工业管道强度、严密性试验通用工艺
1适用范围
本通用工艺适用于设计压力小于42MPa 的工业管道的强度、严密性试验。
公用管道、动力管道的强度、严密性试验可参照执行。
2引用(依据)文件
2.1《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》 . ........... SH3501-2002 2.2《工业金属管道工程施工及验收规范》 .......................................... GB50235-97 2.3《压力管道规范 工业管道》--------------------------------------------GB/T20801-2006 2.4《夹套管施工及验收规范》 ................................................................ FJJ211-86
2.5《石油化工钢制管道工程施工工艺标准》 ...................................... SH/T3517-2001
3试验准备
3.1主要施工设备
3.1.1上水泵、升压泵、注油泵、油压泵、压力表
3.1.2空压机、氮压机、电焊机、氩弧焊机、吊车、液压扳手等。 3.2主要工具
气焊把、电焊把、活动扳手等管道施工常用工具。 3.3主要临时接管材料及消耗材料:
石棉板、钢板、钢管、阀门单丝头、试验用介质(如油)、焊接材料等。
3.4试验所用的管材及配件必须有相应的合格证。试验用压力表必须是经检定合格的。
4 施工工艺
4.1试验程序见4.1试验程序
图4.1试验程序
4.2试压方案的确定 4.2.1管道系统的划分
技术人员根据施工平面布置图、PID 图、设计变更单及管道说明等设计文件,来划分管道系统,把压力相近(压力差不宜超过1MP a )、现场分布临近、流程相贯通的两条或多条管线组合为试压系统(试压包)。 4.2.2管道系统试压流程图的绘制
a.管道系统试压时应有试压流程图,试压流程图根据设计部门的PID 图或单线图绘制。对于特殊的小型管道工程可直接用单线图或PID 图作试压流程图。 b.试压流程图应包括以下内容: ----管号; ----介质流向;
----设计压力、设计温度、试验压力; ----系统内空气排放点; ----临时盲板位置; ----试验介质进口; ----临时管线; ----压力表位置; ----试验介质;
----试验介质临时排放点。 4.2.3试压参数的确定
a.试验介质:管道系统压力试验用介质应根据设计文件的规定,如水、油或空气等。
如设计文件无规定时,应用液体(主要指洁净水)进行。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25ppm 。
b. 液压试验确有困难时,可用气压试验或液压-气压结合试验替代,但应符合下列条件: ----公称直径小于或等于300mm 、试验压力小于或等于1.6MPa 的管道系统; ----公称直径大于300mm 、试验压力小于或等于0.6MPa 的管道系统; ----设备应全部隔离,并有经项目技术总负责人批准的安全措施;
----若超过上述条件的管道系统必须用气压试验代替,未经射线检测的焊接接头,必须经射线检测或超声波检测合格,角焊缝必须经磁粉检测或渗透检测合格; ----试验时应装有压力泄放装置,其设定压力不得高于1.1倍的试验压力; ----脆性材料管道组成件未经液压试验合格,严禁参加管道系统气压试验。
c.试验压力:设计文件有规定时,应按设计文件的要求进行,设计无规定时,除真空管道试验压力为0.2MPa 外,其他管道系统的试验压力应符合下列规定:
----液压试验的压力为设计压力的1.5倍; ----气压试验的压力为设计压力的1.15倍;
----以气压代替液压进行强度试验时,金属管道试验压力为设计压力的1.15倍;真空管道为0.2mpa ;
----设计温度高于200℃的管道系统的试验压力,应按下式计算: P S =KP[б]1/[б]2 式中 P S -试验压力
K-系数,液压试验取1.5;气压试验取1.15; P-设计压力(MPa )
[б]1-试验温度下材料的许用应力(MPa ) [б]2-设计温度下材料的许用应力(MPa ) [б]1/[б]2大于6.5时,取6.5
液体压力试验时的应力值,不得超过试验温度下材料的屈服点的90%; 气体压力试验时的应力值,不得超过试验温度下材料的屈服点的80%;
----当管道与设备作为一个系统进行试验时,管道的试验压力小于或等于设备的试验
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时,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。否则,管道与设备不能作为同一个系统进行试验,管道系统应与设备隔离并加置临时盲板。
----夹套管内管的试验压力应按内部或外部设计压力的高者确定。
----承受外压的管道,其试验压力应按设计的内、外压力之差的1.5倍确定,且不得低于0.2MPa 。
----承受内压的埋地铸铁管道的试验压力,当设计压力小于或等于0.5MPa 时,试验压力应为设计压力的2倍,当设计压力大于0.5MPa 时,试验压力应为设计压力加0.5MPa 。
----埋地钢管道的试验压力应为设计压力的1.5倍,且不得低于0.4MPa 。 d. 环境温度:非合金钢和低合金钢的管道系统液压试验时液体温度不得低于5℃,合金钢的管道系统液压试验时液体温度不得低于15℃,且应高于相应金属材料的脆性转变温度。当环境温度不能满足时,可采取加温措施提高试验介质的温度。 4.2.4临时管线与临时盲板的设置
a. 临时管线应用无缝钢管,其管件、阀门等应能满足试验压力的需要,焊接应与正式
/设备)
图4.2.4-1临时接管示意图
b.当管道系统太大或水源的水压不足时,为提高试压速度,应使用上水泵,临时管线连接如图4.2.4-2。
4.2.4-2试压用上水泵接管示意图
c. 当用气体作为试验介质时,必须是无毒、非可燃介质如空气、氮气、仪表风等,其临时管线连接如图4.2.4-3。
/设备)
图4.2.4-3气压试验接管示意图
d. 不参与系统试验的设备、仪表、安全阀、爆破片及其它管道系统等,均应加置临时盲板予以隔离,临时盲板的材质一般选用碳素钢。
e. 临时盲板厚度可按GB/T20801.3-2006公式(14)计算: tm=dg
3P
16s
式中:压力P 为试验压力(Mpa );s 为盲板材料的许用应力(Mpa ),可按屈服强度的80%取值;φ为焊缝系数,可按1.0取值;
碳素钢临时盲板厚度也可按以下简化公式计算(可用于焊接/法兰夹持式临时盲板): t=k*dn*P
式中:t_——临时盲板厚度,mm ; k ——系数,一般取0.010~0.012; dn ——公称直径,mm ; P ——试验压力,kg/cm2(或Mpa*10)。 4.3试压条件的确认
4.3.1资料审查
管道系统试压前,应由建设/监理单位、施工单位和有关部门对下列资料进行审查确认: a.管道元件、焊材的制造厂质量证明文件; b.管道元件、焊材的校验性检查或试验记录; c.阀门试验记录;
d.管道系统隐蔽工程记录;
e.管道单线图(标明焊缝编号、焊工代号、焊接位置、无损检测方法、返修焊缝位置、扩探焊缝位置等可追溯性标识); f.无损检测报告;
g.焊接接头热处理及硬度试验报告; h.静电接地测试记录;
i.设计变更及材料代用文件。 4.3.2现场条件确认
管道系统试压前,应由施工单位、建设/监理单位和有关部门联合检查确认下列条件: a.管道系统全部按设计文件安装完毕;
b.管道支/吊架的型式、材质、安装位置正确,数量齐全,紧固程度、焊接质量合格; c.焊接及热处理工作已全部完成; d.焊缝及其它应检查部位未隐蔽; e. 合金钢管道的材质标志明显清楚;
f. 试验用的临时加固措施符合要求,临时盲板加置正确,标志明显,记录完整; g.不参与系统试压的管线、设备、安全阀、爆破片、调节阀、流量计、膨胀节等已被撤除或加置盲板予以隔离;
h.试压用的检测仪表的量程、精度等级、检定期符合要求; i.有经批准的试压方案,并对参与试压的施工人员进行技术交底。技术交底应包括以下内容:
----试压方案、关键技术;
----质量标准、工序交接要求及注意事项; ----检验和试验要求; ----.安全措施 ;
j. 试验用介质源(如水源、气源、油)合理可靠,排泄点选择正确,符合安全及环保要求。
现场条件经检查合格后,出具书面通知。 4.4 注试验介质、升压
4.4.1管道系统采用液压试验时,打开上水阀开始注液时,应同时打开该系统的高处放空点,排净空气,排空点出水后,再关闭阀门,开启升压泵进行缓慢升压。
4.4.2液压试验应分级缓慢升压,升压速度不宜大于0.25MPa/min,升压至试验压力的50%时,停压检查,无泄漏现象后,以每次升压25%缓升至试验压力。
4.4.3气压试验时,应缓慢增加压力,升压速度不宜大于0.05MPa/min,当压力升至试验压力的50%,稳压3min 进行初始检查,未发现异常或泄漏,继续按试验压力的10%逐级升压,每级稳压3min ,直至试验压力。
4.5稳压检查
4.5.1液压试验时,达到试验压力后,稳压10min ,然后降至设计压力,停压30 min ,进行全面检查,不降压、无泄漏和无变形为合格。
4.5.2气压试验时,达到试验压力后,稳压10min ,再降至设计压力,用中性发泡剂对试压系统进行细致巡回检查,无泄漏为合格。 4.6泄压
4.6.1管道系统试压合格后,应缓慢泄压。
4.6.2在泄压过程中,应及时打开放空阀,以免管道被抽成真空。
4.6.3试验介质为油时,应做好回收;其他试验介质宜在室外合适地点排放,排放时,应考虑安全及环保要求。 4.7管道系统复位
管道系统试压合格后,应及时拆除临时盲板和临时管线及加固支撑,加置正式垫片,并做好盲板拆除记录。但下列位置的盲板应暂缓拆除:
4.7.1与设备连接处盲板应待管线吹扫完毕后,再拆除并恢复管道系统。 4.7.2调节阀、流量计等仪表件处盲板应待管道吹扫完后拆除。
4.7.3与其它未试压系统隔离处盲板应保留,待其它系统试压合格后,再拆除。
5质量标准
5.1奥氏体不锈钢管道及系统中有奥氏体不锈钢设备的管道,在进行水压试验时,水质应清洁,水中氯离子含量不得超过25PPm 。
5.2液压试压过程中对位差较大的管道,应充分考虑静压的影响,在系统的最高处和最低处设置两块压力表,以最高处的压力表为准,但最低处的压力表的压力不得超过管道组成件的承受压力。
5.3压力试验的试验压力和试验结果应符合设计要求和《压力管道规范 工业管道》(GB/T20801-2006)、《石油化工有毒、可燃介质管道施工及验收规范》(SH3501-2002)、《工业金属管道工程施工及验收规范》(GB50235-97)的规定。
6成品保护
6.1管道系统试验合格后,严禁在管道上开孔、焊接临时支、吊架等。 6.2拆除临时盲板时,不得损坏法兰密封面。
6.3试验合格的管道系统不应有露口处,如现场实际需要,应采取隔离措施。
7注意事项
7.1液压试验时,若采用可燃介质,如油等,其闪点不应低于50℃,应测量试验温度,严禁材料试验温度接近脆性转变温度。
7.2试验用压力表应已经校验,并在周检期内,其精度不得低于1.6级,表的满刻度值应为被测最大压力的1.5~2倍,压力表不得少于两块。
7.3液压试验时,应加强对支管连接、支架与管道焊接处等部位的检查。
7.4气压试验时,应加强对焊道、法兰、阀门等处的重点检查。
7.5试验过程中,如有泄漏,不得带压修理。缺陷消除后应重新进行试验。
7.6泄压时不得对着设备和人,并应考虑到环保要求。若试验介质为可燃介质,应有防火措施。
7.7高压管道系统试验时,无关人员不得进入,严禁乱开/关阀门,参与试压人员不得停留在易泄漏之处。
8 质量记录
技术交底记录 SH/T3543 G111 工序交接记录 SH/T3543 G112 管道系统耐压试验条件确认与试验记录 (一)(二) SH/T3503 J406
工业管道强度、严密性试验通用工艺
1适用范围
本通用工艺适用于设计压力小于42MPa 的工业管道的强度、严密性试验。
公用管道、动力管道的强度、严密性试验可参照执行。
2引用(依据)文件
2.1《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》 . ........... SH3501-2002 2.2《工业金属管道工程施工及验收规范》 .......................................... GB50235-97 2.3《压力管道规范 工业管道》--------------------------------------------GB/T20801-2006 2.4《夹套管施工及验收规范》 ................................................................ FJJ211-86
2.5《石油化工钢制管道工程施工工艺标准》 ...................................... SH/T3517-2001
3试验准备
3.1主要施工设备
3.1.1上水泵、升压泵、注油泵、油压泵、压力表
3.1.2空压机、氮压机、电焊机、氩弧焊机、吊车、液压扳手等。 3.2主要工具
气焊把、电焊把、活动扳手等管道施工常用工具。 3.3主要临时接管材料及消耗材料:
石棉板、钢板、钢管、阀门单丝头、试验用介质(如油)、焊接材料等。
3.4试验所用的管材及配件必须有相应的合格证。试验用压力表必须是经检定合格的。
4 施工工艺
4.1试验程序见4.1试验程序
图4.1试验程序
4.2试压方案的确定 4.2.1管道系统的划分
技术人员根据施工平面布置图、PID 图、设计变更单及管道说明等设计文件,来划分管道系统,把压力相近(压力差不宜超过1MP a )、现场分布临近、流程相贯通的两条或多条管线组合为试压系统(试压包)。 4.2.2管道系统试压流程图的绘制
a.管道系统试压时应有试压流程图,试压流程图根据设计部门的PID 图或单线图绘制。对于特殊的小型管道工程可直接用单线图或PID 图作试压流程图。 b.试压流程图应包括以下内容: ----管号; ----介质流向;
----设计压力、设计温度、试验压力; ----系统内空气排放点; ----临时盲板位置; ----试验介质进口; ----临时管线; ----压力表位置; ----试验介质;
----试验介质临时排放点。 4.2.3试压参数的确定
a.试验介质:管道系统压力试验用介质应根据设计文件的规定,如水、油或空气等。
如设计文件无规定时,应用液体(主要指洁净水)进行。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25ppm 。
b. 液压试验确有困难时,可用气压试验或液压-气压结合试验替代,但应符合下列条件: ----公称直径小于或等于300mm 、试验压力小于或等于1.6MPa 的管道系统; ----公称直径大于300mm 、试验压力小于或等于0.6MPa 的管道系统; ----设备应全部隔离,并有经项目技术总负责人批准的安全措施;
----若超过上述条件的管道系统必须用气压试验代替,未经射线检测的焊接接头,必须经射线检测或超声波检测合格,角焊缝必须经磁粉检测或渗透检测合格; ----试验时应装有压力泄放装置,其设定压力不得高于1.1倍的试验压力; ----脆性材料管道组成件未经液压试验合格,严禁参加管道系统气压试验。
c.试验压力:设计文件有规定时,应按设计文件的要求进行,设计无规定时,除真空管道试验压力为0.2MPa 外,其他管道系统的试验压力应符合下列规定:
----液压试验的压力为设计压力的1.5倍; ----气压试验的压力为设计压力的1.15倍;
----以气压代替液压进行强度试验时,金属管道试验压力为设计压力的1.15倍;真空管道为0.2mpa ;
----设计温度高于200℃的管道系统的试验压力,应按下式计算: P S =KP[б]1/[б]2 式中 P S -试验压力
K-系数,液压试验取1.5;气压试验取1.15; P-设计压力(MPa )
[б]1-试验温度下材料的许用应力(MPa ) [б]2-设计温度下材料的许用应力(MPa ) [б]1/[б]2大于6.5时,取6.5
液体压力试验时的应力值,不得超过试验温度下材料的屈服点的90%; 气体压力试验时的应力值,不得超过试验温度下材料的屈服点的80%;
----当管道与设备作为一个系统进行试验时,管道的试验压力小于或等于设备的试验
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时,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。否则,管道与设备不能作为同一个系统进行试验,管道系统应与设备隔离并加置临时盲板。
----夹套管内管的试验压力应按内部或外部设计压力的高者确定。
----承受外压的管道,其试验压力应按设计的内、外压力之差的1.5倍确定,且不得低于0.2MPa 。
----承受内压的埋地铸铁管道的试验压力,当设计压力小于或等于0.5MPa 时,试验压力应为设计压力的2倍,当设计压力大于0.5MPa 时,试验压力应为设计压力加0.5MPa 。
----埋地钢管道的试验压力应为设计压力的1.5倍,且不得低于0.4MPa 。 d. 环境温度:非合金钢和低合金钢的管道系统液压试验时液体温度不得低于5℃,合金钢的管道系统液压试验时液体温度不得低于15℃,且应高于相应金属材料的脆性转变温度。当环境温度不能满足时,可采取加温措施提高试验介质的温度。 4.2.4临时管线与临时盲板的设置
a. 临时管线应用无缝钢管,其管件、阀门等应能满足试验压力的需要,焊接应与正式
/设备)
图4.2.4-1临时接管示意图
b.当管道系统太大或水源的水压不足时,为提高试压速度,应使用上水泵,临时管线连接如图4.2.4-2。
4.2.4-2试压用上水泵接管示意图
c. 当用气体作为试验介质时,必须是无毒、非可燃介质如空气、氮气、仪表风等,其临时管线连接如图4.2.4-3。
/设备)
图4.2.4-3气压试验接管示意图
d. 不参与系统试验的设备、仪表、安全阀、爆破片及其它管道系统等,均应加置临时盲板予以隔离,临时盲板的材质一般选用碳素钢。
e. 临时盲板厚度可按GB/T20801.3-2006公式(14)计算: tm=dg
3P
16s
式中:压力P 为试验压力(Mpa );s 为盲板材料的许用应力(Mpa ),可按屈服强度的80%取值;φ为焊缝系数,可按1.0取值;
碳素钢临时盲板厚度也可按以下简化公式计算(可用于焊接/法兰夹持式临时盲板): t=k*dn*P
式中:t_——临时盲板厚度,mm ; k ——系数,一般取0.010~0.012; dn ——公称直径,mm ; P ——试验压力,kg/cm2(或Mpa*10)。 4.3试压条件的确认
4.3.1资料审查
管道系统试压前,应由建设/监理单位、施工单位和有关部门对下列资料进行审查确认: a.管道元件、焊材的制造厂质量证明文件; b.管道元件、焊材的校验性检查或试验记录; c.阀门试验记录;
d.管道系统隐蔽工程记录;
e.管道单线图(标明焊缝编号、焊工代号、焊接位置、无损检测方法、返修焊缝位置、扩探焊缝位置等可追溯性标识); f.无损检测报告;
g.焊接接头热处理及硬度试验报告; h.静电接地测试记录;
i.设计变更及材料代用文件。 4.3.2现场条件确认
管道系统试压前,应由施工单位、建设/监理单位和有关部门联合检查确认下列条件: a.管道系统全部按设计文件安装完毕;
b.管道支/吊架的型式、材质、安装位置正确,数量齐全,紧固程度、焊接质量合格; c.焊接及热处理工作已全部完成; d.焊缝及其它应检查部位未隐蔽; e. 合金钢管道的材质标志明显清楚;
f. 试验用的临时加固措施符合要求,临时盲板加置正确,标志明显,记录完整; g.不参与系统试压的管线、设备、安全阀、爆破片、调节阀、流量计、膨胀节等已被撤除或加置盲板予以隔离;
h.试压用的检测仪表的量程、精度等级、检定期符合要求; i.有经批准的试压方案,并对参与试压的施工人员进行技术交底。技术交底应包括以下内容:
----试压方案、关键技术;
----质量标准、工序交接要求及注意事项; ----检验和试验要求; ----.安全措施 ;
j. 试验用介质源(如水源、气源、油)合理可靠,排泄点选择正确,符合安全及环保要求。
现场条件经检查合格后,出具书面通知。 4.4 注试验介质、升压
4.4.1管道系统采用液压试验时,打开上水阀开始注液时,应同时打开该系统的高处放空点,排净空气,排空点出水后,再关闭阀门,开启升压泵进行缓慢升压。
4.4.2液压试验应分级缓慢升压,升压速度不宜大于0.25MPa/min,升压至试验压力的50%时,停压检查,无泄漏现象后,以每次升压25%缓升至试验压力。
4.4.3气压试验时,应缓慢增加压力,升压速度不宜大于0.05MPa/min,当压力升至试验压力的50%,稳压3min 进行初始检查,未发现异常或泄漏,继续按试验压力的10%逐级升压,每级稳压3min ,直至试验压力。
4.5稳压检查
4.5.1液压试验时,达到试验压力后,稳压10min ,然后降至设计压力,停压30 min ,进行全面检查,不降压、无泄漏和无变形为合格。
4.5.2气压试验时,达到试验压力后,稳压10min ,再降至设计压力,用中性发泡剂对试压系统进行细致巡回检查,无泄漏为合格。 4.6泄压
4.6.1管道系统试压合格后,应缓慢泄压。
4.6.2在泄压过程中,应及时打开放空阀,以免管道被抽成真空。
4.6.3试验介质为油时,应做好回收;其他试验介质宜在室外合适地点排放,排放时,应考虑安全及环保要求。 4.7管道系统复位
管道系统试压合格后,应及时拆除临时盲板和临时管线及加固支撑,加置正式垫片,并做好盲板拆除记录。但下列位置的盲板应暂缓拆除:
4.7.1与设备连接处盲板应待管线吹扫完毕后,再拆除并恢复管道系统。 4.7.2调节阀、流量计等仪表件处盲板应待管道吹扫完后拆除。
4.7.3与其它未试压系统隔离处盲板应保留,待其它系统试压合格后,再拆除。
5质量标准
5.1奥氏体不锈钢管道及系统中有奥氏体不锈钢设备的管道,在进行水压试验时,水质应清洁,水中氯离子含量不得超过25PPm 。
5.2液压试压过程中对位差较大的管道,应充分考虑静压的影响,在系统的最高处和最低处设置两块压力表,以最高处的压力表为准,但最低处的压力表的压力不得超过管道组成件的承受压力。
5.3压力试验的试验压力和试验结果应符合设计要求和《压力管道规范 工业管道》(GB/T20801-2006)、《石油化工有毒、可燃介质管道施工及验收规范》(SH3501-2002)、《工业金属管道工程施工及验收规范》(GB50235-97)的规定。
6成品保护
6.1管道系统试验合格后,严禁在管道上开孔、焊接临时支、吊架等。 6.2拆除临时盲板时,不得损坏法兰密封面。
6.3试验合格的管道系统不应有露口处,如现场实际需要,应采取隔离措施。
7注意事项
7.1液压试验时,若采用可燃介质,如油等,其闪点不应低于50℃,应测量试验温度,严禁材料试验温度接近脆性转变温度。
7.2试验用压力表应已经校验,并在周检期内,其精度不得低于1.6级,表的满刻度值应为被测最大压力的1.5~2倍,压力表不得少于两块。
7.3液压试验时,应加强对支管连接、支架与管道焊接处等部位的检查。
7.4气压试验时,应加强对焊道、法兰、阀门等处的重点检查。
7.5试验过程中,如有泄漏,不得带压修理。缺陷消除后应重新进行试验。
7.6泄压时不得对着设备和人,并应考虑到环保要求。若试验介质为可燃介质,应有防火措施。
7.7高压管道系统试验时,无关人员不得进入,严禁乱开/关阀门,参与试压人员不得停留在易泄漏之处。
8 质量记录
技术交底记录 SH/T3543 G111 工序交接记录 SH/T3543 G112 管道系统耐压试验条件确认与试验记录 (一)(二) SH/T3503 J406