平臺管線水壓試驗概述

楊 勃，劉力煒，王傳磊

（海洋石油工程股份有限公司，天津 300461）

0 引言

在海洋石油平臺工藝管道系統(tǒng)的安裝改造過程中，工藝管道系統(tǒng)的壓力試驗是一道非常重要、必不可少的施工工序[1]，海上油氣田屬于高危高風(fēng)險作業(yè)。因此，管道的壓力試驗是檢查各系統(tǒng)管線中所有機(jī)械連接的密封性[2]以及保障海洋平臺各系統(tǒng)管道順利投入使用的基礎(chǔ)保障。通過對管線試壓全過程進(jìn)行闡述，對海上石油平臺工藝管道水壓試驗的進(jìn)行具有指導(dǎo)意義。

1 試壓原理

試壓大體分為水壓試驗和氣壓試驗兩種。氣壓試驗也就是氣密試驗，主要用于氣體或者含有氣體的管道的檢測。通常管道試壓以水壓試驗為主。簡易的管線水壓試壓原理如圖1[3]所示，該系統(tǒng)主要由試壓介質(zhì)、試壓泵、單向閥、壓力表、需要試壓管線、高低點等組成。通常海上平臺水壓試驗介質(zhì)為平臺公用淡水，由就近公用水管道接入，在冬季氣溫零度以下時，需要添加防凍液，避免水壓試驗過程中因為溫度降至冰點以下，導(dǎo)致的試壓液結(jié)冰而損傷管道；試壓系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置高低點放空，試壓液體經(jīng)過試壓泵，由低點打入，在試壓管道系統(tǒng)高點排空管道系統(tǒng)內(nèi)空氣，避免因空氣存在而導(dǎo)致的保壓不穩(wěn)狀況；加壓時，由低點向系統(tǒng)內(nèi)緩慢注水，至管線系統(tǒng)高點有穩(wěn)定的水流出后，關(guān)閉高點放空閥。按照試壓程序計算壓力向試壓系統(tǒng)內(nèi)持續(xù)分階段加壓，過程中觀察壓力表，逐步達(dá)到試驗壓力后，停止打壓，按照規(guī)定要求達(dá)到穩(wěn)壓條件后由低點排空試壓液。

2 試壓文件準(zhǔn)備

水壓試驗開始之前，應(yīng)該檢查管線系統(tǒng)、焊縫探傷記錄，確保試壓流程滿足要求并且有可接受的證明文件。試壓文件應(yīng)包括:

（1）試驗壓力數(shù)值，加壓、減壓各階段壓力要求，穩(wěn)壓時間等。

（2）試壓PID 圖，指明試壓管線劃分，各試壓段試驗壓力。

圖1 試壓原理圖

試壓前應(yīng)通過增加短節(jié)代替流量元件，壓力儀器等，所有循環(huán)設(shè)備如泵等，需要斷開流程，分段試壓；壓力表應(yīng)裝在試壓管線的低點，安裝數(shù)量為兩塊以上。

3 試壓過程準(zhǔn)備

試壓工作開始前應(yīng)進(jìn)行充分的準(zhǔn)備。包括試壓盲板、螺栓、螺母、墊片等材料的準(zhǔn)備；試壓泵，壓力表的校驗和安裝；試壓介質(zhì)的確認(rèn)等。具體要求如下:

（1）確保試壓水源的穩(wěn)定供給。

（2）準(zhǔn)備好常用工具、軟管、快速接頭、試壓壓力表、隔離警示帶等。

（3）隔離不能承受試驗壓力的設(shè)備和儀表以及部分單向閥。

（4）隔離進(jìn)行壓力試驗的設(shè)備，有短節(jié)替代。

（5）試壓人員系統(tǒng)流程檢查查看。

4 試壓問題及解決方案

在壓力試驗過程中，經(jīng)常出現(xiàn)的問題主要有以下3 種。

4.1 壓力不上升

在試壓壓力達(dá)到一定壓力后，出現(xiàn)繼續(xù)打壓但壓力不再上升，檢查管道法蘭密封處、接口并未發(fā)現(xiàn)泄漏的情況，可能原因是管線內(nèi)空氣排出不干凈，仍殘留部分空氣，在高壓下空氣在管道內(nèi)竄動，導(dǎo)致壓力升不上去。此時需要停止水壓試驗，打開高點放空閥，排出管線內(nèi)氣體，然后重新打壓。另一種原因就是試壓泵止回閥損壞或被卡死，起不到止回的作用，此時應(yīng)更換新泵或?qū)υ噳罕眠M(jìn)行維修。

4.1 法蘭接口密封不嚴(yán)

法蘭接口密封不嚴(yán)，這種情況可能是因為:法蘭墊片損壞或是螺栓沒有緊固完全。每次拆卸法蘭后，都必須更換墊片，高磅級的法蘭面采用鋼圈型墊圈，可以一定次數(shù)下循環(huán)使用。螺栓緊固應(yīng)按照對角擰緊原則進(jìn)行，保證各螺絲力矩相近，受力均勻。

4.3 穩(wěn)壓過程中壓力下降

在穩(wěn)壓期間出現(xiàn)壓力下降，原因可能是:環(huán)境溫度降低，導(dǎo)致管道內(nèi)壓力下降，此時應(yīng)作補(bǔ)壓或重新打壓:另外一種情況是，管道或連接口出現(xiàn)微小滲漏，此時應(yīng)泄壓并排空管道內(nèi)試壓介質(zhì)后，對管道進(jìn)行修復(fù)，修復(fù)之后再重新進(jìn)行打壓。

5 結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，工程施工手段也在不斷改進(jìn)應(yīng)在不斷的自我挖潛、技術(shù)改造的同時，向國內(nèi)外同行學(xué)習(xí)，借鑒他們的先進(jìn)技術(shù)和工作方法，把管道試壓工作做得更安全，更規(guī)范，更科學(xué)。