根据中国电力出版社2007年1月第1版邵彭年、郭延军编制电力管道实用问答常用国产钢材的许用应力3-1表、常用德国钢材的许用应力表3-2、常用美国钢材的许用应力表3-3,见下表:
管线材质 试验温度(20℃)许用应力(MPa) 试验温度(560℃)许用序号 应力(MPa) 1 12Cr2Mo(2.25Cr-1Mo) 2 3 10CrMo910 A335P22(2.25Cr-1Mo) 103.4 47 150 103.4 45 47 分别计算试验压力: 管材12Cr2Mo(2.25Cr-1Mo):PS1=1.5*10.8*103.4/47=35.64MPa 管材10CrMo910:PS2=1.5*10.8*147/50=54MPa
管材A335P22(2.25Cr-1Mo):PS3=1.5*10.8*103.4/47=35.64MPa
以上计算结果, 10CrMo910得出的试验压力为54MPa,12Cr2Mo和A335P22得出的试验压力为35.64MPa,根据以上计算结果,系统试验压力应选用54MPa。
(3)当管道与设备作为一个系统进行试验,管道的试验压力等于或小于设备的试验压力时,应按管道的试验压力进行试验;当管道试验压力大于设备的试验压力,且设备的试验压力不低于管道设计压力的1.15倍时,经建设单位同意,可按设备的试验压力进行试验。
举例2:接着举例1 根据实际情况,现场与本装置高压蒸汽管线相连的有EA105和FA103两台设备,设备的试验压力都为49.9 MPa,管线的选定试验压力稍大于设备的试验压力,根据GB50235-97规范第7.5.3.6条规定,符合管道和设备一起试压按设备的试验压力进行的条件,满足与设备一起试压的要求, 也符合《压力容器安全技术监察规程1999》规定,即,试压时可带上以上两台设备一起试压,按设备的试验压力49.9 MPa进行。
4.2.4 试验介质要求
根据设计文件、标准规范、业主要求等选用试压介质,如:多晶硅管道不能选用液压试验。
(1)液压试验时一般选用洁净水,当工艺有特殊要求时,可选用其他液体(如要求较高的高压蒸汽发生系统管道要求用软化水作为试验介质)。奥氏体不锈钢管道用水试验时,水中的氯离子含量不得超过25mg/L。当采用可燃液体介质进行试验时,其闪点不得低于50℃。
(2)气压试验时一般选用压缩空气或净化压缩空气(如氧气、氢气管道等);
(3)长输管道试验介质的选用应符合下列规定:在条件允许的情况下,应首选用洁
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净水;输气管道位于一、二级地区的管段可采用空气;输气管道位于三、四级地区的管段应采用洁净水。但当高差大于30m时,宜选用空气试验介质。输油管道的站间试压宜采用洁净水为试验介质,输气管道的站间试验宜选用空气试验介质。 4.2.5 试压盲板
(1)试压盲板计算公式见附件二,通过计算选用的试压盲板规格、厚度、编号应按安装方式分别填入表4.2.5a和表4.2.5b中:
表4.2.5a 焊接试压盲板参数
序号 1 2 3 盲板压力范围MPa 10.0~20.0 10.0~20.0 盲板规格 4\ 1\ 盲板计算厚度mm δ=25 δ=6.25 圆整后厚度取值 30 8
表4.2.5b 插入式试压盲板参数
序号 1 2 3 盲板压力范围MPa 10.0~20.0 10.0~20.0 盲板规格 4\ 1\ 盲板计算厚度mm δ=16.8 δ=4.2 圆整后厚度取值 20 6 (2)管径小于1\的都安装δ=8盲板。 (3)中高压管道试压盲板焊接:与管道同材质的盲板,放进管子内口打单面剖口进行满焊,焊后进行着色或渗透检测,大于等于DN100的管子焊接的盲板应在其外侧增设十字加强板加固。
4.2.6 试压系统内必须装设两块以上经检定合格,精确度为1.6级,量程符合要求的压力表。压力表应装在系统中加压设备出口和试验系统最高点便于观察的位置(见图4-2-1)。长输管道气压试压用的压力表的刻度应能显示0.05Mpa。 4.2.7 装设临时管线接通试压水源和气源,接通压力试验系统,装设空气排放阀和排水阀,液压试验时排气阀应设置在受压的管线最高位置,排水阀应设置在受压的管线最低位置(见图4-2-1)。气压试验按方案要求配置安全设施,安全阀应经检验调试合格。
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排气阀 试压泵 离心泵上水 图4-2-1 液压试验装置示意图
4.3 压力试验工艺 4.3.1 液压试验
(1)试验时,环境温度不宜低于5℃,当环境温度低于5℃时,应采取防冻措施; (2)试验时,应测量试验温度,严禁材料试验温度接近脆性转变温度;
(3)对位差较大的管道,应将试验介质的静压计入试验压力中。液体管道的试验压力应以最高为准,但最低点的压力不得超过管道组成件的承受力。
(4)工业管道在液压试验时应将系统内空气放净,缓慢升压,达到试验压力后应稳压10分钟,然后降至设计压力,停压30分钟。以压力不降、无渗漏为合格。试验完毕应将试压系统内试压介质缓慢降压排尽,液体试验介质宜在室外合适地点排放干净,排放时应考虑反冲力作用及安全环保要求。
(5)长输管道液压试验应分阶段升压,当升压至强度试验压力1/3时,停压15min;再生至强度试验压力2/3时,停压15min,再生至强度试验压力,稳压4h,然后降至规定压力进行严密性试验,稳压24h,其压降不得大于1%试验压力且不大于0.1Mpa为合格。
长输管道试压充水宜加入隔离球,以防止空气存于管内,隔离球可在试压后取出。应尽可能避免在管线高点开孔排气。
(6)公用管道压力试验时,用1kg小锤逐个敲打焊缝周围进行检查,检查管道、焊口、管件、管井及相关设备等无渗漏,固定支架无明显位移,在试压时间内压力降不超过0.5×98.1 kPa为合格。 4.3.2 气压试验
试验方法的任何改变必须得到设计单位或建设单位的书面同意,施工单位无权自行变更。
(1)试验前,必须用空气进行预试验,试验压力宜为0.2Mpa。 (2)严禁使试验温度接近金属的脆性转变温度。
(3)工业管道试验时,应逐步缓慢增加压力,压力升至试验压力的50%时,稳压3分钟,如未发现异常或泄漏,可继续按试验压力的10%逐级升压,每级稳压3分钟,并检查系统有无异常情况,如无异常情况继续升压直至试验压力稳压10分钟,再将压力降至设计压力下,停留足够时间进行检查。以发泡剂检查不泄漏为合格。
(4)聚乙烯燃气管道进行强度试验时,应缓慢升压,达到试验压力后稳压1h目测不降压为合格。
(5)长输管道试验时,升压速度不宜过快,压力应缓慢上升,每小时升压不得超过
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1Mpa。当压力升至0.3倍和0.6倍强度试验压力时,应分别停止升压,稳压30min,并检查系统有无异常情况,如无异常情况继续升压直至试验压力,合格后进行严密性试压。强度试压以管道不破裂、无渗漏为合格;严密性试压以压降不大于1%试验压力值为合格。
(6)埋入地下燃气管道的气压试验宜在回填至管顶以上0.5m后进行。燃气管道的气密性试验时间宜为24h,压力降不超过允许压降值为合格。
(7)供热管网因气温过低等因素而采用气压试验时,必须采取安全措施,经设计单位同意后再报主管部门批准方可实施。供热管网的气压试验压力不得超过6×98.1kPa。 4.3.3 真空系统在压力试验合格后,还应按设计文件规定进行24h的真空度试验,增压率不应大于5%。
4.3.4 输送有毒、可燃介质的管道系统的气体泄漏性试验应按设计文件规定进行,试验压力为设计压力。泄漏性试验应按相关规范进行。 4.4 季节性施工技术措施
4.4.1 雨季施工应考虑施工作业的防雨、排水及防雷措施。如露天使用的电动试压泵等电气设备以及沿河流域的工地做好防洪准备,傍山的施工现场做好防滑坡塌方的工作和做好临时设施及脚手架等的防强风措施。雷雨季节到来之前,应对现场防雷装置的完好情况进行检查,防止雷击伤害。
4.4.2 冬季液压试验容易上冻结冰,此季节必须做好防冻准备。
(1)试压前先根据天气预报定试压时间,遇到霜冻天气不要试压; (2)试压时间尽量安排在白天完成,管道内积水不要过夜;
(3)准备一些胶皮管子,如在试压过程中出现冻结现象,将胶皮管子裹在试压管道上,并将胶皮管子通入低压蒸汽进行保护;
(4)试压结束后放尽管内所有积水,并从导淋通入氮气或压缩空气将管内积水吹净,防止结冰。
4.5 拆除及复位
4.5.1 压力试验合格后应缓慢降压。试验介质宜在室外合适地点排净,排放时应考虑反冲力作用。按标识拆除不需保留的压力试验用临时盲板,暂不拆除的需保留标识,核对盲板加置记录; 4.5.2 拆除压力表;
4.5.3 拆除临时管道、临时加固件、临时短管及膨胀节限位设施; 4.5.4 恢复管道被拆除的部件。 4.6、施工成果保护措施
4.6.1 管道试压过程中不要破坏管道上的仪表阀门、压力表等原件;
4.6.2 不要破坏工程装置区的设备、工艺管道、电器、桥架及已完的防腐保温实体; 4.6.3 试压用水不要随地排放,应引入地沟,保护土建基础工程。 4.6.4 对设备口、管口进行必要的封闭。 4.7 压力试验记录
专业工程公司工艺技术员应及时填写检验和试验记录,相关人员在压力试验记录上签字确认后作为交工技术资料予以保存。
5.施工进度计划
根据批准的总体施工进度计划和压力试验工艺(液压试验、气压试验、泄漏性试验等),作业施工班组的安排,系统管道试压难度,系统管道扫尾情况等综合编制施工进度计划。
6.降低成本措施
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