劉超 沈召斌 李偉 王舉田 趙杰（海洋石油工程（青島）有限公司，山東 青島266520）

在海洋工程領(lǐng)取配管專(zhuān)業(yè)的管線試驗(yàn)分為壓力試驗(yàn)、密性試驗(yàn)以及系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試的水循環(huán)或者氣循環(huán)試驗(yàn)三大類(lèi)，在這幾類(lèi)試驗(yàn)中采用壓力等級(jí)最高的試壓是壓力試驗(yàn)，而密性試驗(yàn)與調(diào)試階段的水/氣循環(huán)試驗(yàn)壓力等級(jí)沒(méi)有壓力試驗(yàn)采用的壓力等級(jí)高。

這三個(gè)試驗(yàn)當(dāng)中壓力試驗(yàn)通常采用水作為試壓介質(zhì)，試驗(yàn)壓力一般為系統(tǒng)管線設(shè)計(jì)壓力的1.5 倍，由于水的壓縮比比較小，所以采用水作為試壓介質(zhì)時(shí)，往往發(fā)生泄露壓力下降非常迅速。再者由于水在零度以下容易結(jié)冰膨脹，在雨霧天氣管道外幣上會(huì)比較濕，所以戶(hù)外的水壓試驗(yàn)一般不在冬季施工以及下雨和下霧的天氣施工，如果冬季戶(hù)外必須采用水壓進(jìn)行施工，那么可以在水中參加防凍液等防凍液體或者干脆使用防凍液進(jìn)行試驗(yàn)，以保證注入管線內(nèi)的試壓介質(zhì)不會(huì)結(jié)冰。在進(jìn)行水壓試驗(yàn)工作中，非雨、霧天氣條件下管線發(fā)生水泄露很容易被發(fā)現(xiàn)，從開(kāi)始操作泄壓到壓力降至零壓力往往需要幾秒鐘就可以實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樵谠囼?yàn)過(guò)程中的查線也比較安全；管線的水壓試驗(yàn)主要檢測(cè)的是管線口焊接節(jié)點(diǎn)位置的強(qiáng)度是否能夠滿足設(shè)計(jì)要求。

密性試驗(yàn)根據(jù)管線系統(tǒng)不同，分別可以采用水、氣體作為試驗(yàn)介質(zhì)，密性試驗(yàn)壓力一般為系統(tǒng)操作壓力的1.1倍，氣密試驗(yàn)主要是檢驗(yàn)管線系統(tǒng)內(nèi)法蘭連接、卡套連接、絲扣連接等非焊接類(lèi)節(jié)點(diǎn)位置的連接是否存在泄漏。采用什么介質(zhì)進(jìn)行試驗(yàn)的主要依據(jù)是管線在投產(chǎn)后系統(tǒng)內(nèi)運(yùn)輸?shù)慕橘|(zhì)所決定的；如果采用水作為試驗(yàn)介質(zhì)，那么密性試驗(yàn)的操作及查線與水壓試驗(yàn)基本相同，不同點(diǎn)就是試驗(yàn)壓力參照的標(biāo)準(zhǔn)不一致；但是如果采用氣體作為試驗(yàn)介質(zhì)時(shí)，那么在工裝選擇、打壓設(shè)備選擇以及查線過(guò)程將會(huì)存在加大的差異，由于氣體的壓縮比相對(duì)于水的壓縮比非常大，壓力越高管線內(nèi)注入的氣體越多、儲(chǔ)能越大，氣密試驗(yàn)相比于水壓試驗(yàn)和水密試驗(yàn)就會(huì)變得更危險(xiǎn)，特別是在進(jìn)行20公斤以上的氣密試驗(yàn)時(shí)，在氣密試驗(yàn)的查線過(guò)程中要非常小心，在查線過(guò)程中不能觸碰到任何帶壓的管線及原件，以免有泄露造成人身傷害甚至發(fā)生爆炸。水/氣循環(huán)是為了投產(chǎn)前的調(diào)試檢查，循環(huán)試驗(yàn)的壓力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于密性試驗(yàn)的壓力，其危險(xiǎn)程度也遠(yuǎn)低于密性試驗(yàn)的危險(xiǎn)程度，所以在此不再加以說(shuō)明。

1 設(shè)計(jì)壓力＞操作壓力

由于氣密試驗(yàn)在試驗(yàn)過(guò)程中的危險(xiǎn)程度比較高，所以需要在氣體密性試驗(yàn)過(guò)程中特別注意以下幾個(gè)重要環(huán)節(jié)：

法蘭管理工作：由于氣密試驗(yàn)主要檢驗(yàn)的是系統(tǒng)管線的法蘭節(jié)點(diǎn)、卡套節(jié)點(diǎn)以及絲扣節(jié)點(diǎn)等，因此在對(duì)法蘭管理、卡套節(jié)點(diǎn)以及絲扣節(jié)點(diǎn)進(jìn)行施工的每一步都要嚴(yán)格按照程序執(zhí)行，絕對(duì)不允許出現(xiàn)使用不合格產(chǎn)品或者簡(jiǎn)化施工工序的情況出現(xiàn)，以免由于施工原因造成較大的安全風(fēng)險(xiǎn)。由于管線在氣密試驗(yàn)過(guò)程中以檢測(cè)法蘭節(jié)點(diǎn)泄露為主，密性包內(nèi)法蘭節(jié)點(diǎn)也是最多的，所以在此我們以法蘭管理為例進(jìn)行闡述，而對(duì)于卡套節(jié)點(diǎn)、絲扣節(jié)點(diǎn)不在過(guò)多的加以說(shuō)明。

在法蘭管理施工過(guò)程中，首先應(yīng)對(duì)法蘭面進(jìn)行清潔作業(yè)，將法蘭密封面上存在的鐵銹、油漆等全部進(jìn)行清除，如果法蘭密封面上有凹坑或者不規(guī)則凸起的，需要使用法蘭修復(fù)設(shè)備將法蘭密封面進(jìn)行徹底修復(fù)，確保密封面清潔并且報(bào)檢質(zhì)量控制人員過(guò)檢后才可以進(jìn)行下一步工作；其次根據(jù)圖紙要求加合格的墊片，墊片必須要完好并且要有相關(guān)的標(biāo)識(shí)等才允許使用，使用墊片前也要進(jìn)行報(bào)檢工作；再者根據(jù)圖紙要求將合格的螺栓領(lǐng)到指定的安裝作業(yè)點(diǎn)，檢查螺栓、螺栓絲扣、螺栓標(biāo)識(shí)等是否為完好，確認(rèn)無(wú)誤后進(jìn)行報(bào)檢，過(guò)檢后將螺栓穿入法蘭螺栓孔，用手緊固到不能扭動(dòng)為止；法蘭管理的打力矩工作一般分為三步進(jìn)行，第一步用扭矩扳手打力矩至螺栓節(jié)點(diǎn)扭矩值的50%，并且要對(duì)角進(jìn)行力矩緊固，不允許順時(shí)針或者逆時(shí)針依次進(jìn)行力矩緊固操作，這樣可以保證打的法蘭扭矩受力均勻，避免造成法蘭節(jié)點(diǎn)一端或者一側(cè)受力較大而造成法蘭密封面和墊片的損壞；第二步用扭矩扳手打力矩至螺栓節(jié)點(diǎn)扭矩值的75%，依然是采用對(duì)角螺栓緊固的方式；第三步用扭矩扳手打力矩至螺栓節(jié)點(diǎn)扭矩值的100%，同樣采用對(duì)角螺栓緊固的順序。力矩值達(dá)到最高值后需要向質(zhì)量檢驗(yàn)人員進(jìn)行報(bào)檢，待最高值報(bào)檢通過(guò)后，掛法蘭管理牌將相關(guān)法蘭管理的信息以及法蘭管理操作人員的信息登記到法蘭管理牌上，一個(gè)法蘭管理節(jié)點(diǎn)的法蘭管理工作結(jié)束。

需要注意的是在進(jìn)行法蘭管理施工過(guò)程中，操作人員需要經(jīng)過(guò)法蘭管理的專(zhuān)門(mén)培訓(xùn)，對(duì)于法蘭管理流程、設(shè)計(jì)要求、法蘭管理最高值等信息都理解才能進(jìn)行施工；再者就是法蘭管理使用的力矩扳手必須經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)單位標(biāo)定合格后有標(biāo)定證書(shū)才允許使用，以免力矩扳手讀數(shù)不準(zhǔn)造成力矩值過(guò)大或者過(guò)小，力矩值過(guò)小在氣密試驗(yàn)過(guò)程中極易發(fā)生泄露，造成氣密試驗(yàn)失敗或者其他安全風(fēng)險(xiǎn)，而力矩值過(guò)大會(huì)對(duì)法蘭、墊片、螺栓等造成損壞，即使當(dāng)時(shí)沒(méi)有損壞，但是由于受力過(guò)度，也會(huì)影響其使用的壽命。

氣密試驗(yàn)截止點(diǎn)法蘭盲板的選擇以及試壓工裝的選擇，法蘭盲板是為了實(shí)現(xiàn)密性包截止點(diǎn)法蘭口封堵，由設(shè)計(jì)人員在做密性包圖紙的時(shí)候就已經(jīng)選擇好的，一般情況由于氣密試驗(yàn)的風(fēng)險(xiǎn)較大，不建議采用臨時(shí)加工的盲板進(jìn)行封堵，理由是臨時(shí)加工的盲板是用鋼板進(jìn)行加工，而板材的使用是完成結(jié)構(gòu)工程的主體結(jié)構(gòu)而購(gòu)置的，證書(shū)上沒(méi)有相關(guān)于壓力的等級(jí)說(shuō)明及依據(jù)，一旦發(fā)生問(wèn)題就會(huì)造成非常嚴(yán)重的安全事故和質(zhì)量事故，造成財(cái)產(chǎn)損失。所以我個(gè)人建議氣密試驗(yàn)過(guò)程中采用的封堵材料必須是成品材料，并且材料的相關(guān)證書(shū)等必須齊全；盲板選定后安裝盲板使用的墊片為氣密試驗(yàn)的臨時(shí)墊片，使用的螺栓為臨時(shí)螺栓，法蘭管理過(guò)程與正式法蘭管理流程一直，不允許由于是臨時(shí)節(jié)點(diǎn)而放松臨時(shí)法蘭管理的標(biāo)準(zhǔn)。試壓工裝選擇的短管要復(fù)合涉及規(guī)范要求并且也要有相關(guān)的證書(shū)，在制作試壓工裝是無(wú)論是螺紋連接還是焊接，都要根據(jù)涉及的要求嚴(yán)格執(zhí)行，特別是焊接連接是，對(duì)于焊點(diǎn)要進(jìn)行必要的無(wú)損檢測(cè)，以保證氣密試驗(yàn)過(guò)程中工裝位置的絕對(duì)安全。

由于氣密試驗(yàn)的安全風(fēng)險(xiǎn)較高，一旦發(fā)生事故會(huì)造成較大人員傷亡，因此在氣密試驗(yàn)前需要進(jìn)行區(qū)域隔離，特別是高壓氣密試驗(yàn)，一般采用在夜間施工，密性試驗(yàn)過(guò)程中對(duì)于施工區(qū)域的主要通道全部進(jìn)行隔離，并安排人員對(duì)于隔離區(qū)域進(jìn)行監(jiān)護(hù)，保證無(wú)關(guān)人員不能進(jìn)入該區(qū)域。

氣密試驗(yàn)的升壓過(guò)程要嚴(yán)格執(zhí)行密性試驗(yàn)升壓的施工程序，一般分為三步升壓過(guò)程，以免短時(shí)間內(nèi)積累大量氣能損壞管線或者其他與管線連接的原件而造成安全風(fēng)險(xiǎn)。第一步升壓至試驗(yàn)壓力的50%，穩(wěn)壓15至20分鐘，查看壓力表是否有降壓的變化；第二步升壓至試驗(yàn)壓力的75%，穩(wěn)壓15 至20 分鐘，繼續(xù)查看壓力表是否有明顯降壓的變化；第三步升壓至試驗(yàn)壓力的100%，查看壓力表是否有明顯的降壓變化，穩(wěn)壓20分鐘左右開(kāi)始組織人員查線。在三步升壓過(guò)程中任何一步出現(xiàn)明顯的壓降都要安排人員佩戴相應(yīng)的防護(hù)用具進(jìn)行檢查，檢查過(guò)程中需要使用噴壺噴水進(jìn)行檢查，禁止任何身體接觸方式去檢查。查漏工作結(jié)束后，有漏點(diǎn)需要先將壓力將至0后在開(kāi)始處理，禁止任何帶壓作業(yè)情況的出現(xiàn)，以免造成安全事故。查線過(guò)程沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何漏點(diǎn)，那么密性試驗(yàn)成功，準(zhǔn)備開(kāi)始泄壓。

2 結(jié)語(yǔ)

綜上所述：由于密性試驗(yàn)中的氣密試驗(yàn)氣體壓縮比大，儲(chǔ)能較大，所以在氣密試驗(yàn)過(guò)程中的每一步需要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)出具的施工程序執(zhí)行，絕對(duì)不允許為了施工速度快、效率高而忽略任何一個(gè)步驟。氣密試驗(yàn)需要控制的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)即：一、法蘭管理；二、截止點(diǎn)盲板選擇及工裝選??；三、密性試驗(yàn)前的隔離必須到位且必須設(shè)有專(zhuān)人監(jiān)護(hù)試驗(yàn)區(qū)域；四、升/降壓過(guò)程嚴(yán)格執(zhí)行三步升/降壓要求；五、氣密試驗(yàn)結(jié)束后拆除工裝及系統(tǒng)連通恢復(fù)的法蘭管理工作一定要嚴(yán)格執(zhí)行法蘭管理程序要求。