淺談氣壓試驗在壓縮機站場工藝管道系統中的應用

郭偉

【摘要】以中亞管道烏茲別克斯坦WKC2壓氣站為例， 介紹了壓縮機站冬季主工藝管道系統氣壓試驗， 提出了采用氣壓方案的相關要求， 簡要闡述了相關程序。主工藝管道試壓是壓縮機站場安裝過程中的一個重要階段，屬于關鍵線路工作，確保工藝管道試壓安全順利完成對整個站場的安全運行至關重要。

【主題詞】壓縮機站，氣壓試驗，風險分析

中亞管道烏茲別克斯坦境內的壓縮機站場工藝管道設計壓力為9.8MPa，最大管徑為Φ1219 mm，最大壁厚30.2mm，介質為天然氣。管道材質有X70、X60、API 5L GR.B，管道連接方式多采用焊接或法蘭連接，安裝質量的好壞將直接影響到整個站場的安全運行。在壓縮機組投用前，進行強度試驗，成為確保管道施工質量、安全運行的的關鍵工序和必要保障。而氣壓試壓的危險程度則更加高，如果方案和操作過程不當，將會帶來巨大的安全隱患和損失。因此，本文通過中亞管道烏茲別克斯坦境內WKC2壓縮機站工程實例對氣壓試驗技術進行了總結，為類似工程的施工提供參考。

1、 工程概況

1.1工藝流程

WKC2壓氣站位于烏茲別克斯坦境內布哈拉州咖子里地區，距離布哈拉110KM處，站場距離瀝青公路約1km，是中亞天然氣管道項目的一部分。

工藝流程為：天然氣從上游處理廠來氣，經過計量裝置后，進入壓縮機進行壓縮，然后通過空冷器冷卻后，輸往下游管線。

1.2試壓概況及相關依據

試壓管線為站內工藝主管線、放空線、排污線等。詳見下圖：

根據施工規范ASME B31.8-2007《輸氣和配氣管道系統》標準中843.513條款，壓氣站屬于3類地區，天然氣管道應該按照841.3條款進行試驗.

根據ASME B31.8-2007標準841.32條款， 驗證操作環向應力等于或大于30%的管道屈服強度的強度試驗要求。 WKC2壓氣站的操作壓力為9.8MPA，在操作壓力下直縫鋼管環向應力大于30% 的SMYS.

根據ASME B31.8-2007標準841.322條款（d）中第（1）條，在管子埋深處的地表溫度為320F或更低，，或者在完成水壓試驗前將降至此溫度的情況下，采取氣壓試驗。氣壓試驗壓力為最大操作壓力的1.1倍。施工現場工藝管道安裝完成后適逢冬季，現場氣溫已降至320F以下，符合氣壓試驗條件。

WKC2壓氣站的最大操作壓力為9.8MPa， 根據以上描述， 氣壓試驗壓力為9.8*1.1=10.78MPa。強度試驗壓力10.78MPa穩壓時間4小時，嚴密性試驗壓力10MPa穩壓時間24小時。

根據壓力管道安全監察規程，管道系統“試驗時要有超壓泄放裝置，其設定壓力不得高于1.1倍試驗壓力或者試驗壓力加0.34MPa（取其較低值）”。本次氣壓試驗的試驗壓力為10.78MPa，其1.1倍為11.86MPa，10.78+0.34=11.12MPa，因此，本次安裝的超壓泄放安全閥的設定壓力為11.12MPa。

2、 工程設計參數和工藝特點

2.1、工程設計參數

工藝管線及放空管線設計壓力為10MPa，最大管徑為Φ1219 mm，最大壁厚30.2mm，介質為天然氣。管道材質有X70、X60、API 5L GR.B等；

2.2、工藝特點

試壓管線管徑大，用氣量大，試驗壓力高，穩壓時間長。

站內管道系統主要包括天然氣管線、放空管線、排污管線，大部分管線為埋地管線。管道材質有X70、X60、Gr.B，試壓的管道總長約為5500米，最大管徑為48″，最大壁厚為30.2mm。

旋風分離器，過濾分離器，空冷器出廠前已完成15MPa的水壓試驗，在試壓過程中與站場管道系統一起參與試壓，燃料氣撬和安全閥用盲板隔離或拆除，不參與本系統氣壓試驗。

試壓用氣采用15Mpa高壓風車進行供氣。

3、 試壓技術

3.1試壓流程圖

3.2試壓準備

所有系統內閥門成半開狀態，同時檢查墊片安裝情況和螺栓擰緊情況。

拆除管線上的安全閥和安全閥外管線，安好法蘭盲板。壓縮機進出口管線末端分別采用PN10.0 /DN750和PN10.0 /DN600焊接封頭封堵。

進出站管線末端管道上各焊接兩個PN10.0 /DN1000封頭（封頭和三通之間增加2米短節，便于連頭施工以及對三通的保護），并且分別在進出站管線底部焊接1個DN50排凝閥，做吹掃用。

放空管線末端管道上焊接一個DN300、δ﹦30mm厚內盲板，盲板上用δ﹦30mm鋼板焊上“十”字型加強筋，盲板上開孔，壓力表彎設置壓力表，為試驗壓力觀測點。

壓力表共設置3塊，壓力表量程為0～25Mpa，精度等級1.5級，表盤直徑不小于150mm， 應有校驗證書。

3.3試壓關鍵工序

利用高壓風車向管道內注入壓縮空氣，試驗階段緩慢增加壓力。試驗時，先進行0.2 MPa的壓力預試驗，合格后方可正式試壓。當壓力升至試驗壓力的1/2時，如未發現異狀或泄漏，繼續按試驗壓力的10%逐級升壓，每小時升壓不得超過1MPa，每級穩壓不少于30min，具體以檢查試壓系統檢漏為準，直至試驗壓力，穩壓4小時，再將壓力降至設計壓力穩壓24小時。

穩壓過程中，用檢漏液檢查排污嘴、放空嘴，觀察是否有氣泡產生和氣流聲音，判斷是否漏氣，并對設備、法蘭、絲扣、閥門等進行逐個檢查。

試壓過程中有泄漏時，不得帶壓修理缺陷，修補后重新試壓。

3.4管線的吹掃要求

試壓合格后，管線吹掃采用利用主管線作為儲氣罐，向每個取氣點吹掃。應保證吹掃的壓力為0.6～0.8Mpa，吹掃的氣體流速大于20m/s。

檢查吹掃效果時，可在排氣口用白布或涂有白漆的靶板進行檢查。當布或靶板在氣體排除口停放5分鐘時，如其上未發現鐵銹、塵土、水分和污痕或其它贓物，即為合格。

4、結束語

隨著國內對清潔能源的需求也越來越大，規范天然氣管道和壓氣站場施工技術也成為必然要求，確保站場工藝管道試壓技術方案滿足規范標準是對安全施工和運行安全的一項重要保證。本文通過實際工程經驗介紹相關技術，以此為以后需要進行氣壓試壓的項目作為借鑒。

參考文獻： |

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