陳建民

中石化管道儲運有限公司

隨著(zhù)全國油氣管道隱患整治逐步深入，安全隱患較為嚴重的部分老管線(xiàn)被停輸封存，所承擔的原油輸送將由復線(xiàn)承擔。復線(xiàn)需要重新核定管道運行壓力，但由于自身條件限制，沒(méi)有開(kāi)展內檢測，管道的腐蝕狀況無(wú)法定量描述。采用外檢測的手段，不能保證檢測出所有的缺陷。輸送能力究竟下降多少，無(wú)法確定。管道提壓輸送存在較大的泄漏風(fēng)險。在輸送介質(zhì)不變、停輸時(shí)間有限的情況下，開(kāi)展壓力試驗成為核定運行壓力的唯一手段。

1 壓力試驗可行性分析

GB50253《輸油管道工程設計規范》、GB50369《油氣長(cháng)輸管道工程施工及驗收規范》、GB / T16805-2009《液體石油管道壓力試驗》及GB 32167-2015《油氣輸送管道完整性管理規范》均對管道耐壓試驗有規定。管道耐壓試驗被管道完整性管理作為內檢測、外檢測之外的又一種試驗評價(jià)方法，直接、簡(jiǎn)單、效果明顯。但由于受管道試壓介質(zhì)置換和停輸時(shí)間限制的影響，以前在國內很少采用。進(jìn)行壓力試驗前應開(kāi)展以下工作：

（1）試驗管段。主要依據輸油工藝運行參數，結合管道壁厚、沿程高差、截斷閥、穿跨越工程位置等因素確定。首先考慮壁厚小的、輸送壓力大的管線(xiàn)，如出站段管線(xiàn)。其次考慮全線(xiàn)試壓。為減少停輸次數及便于巡護人員集中巡護，可幾段同時(shí)試壓。

（2）風(fēng)險預判。水壓試驗通常在新建管道或停輸封存的管道上采用。壓力試驗是在運行的管道上實(shí)施，有可能出現管道泄漏情況，具有一定的風(fēng)險。停輸時(shí)間超過(guò)有關(guān)規定會(huì )造成凝管，或不能按期完成輸油任務(wù)。對此要進(jìn)行分析論證，并采取必要的管控措施。

（3）試驗壓力。根據《液體石油管道壓力試驗》規定，最高試驗壓力按設計壓力的1.25倍確定。

（4）試驗介質(zhì)。根據《液體石油管道壓力試驗》規定，結合試驗管段沒(méi)有經(jīng)過(guò)大中河流、人口稠密區及穿越鐵路（穿越公路管段近期進(jìn)行了改造），最終確定帶油試壓。打壓時(shí)的注入介質(zhì)是站內消防水。由于管線(xiàn)停輸后管道內充滿(mǎn)原油，因此注水上壓的時(shí)間可控。

（5）泵的選擇。為防止試驗過(guò)程中管道壓力過(guò)大，可依據試壓管道的管徑和規定的試壓時(shí)間，選擇排量為4～10m3的小排量注入泵。

2 某原油管線(xiàn)壓力試驗

2.1 管道基本情況

某原油管線(xiàn)1996年9月開(kāi)工建設，1998年9月建成投產(chǎn)，全長(cháng)156km，材質(zhì)為S360、S415螺旋焊縫鋼管，管道防腐為采用石油瀝青玻璃絲布及環(huán)氧煤瀝青，外加電流陰極保護。全線(xiàn)設A站、C站、E站。A站—C站段管徑為Φ630，C站—E站段管徑為Φ711。2002年增輸改造新建了B站和D站，輸量達到每年1800×104噸。迄今已運行18年。

自2009年以來(lái)，管道多次發(fā)生腐蝕泄漏及幾次爆管，后采取降低輸量和壓力運行，本體安全狀況較差。2011年后，企業(yè)加大投入，加強檢測，重點(diǎn)對管道補口、淺埋、鋼套管、固定墩、河流穿越段、陰極保護等存在的問(wèn)題及缺陷進(jìn)行了較全面的整治，情況有所好轉。

2.2 壓力試驗綜述

某原油管線(xiàn)壓力試驗分布狀況如下圖所示:

2#閥室～C站、3#閥室～D站及4#閥室～E站等3個(gè)管段未安排壓力試驗，主要因為這三個(gè)管段均屬于進(jìn)站方向的管段，輸送壓力相對較低，風(fēng)險較小。

（1）編制試驗、應急、特別巡護及搶修方案，并通過(guò)專(zhuān)業(yè)審查。

（2）試壓泵現場(chǎng)安裝連接注入管線(xiàn)（一般注入點(diǎn)選擇在收發(fā)球筒放空點(diǎn)）；巡護車(chē)輛、人員進(jìn)入各自巡護點(diǎn)；搶修人員、物資（包含處置溢油的物資）、機具設備（含封堵設備）、車(chē)輛（含單斗、混凝土破拆用“啄木鳥(niǎo)”）進(jìn)入管線(xiàn)附近并待命；啟動(dòng)試壓泵，逐級升壓至最高試驗壓力，做好試壓記錄；按方案要求穩壓至試壓結束。升壓期間如發(fā)生泄漏，應盡快完成搶修并恢復管道運行。

（3）試驗數據及泄漏情況見(jiàn)下表。

通過(guò)3次壓力試驗，最高運行壓力由試驗前的3.8MPa升至4.5MPa，A站出站可提至4.8MPa。

2.3 特別巡護

試驗期野外及空曠區域2人/km，重點(diǎn)管段1人/100m，人口密集區域、重大隱患點(diǎn)設專(zhuān)人監護。巡線(xiàn)人員試驗期間在管道一側徒步巡護，不留死角；駐點(diǎn)人員每間隔半小時(shí)對設施及管道巡查一次。

2.4 風(fēng)險告知

試驗前向管道穿越大棚區、隱患點(diǎn)、占壓嚴重等管段沿線(xiàn)印發(fā)告知書(shū)，將方案報備地方管道主管、安全監管、環(huán)保部門(mén)。

2.5 應急搶險

成立壓力試驗應急搶險指揮部，提前聯(lián)系好社會(huì )應急資源24小時(shí)待命。一旦試驗壓力出現異常變化確認管道泄漏，立即停止注入并下達搶修指令，搶修隊趕赴泄漏點(diǎn)查看，同時(shí)調集應急資源進(jìn)入現場(chǎng)展開(kāi)搶險。

搶修完畢，及時(shí)清理現場(chǎng)，對廢棄物和污染物進(jìn)行妥善處置。

3 問(wèn)題探討

（1）壓力試驗過(guò)程可能發(fā)生的泄漏量分析。泄漏量大小與試壓管段的高程差變化、密封結構、缺陷失效形式及試壓泵的排量等4個(gè)因素相關(guān)。具體來(lái)說(shuō)，對高程差變化明顯的管段，首先要考慮高程變化對泄漏的影響。試壓管段密封結構屬于完整的一套壓力容器，局部瞬間泄漏，理論上講泄漏量應不大于注入量。腐蝕缺陷發(fā)生的泄漏，泄漏量不大。螺旋焊口開(kāi)裂會(huì )出現泄漏，泄漏量大小取決于進(jìn)入管內的空氣量，但埋地環(huán)境下空氣進(jìn)入量有限。試壓泵排量大小與泄漏量密切相關(guān)，使用小排量試壓泵試壓時(shí)間長(cháng)，應根據現場(chǎng)情況合理選擇。

（2）壓力試驗過(guò)程的輸油工藝分析。試壓管段的油品物性對試壓時(shí)間長(cháng)短有重要影響，對粘度大、凝點(diǎn)高的油品，應考慮采取降凝降粘措施。如有條件，可儲備一定數量的低凝油品用于壓力試驗�？紤]到搶修人員安全，用于壓力試驗的油品應不含或少含硫化氫成分。

（3）河流段管道壓力試驗分析。依筆者幾十年經(jīng)驗看，除地震、泥石流、洪水等自然災害影響外，管道穿越河流段發(fā)生泄漏的概率幾乎為零。因為河流段管道從設計、施工等方面要比一般地段的管道高一個(gè)等級，管道壁加厚，焊接、無(wú)損檢測采用最高等級。其次，水下管道陰極保護效果極佳，管道腐蝕很小。第三，對河流段管道改造取出的舊管道檢查發(fā)現，管體幾乎完好如初。建議對大中型河流段管道免去壓力試驗環(huán)節，或用水置換油后單獨試壓。對穿越小型河流、溝渠等管道，在風(fēng)險可控情況下，可連同其他段管道一起進(jìn)行整體壓力試驗。

（4）穿越鐵路公路管道壓力試驗分析。穿越鐵路、公路管道設計、施工標準高于一般地段，但陰極保護效果不如河流段管道，可能存在陰極保護死角，會(huì )產(chǎn)生局部腐蝕。試壓前應對穿越段整體進(jìn)行管體檢測和防腐層維修。

（5）解決停輸時(shí)間與試壓時(shí)間矛盾。受油品物性、季節因素以及輸油生產(chǎn)連續運行的影響，對停輸時(shí)間會(huì )有不同限制，這與GB 32167-2015規定的嚴密性試壓持續時(shí)間24小時(shí)存在矛盾�？梢試L試“壓力換時(shí)間”，即將試壓壓力從規定運行壓力的1.25倍提至更高一級，相應減少所規定的試壓時(shí)間。

（6）處理試壓壓力不穩定問(wèn)題。當發(fā)生此類(lèi)問(wèn)題時(shí)，可能存在管道腐蝕等因素導致微泄漏、截斷閥不嚴以及打孔盜油等情況。試驗可以繼續進(jìn)行，調節泵排量，穩住壓力，達到規定的時(shí)間點(diǎn)。待試壓完成后再查找泄漏原因。

（7）干線(xiàn)截斷閥能否用于壓力試驗。干線(xiàn)截斷閥一般采用球閥，生產(chǎn)制造工序中有壓力試驗環(huán)節，但試壓時(shí)間有限。根據球閥結構及所具備的功能分析，能夠承擔試壓任務(wù)，但前提是管道沒(méi)有發(fā)生瞬間泄漏，因為瞬間泄漏可能造成閥密封損傷。干線(xiàn)截斷閥可有條件的用于管道壓力試驗，且管道試驗壓力不宜過(guò)高，建議不大于截斷閥額定壓力的75%。

4 結論

（1）測試出了管道輸送能力，實(shí)現了輸量增加。

（2）管道運行得到改善，泵的可調范圍加大，與輸量合理匹配。

（3）為老管線(xiàn)隱患整治提供了支持，降低了企業(yè)的運營(yíng)成本。

（4）及時(shí)發(fā)現處置了管道本體上存在的嚴重缺陷及盜油孔閥門(mén)。

（5）為老管線(xiàn)推行完整性管理及安全評估提供了技術(shù)支持。

作者：陳建民， 1985年畢業(yè)于中國石油管道學(xué)院線(xiàn)路工程專(zhuān)業(yè)，公司管道專(zhuān)家，高級工程師，長(cháng)期從事管道工程與管理工作

《管道保護》2016年第6期（總第31期）