油气管道清管试压干燥技术课件.ppt

1、20222022年年1010月月2929日日清管技术清管技术试压技术试压技术干燥技术干燥技术 管道清管、试压、干燥是管道施工过程中的一道重要工序,它是对管道施工质量、管材性能、管道整体性的一次综合检验，管道系统能否在设计压力下无故障安全运行，取决于最后的压力试验结果。清管、试压及干燥程序术语和定义清管 清除管内凝聚物和沉积物的作业。测径 检测管道变形程度及通过能力的作业。收发球筒 用于发送和接收清管器、测径器的装置。扫水 采用直板清管器对管内剩余水进行清扫，直至管内没有流动的水。过盈量 清管器外径（皮碗清管器皮碗外径）减管道内径所得值与管道内径的百分比。术语和定义试压头 由椭圆封头、阀门及仪表

2、的短节等组成，用于管道试压封堵的装置。设计压力在相应的设计温度下，用以确定管道计算壁厚及其他元件尺寸的压力值，该压力为管道的内部压力时称设计内压力，为外部压力时称设计外压力。最大允许操作压力管道系统按照规定设计，所能连续操作的最大压力，小于或等于设计压力。压力试验以液体或气体为介质，对管道逐步进行加压，达到规定的压力，以检验管道强度和严密性的试验。清管器清管器分为普通型和智能型。普通型清管器可分为球形（清管球）和圆柱形。球形包括清管橡胶球等；圆柱形包括直板型、碟形、直碟混合型、直板测径、碟碗测径、直板钢刷、碟碗钢刷和软质泡沫球等。智能型清管器可分为管道腐蚀、变形（测径）、裂纹检测器。水压试验程

3、序流程图试压主要机械设备和仪器仪表（1）清管器计算：泡沫清管器过盈量为管道内径的8%，按清管段管道、弯头最大壁厚计算；皮碗清管器过盈量为管道内径的3%-7%，直板清管器过盈量为管内径的2-5%，过盈量按清管段管道、弯头最大厚壁计算；要求管道的最小曲率半径R1.5D。（2）测径板计算：测径板外径按钢管最大壁厚和弯头内径的90%计算。管道壁厚按21mm计，测径板厚度为8mm，测径板直径为877mm。试压主要机械设备和仪器仪表空压机的选用上水泵的选用试压泵的选用试压主要机械设备和仪器仪表收发球桶的选用试压主要机械设备和仪器仪表收发球桶的选用试压主要机械设备和仪器仪表收发球桶的选用试压主要机械设备和仪

4、器仪表 中空注水型清管球，其壁厚3050mm，球上有一个可以密封注水排气孔，注水孔有加压用的单向阀，用来排气和控制注入球内的水量以调节清管球直径内径的过盈量。为保证清管球对管内壁的密封，清管球要有一定的过盈量（一般为2%5%）。使用时，清管球内充满水，使球成为弹性实体，在管内具有一定的顶挤能力。管道温度低于0时，球内应灌低凝固点液体（如甲醇），以防冻结。由于清管球可在管内做内任意方向的转动，通过弯头、变形部位的性能较好，主要用于清除管道内积液、分隔介质，清除块状物体和积蜡的效果较差。试压主要机械设备和仪器仪表清管球清管球由耐油橡胶制成，有实心、空心充气、空心注水三种形式。试压主要机械设备和仪器

5、仪表皮碗清管器由一个刚性骨架和前后两节或多节皮碗构成。它在管内运行时，保持着固定的方向，所以能够携带各种检测仪器和装置。清管器的皮碗断面可分为主体和唇部。主体起支持清管器体重和体形作用，唇部起密封作用。主体部分的直径可稍小于管道内径，唇部对管道内径的过盈量为25。皮碗的形状有平面、锥面、球面三种，其唇部有自动密封作用，即在清管器前后压差的作用下，它能向四周张紧，这种作用即使在唇部磨损，过盈量变小之后仍可保持一定的密封作用。因此，与清管球相比，皮碗在运行中的密封性更为可靠，寿命较长。试压主要机械设备和仪器仪表试压主要机械设备和仪器仪表带刷清管器是一种刮刷结合的清管器。清管器的皮碗略大于管内径，当

6、清管器随介质移动时，在皮碗和钢刷的共同作用下，对于管内附着力大、较硬的污物能起到很好的清扫作用，但对于有内涂层的管道不能使用。目前，常见的带刷清管器有弹簧支撑型、直型、碟型三种。带刷清管器试压主要机械设备和仪器仪表试压主要机械设备和仪器仪表直型钢刷清管器测径清管器试压主要机械设备和仪器仪表 泡沫塑料清管器是表面涂有聚氨酯外壳的圆柱形塑料制品。它是一种经济的清管工具。与刚性清管器比较，有很好的变形能力与弹性。在压力作用下，它可以与管壁形成良好的密封，能顺利通过各种弯头、阀门和管道变形。它不会对管道道造成损伤，尤其适用于清扫带有内壁涂层的管道，但它的清管效果较差。泡沫塑料清管器的过盈量一般为25

7、mm或按5%的过盈量。试压主要机械设备和仪器仪表泡沫清管器试压主要机械设备和仪器仪表试压主要机械设备和仪器仪表试压主要机械设备和仪器仪表清管器运行故障和处理1、清管器运行故障清管器运行故障主要有清管器漏气、清管器破裂和清管器卡堵；其表现形式常为推球压差不增加，计算清管器运行距离远大于实际运行距离；无法建立清管器起动压差，清管器停止运行；清管器后压力持续上升，清管器前无压差，清管器停止运行。2、清管器运行故障处理针对上述故障可采取如下一些措施加以处理：（1）对于推球压差不增加，计算清管器运行距离远大于实际运行距离的情况，可视为清管器漏气。一般采用发第二个过盈量稍大的清管器的办法处理，也可根据实际

8、情况采取增大清管器后进气量。（2）对于清管器破裂，无法建立清管器起动压差，清管器停止运行的情况，解决办法是再发一个清管器。（3）对于清管器卡堵，清管器后压力持续上升，清管器前无压差，清管器停止运行的情况。解决的办法一般是首先采用增大进气量，提高压力来增大压差的方式，但应保证清管器后压力不超过管道设计压力；如果上面的办法不成功，则可排放清管器后气量，采取反推清管器解卡；若上述方法均无效时，采取用跟踪仪判定清管器卡堵位置，切断管道取出清管器的办法。试压主要机械设备和仪器仪表上水泵的选用防腐剂管道测径要求：检查测径板，如无明显变形、弯曲或大的划痕，则测径合格；如测径板明显变形，则分析管道存在变形的位

9、置，经整改后，重新进行测径，直至合格为止。排水主要机械设备和仪器仪表水压试验程序流程图试压介质水空气 采用水进行管道分段强度试压，当管道存在缺陷而在试压中出现泄漏或破裂时，由于水具有不可压缩的特性，管道内试压介质的减压速度大于管道的开裂扩展速度，因此管道能够迅速止裂，不会造成管道的大段破裂和严重的次生灾害，故水是目前进行管道试压的首选介质。而采用压缩空气进行分段强度试压，在管道出现泄漏或破裂时，由于管道内介质的减压速度小于管道的开裂扩展速度，在管道止裂韧性不能满足止裂要求时，会造成管道的大段破裂和严重的次生灾害，因此采用空气试压时钢材必须满足韧性要求，而且试压强度较低。试压强度试压强度试压强度

10、1.输气管道强度试压分三个阶段，并按规定做好记录。先升至30%强度试验压力，稳压30min；再升至60%强度试验压力，稳压30min。稳压期间对管道进行检查，无异常现象，升至强度试验压力70，对管道内的空气含量进行测试，试验段内空气含量不超过5，认为含气量合格，继续升压至强度试验压力，稳压4小时，压降不大于1为合格，稳压时间应在管段两端压力平衡后开始计算。2.管道升压要求为先以5MPa/h的速度升至95%强度试验压力，再以1MPa/h的速度升至强度试验压力，并且保证注水开始到强度试验达到24h。3.强度试压合格后，将管道内的压力降至严密性试验压力并稳压，进行严密性试验，稳压24h。输气管道干燥

11、的必要性1.管道中残留的液态水与天然气中的少量酸性气体生成酸性物质，使管道内部产生危害较大的应力腐蚀，影响管道系统使用寿命及其可靠性。2.在足够高的压力和温度下，如果同时存在液态水，就有可能形成天然气水合物，影响天然气流动，造成管道和设备的堵塞，严重影响管道的安全运行。3.管内的液态水在低温时还会造成管道低洼处发生冰堵，影响输气量，严重时会造成停输的重大事故。输气管道干燥方法干燥剂法 干燥剂干燥法一般用甲醇、乙二醇或三甘醇作为干燥剂，干燥剂和水可以任意比例互溶，所形成的溶液中水的蒸气压大大降低，从而达到干燥的目的。残留在管道中的干燥剂同时又是水合物抑制剂，能抑制水合物的形成。甲醇干燥法的缺点是

12、单独使用不能达到负露点，对含硫输气管道和纯石化管道不太适合。采用天然气或氮气作为推动力，在两个清管器间夹带一定量的干燥剂，从而达到彻底脱水干燥的目的，这是国外常用的两球法。输气管道干燥方法流动气体蒸发法 流动气体蒸发法的原理是，流动的干燥气体在管内与残留在管内壁及低洼处的水接触后使水蒸发，达到干燥目的。这种气体可以是干燥的空气、氮气或天然气，因而流动气体蒸发法又可以分为干空气干燥法、氮气干燥法和天然气干燥法。干空气干燥法具有以下优点。干燥效果均匀一致，露点可低于-25，且干燥时间相对较短。经济实用，设备费用低，可充分利用现有设备加快干燥进度。干燥的同时如果采用除尘工艺，可使管道达到很高的清洁水

13、平。空气来源广，不受地区限制，空气可以任意排放。易与管道建设和水压试验相衔接。输气管道干燥方法真空干燥法 真空干燥法的原理是，利用水的沸点随压力降低而降低的特点，当压力降到一定程度时，水就会在低温下沸腾而蒸发。常用的做法是，用真空泵抽吸密闭容器内的气体，当压力降低到与环境温度对应的饱和水蒸气压时，液态水就会在常温下沸腾蒸发，水蒸气被真空泵抽出，达到除水干燥的目的。干燥方法比较项目干燥剂法流动气体蒸发法真空干燥法干空气干燥法氮气干燥法天然气干燥法干燥成本较高最低昂贵较低较低干燥时间较短最短较短极长较短干燥效果较好很好很好较差最好安全效果最差最好较好很好较好适应范围海底管道居多不受区域限制，受管径、长度的影响相对较小只适用于小范围的管道干燥不受任何限制适用 于 较 大管径 应用情况趋于淘汰应用最多、最广受气源限制长距离大口径、高压、温度较低管道不适用海底 管 道、较大 口 径 管道应用较多移动空压机干燥装置首端安装高密封清管器和泡沫清管器的装置，用铰链将直接大于管道内径1.5倍的泡沫清管器塞进管道。泡沫清管器，高密度海绵定制高密封直板混合清管器