试压试验（精选8篇）
试压试验 篇1
1 引言
石油是国民经济和社会发展的重要推动力之一, 而石油在裂解、精炼、运输过程中包含了大量有毒物质, 为避免有毒物质泄漏, 石油化工装置中的管路系统显得尤为重要。管路工程的质量是由管路材料本身的质量、管路系统施工的质量以及管路试压的质量来决定的, 为保证管路工程的安全, 管路试压显得尤为重要。本文阐述了管路试压的准备工作、试验过程及其注意事项, 为实践中试压试验提供参考。
2 试验的前期准备
石油化工装置设计的质量高低和它的成品材料质量高低关系十分密切, 在工作中确保石油化工装置设计的安全乃是整个施工工程的关键环节之一, 同时也是保证安装质量良好的重要条件之一。通常, 在试压试验的前期准备中, 都需要从以下三方面进行。
2.1 管路完整性检测
首先要做好技术准备。石油化工行业的企业特别是大型企业, 从业人员数量很多, 员工技术水平参差不齐, 而企业的管路设计十分复杂, 工作工序繁琐, 极易因人为操作失误出现故障。因此在试压试验前应首先进行技术准备, 即基于企业工艺的流程图, 编制出符合该工艺的、科学合理的设计方案, 然后设计好清理工作的流程, 使后续的试压流程清晰明了, 从而避免对试压试验的不良影响以及质量隐患。
其次才可以进行管路的完整性检测。检查管路的完整性是进行管路试压前期准备的关键步骤之一, 只要管路完整性检测通过并且确认合格之后, 该管路系统方可进行管路的试压试验。管路完整性检查是依据管路的支架图、试压系统图、剖面图、系统图以及平面图等技术文件进行的, 其具体实施步骤如下:
(1) 施工人员自行检测管路, 检测依据是原始工程设计图。
(2) 技术人员对石油化工装置中的管路逐一复检, 验证第一步的结果。
(3) 若检查都合格, 那么把管路申报业主以及质监部门, 由业主以及质量监督部门展开进一步的审检以及质检。
管路完整性检测包括硬件检测和软件检测两部分。硬件检测包括现场的管道材质、犁号以及规格, 阀门的流量、坐标、标高, 支吊架的形式以及支墩, 手柄方向, 管道焊接质量等, 保证其符合相关质量规范, 尤其要注意不锈钢焊口、无损检测、热处理焊口以及焊接等的完整性;而软件检测一般应包括安装记录、管路焊接记录等记录是否合格、完善。
2.2 试验人员安排
考虑到管路试压流程复杂, 因此参试人员需要有较高的技术水平和业务素质, 管理人员也应在试前做好试压试验的协调工作。例如, 运用即时通讯设备保证参试人员之间的高效、实时的联系, 从而保证试压流程有序展开, 并保证紧急情况处理得当;同时, 试验前应组织试压班组, 明确责任人, 全面负责管路试压试验。
2.3 试验物资安排
在试压试验正式开始前, 应完成充分的物资安排。管路试压试验的介质通常使用气体或者液体, 其中气体通常可用空气、氮气以及干燥无油空气, 而液体通常可用洁净水、纯水或者普通水, 管路若无特殊要求, 即可采用普通水作为试压试验的介质。
除准备足量的试压介质之外, 还应完成试压试验仪表仪器的检查、安装以及校验工作, 试压试验设备的安全检查、进场布设和维护保养工作, 试压试验螺栓、螺母、盲板以及垫片等材料的制备, 试压试验所设置临时管路及其配件的安装、校验、检查等工作, 并完成试验试验过程中安全措施所需的物资筹备以及试压试验的隔离措施。
3 试压试验过程
3.1 相关安全规范
考虑到管路试压试验的危险性和复杂度, 试压试验必须严格遵守安全技术要求以及试验安排, 包括:试压试验前应做好临时加固设施的安全检查;在液压试验时管路长度应不长于一千米;试验用的压力表应保证在规定使用年限以内, 且确保其精确程度在1.5级, 量程至少为预计管路的测试压力两倍;液压试验在注水之前必须将管路内的气体排净, 并保持大于5摄氏度的温度以备测试, 特别注意的是对于合金材料安装的管路, 其测试介质温度必须至少5摄氏度;最后应做好试验数据的记录和分析工作。试压试验过程中现场应设置警戒线和警戒人员, 以防意外发生, 参试人员也应听从试压组负责人的指挥。
若在试压试验中发生泄露等问题, 在修理管路前必须首先排除压力, 然而再进行修理, 在修理完成后再次进行试压试验。若试压试验合格, 应及时泄压, 并将管路内试压介质完全排除, 拆除所有临时盲板等临时管路, 保存好试验的各项数据。
3.2 压力试验步骤
管路内压测试压力约为管路标准压力的1.5倍, 测试过程中若出现管路设计温度大于管路实际温度的情况, 那么测试压力公式Ps=1.5&1/&2&1/&2>6.5值取作6.5。当产生大于屈服强度的压力时, 必须把试压试验的测试压力降低至小于屈服强度支持的最高测试压力值。若管路内压为设计压力1.15倍, 且其值大于0.6MPa, 只有在设计文件授权或者业主同意并采取安全措施, 方可继续测试。
若进行液压测试, 应在管路物理最高点处设置排气阀, 然后注入试压介质, 将管路内空气放净, 同时在低点设置排凝阀, 试压结束后排空所有试压介质。压力表应放置管路的最高位置或者可观测的最高点, 真实压力是管路最高位置处压力表的读数。接下来缓慢地提高压力, 达到试压试验设计的最大压力后将压力保持约十分钟, 在此期间应对管路展开全面检验, 确认无变形、泄露等问题后, 方可认定管路装置合格。若使用其他介质, 也应注意缓慢升压, 并在压力达到试压试验设计最大压力一半时, 先确认没有异常情况, 再继续升压, 以逐次升压, 每次压力上升十分之一、稳压两分钟直到压力达到要求为宜, 然后再次确认管路无变形、泄露等问题, 则视为合格。
3.3 其它注意事项
3.3.1 若进行气压试验, 那么必须使用合格的高效发泡剂, 保证
其质量合格的情况下方能使用, 注意如果是冬季进行气压试验应防止发泡剂冻结。试压试验的压力值应以试压试验系统尾部的压力表为准。
3.3.2 若进行液压试验, 当设计中没有指定其液体温度时, 应按照以下要求进行:
低合金钢、非合金钢管道的液体温度不能低于5摄氏度, 合金钢管道的液体温度不能低于15摄氏度, 且必须高于材料自身的脆性转变温度。对位差大的管道需要注意把液体介质自身的静压考虑进去, 管道最低点的压力不能大于管道承受力。若管道材料包含奥氏体不锈钢时, 液体介质中氯离子应小于25mg/L。
4 结束语
石油化工装置管路试压试验对于石油化工装置的安全性尤为重要, 它是一项复杂的、系统化的工程, 需企业、质量监督单位等有效配合、并进行规范化操作, 做好试验前期准备, 依据规范和规定展开试压试验, 做好试验结束后的数据分析和安全工作。
摘要：安全性是石油化工管路的重要指标之一, 试压试验是检测管路安全性的必要手段。文章阐述了管路试压的前期准备工作、试验过程及其注意事项, 为实践中开展试压试验提供了参考。
关键词：石油化工,管路系统,试压试验
参考文献
[1]房德生.浅谈工艺管线试压的必要[J].中小企业管理与科技, 2009 (3) :254.[1]房德生.浅谈工艺管线试压的必要[J].中小企业管理与科技, 2009 (3) :254.
[2]张宪东.石油化工装置工艺管线系统试气试压[J].黑龙江科技信息, 2010 (24) .[2]张宪东.石油化工装置工艺管线系统试气试压[J].黑龙江科技信息, 2010 (24) .
[3]孙秀敏, 张敏.石油化工装置设计与安全[M].甘肃科技, 2009.25 (3) .[3]孙秀敏, 张敏.石油化工装置设计与安全[M].甘肃科技, 2009.25 (3) .
试压试验 篇2
【关键词】市政工程；给水管道；管道试压
0.引言
可以说，市政给水管道工程是与人们的日常生活息息相关的，对于城市经济的发展以及我国国民经济的稳定增长有着重要的影响。但是，就我国目前市政给水管道施工过程中，仍旧存在一定的不足和问题，大大降低了市政给水管道的施工质量，最终导致城市排水系统出现失效的现象。由此，我们可以看出，加强做好给水管道的试压工作是十分有必要的，只有这样，才能确保市政给水管道的安全性。下面，本文就对市政给水管道施工中的管道试压进行初探分析，并提出几点有效的注意事项，从而促使市政给水管道施工的正常进行，加快我国城市化进程的发展步伐。
1.管道试压概述
一般情况下，在实际的市政给水管道工程中，施工单位通常是通过管道试压来对管道中存在的问题进行判断分析，从而采取有效的改善措施，彻底将这些质量缺陷控制在根源处，逐步提高了市政给水管道施工的质量与效率，有效避免了安全隐患的发生，极大的保障了现场施工作业人员的生命安全。那么，施工单位在进行管道试压工作时，必须充分掌握试压的时间、速度，以及压力的大小，以此来保证管道试压的有效性。因此，本文就具体归纳了管道试压的主要工作内容。
1.1管道试压的前期准备工作
对于任何一个工程项目而言，前期准备工作将是整个工程项目顺利开展的必要前提，市政给水管道工程自然一样。那么，施工单位在进行管道试压工作之前，必须充分做好前期准备工作，对即将试压的管道进行认真仔细的检查，一旦发现其中存在质量缺陷，就要及时向施工现场管理人员汇报，并加强对每一个管道接口处、连接系统的质量控制，采取相应有效的解决对策。其次，管材材料质量也是影响给水管道施工质量的重要因素之一，因此，施工单位必须对管材材料进行严格的质量把关，确保选用的管材能够符合国家规定的使用标准。与此同时，施工单位还需要准备好试压工作中所需的压力表、试压泵等施工设备，分别在连接系统的上端与下端设置放气阀与泄水阀。只有将上述所有的准备工作完成以后，才可以进行管道试压工作。
1.2试压
在工作中通过将试压管道各段配水点进行封堵，从而朝着管道系统中缓慢的注入相关的水，打开系统中最高点的排气阀，等到排气阀连绵不断的出现水流之后说明系统中的水已经趋于饱和，进而关闭排气阀对系统进行水密性检查在检查的过程中不宜进行加压，而在检查过后在进行手动加压泵加压，需要注意的是在这个加压过程中是一个缓慢的加压方式，其升压的时间不能够少于十分钟等到加压结束之后在对其进行加压试验，试验中其压力值应当控制在平常工作的1.5被左右，但是却不能够低于0.6mpa，当升压到一定的范围之后，在停比升压进而进行稳压，并保证压力值能够稳定的进行控制在一个小时之后再次进行检查，从而判断升压是否合理.
2.我国市政给水管道施工中的质量控制措施
如今，管道试压已经成为我国市政给水管道工程中重要的组成部分，起到了非常理想的施工效果，也是目前非常先进、高效的施工技术，被广泛应用于各种管道工程施工中，取得了非常显著的成就，受到了社会各界的广泛关注。但是，我国目前的市政给水管道试压工作时，仍旧存在很多的问题，都极大的影响了给水管道的使用品质，需要得到市政部门的高度重视。因此，本文具体归纳了在管道试压工作中需要着重注意的事项。
（1）在试压工作中，若是选择的试压泵的扬程以及流量均无法满足管道的试压压力和渗水要求的时候，就需要在管道中对管道压力进行严格的加压，使得其能够满足管道试压要求之后在进一步进行工作，从而使得试压工作能够正常进行因此，我们在工作中一定要根据试验压力和渗水情况的需要来选择合理的试压泵。
（2）在试压工作中要全面科学的检查压力表，由于压力表在长期未曾使用的情况下容易出现一定的误差和故障，因此在安装之前必须要做出相关的检查和校正此外，在工作中如果不曾将管道内部的空气排除干净和管道未曾灌水情况下出现直观分开的现象，那么其结果很有可能受到使用频繁而使得指针出现损坏，造成管道加压情况无法控制和准确的显示因此在一般情况下我们都需要将压力表和指针分开，对其可能出现的情况和破坏现象进行管理和控制。
（3）在试压工作中要尽量避免管道内部含有空气的现象，若是试压管道的排气阀、排气孔设置不科学、不合理，而且在工作中也未能够及时的将管道内部的空气排出干净，那么压力指针在加压的时候极容易出现摇摆不定的情况，且升压效率也比其他时候要缓慢一般情况下，在排气阀或者排气孔的设置工作中，我们要将其设置在管道的顶点上，对于长距离的管道要尽量多设置排气孔和排气阀，从而使得管道内部出现灌水的时候排出的水流不带气泡，且流动性能好圈。
（4）若试压后背受力面积或土层厚度不够，或后背土质较松软等，试压时，后背就会发生轴向移动，如移动过大，就会使得堵板接口漏水此外，若选用的千斤顶顶力不足或在用千斤顶支撑前捻打堵板刚性接口，也都会使得堵板接口在试压时产容易漏水此外，若选用的者板接口在试压时容易漏水，所以，必要时可根据有关方法进行核算后背土厚度一般宜大于7.0M当后背土质较差时，应采取加固措施，如浇筑混凝土或者换土或换土夯实等，以保证试压正常进行。
（5）若一些管件如三通、弯头和堵头等部位的支墩修筑不符要求，例如支墩尺寸或形式不对，原土土质松软、支墩后背与原土接触不紧密等，都会使得支墩在试压时不能很好地克服管内水压在该处产生的推力，从而造成管件接口松脱漏水。
3.水压试验的合格参数
按照我们的工作经验及供水行业的相关要求，管道在做水压试验时，要分2-3次才能升至试验压力，且升至所需试验压力后，要保证10分钟内压力下降不大于0.的MPa，然后再将试验压力降到设计要求的工作压力值，对所试验管道系统进行全面检查，如果不发生渗漏现象，则水压试验为合格。
4.结束语
综上所述，可以得知，管道试压对于市政给水管道施工质量有着重要的影响，更是城市排水系统安全稳定运行的有效保障。因此，施工单位必须高度重视管道试压工作，充分做好管道试压前期的准备工作，加大对施工环节的监管力度，从而促使管道试压工作的顺利开展，进一步提高我国市政给水管道施工技术水平。
【参考文献】
[1]荆形形，孔令红.浅析给水管道施工中的管道试压[J].黑龙江科技信息，2007（15）.
[2]李爱月.浅谈建筑给排水管道工程施工质量的控制[J].科技情报开发与经济，2010（02）.
试压试验 篇3
随着大口径钢管在石油、天然气、核工业等领域的广泛应用, 对钢管水压试验的试压节奏提出了更快更高的要求。目前, 国内对钢管水压试验机特别是大口径水压试验机的试压节奏关注较少, 使得大口径钢管的水压试验工艺环节在生产工艺流程中成为瓶颈。笔者结合多年来水压试验机的设计、调试及使用经验, 通过对制约大口径水压试验机试压时间的主要因素进行分析, 提出了可行的改进方案, 大大提高了水压试验机的生产节奏。
1大口径水压试验机试压节奏影响因素分析
1.1 机组工艺流程
水压试验机的工艺流程如下:由步进送料装置把钢管从上料台架送入冲洗工位进行旋转冲洗对齐、测长—送至试压工位—夹紧对中至试压中心—充水头、排气头前进到密封位—径向预密封—充水、排气—增压—保压—卸压—充水头、排气头退回—钢管松开—送至空水位空水—钢管送出。
1.2 主要影响因素识别
以Φ600 mm长12 m钢管为例, 其试压工艺时序图见图1, 它反映出一个循环周期中各个动作所用的时间分布。从图1中可以看出:平均每根钢管的试压周期为78 s;从时间分布看, 占用时间较长的工艺动作有充水排气时间29 s, 增压时间18 s, 旋转冲洗测长时间21 s, 空水时间21 s;旋转冲洗测长和空水时间虽然较长, 但由于其不在试压周期的关键线路上 (即在其他动作进行的同时进行) , 所以压缩其时间对于试压周期没有作用, 其他辅助时间占用时间较少, 如果压缩其时间容易引起机组零件寿命和可靠性的降低;充水排气和增压所用时间一共为47 s, 占用了试压周期中的大部分时间, 并且由于其在试压周期的关键线路上, 故压缩其时间将可以有效地降低试压周期和提高生产效率。
2改进方案分析
通过以上分析得知充水排气和增压工序是试压节奏的主要影响因素, 下面分别对其进行研究。
2.1 压缩充水排气时间
图2为钢管充水试压图。钢管充水时, 水柱从充水端充水口注入, 空气从排气端排气口排出, 理想的情况是让钢管内部全部充满水, 这样增压器动作瞬间就压缩管内水进行增压。但现实情况是:由于水流的波动和排气口位置的设置局限, 使得充水很长时间后钢管的上部弧顶处仍存留一定体积的空气, 结果是增压器在增压初始阶段很大程度上是为了压缩空气而消耗增压容积和增压时间。所以设法使管内空气排干净是缩短试压周期的重要途径。
为了使管内空气排干净, 我们考虑在充水口处设计出合适的挡水漏板以减缓水流波动和分散注水水柱, 这样可以大大减少因水流波动而滞留在管内的空气气泡进而大大缩短充水时间。为此, 用计算机模拟了某型钢管增加挡水漏板前、后的充水过程。未加挡水分散板, 来流速度30 m/s, 气液两相在各瞬时的分布情况见图3;在入口处加挡水分散板 (8个孔, 孔的设计排列充分考虑到水流均匀分散到钢管截面) , 来流速度30 m/s, 气液两相在各瞬时的分布情况见图4。从两种方案的比较可以看出, 增加挡水漏板后注水水流更加均匀而且钢管充满水的时间从6 s缩短到了2.5 s, 可见其缩短充水时间的作用非常明显。
2.2 压缩增压器增压时间
钢管充水排气工序完成以后, 在钢管内仍然存在少量空气, 增压器在增压初始阶段将压缩管内空气, 但此时水的压力并未升高, 所以如何使此阶段管内空气快速压缩并给管内水一个低的初始压力是缩短增压时间的重要途径。
为此, 我们设计了一种快速预增压装置, 它由双向增压器 (一个循环增压容积为32 L) 、桥式双联单向阀组、蓄能器组和压力继电器等组成。在水压机执行辅助动作时 (主增压器未增压的时间内) 由预增压器连续向蓄能器组内充压力水, 蓄能器组内最大可储存200 L压力为10 MPa的乳化液。在被试钢管充满水并且充水阀、排气阀均关闭后蓄能器组通向高压缸体的水阀接通, 蓄能器组内的乳化液快速向被试钢管增压, 达到压力平衡后管路上的高压单向阀关闭, 主增压器开始向被试钢管增压, 这样预增压装置在钢管内很快建立起一定的初始压力, 使得主增压器的增压时间大大减少。快速预增压装置见图5。
3结论
通过对导致大口径钢管水压试验机试压节奏慢的原因进行分析, 从压缩充水排气时间和压缩增压器增压时间两个方面入手, 提出了在充水口增加挡水分散板和设置预增压系统等针对性措施。通过理论分析和在新的水压试验机上的应用, 可以得出以下结论:此两项改进方案很大程度上缩短了钢管试压工艺周期上时间最长的工艺动作时间, 大大提高了大口径钢管水压试验机的生产节奏。
摘要：针对某大口径钢管水压试验机试压过程中出现的试压节奏慢的问题, 通过对影响试压节奏的主要因素的分析, 提出了增加挡水分散板、设置预增压装置等措施。该方案可大大提高水压试验机的试压节奏, 提高生产效益。
关键词：水压试验机,试压节奏,挡水分散板,快速预增压
参考文献
[1]刘继高.国产首台全自动高压水压试验机[J].重型机械, 2001 (1) :9-11.
工艺管线系统试压研究 篇4
1 石油化工装置管线试压工艺技术研究
1.1 技术准备
大型石油化工装置工艺管线系统多, 走向错综复杂, 为了使试压工作正常进行, 必须预先做好充分的技术准备。试压前, 应根据工艺流程图编制试压方案, 理清试压流程, 按要求确定试压介质、方法、步骤及试压各项安全技术措施等。
1.2 管线的完整性检查
管线的完整性检查是管线试压前的必要工作, 没有经过完整性检查确认合格的系统一律不得进行试压试验。完整性检查的依据是管道系统图、管道平面图、管道剖面图、管道支架图、管道简易试压系统图等技术文件。完整性检查的方法一是施工班组对自己施工的管线按设计图纸自行检查, 二是施工技术人员对试压的系统每根管线逐条复检, 三是试压系统中所有管线按设计图纸均检查合格后, 申报质监、业主进行审检、质检。完整性检查的内容分硬件和软件两部分。
1.3 物资准备
管线试压介质一般分为两类:一类是气体, 一类是液体。气体一般采用空气、干燥无油空气和氮气等。液体一般采用水、洁净水和纯水等。因此, 如果管线没有特殊的要求, 试压介质一般多采用水。试压工作是一种比较危险的工作。因此, 在此项工作开始前应进行充分的物资准备工作。主要包括试压设备的维护保养、安全检查和进场布设;各种试压用仪器、仪表的校验、检查和安装;试压临时管线及配件的安装布置;试压用盲板、螺栓、螺母、垫片等材料的准备;设备、仪表、阀门、管件、安全阀、流量计等隔离措施的实施;试压中各种安全技术措施所需物资的供应及现场的布置等工作。
1.4 压力试验
承受内压管线的试验压力为管线设计压力的1.5倍;当管道的设计温度高于试验温度时, 试验压力应符合下式P s=1.5δ1/δ2δ1/δ2>6.5时, 取6.5值;当P s在试验温度下, 产生超过屈服强度应力时, 应应将试验压力降至管道压力不超过屈服强度时的最高试验压力。气压试验管道的试验压力为设计。对于气压作强度试验的管线, 当强度试验合格后, 直接将试验压力降至气密性试验的压力, 稳压30分钟, 以无泄漏、无压降为合格。检验采用在焊口、发兰、密封处刷检漏液的方法。
1.5 试压安全技术规定
管线试压是非常危险的, 应做好各项安全技术措施。液压试验管段长度一般不应超过1000米, 试验用的临时加固措施应经检查确认安全可靠, 并做好标识。试验用压力表应在检定合格期内, 精度不低于1.5级, 量程是被测压力的1.5~2倍, 试压系统中的压力表不得少于2块。液压试验系统注水时, 应将空气排尽, 宜在环境温度5℃以上进行, 否则须有防冻措施。合金钢管道系统, 液体温度不得低于5℃。试验过程中, 如遇泄漏, 不得带压修理, 缺陷消除后, 应重新试压。试压合格后应及时卸压, 液体试压时应及时将管内液体排尽。系统试验完毕后, 应及时拆除所有临时盲板, 填写试压记录。试压过程中, 试压区域要设置警戒线, 无关人员不得入内, 操作人员必须听从指挥, 不得随意开关阀门。
2 石油化工装置管道工艺技术
2.1 塔和容器的管线设计
依据工艺原理合理布置。分馏塔与汽提塔之间的管线布置。通常分馏塔到汽提塔有调节阀组, 调节阀组应靠近汽提塔安装, 以保证调节阀前有足够离的液柱。分馏塔与回馏罐之间的管线布置。当分馏塔的塔顶压力用热旁路控制时, 热旁路应尽量短且不得出现袋形, 调节阀应设在回流罐的上部。汽液两相流的管道布置时, 管道上的调节阀应尽量靠近接收介质的容器布置, 减少管道压降, 避免管道震动。
2.2 泵的管线设计
泵入口偏心异径管的使用。泵吸人管道设计是确保泵经常处于正常工作状态的关键。当泵人口管系统有变径时, 要采用偏心大小头以防变径处气体积聚, 偏心异径管的安装方式如下:一般采用项平安装, 当异径管与向上弯的弯头直连的情况下可以采用底平安装。这种安装方式可以省去低点排液。
布置泵的人口管线时要考虑到几个方面的因素:
(1) 泵的人口管支架的设置。如泵的进口在一侧, 则泵的入口管支架应是可调式, 且人口管及阀门位置在泵的侧前方。
(2) 气阻。进泵管线不得有气阻, 这一点很容易被忽视, 某些布置虽符合工艺流程图, 但在局部会产生气阻现象, 从而严重影响泵的运行。
(3) 管道柔性。泵是同转机械, 管道推力作用在管嘴上会使转轴的定位偏移, 因此管道设计要保证泵嘴受力在允许数值内。塔底进泵的高温管线尤其需要考虑热补偿。
2.3 冷换设备的管线设计逆流换热
(1) 冷换设备冷水走管程由下部进入, 上部排出。这样供水发生故障时, 换热器内有存水, 不致排空。如作为加热器时用蒸汽加热, 蒸汽从上部引入, 凝结水由下部排出。
(2) 安装净距。为了方便检修, 换热器进出口管线及阀门法兰。均应与设备封头盖法兰保持一定距离, 为方便拆卸螺栓净距一般为300mm。
(3) 热应力。换热器的固定点一般是在管箱端, 凡连接封头端管嘴的管道必须考虑因换热器热胀而位移的影响。重沸器返回线各段管线长度的分配要恰当, 可以防止设备管嘴受力过大。回线各段管线长度的分配要恰当, 可以防止设备管嘴受力过大。
3 结论与建议
设计方法和手段的不断进步能有效地提高设计质量。作为设计者, 会受生理和心理等因素的影响, 容易出现偏差, 技术的进步, 极大地补偿了人的缺陷。当前, 计算机辅助设计C A D正在广泛应用, 它使设计工作更高效、更优质, 使一些易出差错的环节不复存在。掌握C A D设计手段是现阶段设计者的基本要求, 也是设计者知识水平不断更新提高的体现。
参考文献
[1]怀义.石油化工管道安装设计[M].北京:中国石化出版社.[1]怀义.石油化工管道安装设计[M].北京:中国石化出版社.
[2]孙秀敏.张敏.石油化工装置设计与安全[M]--甘肃科技.2009.25 (3) .[2]孙秀敏.张敏.石油化工装置设计与安全[M]--甘肃科技.2009.25 (3) .
试压与油井井控安全 篇5
石油在工业生产中是一种重要的燃料动力资源, 还是重要的化工原料。具有优越的物理、化学性质。是促进经济和实现工业现代化的重要物质基础。现代化工业对于石油的依赖, 如同人体离不开血液一样。因此, 石油被称为“工业血液”。
时常“显露峥嵘”
然而石油的作为能源的燃爆特性决定了他在勘采、储运过程中不会“甘于平淡”, 常常在人们忽视他的时候“显露峥嵘”, 使“工业血液”中掺进了一丝人血的色泽。
2010年4月20日, 墨西哥湾漏油事件, 又称英国石油漏油事故或深水地平线漏油事件, 英国石油公司所属一个名为“深水地平线”的外海钻油平台故障并爆炸, 发生持续近三个月的大量原油泄漏事件, 是和平时期 (全球) 最大规模的原油泄漏事件, 同时导致了11名工作人员死亡及17人受伤。有消息称, 该事件起因为防喷阀上的全封闭防喷器闸板发生故障, 而管理人员因为利益驱使, 忽视油井安全未及时封闭油井、违规操作所致。
在中国, 石油事故也时有发生, 仅2003年12月23日重庆市开县发生的一起天然气井特大井喷事故, 就导致了243人死亡及特大环境污染事故。事后调查显示, 该事故起因为防喷工具配用不当、未按规范施工及管理不完善所致。
由此可见, 石油这种“工业血液”, 同时也是“危险血液”, 稍不留意, 就可能带来灭顶之灾。所以对于石油的勘采、储运, 必须引起足够的重视, 要慎之又慎。
在井控安全方面, 业内人士做了很多的努力。制定了完善的操作规范、健全的安防制度, 配备了各种安防设备, 并研发了多种先进的检测手段:如利用体积传感器监测地层压力, 或利用气测录井分析判断油气层的同时, 利用接单根气预防井涌、井喷事故的发生。然而相对有限的检测手段在面对油井复杂多变的地层和钻采工况时, 往往会显得力不从心。于是以各型防喷器及节流管汇为主的井控设备就成了井控安全必不可少的最后屏障。井控设备的使用大大减少了事故的发生, 但是近些年, 防喷器失效, 特别是修井作业过程中因修井用井口防喷器故障未及时发现引发的井控安全事故正在逐步上升。井控安全不容乐观。
井控安全离不开试压
谈及井控安全, 自然离不开试压。所谓试压, 就是对井口装备、地面设施的耐压能力进行测试的过程。包括井口试压、地面管汇试压、套管试压等。
在射开油层、安装试油的防喷井口装置时, 要检验井口密封性能, 就必须对井口装置进行试压;在进行压裂施工时需要对管汇及接头部位的密封性能进行检测试压;在试修作业中对封井器和采油树反复拆装时, 也需要对井口装置及采油树进行试压;可以说, 试压对于井控安全有着重大的意义。
目前常规的现场井口试压方法主要是直接法、提拉法和封隔器法。
其中, 直接法适用于井筒能够承压的新井、用桥塞或注水泥塞封隔了产层的井等。该方法是将泵压设备接在压井管汇或井口闸门上, 然后从地面向井内注水或其他介质后加压, 从而达到试压的目的, 应用较多。
而提拉法是用钻杆或油管连接与井口套管尺寸相匹配的皮碗, 下至距井口1~2根套管内的本体上, 然后在钻具与套管环空内灌满水, 关闭半封封井器后上提, 使环空中的水压增大, 达到对井口装置试压的目的, 该法目前比较常用。
封隔器试压法则需下封隔器或桥塞临时封隔井口套管, 然后用压裂车或其他泵压设备直接向被试压部位打压的方法对井口试压。该方法可以避免井下承压, 但因工艺复杂, 费用较高, 而在试修作业中采用较少。
此外, 由四川石油管理局川西钻探公司申请并获得国家实用新型专利的“油管试压阀”在封井器和采油树的试压作业中应用较多。该阀下端连接直管挂, 上端连接油管短接, 利用上部由封井闸板、下部由特殊四通与直管挂的座封形成的空间憋压试压, 克服了试压时全井筒承压及车载作业机提升负荷难的问题。由东营市天亿石油工具制造有限公司申请并同样获得国家实用新型专利的井口防喷器快速试压装置是一种简便、快捷、方便的试压装置。该装置将防喷器主体、全封闸板总成和半封闸板总成优化组合, 简化了防喷器现场试压的繁琐工序, 利用单向单流阀结构, 能够在试压结束泄完压力后, 自动将井内的余压释放掉, 防止在拆装试压装置过程中产生冲击或飞出, 这样使试压装置密封性能更好, 使产品密封性能等各方面更加稳定、使用更加安全。
油井试压车最为常用
基于上述试压方法的完善和发展, 试压装置得以不断推陈出新。以下仅以最常用的油井试压车为例加以介绍。相对于普遍采用但安全系数低、运行能耗高、数据精确低、劳动强度大、工作效率低及井场污染高的“灌液泵+手动泵”和“水泥车+罐车”的试压方式, 新研制的试压车, 以汽车越野底盘为基础, 将水罐、液压泵、低压灌注泵和高压水泵集成在同一系统中, 辅以自动化控制技术, 可以快速、便捷、精确、安全的进行试压工作。
由于新技术采用了自动控制系统, 实现了低压灌注、试压、稳压、泄压等工序的全过程自动控制。从而避免了人为因素的影响, 使压力上限值得到精确控制。解决了原人工控制时, 压力波动大, 易造成井压失控、瞬时升高, 引发井喷、泄漏等事故, 导致人身伤害、财产损失及环境污染的安全隐患。
目前常用的油井试压车有胜利高原试压车、辽河油田环利试压车、四川海普试压车和中油牌试压车等。在技术方面, 也是各擅胜场, 现择其一、二, 介绍如下:
胜利高原试压泵车是胜利油田高原石油装备有限责任公司自主研发的新型车载试压设备, 主要由二类汽车底盘、液压系统、高压水泵、低压灌注射流泵、高低压管汇、水罐和PLC自动控制等装置组成。通过在二类汽车底盘加装专用装置可满足油水井防喷器试压、完井管柱试压、封隔器坐封打压和作业过程管柱试压等施工作业要求。
该车通过底盘变速箱取力器取力驱动液压源驱动高压水泵, 完成灌注和试压。流程的切换通过操作高低压管路阀门实现, PLC自动控制系统完成试压过程的自动控制和数据的记录打印。具有精确试压、提高效率降低成本、安全便捷、一机二用;管线对接方便, 操作简易, 劳动强度低;自带水罐, 施工设备少, 设备利用率高, 保证连续试压作业;PLC自动控制装置位于驾驶室内, 实现压力数据的采集、显示、存储和曲线打印的特点。
西南石油局第四代移动试压车由该局下属的油田工程服务公司西南石油机械厂制造, 在质量和性能上比其前几代产品有大幅度提升, 是在前三代移动检测系统的基础上, 进行的再开发和优化改良, 具有减震能力增强、试压范围增大的特点, 更加贴近用户的使用要求, 能够更好满足井控作业的多种需求。
固井工具自动试压系统的研制 篇6
1.1 系统构成
固井工具自动试压系统是为完成现场固井工具的试压, 以使其安全投入使用而专门研制了一套系统。该系统的额定试压能力为40~60MPa, 可完成对127至0244等多种不同规格和压力等级的固井工具使用前的试压工作。该试压系统的构成主要由以下几部分:试压泵和气控泄压装置;试压数据采集和处理系统;电动控制系统;微机控制及数据管理系统;试压过程监控系统;安全防护墙等。该设备装置及远程监控系统操作简便、适应范围广、可靠性高, 是现今固井作业比较完善的一套系统。
该系统的总体构成及基本控制原理如图1。
1.2 系统的工作原理及其特点
1.2.1 执行装置
试压执行装置由高压试压泵和泄压阀两个部分组成。高压试压泵选用的是60MPa试压泵, 泄压阀选用与之配套的气动泄压阀。试压能力强, 基本保证系统所要求的40MPa的试压能力要求。
1.2.2 泄压系统
固井工具试压操作是高压作业, 因此要考虑设备和人员的安全, 本系统的泄压是采用气控高压泄压阀来进行远距离安全泄压, 避免了手动操作时的安全隐患。工控机数据处理系统换接口监视系统视频处理及图像记录显视器—视频采集卡可控制像机支架图1系统构成示意图, 该系统的基本原理为:用0.7~1.0MPa的压缩空气下, 由三位五通气阀控制高压泄压阀的动作气缸的开关。其中, 关闭状态为高压泄压阀在气缸进气 (三位五通气阀开启) 的状态下, 而在气缸放气 (三位五通气阀关闭) 的状态下为泄压状态。这样当电源发生问题时, 也能保证系统能同时进行泄压, 以此来保证试压的安全性。另外, 采用了5mm的泄压阀通径, 泄压阀的泄压速度较缓慢, 这项举措也增加了试压的安全性。由此, 整个试压系统的安全性就大大提高了。其控制逻辑见图2。
1.2.3 控制子系统
固井工具自动试压系统的控制子系统是由电动控制和计算机控制两部分组成。电动控制由控制开关, 中间继电器及交流接触器等部分构成, 其控制原理图如图示2所示。
计算机控制系统主要由研发控制机, I/O卡、中间继电器以及控制软件等组成。电动控制和计算机控制两个子系统都可以独立使用。使用计算机控制系统可以自动控制试压泵, 自动采集和处理试压过程中的数据, 以数字和曲线两种形式显示压力数据。并能保存和再现试压现场的数据。系统控制的安全性和数据的准确性也相对较高。
(1) 数据信号采集与处理子系统
数据信号采集子系统主要由压力传感器, A/D转换和数据采集卡以及数据处理软件等组成。此系统可以自动采集试压过程中的各个阶段的数据, 并可以压力表、压力数据值和变化曲线等三种形式显示出来。还能保存一定时间段内试压过程中的各种数据。
(2) 监视子系统
监视子系统主要由摄像机、视频信号转换器、显示器、视频信号采集卡以及相应的软件组成。本系统采用进口的彩色工业摄像机, 具有感光灵敏度高, 可调景深和自动聚焦等特点, 这有利于工作人员在很暗的光线下也可以看见清晰的图像。试压过程中的视频信号通过转换器和分屏器处理后由两台显示器显示出来。
2 现场应用情况分析
我国的固井工具自动试压系统是于2003年12月研发完成, 2004年3月正式投入使用的, 迄今为止, 共使用了166口井, 效果非常好, 基本上满足了固井工具试压的各项需要, 操作简单方便、安全。随时记录试压数据及曲线并打印记录。使我国的固井工作取得了良好的社会效益和经济效益。
3 固井工作自动试压系统的经济效益分析
(1) 采用的是专用试压泵, 替代了水泥车试压, 这项措施大大减少了安全隐患, 消除了试压过程中的存在的危险因素。基本实现了固井工具试压过程的科学化和规范化。
(2) 保证了水泥车能根据需要作业。等于间接地增加了一台固井水泥车, 减少了购置设备的费用100余万元。
(3) 水泥车的使用费用也相对减少。以T815水泥车施工费用为例:28元/t·h X29t X1 h=812元:试压一口井的固井工具需要1.5h, 一年按190口井计算, 可节约使用费用23万元。
(4) 提高了固井工具试压结果的精确度, 有力地保证了固井施工安全进行。
4 结论
固井作业是制约钻井、完井、开发顺利进行的一个重要环节, 保证不了固井质量, 将给油田造成重大的经济损失, 我国当前复杂的地质环境使固井施工难度大大增加, 固井工具及固井装备落后就很难保证固井的质量, 固井质量检测手段及评价方法也对固井技术的发展有一定的影响, 因此, 固井工具自动试压系统将是今后固井作业研究和发展的重点, 将越来越受到人们的重视。
摘要：在我国, 目前都是采用固井水泥车等简易试压系统在各大油田固井工具试压, 这是一种没有安全防护设施的试压方式, 其过程中存在安全隐患, 压力测试和记录也不方便。由此我们研制了固井工具自动试压系统。这个系统能自动检测固井工具的密封性能和抗压强度, 有效地改善了国内各油田固井工具试压系统设备简陋, 及不安全的隐患。系统由计算机远程监控, 实现了固井工具压力测试, 数据采集与校正整体运作。实践证明, 该系统是固井作业最安全有效的先进检测装置之一。
关键词：固井工具,自动试压系统,研制
参考文献
[1]王力.郑万江.张嵇南.王金山.张继锋套管钻井技术研究与应用[会议论文], 2006
[2]王东.塔深井非常规套管下入技术[期刊论文]-石油钻采工艺, 2005, 27 (6)
[3]杨伟.陈天磊.冯立红.王海煤层气储运技术浅谈[期刊论文]-中国科技信息, 2008 (15)
[4]孙志高.基于水合物的煤层气储运技术研究[期刊论文]-中国矿业, 2007, 16 (4)
浅谈穿越管线冬季地面试压施工 篇7
关键词：搭设保温棚,室内加热,试压用水平衡温度
由于北方冬季气温较低, 平均气温在零下10℃左右, 如果不采取措施将使试压管线冻堵, 损坏试压管道, 无法进行水压试验;如果在管道内加入盐, 甲醇溶液等物质, 试压过程加水、升压、泄压过程很难做到滴水未漏, 一旦外露将造成耕植土遭受污染, 试压用水将按照环保要求处理, 试压费用及处理费用较高, 而且盐分会造成管线腐蚀。因此采用简单的物理方法, 把试压管道用塑料大棚封闭, 室内采取加热, 使环境温度达到试压操作温度。
1 施工方法选用
管道施工中不可避免进行管道试压, 以往试压施工均在0℃以上进行, 遇到冬季施工后很容易想到把试压环境温度模拟0℃以上, 因此需要搭设保温棚、室内采取加热方式供热。
秦皇岛-沈阳天然气管道储气工程双向输气管道直径为Φ1016, 设计压力为10M P a, 共有四处定向钻穿越, 其中最长段为1580m, 穿越前管线进行强度、严密性试压。
2 搭设保温大棚
采用竹坯做为框架搭设保温棚, 保温棚沿着管线长度方向, 大棚为半圆拱型结构, 半圆半径为2.5m, 竹坯子沿管线长度方向间距为3m, 每个竹拱之间采用三条竹坯子连接, 拱脚处采用土围护及拉线固定, 竹坯外侧采用双层聚乙烯薄膜密封, 室内采用电暖气加热, 具体见下图1所示。
3 棚内加热
大棚内白天采用光照和远红外电加热器加热, 夜间采用远红外电加热器加热, 每台电加热功率为2KW, 电加热器采用现场的发电机组发电供给, 加热器与管道间距为1.8m, 电加热器间距为7m。根据上述保温棚搭设保暖方式, 经过计算每个保温棚内需电加热器需要220台, 110KW发电机5台。计算如下:
3.1 围护结构的基本耗热量
Q1-围护结构的基本耗热量 (W) ;
F-围护结构的面积 (m2) ;
K - 围 护 结 构 的 传 热 系 数 [ W /(m2·℃)];
twn-采暖室外计算温度(℃);
α-围护结构温差修正系数，取最大1.0;
tn-室内达到的温度;
3.2 围护结构的附加耗热量Q总
风力附加率:垂直的外围护结构附加按照最大10%选取;
3.3 电加热器数量
Q2—远红外电加热器功率;
n—电加热器数量;
4 电缆选择
P——功率;
U——线电压;
I——线电流;
d——电缆平数
cosΦ——功率因数;
通过计算每台1 1 0 K w发电机配4×16+1×10m m2主电缆, 主电缆到控制箱后通过分开关控制每条支线电缆电加热器。
5 施工
(1) 预制焊接工艺管道, 同一般管道线路焊接, 焊口检测合格后进行管道封头安装、暖棚搭设及布置电线工作;
(2) 预制竹坯子成拱形, 然后把竹坯子两端固定在扎入土地内的钢筋锚桩，所有拱形依次进行，竹拱间距为3m，试压两端适 当加大作业空间，把升压设计及水箱放入棚内;
(3) 把控制柜放在保温大棚外侧边缘, 控制柜到电暖器的支线固定在竹拱上方, 铺设好各支线, 加热共分5个控制箱, 每个控制箱控制44台远红外电加热器;
(4) 铺盖保温塑料薄膜, 薄膜选择为厚棚膜;薄膜覆盖完毕后四周采用砂土覆盖, 并采用拉线固定棚膜;
(5)电暖气通电试运行，正常后开始给暖棚环境加热，同时向管道内注入试压用水;
(6)试压水注满后，在暖棚静止24小时后方可进行试压工作;
(7)试压合格后通过泄压阀放水回收处理;
参考文献
[1]《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003
[2]《油气长输管道工程施工及验收规范》GB50369-2006
PE给水管道无损试压技术介绍 篇8
在建设工程项目中塑料给水管道安装完毕后, 必须按照现行的国家建设工程施工及验收规范要求和设计要求对安装完毕的管道进行强度试验和严密性试验, 其作用是检查管道安装质量是否符合设计和相应的规范要求。传统的塑料管道试压时若两端无法兰, 其管端均采用塑料管配套管件、法兰及法兰盲板等进行封堵, 在管道试压完毕后再将其拆除;如塑料给水系统工程量大、规格多、分段试压多, 会导致大量的人工、机械和材料浪费, 增加工程项目成本。我公司通过塑料给水管道端部无法兰无损试压施工技术成功解决了上述问题。该方法适用于管径准110~355、设计压力低于1.6 MPa的各类塑料给水管道安装工程, 尤其是工程量大、分区/分段试压多的PE钢骨架复合管安装工程, 同规格的试压工装还可以重复利用。
1 技术特点
本技术采用了塑料管道封堵试压控制装置, 在保证质量及安全的基础上, 节约了材料, 节省了人工, 降低了成本, 提高了劳动效率。
2 施工技术工艺原理
由于管道数非常多, 单根管道试压在工程上是难以实现的, 也是不经济的。工程上推行试压包技术, 有利于提高管道试压质量和加快试压进度, 同时在施工管理、节约用水等方面也成效显著。
2.1 塑料管道无损试压
塑料管道无损试压装置使用比较经济、安全, 不损伤母材;加工简单, 安装易控;同规格可以重复利用。
2.1.1 塑料管道封堵试压控制装置原理
利用PE管产品柔韧性好、抗冲击强度高、耐强震和扭曲、同时可有效抵抗内压力产生的一向应力及轴向的抗冲应力的特点, 利用管道内的内扩模具力作用于塑料管内壁上, 使内衬管向外扩张而塑料管外表面已由紧固榫件固定, 由此产生自锁压紧密封和强大的拉拔力。管内的内扩模具作用力越大, 内扩模具与塑料管的内壁接触越紧密, 密封性也越好, 且内扩模具和紧固榫件与塑料管的拉拔力就越大。
2.1.2 塑料管道封堵试压控制装置组成
包括内扩模具、紧固榫件、加力法兰、受力盲板、连接螺杆。
2.1.3 塑料管道封堵试压控制装置工序流程
各专用模具尺寸的确认及加工要求→各专用模具制作及加工→各专用模具制作及加工后复测和检查→管道封堵试压控制装置组装。
2.2 主要施工操作控制要点
2.2.1 各专用模具尺寸的确认及加工要求
(1) 内扩模具加工尺寸如图1所示。
内扩模具加工要求:采用钢棒加工, 材质为Q235A, 内扩模具为内空的圆锥体, 厚度20 mm, 总长度为200 mm, 插入塑料管内的内扩模具端部外径小于塑料管内径5 mm, 内扩模具另一端外径大于塑料管内径5 mm, 从而形成椎体, 内扩模具外锥体表面为密封面, 加工精度要求高, 需要抛光, 表面粗糙度为Ra3.2~1.6μm。
(2) 紧固榫件加工尺寸如图2所示。
紧固榫件加工要求:采用钢棒加工, 材质为Q235A, 该紧固榫件为卡箍形式, 分为两块, 内径为塑料管外径, 总长度120 mm, 螺栓连接耳环采用20 mm厚材质为Q235A钢板加工, 尺寸为50 mm×50 mm, 共4块, 与紧固榫件焊接牢固, 紧固榫件内表面加工表面粗糙度为Ra12.5μm, 两块紧固榫件组合后两端的间隙应有10~15 mm。
(3) 加力法兰加工要求:采用材质为Q235A钢板加工, 加力法兰内径加工时以紧固榫件上端外径为准, 不需要加工密封面。
(4) 受力盲板加工要求:采用材质为Q235A钢板加工, 受力盲板加工好后应与内扩模具焊接, 且还应开孔焊接一根DN15钢管分别作试压进水、泄水和排气用。
2.2.2 各专用模具制作及加工
各专用模具按照相应的尺寸及加工要求进行加工。
2.2.3 各专用模具制作及加工后复测和检查
各专用模具加工后按照加工要求在装配前进行复测和检查, 合格后才能组装。
2.2.4 管道封堵试压控制装置组装
首先将各组装件表面用布清理干净, 再将加力法兰从试压塑料管端部套入 (在套入加力法兰时应注意方向) , 再将紧固榫件采用螺栓M18×90固定在塑料管端部, 接着将焊接组合好的内扩模具和受力盲板插入塑料管内, 再安装连接螺栓, 采用连接螺栓慢慢将内扩模具压入塑料管内, 此时连接螺栓应均匀受力, 确保内扩模具正确插入塑料管内, 待受力盲板距塑料管端面50 mm时, 停止紧压螺栓。此时管道封堵试压控制装置组装完毕。
2.3 管道试压系统的连接
管道试压系统的连接如图3所示。
3 结语