1、特殊地貌长输管道试压方案特殊地貌长输管道试压方案的确定及实施的确定及实施作者：李阵营、肖新茂、刘华前 言三塘湖油田原油外输管道工程起始于三塘湖油田牛圈湖联合站（首站），沿戈壁滩向南分别翻越北天山、南天山，向西南通过火石泉戈壁滩，最后进入哈密四堡泵站（末站）。全线敷设在哈密地区两县一市内，先后穿越戈壁、草地、林区、葡萄园、田地、沼泽湿地和南、北天山。全线海拔落差较大（最高海拔 2767m，最低海拔688m，高差 2079m），地形复杂，沿途多为干旱缺水地区，这就为管线敷设、清管、试压、吹扫工作增加了难度。三塘湖油田原油外输管道纵断面示意图 附图 1 自然条件对管线试压造成的不利因素如下：1、地势
2、高差大，造成试压段较多，试压工作量、试压周期、安全风险相应增大；2、地形复杂，多为干旱缺水地区，且地势高差大，因而试压介质水的提取和运输会增大试压工作量，增加工程投资。 解决方法：1、选择合理的试压介质，从而确定试压方案；2、进行理论计算，在理论允许的范围内合理划分试压段；3、明确试压程序。02505007501000125015001750200022502500275030000 20 40 60 80 100 120 140 160 180 196里程（ km）高程（m）目 录一、试压介质的选择二、合理划分试压段三、试压程序 四、组织试压，验证试压结果一、试压介质的选择试压方法的选择主要
3、取决于试压介质的确定。根据三塘湖油田原油外输管道工程敷设区域的实际情况，在满足规范规定和设计要求，以及保证安全运行的条件下，以最小的成本，取得最大的效益。 油气长输管道工程施工及验收规范 GB50369-2006第14.1.6规定 “试压介质的选用应符合下列规定：输油管道试压介质应采用水 ,在人烟稀少、寒冷、严重缺水地区，可酌情采用气体作为试压介质，但管材必须满足止裂要求，试压时必须采取防爆安全措施。 ”一、试压介质的选择1、用水作为试压介质（ 1）方法一，利用沿途条件，就地取水。三塘湖油田原油外输管道沿途均为严重缺水地区，除南天山内 C016至南山口段可利用山区地表溶化雪水外，其它地区均无可
4、用之水，同时地方部门不允许就地大量取水。不利因素一，要有高扬程、大排量的注水设备，以克服山区管线绝对高程造成的水头损耗，并且要有大功率的动力设备；不利因素二，试压工期长，不能按规定时间完成试压工作。（ 2）方法二，用车拉水。按设计理论长度 196km计算，平均每公里需用水52t，加上 15%的损耗和 35%的降效拉运，实际每公里需用水约 78t。由于沿途无大型车道，山坡陡峭，存在安全风险和水源供给困难，造成试压成本加倍增加，经估算，平均每公里运水、购水的费用将超过试压总费用。（ 3）采用水压试验的有利因素：A、受外界因素影响小；B、试压过程安全。2、用气体作为试压介质（ 1）不利因素一，因对控
5、压机要求条件高，数量多，长时间下试压设备不能保证。设计要求该管道平均强度压力为 10.625 MPa，在标准条件下每公里管道用气量约为 5600m3。如用井下作业使用的 T-815/S-10/250型空气压缩机（排气量为 10m3/min），每公里管道试压需连续运行至少 9小时，如此计算全部管道试压完成需该型号空压机连续运行至少 1764小时（ 74天），加上损耗、设备维修等因素，完成全部管道试压工作十分艰巨。（ 2）不利因素二，不安全。高压管道采用气压试验，最根本的问题是安全防护工作。按规范规定 “试压区域内严禁有非试压人员，试压巡检人员亦应与管线保持 6m以上距离，距试压设备和试压管线 5
6、0m内为试压区域 ”。由于管线沿途多为牧场，在试压期间对每一段试压区域进行封闭是不现实的，并且地方政府也不允许长时间、大区域进行管制。（ 3）采用气压试验的有利因素：A、试压过程简单，试压和吹扫可同时进行；B、管道不需清扫。一、试压介质的选择3、两种试压介质的比较（ 1）设备问题。如能解决高扬程（ 400m）注水设备和大功率动力设备（300KW）充分利用南天山内水源，可满足管线试压用水，同时可有效降低工程成本和运水带来的不安全风险，该设备为非特种设备。用气体作为试压介质，高排量、高压力的空压机属特种设备，在短期内很难解决。（ 2）安全问题。水压试验安全风险相对较小，气压试验安全风险较大。（ 3
7、）工期问题。管线内注水集中在一处进行，而且各试压段在未上水的情况下不能同时进行，试压时间延长；采用气体作为试压介质，尽管可将试压与吹扫同时进行，但增压慢，试压时间相对较长。（ 4）试压成本问题。水压试验如能解决设备问题，将按设计概算满足试压所需费用；而用气体作为试压介质，由于特种设备（空压机）运行时间长，费用较高，试压成本将超出设计概算。（ 5）环境问题。水压试验对环境影响相对较小，气压试验对环境影响较大。（ 6）规范标准的执行问题。规范要求 “输油管道试压介质应采用水 ”，因此选用水作为试压介质，相对于气体作为试压介质更符合规范要求。一、试压介质的选择4、确定试压介质经过上述分析，三塘湖油田
8、原油外输管道工程管线试压应优先选用水作为试压介质。但必须解决注水设备和水源问题。经过施工单位的多方联系解决了满足管线试压注水设备，而且根据沿线水源特点，采取集中上水方式，充分利用特殊的地理条件，统一从 C020处上水。 C020往南采用自流式直接上水， C020往北用注入泵注水，结合地势高差试压后的水自流充满下一试压段。一、试压介质的选择 油气长输管道工程施工及验收规范 GB50369-2006第 14.3.1规定 “水压试验应符合现行国家标准 液体石油管道压力试验 GB/T16805的有关规定 ”，同时对管线分段规定 “分段水压试验的管段长度不宜超过 35km，试压管段的高差不宜超过 30m；当管段超过 30m时，应根据该段纵断面图，计算管道低点的静水压力，核算管道低点试压时所承受的环向应力，其值一般不应大于管材最低屈服强度的 0.9倍，对特殊地段经设计允许，其值最大不得大于 0.95倍 ”。为了分段合理，首先对管道各标段进行最低屈服强度计算，根据管道自然地势和高差进行试压段预划分，并计算各试压段高点、低点充水情况下所承受的环向应力，使各试压段满足规范规定和设计要求。二、合理划分试压段
