石油化工裝置是以石油裂解加工為主體生產(chǎn)各種燃油和化工原料的生產(chǎn)裝置。裝置內(nèi)的各種工藝介質(zhì)多為易燃、易爆和有毒性的物質(zhì)。因此,在石油化工裝置施工過程中,各類工藝管道的安裝質(zhì)量必須嚴(yán)格控制,嚴(yán)禁其泄漏,否則將造成嚴(yán)重后果。工藝管線安裝過程中,為檢驗焊縫的質(zhì)量及法蘭連接處的密閉性,管線的試壓工作是十分重要和必不可少的一道關(guān)鍵工序。本文簡要闡述管道試壓的準(zhǔn)備、條件、方法、步驟和安全技術(shù)措施等,以供同類工程參考。
一、試壓前的準(zhǔn)備工作
1、技術(shù)準(zhǔn)備
大型石油化工裝置工藝管線系統(tǒng)多,走向錯綜復(fù)雜,為了使試壓工作正常進行,必須預(yù)先做好充分的技術(shù)準(zhǔn)備。試壓前,應(yīng)根據(jù)工藝流程圖編制試壓方案,理清試壓流程,按要求確定試壓介質(zhì)、方法、步驟及試壓各項安全技術(shù)措施等。
2、管線的完整性檢查
管線的完整性檢查是管線試壓前的必要工作,沒有經(jīng)過完整性檢查確認合格的系統(tǒng)一律不得進行試壓試驗。完整性檢查的依據(jù)是管道系統(tǒng)圖、管道平面圖、管道剖面圖、管道支架圖、管道簡易試壓系統(tǒng)圖等技術(shù)文件。完整性檢查的方法一是施工班組對自己施工的管線按設(shè)計圖紙自行檢查,二是施工技術(shù)人員對試壓的系統(tǒng)每根管線逐條復(fù)檢,三是試壓系統(tǒng)中所有管線按設(shè)計圖紙均檢查合格后,申報質(zhì)監(jiān)、業(yè)主進行審檢、質(zhì)檢。完整性檢查的內(nèi)容分硬件和軟件兩部分。硬件檢查是檢查現(xiàn)場安裝的管道型號、規(guī)格、材質(zhì)、座標(biāo)、標(biāo)高、閥門的流向、手柄的方向、支墩、支吊架的型式、位置 、管道的坡度、垂直度、水平度是否符合設(shè)計要求和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn);對管道的焊接也應(yīng)進行全面檢查,主要包括管道焊接工作是否已完成,無損檢測是否合格,需熱處理的焊口是否已處理,不銹鋼焊口是否已經(jīng)酸洗鈍化等。軟件檢查是檢查管道安裝記錄和焊接記錄是否正確完整,各種記錄表是否已簽證確認等。
3、物資準(zhǔn)備
試壓工作是一種比較危險的工作。因此,在此項工作開始前應(yīng)進行充分的物資準(zhǔn)備工作。主要包括試壓設(shè)備的維護保養(yǎng)、安全檢查和進場布設(shè);各種試壓用儀器、儀表的校驗、檢查和安裝;試壓臨時管線及配件的安裝布置;試壓用盲板、螺栓、螺母、墊片等材料的準(zhǔn)備;設(shè)備、儀表、閥門、管件、安全閥、流量計等隔離措施的實施;試壓中各種安全技術(shù)措施所需物資的供應(yīng)及現(xiàn)場的布置等工作。
4、人員組織
試壓工作是一項比較復(fù)雜的過程,為完成此項工作,必須在人員方面做好有效的組織協(xié)調(diào)工作。應(yīng)專門成立試壓小組,全面負責(zé)管線的試壓工作,給試壓人員配備有效的通訊工具,使整個試壓工作有條不紊地進行。
二、試壓介質(zhì)
管線試壓介質(zhì)一般分為兩類:一類是氣體,一類是液體。氣體一般采用空氣、干燥無油空氣和氮氣等。液體一般采用水、潔凈水和純水等。試壓采用哪一種介質(zhì)一般是根據(jù)工藝管線的具體要求而定的。壓力試驗采用液壓比采用氣壓相對安全。因此,如果管線沒有特殊的要求,試壓介質(zhì)一般多采用水。根據(jù)管線系統(tǒng)的要求,對試壓用水的要求有嚴(yán)格的規(guī)定。壓力試驗用潔凈水應(yīng)在充水管道中設(shè)置適合的過濾器,對不銹鋼管道試驗用水的要求是氯離子含量不得超過25ppm,管道內(nèi)部采用噴砂處理的管子在安裝后應(yīng)采用含有合適防銹劑的水溶液進行試驗,防銹劑應(yīng)當(dāng)不影響以后的工藝介質(zhì)。
三、壓力試驗
承受內(nèi)壓管線的試驗壓力為管線設(shè)計壓力的1.5倍;當(dāng)管道的設(shè)計溫度高于試驗溫度時,試驗壓力應(yīng)符合下式Ps=1.5δ1/δ2 δ1/δ2>6.5時,取6.5值;當(dāng)Ps在試驗溫度下,產(chǎn)生超過屈服強度應(yīng)力時,應(yīng)將試驗壓力降至管道壓力不超過屈服強度時的最高試驗壓力。氣壓試驗管道的試驗壓力為設(shè)計壓力的1.15倍;對氣壓試驗管道壓力大于0.6MPa時,必須有設(shè)計文件規(guī)定或經(jīng)業(yè)主同意并采取安全措施后,方可進行。液壓試驗前,試壓系統(tǒng)首先注水,在管道最高點設(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的位置,測定壓力以最高位置的壓力表讀數(shù)為準(zhǔn),然后緩慢升壓,達到試驗壓力時,穩(wěn)壓10分鐘,經(jīng)全面檢查,以無泄漏、目測無變形為合格。氣壓強度試驗時,升壓應(yīng)緩慢,當(dāng)壓力升至試驗壓力的50%時,確認無泄露和異?,F(xiàn)象后,方可繼續(xù)按試驗壓力的10%逐級升壓,每一級穩(wěn)壓3分鐘,直至試驗壓力,然后穩(wěn)壓10分鐘,再將壓力降至設(shè)計壓力,以無泄漏、目測無變形為合格。管線強度試驗合格后,應(yīng)進行管線的氣密性試驗。用液體作介質(zhì)的氣密性試驗,將管道系統(tǒng)壓力降至設(shè)計文件規(guī)定的壓力后,采用直接觀測法進行全面檢查,以無泄露為合格。對于液壓作強度試驗、氣壓作氣密性試驗的管線,應(yīng)在管線吹掃合格后進行,試驗時升壓應(yīng)緩慢,當(dāng)壓力升至試驗壓力的50%時進行檢查,確認無泄露和異?,F(xiàn)象后,方可繼續(xù)升壓,此后每升試驗壓力的10%就檢查一次,直至試驗壓力,然后進行全面檢查,穩(wěn)壓30分鐘,以無泄漏、無壓降為合格。對于氣壓作強度試驗的管線,當(dāng)強度試驗合格后,直接將試驗壓力降至氣密性試驗的壓力,穩(wěn)壓30分鐘,以無泄漏、無壓降為合格。檢驗采用在焊口、發(fā)蘭、密封處刷檢漏液的方法。
四、試壓安全技術(shù)規(guī)定
管線試壓是非常危險的,應(yīng)做好各項安全技術(shù)措施。液壓試驗管段長度一般不應(yīng)超過1000米,試驗用的臨時加固措施應(yīng)經(jīng)檢查確認安全可靠,并做好標(biāo)識。試驗用壓力表應(yīng)在檢定合格期內(nèi),精度不低于1.5級,量程是被測壓力的1.5~2倍,試壓系統(tǒng)中的壓力表不得少于2塊。液壓試驗系統(tǒng)注水時,應(yīng)將空氣排盡,宜在環(huán)境溫度5℃以上進行,否則須有防凍措施。合金鋼管道系統(tǒng),液體溫度不得低于5℃。試驗過程中,如遇泄漏,不得帶壓修理,缺陷消除后,應(yīng)重新試壓。試壓合格后應(yīng)及時卸壓,液體試壓時應(yīng)及時將管內(nèi)液體排盡。系統(tǒng)試驗完畢后,應(yīng)及時拆除所有臨時盲板,填寫試壓記錄。試壓過程中,試壓區(qū)域要設(shè)置警戒線,無關(guān)人員不得入內(nèi),操作人員必須聽從指揮,不得隨意開關(guān)閥門。