海底管道的清管测径与试压技术

文章以福建炼油乙烯项目海底原油输送管道工程为例,介绍了海底管道清管测径和试压的主要技术方案的制订和实施。

2010年第9期（总第144期）

NO.9.2010

（CumulativetyNO.144）

海底管道的清管测径与试压技术

王文成

（胜利油田胜利石油化工建设有限责任公司，山东 东营 257100）

摘要：我国有广阔的滩海地区，蕴藏着丰富的油气资源。随着海洋石油工业的发展，海底管道被广泛应用于平台间石

油天然气的集输。采用海底管道进行海上油田的油气集输是最经济有效的方法。海底管道的清管测径和试压作为管道工程竣工投产前的最终检验程序，相应也成为一个新的课题。文章以福建炼油乙烯项目海底原油输送管道工程为例，介绍了海底管道清管测径和试压的主要技术方案的制订和实施。关键词：海底管道；清管测径；试压技术中图分类号：TE973 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2010）09-0022-03

福建炼油化工有限公司在湄洲湾西侧海区铺设一条直径φ711mm原油输送管道，该管道是将青兰山30万吨级原油码头卸下来的中、轻质原油输往福炼公司鲤鱼尾油库，管道路由全长13.5km，其中海底部分12.7km，陆地部分0.8km。沿路由水深变化为0～38.5m。

输油管道工艺参数如下：原油输量2400m3/h，输送压力1.5MPa，常温输送。管线采用UOE埋弧焊直缝管，管线规格为：φ711mm（外径）×17.5mm（壁厚）API 5L X60钢管。管道外防腐采用加强级三层PE防腐层，总厚度为3.2mm，并采用镯式牺牲阳极对管道进行阴极保护。

为完成海底管道清管测径和试压的工作，技术人员制订了严密可行的施工方案。

图2 管道清管程序

一、施工方案的制定

（一）制定施工程序

根据海底管道各工序施工逻辑关系和规范要求，管道挖沟回填完成进行管道清管、测径，管道清管、测径合格后方可进行水压试验，制定总体施工程序如图1至图4：

（二）确定总体方案原则1．管道清管：选用2个直板清管器和1个皮碗清管器，采用

图3 管道测径程序

图4 管道试压程序

压缩空气推动清管器的方式进行管道清管。清管器之间采用充水的方式隔开，充水的目的是：第一，保持清管器之间的间距；第二，润滑、密封清管器与管内壁的间隙；第三，用水携带出管内的杂物。

2．管道测径：选用1个直板清管器及1个皮碗清管器和1个

泡沫清管器，采用泡沫清管器的目的是密封作用，有效的排出

管内的空气；直板清管器安装直径为96%管线内径尺寸的铝制挡板，挡板厚度6mm；采用水压推动皮碗清管器，目的是用水推动清管器速度均匀，确保测径板不受损伤。

3．管道试压：采用离心清水泵上水，压力达到0.8MPa后

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再启动柱塞压力泵，采用此方法能有效节约管道试压时间。

（三）清管测径和试压首尾端的选择

本工程选择青兰山30万吨级原油码头作为清管测径和试压的首端，福炼公司鲤鱼尾油库作为尾端。选择原因：

1．青兰山30万吨级原油码头水源充足。2．青兰山30万吨级原油码头端600m处为整条海底管线的最低点，便于充分排出管内的气体。

3．与本工程投产后生产过程中的清管方向一致。（四）试压水源的选择根据设计要求，用于水压试验的水质pH值为6～9，盐分含量最大2000mg/L，总悬浮物小于50mg/L。青兰山有生产用水，其水质均符合设计要求，按照就近取水原则，选择靑兰山生产用水作为试压水源。

（五）主要施工设备和仪表配置主要施工设备和仪表配置见表1。（六）清管、测径、试压流程1．清管、测径、试压头制作。采用与主管道同规格、材质的管材（Φ711×17.5），制作试压头2个，长度一般8～10m，试压头应至少满足同时收发三个清管器，以便注水时在清管器间形成密封水柱，提高排气的有效性。在完成注水口和仪表接口等部件的安装后对试压头进行1h的水压试验，压力达到最大试验压力的1.25倍。经检查，无渗漏即为合格。试压头结构如图5所示：

2．流程配置。清管、测径、试压流程连接示意图如图6所示：

二、实施要点及控制措施

（一）注水排气

管线水压试验的压力能否稳定的关键在于注水时能否将管内空气排净。本工程采用在注水管前端管段加装注水清管器，通过注入水进行管内空气置换，从而达到排净管道内空气的目的。

1．清管、测径注水过程。注水泵出口管段在试压头的安放位置参见图5。首先，在第一个注水清管器前面的管道内注入30～100m3的冲洗水，将水转注到第一个注水清管器的后面。在第一和第二个注水清管器之间注入100m3冲洗水后，再向第二个注水清管器后注入冲洗水，发射第二个注水清管器，之后持续注水推动注水清管器和冲洗水。

2．防止气穴措施。注水过程中，注水清管器的行走速度应加以控制，防止下坡段注水清管器速度加快，注水清管器后面的水流中断，产生气穴。要控制注水清管器的行走速度，应保持注水清管器和接收头之间有充足的背压，确保注水端为正压。一般来说，首先计算出水流方向最大落差时的静水压力，低点注水时，通过控制试压段接收端的外排空气量，即可实现接收端压力表读数不低于最大落差时的静水压力；高点

图5 试压头结构

表1 主要施工设备和仪表配置

序号名称123456789

101112

备注

注水泵组能形成足够的排压，以便取得规定的

注水泵扬程≥100m，泵组排量≥150m3/h

注水速率和推动清管器的行走。

压力泵额定压力≥15MPa排量≥2L/冲程能够将管道压力升到最高试验压力以上。

能准确地计量流量，显示流过的水量、流速

流量计带远传数字输出，准确度为0.5%以上

（升/秒）和累计流量。

过滤网为40目，额定压力1.0MPa时过滤量能有效清除水中的淤泥和漂浮物，配有量程为

水过滤器

≥350L/S0～1500kPa的压差表，测量通过滤网的压差。表盘直径为300mm，量程为10.0MPa，24小

压力图表记录仪在升压过程中，能测绘压力－时间曲线

时制图

温度图表记录仪 图表直径≥250mm，工作时间≥24h，量程在试压过程中，能测绘管道外壁、管道周围环

为–30～50℃，精确度为0.5℃境和注入水的温度变化曲线。量程0～10MPa，可读2kPa，精确度大于

压力天平在压力试验过程中测试压力变化。

0.1%额定压力。

弹簧管型，表盘直径为150mm，量程为

压力表在压力试验过程中测试压力变化。

0～2.5MPa。

照明灯防爆型在压力试验过程中提供夜间照明。发电机组额定功率≥500kW在压力试验过程中提供电源。阀组与注水泵和压力泵匹配流程连接。清扫器除尘，排水。

参数要求

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注水时，还应在接收端通过空气压缩机给管内空气增压，然后再通过控制试压段接收端的外排空气量来保持清管器的行走速度。

3．含气量估算及处理措施。注水完成后，通过测算注水量、排水量与管道几何容积相比较，可初步估算试验管段内的空气含量。若管内有气，可待管内注水稳定后，再试压首末端选择高点进行排气，一般可通过多次测算、排气、注水过程将管内空气排尽。

（二）升压控制在升压过程中，要 …… 此处隐藏：3963字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……