11、2.清管、測徑與試壓11,2 1,本條對清管掃線與測徑作出規(guī)定.3。本次修訂增加了測徑板測徑的要求 測徑的目的是檢測管道截面圓度變形程度及通過能力.根據(jù)近年工程實踐.測徑作業(yè)通常與試壓前的清管作業(yè)同步進(jìn)行,測徑板可采用鋁板制作并安裝在清管器上.當(dāng)測徑板通過管道后出現(xiàn)變形、則需采用電子測徑儀等設(shè)備對變形位置進(jìn)行精確測量和定位。然后對變形部位的管道開挖驗證或換管 中國石油所建管道測徑采用的測徑板厚度值見表9、測徑板直徑取管道最小內(nèi)徑的92、5.經(jīng)近年的工程實踐證明尚屬可行,可供參考采用、表9.測徑板厚度值11、2,2.本條對輸氣管道試壓作出規(guī)定,1、一級一類地區(qū)采用0,8強度設(shè)計系數(shù)的管道強度試壓 試驗壓力產(chǎn)生的環(huán)向應(yīng)力基本接近管材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最小屈服強度,存在管材屈服的風(fēng)險、因此需要繪制壓力。體積圖監(jiān)測試驗。以防止管道發(fā)生屈服、5、本規(guī)范第11、2,3條中允許一級二類和二級地區(qū)可采用氣體進(jìn)行強度試驗 特別應(yīng)注意的是,應(yīng)慎重決定選擇用氣體進(jìn)行強度試壓,因為氣體試壓失敗致管道爆裂比用水試壓致管道爆裂產(chǎn)生的危害要大得多 如果不可避免地需要采用氣體進(jìn)行強度試驗、則需開展風(fēng)險識別,制訂可靠的安全措施.將風(fēng)險降至最低,11,2,3、本條對輸氣管道強度試驗作出規(guī)定,1,一級一類地區(qū)采用0。8強度設(shè)計系數(shù)的管段。試驗壓力最小為1 25倍的設(shè)計壓力。試驗壓力產(chǎn)生的環(huán)向應(yīng)力可能接近或達(dá)到管材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最小屈服強度。采用水作試驗介質(zhì)有利于試壓安全。有利于繪制壓力、體積圖監(jiān)測試壓并控制最大試驗壓力。6 一級一類地區(qū)采用0.8強度設(shè)計系數(shù)的每個試驗段。試驗壓力在低點處產(chǎn)生的環(huán)向應(yīng)力不大于管材標(biāo)準(zhǔn)要求的最小屈服強度的1,05倍,這是一個趨于安全的值.主要基于以下因素、1,根據(jù)第四強度理論 Huber、Von mises,該理論廣泛應(yīng)用于具有拉伸屈服應(yīng)力和壓縮屈服應(yīng)力的金屬材料上、埋地管道受土壤約束、根據(jù)第四強度理論計算,管材屈服時.需要其壓力產(chǎn)生的環(huán)向應(yīng)力為1。125倍管材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最小屈服強度,本規(guī)范規(guī)定試驗壓力在低點處產(chǎn)生的環(huán)向應(yīng)力不大于管材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最小屈服強度的1,05倍是安全的。2 為測試和驗證,2013年8月,西氣東輸三線0,8強度設(shè)計系數(shù)試驗段中的約3 9km進(jìn)行了水壓強度試驗,該段地形平坦。地形相對高程差約5,3m。試壓期間 由中國石油天然氣管道科學(xué)研究院對8個測試點進(jìn)行了應(yīng)力測試.測試結(jié)果表明試驗壓力產(chǎn)生的環(huán)向應(yīng)力為1,05倍管材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最小屈服強度并穩(wěn)壓4小時,各監(jiān)測點的等效應(yīng)力均小于管材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最小屈服強度 各檢測點位置的材料未進(jìn)入塑性變形階段 說明測點處材料未發(fā)生屈服、3、美國國家標(biāo)準(zhǔn)、輸氣和配氣管道系統(tǒng)。ASME B31、8 2012規(guī)定了0。8強度設(shè)計系數(shù)的管道水壓強度試驗壓力.最小為1、25倍最大操作壓力,最大試驗壓力需要用壓力一體積曲線圖測定、4,加拿大 油氣管道系統(tǒng),Z,662。2007規(guī)定了0。8強度設(shè)計系數(shù)的管道水壓強度試驗壓力.最小為1。25倍最大操作壓力.最大試驗壓力同樣也要求用壓力.體積曲線圖測定。最大取偏離P。V曲線直線段0 2,偏差和管材環(huán)向應(yīng)力為1,1倍標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最小屈服強度的那個壓力。取兩者的較低值 該標(biāo)準(zhǔn)第8。8.2條還規(guī)定,對于L555鋼級及以下管道 強度試驗壓力產(chǎn)生的環(huán)向應(yīng)力不得超過110 管材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最小屈服強度.L555鋼級以上鋼級的管道、強度試驗壓力產(chǎn)生的環(huán)向應(yīng)力不得超過107.管材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最小屈服強度、綜上所述,我國首次將0.8強度設(shè)計系納入本規(guī)范,考慮到我國管材最小屈服強度偏差控制水平,制管質(zhì)量控制水平,現(xiàn)場施工質(zhì)量以及我國試壓精度控制等。中國石油天然氣股份有限公司組織開展的 輸氣管道提高強度設(shè)計系數(shù)工業(yè)性應(yīng)用研究、結(jié)論為、0.8強度設(shè)計系數(shù)的管段試驗段低點試驗壓力控制在產(chǎn)生環(huán)向應(yīng)力的1、05倍標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最小屈服強度 為慎重和安全起見,本規(guī)范將強度試驗管段低點試驗壓力也控制在產(chǎn)生環(huán)向應(yīng)力的1,05倍標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最小屈服強度,隨著管道建設(shè)綜合技術(shù)水平的進(jìn)一步提高.各方面經(jīng)驗的進(jìn)一步豐富。進(jìn)一步提升低點試驗壓力。減小試驗的數(shù)量也是可行的.但最大試驗壓力產(chǎn)生的環(huán)向應(yīng)力不要超過1,1倍管材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最小屈服強度,同時需要采用壓力,體積曲線圖進(jìn)行監(jiān)測。7、本規(guī)范規(guī)定一級一類地區(qū)采用0,8強度設(shè)計系數(shù)的鋼管,工廠水壓試驗壓力產(chǎn)生的環(huán)向應(yīng)力不小于95。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的管材最小屈服強度.考慮管端荷載和密封壓力產(chǎn)生的軸向壓縮應(yīng)力、其組合應(yīng)力基本達(dá)到了100,管材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最小屈服強度。并要求管子工廠水壓試驗時管壁應(yīng)無明顯的鼓脹、即在工廠內(nèi)就排除了已膨脹變形的管子出廠.埋地管道水壓強度試驗時,理論上試驗壓力產(chǎn)生的環(huán)向應(yīng)力達(dá)到1,125倍管材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最小屈服強度時 管材才會發(fā)生屈服。而本規(guī)范取值為1.05倍,管材不會發(fā)生屈服,西氣東輸三線西段0。8強度設(shè)計系數(shù)試驗段。在對3.9km管段強度試驗時、選取了8個測試點進(jìn)行應(yīng)力測試.測試結(jié)果表明試驗壓力產(chǎn)生的環(huán)向應(yīng)力為1,05倍管材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最小屈服強度并穩(wěn)壓4h、各監(jiān)測點的等效應(yīng)力均小于管材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最小屈服強度,各檢測點位置的材料未進(jìn)入塑性變形階段 說明測點處材料未發(fā)生屈服。同時.該段管道在水壓強度試驗后又對管體進(jìn)行了膨脹變形檢測,結(jié)果表明最大膨脹變形量僅為0,24,D,D指管子外徑、遠(yuǎn)低于本規(guī)范要求的1。D。綜上所述、按本規(guī)范在一級一類地區(qū)采用0,8強度設(shè)計系數(shù)的設(shè)計管道,水壓強度試驗引起的管道有害膨脹變形可能性極小,甚至不會發(fā)生 除非材料的最小屈服強度偏差控制出現(xiàn)了問題,因此。本款未嚴(yán)格要求進(jìn)行管道水壓強度試驗后的膨脹變形檢測 如果要進(jìn)行水壓強度試驗后的管道膨脹變形檢測,可以抽查檢測或全線檢測 本規(guī)范膨脹變形量超過1 D應(yīng)進(jìn)行開挖檢查.對超過1。5、D的應(yīng)進(jìn)行換管,換管長度不應(yīng)小于1,5D。以上的要求是根據(jù),輸氣管道提高強度設(shè)計系數(shù)工業(yè)性應(yīng)用研究、和西氣東輸三線西段0,8強度設(shè)計系數(shù)試驗段工程實踐提出的,11,2.4、本條對輸氣管道嚴(yán)密性試驗作出規(guī)定.3.輸氣站存在法蘭、螺紋 卡套.閥門填料函等多種密封方式,具有泄漏點多的風(fēng)險,近年的工程實踐表明,采用水做嚴(yán)密性試驗后、投產(chǎn)進(jìn)氣時 容易發(fā)生天然氣泄漏 用氣體作為嚴(yán)密性試驗介質(zhì)能更容易檢測工藝系統(tǒng)的嚴(yán)密性能,并滿足生產(chǎn)運行的實際需要,由于輸氣站嚴(yán)密性試驗前均進(jìn)行了1 5倍設(shè)計壓力下的強度試驗,在設(shè)計壓力下用氣體進(jìn)行嚴(yán)密性試驗不存在因強度問題而帶來的安全風(fēng)險。4.用水進(jìn)行嚴(yán)密試驗時.無壓降不泄漏為合格.用氣體進(jìn)行嚴(yán)密性試驗時 在試驗壓力下用發(fā)泡劑重點檢查法蘭,螺紋,卡套 閥門填料函等處 無氣泡為合格。