heads which can meet the first exhaust,the second de
5、ep exhaust,and the third air pushing transfer is designed.The connection and application of equipment and facilities in the water transferring system are also introduced in detail.In addition,thispaper also discusses the pressure test process and acceptance criteria of such overseas projects,especia
6、lly the air content calculation.Finally,the hydraulic test is completed with a water consumption of 25.47%of the total volume of the long distance pipeline.Keywords:desert;long distance pipeline;hydraulic test;water reuse technology沙漠地区油气长输管道社会依托差,尤其是水资源供给难度很大并且成本很高,如何科学、合理、经济地制订试压方案至关重要。针对沙漠地区一条长输油
7、气管道工程,根据施工现场试压取水困难的实际情况以及相关规范标准,采用了分段试压,利用专门设计的试压头,配合空压机、水泵等辅助设备进行试压包之间的倒水,以达到试压用水重复利用的目的。利用此技术只使用了该长输管道总容积25.47%的用水量就顺利完成了整条管道试压。1工程概况非洲某国撒哈拉沙漠腹地一条长输油气管道总长108 km,直径16 in(1 in=25.4 mm),管道材质 API 5L X60,壁厚按地区等级不同分为 14.3、19.1 mm 两种规格,中间设有5座阀室。根据管道实际技术参数和相关规范要求,最终将其分为6段进行试压,从距离水源点最近的一段开始,每段完成后将试压用水倒入下一段
8、中重复利用。此方案不仅节约了试压用水,且由于各段之间试压工序衔接紧密,同时还节约了工期。2技术准备2.1阀室内工艺管道与长输管道连头的处理长输管道在阀室位置应使用临时管段同步完成通球、测径、试压及干燥工作。待阀组(即阀室工艺管道地上部分和地下部分)整体预制并完成试压后,割除长输管道上的临时管段,然后将整体预制的阀组与长输管道接头1,连接时形成的两道焊口按黄金口处理。2.2试压包划分该工程试压计划工期短,试压用水只能从管332023年8月施工安装道始发端附近的水井取水。根据规范要求,每个试压段长度不应超过35 km,应根据试压管段的纵断面图计算管道低点的静水压力,核算管道低点试压时所承受的环向应
9、力,其值不应大于管材最低屈服强度的90%2。此外,业主对每个试压管段以及整条长输管道的黄金口数量都有规定。依据上述条件进行试压分段,共分为 6 个试压管段即1#6#试压包,具体分段情况见表1。试压包编号1#2#3#4#5#6#起点里程KP00+080KP14+300KP32+630KP52+580KP73+360KP91+260终点里程KP14+300KP32+630KP52+580KP73+360KP91+260KP107+740长度/km14.3018.3319.9520.7817.9016.48最低点标高/m110.74118.43128.90134.40137.80145.90最高点标
10、高/m129.83138.77149.10152.98153.68163.10试压用水量/m31 8542 3762 5862 6942 3202 136备注前80 m划入集输站的试压包包含1#阀室包含2#阀室包含3#阀室包含4#阀室包含5#阀室,后67 m划入末站的试压包表1试压包划分2.3重复用水工艺设计设计专门的试压头,既能满足长输管道常规试压的要求,又能满足试压包之间试压用水倒水之需。试压工作从 1#试压包至 6#试压包依次逐一进行,试压用水量约等于长度最长的4#试压包所需的用水量,试压用水重复使用。1#试压包:从水源处取水直至充满整个试压包。2#试压包:将 1#试压包内的水转移至 2
11、#试压包,不足部分用1#试压包作为“中转站”,由水源处取水经1#试压包补充。补水量应为4#试压包的需水量减去1#试压包容积,补充后将其储存在1#试压包内。3#试压包:将2#试压包的水转移至3#试压包,不足部分由 1#试压包储存的水经 2#试压包进行补充。需注意的是,应将 1#试压包所有的储存水全部转移至 2#试压包,以便为 1#试压包后续工序创造条件。4#试压包:将试压系统内所有的水全部转入4#试压包。5#试压包:将4#试压包内的试压用水转移至5#试压包,多余水量直接排入位于5#试压包末端的蒸发塘(为了满足环保要求而为本次试压专门修建的设施)。6#试压包:将5#试压包内的试压用水转移至6#试压
12、包,多余水量排入5#试压包末端的蒸发塘。在6#试压包试压结束后,从终端反向推水,将6#试压包内的水全部排入蒸发塘。3施工准备3.1试压用水准备从水源处敷设一条引水管道至上水点,引水管道的规格尺寸应根据水源井产水速度以及上水泵的性能参数确定。上水点处应设置临时的储水罐作沉淀、缓冲之用,同时供上水泵和升压泵取水。储水罐的容积应根据单位时间的用水量和补水量差值确定,以保证供水不断。3.2化学添加剂的注入根据设计文件要求,为保证管道试压期间免受腐蚀,应在试压用水中注入化学添加剂以起到缓蚀作用3。添加剂的运输、保存等工作必须按照产品说明书进行,其用量需根据管道试压用水量计算确定。3.3制作试压头制作4套
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