张新东,朱开斌,杨星宇,尹艳仓
(海洋石油工程(青岛)有限公司,山东 青岛 266520)
海洋平台使用的仪表管按照使用场合不同分为三类:引压仪表管,用于连接各类变送器和测量仪表;仪表气仪表管,用于输送气动仪表和阀门执行机构开闭的气源;液压仪表管,用于连接各类液压动力装置。本文描述了该中东项目不同类型的仪表管在试压前的准备、试压步骤、试压后的收尾工作以及液压仪表管的串油要求,来验证仪表管密性符合质量要求。
首先确认仪表管材质、规格符合设计图纸要求,确认仪表管按照典型图及安装规程进行施工,试压前保证仪表管连接紧密。然后进行试压前的资料准备,根据技术人员出具的仪表管试压清单,编制试压程序,明确试压介质,测试压力,熟悉试压步骤。此外还要检查试压装置和用到的压力表是否完好,相应的标定证书是否齐备。最后与项目安全部门保持沟通,在试压区域做好安全标识,开好作业许可。
该试压装置采用了一套增压设备和三组隔离阀,增压设备一般为打压泵或者氮气瓶,通过三组隔离阀与待测试的仪表管隔离开,升压操作时打开隔断阀1和3,关闭隔断阀2;泄压操作时关闭隔断阀1,打开隔断阀2和3。在测试接入点前通过压力表实时读取试压过程中管路的压力,上述装置通过试压用的临时仪表管互相紧密连接。
图1 试压工装连接示意图
先确定仪表管的试压介质,一般分为气体和液体两类。气体一般采用干燥空气和氮气,液体根据系统不同需求采用水或者液压油。其次明确测试压力,仪表管试压压力在试压程序里面由技术部门核算出具,注意区分仪表管的工作压力、设计压力和测试压力的区别。测试压力一般根据设计压力乘以相应的系数,本项目试压方案中选用的介质和测试压力如表1所示。
表1 不同类型仪表管的试压方案选择
整个试压操作过程,主要由吹扫,打压,升压,稳压,泄压与恢复组成,按如下步骤顺序进行。
(1)用干燥空气将仪表管吹扫10 min,目的是排干净仪表管内的杂质。
(2)连接好试压装置,通过阀组隔离仪表端,如无法通过阀组隔离则需要拆除现场仪表和阀门,关闭与管线截面阀门。
(3)使用液压泵或者氮气瓶缓慢加压,使压力达到50%的设计压力,保压10 min,注意加压前需将管内气体排出。对于液体介质,目测有无泄漏情况发生;对于仪表气试压,用肥皂液检查每个节点是否泄漏。如果检测到泄漏点,需要降低压力,并重新紧固泄漏点,然后重新按照上述步骤开始压力测试,直至无泄漏。
(4)继续缓慢加压到工作压力,持续10 min后继续加压最终达到测试所需压力,关闭隔断阀1和3并打开隔断阀2。保持此压力在此压力持续打压至少60 min,检查压力表数值是否降低,压力值1 h内降低0.25 bar时会判定管线有泄漏,需要泄压紧固后再重复步骤3。
(5)保压成功后开始泄压,关闭隔断阀1,打开隔离阀1和2,需注意泄压缓慢进行,分阶段进行,在1.0倍设计压力以及0.5倍设计压力时,保持一段时间,以避免泄压过快对仪表管造成损伤。
(6)试验供检验方、第三方及业主确认合格后,对管路进行泄压,直到压力值为0。拆除临时附件,并邀请业主跟踪相关管路的重新连接。对于介质为液体的试压测试,需要在高点拆开接口,排出气体。测试完成后,在低点排出水和液压油。不能将水和油排到管线中,排放后需对管线进行吹扫风干,拆开的接口需要及时恢复。各方整理试压记录,签字确认。
液压仪表管在试压合格后还需要进行串油,原因是液压系统对管路内的清洁度要求很高,清洁度不满足要求可能会造成整个液压系统的设备、电液阀组、阀块、油缸等在运行中会产生异常磨损,危及整个设备系统安全。所以针对液压仪表管串油工作也是十分重要的一环。串油流程按照如下步骤进行。
(1)串油橇及所有临时件都应提前进行清洁。
(2)将串油橇尽可能靠近串油管路接口,用临时管段将串油橇、管路分配器(串油橇进、出口各一个,各带3个接口,并配有截止阀)、液压仪表管串、并联接。
(3)调整串油橇压力,本项目中雷诺数要求为4000。
(4)串油过程中,应将串油橇内串洗油温加热并保持在70~75℃,或至少保证回油温度不低于50-60℃。
(5)确认管路串接完成后,启动串油橇并开始串油,在串油过程中,应定期检查滤纸,根据清洁的程度决定是否清洗滤纸;目测滤纸干净后,继续冲洗2 h,对串洗油进行取样和检测,检测油品等级达到6级后(NAS 1638清洁度等级标准)供业主认可。
(6)业主签字确认串油工作完成后,对管路进行吹除工作,缓慢加压将管路中的滑油吹除至回收装置。
海上平台仪表管试压时仪表或阀门一般都需要隔离拆除,不宜在线试压。原始是因为仪表在安装之前必须要进行校验标定,其临界值基本都接近管线正常设计要求,在线试压很可能将仪表破坏。而控制阀门需要动力驱动(气动或者电动)进行开闭,试压时无法具备控制阀门的条件。管道在试压后,还要进行管线吹扫工作,如果在试压时和管道相连,管道内的杂物会堵塞、损坏仪表。综合以上原因在仪表管试压时宜将各类仪表和阀门隔离拆除。
海洋石油平台对仪表管试压工作有着较高要求,且试压过程中存在一些危险因素,应当加强对试压过程的管控,优化试压程序,确保按程序要求开展试压工作。该中东海上平台开发项目已于2020年季度顺利投产,目前所有仪表管在带压预调试过程中未出现泄漏状况,为项目投产提供了有效保障。