浮筒式多点系泊海底管道系统清管试压 施工技术

李明涛，侯一甲，曹 鹏，何永兴

中石油管道局工程有限公司国际事业部，河北 廊坊

浮筒式多点系泊，海底管道系统，清管，试压

1.引言

对于管端一端位于陆地，另一端位于海底的管道系统，传统的清管试压方案是使用水下收发球筒，通过高压软管将高压水连接到水下收发球筒进行清管试压[1][2]。但是对于管端位于海底且管端连接有海底管道终端管汇(PLEM)的浮筒式多点系泊(CBM)海底管道系统，清管器无法通过管径变化的PLEM，传统方案无法完成清管试压。针对该问题，提出了适合CBM海底管道系统的清管试压技术方案，在PLEM与海底管道铺设完成后方便高效地完成了清管试压。

2.项目简介

PUMA ENERG公司在安哥拉罗安达建设了一座成品油油库终端，该CBM海底管道系统由PLEM、海底管道组成，其中海底管道为2条，海底管道单线长度为855 m，沿线路由水深为0～23 m，最大水深位于PLEM处。

3.清管试压技术

CBM海底管道系统主要由PLEM和海底管道组成，PLEM与海底管道的安装方式是将在陆地上连接为一体的PLEM与海底管道同时安装到海底指定位置，PLEM与海底管道直径由12 in (1 in = 2.54 cm)变为16 in，最后变为20 in，常规的水下发球筒从PLEM首段发送直径为20 in清管球，无法完成清管测径作业。因此不采用水下发球筒，而是将清管球和测径球在PLEM与海底管道连接前装入连接海底管道和PLEM的S型弯管内，待海底管道系统安装完成后，施工船上的高压水泵通过连接PLEM首端的高压水管向管道系统内注水进行清管作业，确认清管测径球已经成功到达海管登陆点设置的收球筒后，开启登陆点处设置的增压泵，通过与收球筒连接的高压水管向管道系统内增压，进行压力试验。

4.实施要点及控制措施

4.1.清管

清管设备选用工作船上100 m³/h的注水泵注水推动清管球，清管介质采用添加了防腐剂和缓蚀剂的海水，共使用4个球清管，每条管道各1个清管球，1个测径球，采用与主管道同规格的管材制作试压头2个。各种清管设备、仪表证书必须经现场业主和第三方代表确认并许可。安装海底管道系统前，在陆上海管发射场内事前将4个清管球放入PLEM末端直径20 in的管道内，每条管道各2个球，2个清管球之间注入一段水柱用来隔离2个清管球。在海底管道登陆点处焊接试压头(试压头也可以作为收球筒)，试压头上方设置3个直径为2 in的放空阀门。海底管道系统安装完成后，将位于海底PLEM上方的海上工作船上的注水泵通过直径2 in高压注水管与PLEM连接，检查无误后开启水泵进行清管作业。

4.2.试压

4.2.1.试压准备

对管端进行密封，安装试压盲板，连接所有的试压设备、管道，并且确认连接牢固，潜水员在水下确认PLEM的所有球阀处于全开启状态。所有的设备、仪表证书必须配备齐全，并且经业主和第三方代表确认同意后方可进行压力试验。

4.2.2.强度试验

打开PLEM前端盲板上的针型阀向管道中注水，并添加适量的染色剂，当海管登陆点处试压头上的放空阀出水后关闭放空阀，关闭工作船上的注水泵，开启陆上试压头侧的增压泵，开始压力试验。缓慢增加压力，当压力达到试验压力的30%时，暂停升压。检查所有的管件和连接法兰是否有漏水情况，若无漏水情况继续增大压力至试验压力的60%，检查CBM海底管道系统的漏水情况和完整性；若无渗漏则继续增压，按照100 kPa/min的速率继续注水增压，当压力达到试验压力的1.5倍时停止升压，稳压4 h，进行强度试验。

4.2.3.严密性试验

将CBM管道系统内的压力降至设计压力(1.5 MPa)，进行严密性试验。严密性试验压力稳定后，关闭通向压力管道的阀门，切断试压头与压力泵的连接，稳压24 h。整个严密性试验过程中，每间隔15 min记录一次压力，每1 h记录一次海水和地层温度，24 h内若没出现超过设计压力1%的压力降，则严密性试验合格。若压力降超过设计压力的1%，如无特殊原因说明，则必须重复进行严密性试验。

4.2.4.泄压排水

严密性试验符合要求后即进行泄压。以100 kPa/min的速率泄压直至压力为零，将试压头割下，取出清管球，将陆上管道与海底管道在登陆点处进行连接。

4.2.5.试压过程的注意事项

1)由于试验压力高，在海底管道两端的盲板封堵、试压仪表和仪器安装时，接头处一定要密封牢固，确保安全，保障试压质量。

2)海底管道注水放气时，从位于海底的最低点PLEM注水，在登陆点处排气，并且一定要在低压下排气，确保管道中的空气尽可能排尽。因为空气具有一定的压缩性，海底管道中过多的空气会对试压结果造成较大影响。

3)对短距离、不带混凝土保护层的单层CBM海底管道进行压力试验，由于是单层海管，受海底温度影响较大，当试压结果与初始值出入较大时，必须考虑到海水温度变化的影响。

5.结语

清管试压工作是CBM海底管道系统安装完成后的一个综合性的测试，是海底管道系统安装的收尾工作。在CBM海底管道系统中的PLEM存在汇管变径的工况下，对海底管道系统清管试压技术进行了研究，可为同类海底管道项目清管试压提供参考。