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050404HСП1113496清管
俄罗斯“燃气工业”股份公司
建筑中的标准文件体系
燃气干管建筑规则汇编
燃气管道的腔室清理及试验规则汇编
СП111-34-96
俄罗斯“燃气工业”股份公司批准
(1996.11.09.№44指令)
莫斯科
1996
СП111-34-96
规则汇编
燃气干管建筑规则汇编
Codeoftheregulationsoncontstructionoftrunkgaspipelines
颁发日期.1996.10.1.
燃气管道的腔室清理及试验
规则汇编由《高度安全的管道运输》协会,俄罗斯《燃气工业》股份公司,《俄罗斯石油气建设》股份公司,全俄燃料利用研究所,全俄燃气科学研究院,巴顿焊接研究所等编制。
章节的作者:
В.Г.Селиверстов,教授。
工科博士Л.Г.Телегин,В.В.Копышевский
引言
本《燃气干管建筑规则汇编》由《高度安全的管道运输》协会按俄罗斯《燃气工业》股份公司的任务书根据俄联邦建设部于1994年颁发的建筑标准及规则10-01-94
《建筑中的标准文件体系。
基本准则》编制。
此建筑标准及规则决定了建筑标准文件的构架,其中规定标准文件的新形式:
设计和建筑规则汇编。
根据建筑标准及规则10-01-94《设计和建筑规则汇编是规定建筑标准,规则和体系通用技术标准必要要求的发展和保证的荐用规则》。
《在规则汇编中必须充分地把荐用的规则作为官方公认的和实践中证明的准则,其应用可以保证遵守建筑规定,规则,标准的必须要求并将促进满足社会需求》。
《体系的标准文件应基于现代科学,技术和工艺成就,先进的国内外设计和建设经验基础上,考虑到国际标准和发达国家的国家标准》。
此基本准则10-01-94曾作为编制《燃气干管建筑规则汇编》的指导书使用。
管道运输领域的现行标准已过时(СНиПIII-42-80«运行生产规则»第42章«干管»于1981年发行,СНиП2.05.06-85–在1985年颁布)。
新版本《干管》的建筑标准及规则被制订所耽搁。
因此在编制燃气干管建筑规则汇编时造成了某种难度,其说明的必要性,首先由横跨大陆的大型亚马尔-欧洲燃气运输体系建筑开始。
在俄联邦建设部的实践中首先编制了规则汇编,因此最初在确定其最佳组成时出现了困难。
在有代表的形式中燃气干管建筑规则汇编程序的范围和内容得到俄联邦建设部的赞同。
本规则汇编是根据管道系统设计和建筑范围内的现行标准编制,每一篇中均注明了它的引用。
但是规则汇编的个别建议提高了并对现行的标准文件提出更严格的要求。
在规则汇编中还引入了在国内外实践中所验证的新工艺建议。
其标准要求更加严格,其完成的要求也是特权,是建筑燃气管道用户的权利。
在规则汇编中规定采用建筑材料和专用材料,其结构,设备和构件只能被质量所保证并保证整个建筑-安装过程完成的高质量,并保证建筑的燃气管道体系的可靠性和安全性。
在把新版本的《燃气干管》建筑规则汇编引用到建筑燃气干管规则汇编后,在必要情况下将进行修正。
于是编制的规则汇编适用于亚马尔-欧洲燃气运输体系,许多建议对技术上复杂的此系统燃气管道具有针对性的特点。
在编制规则汇编时有《高度安全的管道运输》协会,俄罗斯《燃气工业》股份公司,《俄罗斯石油气建设》股份公司,全俄燃料利用研究所,全俄燃气科学研究院,巴顿焊接研究所,《专用石油气》科研生产联系公司,Губкина国家石油天然气科学院,以及其它机构的学者和专家的参加。
规则汇编的编制通过了广泛的讨论,得到了俄罗斯《燃气工业》股份公司,《俄罗斯石油气建设》股份公司及其它机构等16个组织的结论。
所有感兴趣的组织参加并进行了一致协商。
燃气干管建筑的规则汇编包括:
•СП101-34-96.选择用于燃气干管建筑的管子规则汇编
•燃气管道线路部分建筑的规则汇编:
•СП102-34-96.建设机构;
•СП103-34-96.建筑带的准备;
•СП104-34-96.施工工作;
•СП105-34-96.焊接工作的生产及焊接接头质量检查;
•СП106-34-96.工厂条件下绝缘管管道的铺设;
•СП107-34-96.加载铺碴,保证燃气管道在设计标高上状态的稳定性;
•СП108-34-96.建筑输送通道;
•СП109-34-96.公路和铁路通道的建设;
•СП110-34-96.在特别复杂的地质和其它条件下燃气管道区段的建设;
•СП111-34-96.燃气管道的腔室清理及其试验.
本篇规则汇编规定燃气管道的腔室清理及其试验.
在燃气管道投入运行前强度试验及其密封性的检查在保证可靠性方面占有特别重要的位置。
这可以根据和工作载荷的关系确定强度裕度,显示并消除燃气管道中的缺陷元件,从而保证燃气管道在计算工况下的可靠运行。
亚马尔-欧洲系统燃气管道的腔室清理及试验工作应按新的技术水平工艺进行,包括:
•在燃气管道整个建筑阶段上去腔室污物时的保护;
•在焊接安装工作的生产过程中用机械清理装置的拉伸预先清理腔室;
•燃气管道腔室的清理和被清理部位末端污物的汇集;
•锁紧阀开关部件在安装到燃气管线中之前的预先试验;
•用塞规检查燃气管道的通流截面(查明凹痕,皱纹,椭圆度等);
•用管金属中形成应力达最小标准屈服极限的压力对燃气管道进行强度试验并检查其气密性;
•在生产中保证生态安全性;
•燃气管道腔室的干燥;
•用内管探伤装置检查燃气管道.
燃气干管腔室清理的目的如下:
通过在焊接安装工作的生产过程中机械清理装置的拉伸及在吹风和清洗过程中活塞的通过,去除施工时偶然落入燃气管道内的土,水和各种物质,以及腐蚀产品表面疏松层和氧化皮;
•改善通流能力并通过活塞的通过发现燃气管道完成性的粗破坏;
•达到腔室清理和干燥的良好质量,保证用无污染和不潮湿的运输燃气填充燃气管道。
在各种条件下建筑的燃气管道系统区段的强度试验和密封性检查推荐按下列方法进行:
•在永久冻结层铺设的燃气管道区段用气压压方法(空气,天然气);
•在标准土壤和逐年条件下-在零度以上的温度下铺设的燃气管道区段是用液压方法(水)进行的。
允许在外界空气和土壤温度为零下摄氏度的条件下在采用除水冻结以外的措施铺设燃气管道时进行液压试验。
•铺设在山区的燃气管道区段――用联合方法(用空气或天然气及水)。
考虑到零度以下的温度下燃气干管液压试验的复杂性,较高的价格和时间限制,气压试验的复杂性,难于在动力通道中施工-安装工作的较高的危险性,在设计时其组成有施工机构设计和施工单位工作计划的工作生产设计通常应计划在一年的二和三季度进行试验。
为了提高燃气管道系统的可靠性还推荐:
•规定用于燃气管道线性部分的最大允许试验压力不大于引起管道金属应力达到最小标准屈服极限的值并考虑到壁厚的负允许值;
•通过铁路和公路及贯穿于其中的1级燃气管道区段在三个阶段进行B级燃气管道通道试验;
•采用检查密封性的方法不仅基于在测量管道中压头介质参数方面而且还基于附加的直接找到泄漏位置。
同时可以广泛采用技术方法测量燃气管道中的泄漏,还可以排除在现行管道中运输产品的损失。
对燃气管道静态危险的研究表明,运行的前几年占较大比重。
这首先和改变管道空间位置,其载荷结构及在个别极限情况下达到应力变形状态的运行初期较大的概率有关。
此外出现这种情况还由于已知的管道试验方法及建筑安装及专门工作的生产质量检查不完善。
燃气干管-极少设施之一,是在运行载荷(温度载荷,动载荷,可能变化的载荷系统及其它)没有充分再生产时试验。
因此非常希望在进行试验后在运行初期对最重要的区域进行内管探伤,从而提高建筑工作能力的保证并对进一步观察缺陷的扩展,管道物理状态的改变奠定了基础。
在进行管道腔室清理工作,燃气管道强度试验和检查燃气干管密封性时必须用下列文件进行指导:
•СНиП2.05.06-85.燃气干管。
苏联国家建设部ЦИТП1985.;
•СНиПIII-42-80.一章燃气干管苏联国家建设部.1981.;
•СНиП3.01.01-85.建设生产机构,苏联国家建设部.ЦИТП1985.;
•ВСН011-88.石油气建设部燃气总管和支管施工。
腔的清理和试验。
М.,ВНИИСТ,1989.;
•钢制燃气总管施工时的安全技术规则М.,Недра,1982.;
•在燃气工程上安全进行防火施工的典型说明书-М.,ВНИИгаз,1988.;
•用本规则汇编。
1.燃气管道的内腔清理及试验工作的生产组织
1.1.燃气管道的内腔清理,以及其强度试验和密封性检查应按专门的工作说明书进行。
1.2.专门的工作说明书由建筑-安装机构和用户按每个具体的燃气管道或同类项目组考虑到当地的工作生产条件,和具体组织协商并经管道试验委员会主席的批准。
天然气干管内腔清理,强度试验和密封性检查的专门工作说明书还应经俄罗斯《燃气工业》股份公司燃气监督部门及其实现燃气供给的使用部门的同意。
批准的燃气管道腔清理及试验说明书包括生产施工设计组成部分。
天然气干管内腔清理,强度试验和密封性检查的专门工作说明书应规定:
•执行工作的方法,参数和次序性;
•燃气管道的内腔清理系统及其试验;
•查明及消除故障的方法和工具(清理装置的冷凝,泄漏,爆炸等);
•在工作生产周期中联系组织方式;
•火灾,燃气,技术安全要求及保护区域范围的说明;
•周围自然环境保护的要求;
•特殊问题(委员会的设置和重新设置,委员会和感兴趣机构的相互关系,紧急医疗保证等等).
1.4.管道的内腔清理工作及其管道试验工作在由总承包人代表(托拉斯-合同持有人),分包机构,订货方和《专门的石油气》科研生产联合体组成的委员会的指导下进行。
燃气管道试验委员会的任命是在总承包人和订货人的命令或在上述机构共同指令的基础上。
试验委员会的代表由承包人代表任命。
在清理天然气管道内腔及其管道试验时采用天然气,在试验时应有相关使用机构的参加。
1.5.在用天然气对燃气管道进行吹风和试验时应预先排除空气。
在用气体分析仪确定的从燃气管道中排出的燃气空气混合物中氧的含量应不大于2%。
1.6.在清理燃气管道腔及进行试验时,工作人员,机器,机构应处于保护区外。
应将仪器拿到保护区外遥控进行试验参数的测量。
在对直径为1420мм的地下燃气管道进行腔室清理和试验工作期间规定的保护区尺寸示于表1。
表1
保护区尺寸,米
工作形式
保护区
保护区尺寸,m
在两侧距燃气管道中心线
100
腔的清理
吹风
在吹风短管清理装置跨度方向上
1000
在两侧距燃气管道中心线
25
清洗
在吹风短管清理装置跨度方向上
100
用空气或燃气
在两侧距燃气管道中心线
350
试验压力为8,25
在燃气管道端部堵头断裂方向上
1000
МPa
用水
在两侧距燃气管道中心线
100
强度试验
在燃气管道端部堵头断裂方向上
1000
试验压力
用空气或燃气
在两侧距燃气管道中心线
525
高于8.25MPa
在燃气管道端部堵头断裂方向上
1500
用水
在燃气管道中心线两侧
150
在燃气管道端部堵头断裂方向上
1500
1.7.进行燃气管道腔的清理以及管道强度试验并检查气密性不允许没有可靠连接。
1.8.关于进行燃气管道腔的清理和强度试验结果及气密性的检查应按规定的形式编制报告(附件1)。
2.腔室清理和试验的整个过程结构
2.1.管道腔清理和燃气管道试验的整个过程用共同工艺和组织方案联合完成过程。
整个过程的结构,工艺和清理燃气管道腔室及用液压和气压方法进行试验的技术措施示于图1和2。
工艺
技术设备
保护燃气管道腔以防污物
工具堵头,空气收集过滤器,网
在焊接安装工作过程中用机械清理装置拉伸法预先清理腔
安装在内定心装置上的清理装置
收集污物的容器
安装到燃气管道管线中的锁紧管件开关部件的预先试验
压力试验机组
压力表
有活塞通过的燃气管道吹风和被清理区端部污物的收集
高流量压气机装置
用于腔清理的活塞
活塞启动工具室内
活塞和污物接收工具室
寻找活塞的仪器
压力表
燃气管道通流截面的检查(查明凹痕,皱纹,椭圆度等)
塞规
寻找活塞的仪器
用空气或天然气进行燃气管道试验
高流量压气机装置
查找泄漏的仪器
压力表
热电偶
Рис.1.用气压方法对燃气管道进行腔室清理和试验的工艺和技术措施
工艺
技术设备
保护燃气管道腔以防污物
工具堵头,水收集过滤器,网
地漕
在焊接安装工作过程中用机械清理装置拉伸法预先清理腔
安装在内定心装置上的清理装置
收集污物的容器
安装到燃气管道管线中的锁紧管件开关部件的预先试验
压力试验机组
压力表
有活塞通过的燃气管道吹风和被清理区端部污物的收集
增压机组
活塞分离器
活塞启动工具室
活塞接收工具室
寻找活塞的仪器
压力表
有污水清理系统的储水器
燃气管道通流截面的检查(查明凹痕,皱纹,椭圆度等)
塞规
寻找活塞的仪器
用水进行燃气管道试验
在联合布置中成套增压机组和压力试验机组
查找泄漏的仪器
压力表
热电偶
燃气管道液压试验随后清理和调节返回周围环境后水的去除
调整
活塞分离器
存储器和被污染水的清理系统
腔的干燥
活塞分离器
收集甲烷的存储器
图2.用液压方法对燃气管道腔进行清理和试验的工艺及技术方法
在整个过程中还包括保证可以连接进行主要过程,部件和设备的安装和拆卸,随后工作的项目准备,消除故障工作的准备工作,中间工作及最后工作。
在施工过程中保护燃气管道腔以防污染
2.2.为了防止燃气管道腔的污染及减少在建筑过程中随后清理所必须的损失采取措施防止水,雪,土和物体杂质落入管道里。
2.3.为了防止污物落入燃气管道腔必须临时安装用具堵头:
•在堆料中在架子上长期保存时往单独管子或部件(超长管)上安装;
•运输时在部件端部上和在铺设时在超长管端部上安装;
•在工艺断裂部位区段的末端。
2.4.堵盖的结构应保证管道在整个截面上的搭接,腔的可靠密封(用于防止水,灰尘,雪,污物和其它杂质的落入),管中的稳定位置,可以快速安装和手动去除,保证强度和结构的可靠性。
2.5.向用于吹风,清洗和试验的燃气管道中抽气和抽水通过排除落入腔中污物的过滤器进行。
2.6.在零度以下的温度下进行燃气管道施工时必须特别注意保存在堆料中的管子的保护防止落入雪,如果雪转变成冰极难进一步清理腔。
2.7.燃气管道腔应在两个阶段进行清理:
2.7.1.在焊接-安装工作的生产过程中用清理装置的拉伸对腔室进行预清理;
2.7.2.用活塞通过和在被清理端部中收集污物进行腔的最终清理:
•用压缩空气或天然气吹风;
•清洗或去除液体流中的污物。
用机械清理装置的拉伸预先清理腔室
2.8.为了提高腔的清理质量,排除腔清理产品对周围环境的有害影响,减少活塞堵塞的概率,在吹风,清洗和去除液压试验后的水分时推荐用清理装置的拉伸进行燃气管道的预清理。
2.9.在焊接-安装工作的工艺流中,在对燃气管的单个管子或管线部分进行装配和焊接过程中直接用机械清理装置拉伸法清理燃气管道腔。
在管道装配和焊接过程中用管道铺设机(拖拉机)借助于杆在管子内部移动来清理装置。
同时去除重新焊接的燃气管道每个部分中的污物(图3)。
图3在有内定心装置的线路装配和焊接过程中燃气管道腔预先清理的原理图
а–通过部件的连杆的通过;б–部件的定中心和焊接;в–被装配部件的腔室清理;г–分出部件中的污物;1–燃气管道;2–内定心装置;3–清理装置;4–连杆;5–燃气管道部件;6–管道铺设机。
2.10.用在此定心装置上安装的清理装置借助于内部定心装置清理从部件到管线收集的管道腔。
清理装置布置在定心装置前面,保证直接将每个对接处的杂质和污物从腔中去除,保证定心装置的附加保护,可以经常检查清理工具的状况。
锁紧附件的开关部件在安装到燃气管线路中之前的预先试验
2.11.为降低燃气管道试验过程中的故障数并同时减少设备,在燃气管道线路安装前推荐按订货方和承包人的协议进行锁紧附件开关部件的预先液压试验。
此试验的目的是查明缺陷并确定试验前燃气总管线路组成中锁紧附件开关部件的气密性。
2.12.锁紧附件开关部件的预先试验应直接在线路上-每个部件设计布置的位置上进行。
2.13.应按下列顺序进行试验锁紧附件开关部件的准备(图4):
锁紧附件的开关部件预液压试验的原理图
1-锁紧附件的开关部件;2–带堵头的短管;3–带开关的注水管;4–带有开关的排气管;5–压力表;6–带堵头的电咀;7–带管件的短线;8–压力试验机组;9–装有水的移动容器。
•把有球形堵头的长6米的管子的临时短管焊接到安装部件的末端;
•在一个焊接短管的下端安装有开关的注水管,而在其上端安装有开关的排气管和压力表;
•完全打开锁紧附件。
2.14.借助于加压泵或增压压力机组的帮助直接从水池(河,湖等)或移动容器中将水送入被试验的部件中。
工作人员,容器,机组和压力表应在保护区。
2.15.向部件腔中注入水直到放气开关上出现水为止。
在用水充满部件后实现压力的升高。
同时:
•在达到2MPa的压力后,必须停止压力的上升并检查部件。
在检查时禁止开关,部件和部件中压力的上升;
•没有停止人员预先退离到保护区进一步将压力升高到强度实验压力。
2.16.液压强度试验应在1,1Р工作的压力下进行2小时,在压力降低到Рраб在检查开关部件所必须的时间内检查气密性。
2.17.如果在检查部件时没有发现泄漏锁紧附件开关部件被认为其预先液压试验已合格。
2.18.在液压试验结束后从部件中注入水并拆下带有堵盖的临时短管。
塞规的通过
2.19.清理腔后应通过塞规的通过检查燃气管道的通流截面,目的是发现凹痕,皱折,椭圆度和阻碍测量管壁缺陷的仪器通过燃气管道的几何形状的其它破坏。
2.20.校准片规的尺寸应符合足够缺陷探伤仪(附件3)通过的燃气管道的截面直径,即为被考察区段范围内燃气管道直径的95%。
2.21.塞规应有在卡住情况下(不到达验收室)保证可以确定其在燃气管道中位置的仪器。
2.22.在吹风或冲洗时进行塞规的通过和被清理活塞的通过类似。
2.23.如果塞规阻塞在燃气管道中,则必须将其取出,消除阻塞的原因,然后重复通过塞规。
2.24.在接收塞规后必须切断压头介质(空气,燃气,水)向燃气管道的进给,让管中的压力达到大气压,断开接收室并且在有订货方时取出并检查塞规。
在校准片损坏的情况下应进行查找和维修受到损伤的燃气管道区段的工作。
2.25.当塞规达到接收室并且在校准片上没有损伤时认为燃气管道的校准已经结束。
3.经常冻结的条件下所铺设的燃气总管系统腔室的清理和试验
经常冻结的工作生产特点
3.1.经常冻结的燃气总管系统施工的特点是:
•极易受挫伤的自然介质;
•仅在冬季主要建筑-安装工作的生产可能性;
•燃气管道铺设在高度结冻的永冻土壤中;
•由于结冻的可能性很高不可能把水用于清洗和试验;
•进行建筑-安装工作不可避免的多方案性及适于严酷的和多变的自然-气候条件的图表校正。
3.2.考虑到第3.1条描述的以及冬天所有水源实际上都冻结的事实(特别是在亚马尔)滤水池中的水未来得及澄清到可以排放到当地就已冻结。
3.3.燃气干管腔室清理和试验工作综合生产的主要方案示于附件2
用活塞通过的吹风来进行燃气管道腔的清理并将污物收集在被清理区段的末端
3.4.在吹风时腔室清理产品是周围环境的污染源。
集中在喷出部位(清理区段端部)。
根据建筑区域,工作季节,燃气管道施工工艺工序的特点主要污染成分可以包括:
土壤,腐蚀物,焊接毛刺,焊条灰渣 ,雪,冰,水,偶然落入的物体。
3.5.为了排除周围环境的污物和传统向燃气管道开端吹风的区别是推荐用封闭端吹风。
3.6.用下列方法之一实现活塞通过的吹风:
•用直接输送来自压气机的空气的方法;
•用来自现行燃气管道或孔的天然气;
3.7.无论周围空气或燃气管道铺层的土壤温度是零上还是零下都可以采用带有活塞通过的吹风。
3.8.用压缩空气或天然气吹风随后通过三个活塞并将污物收集在清理区段的末端。
在吹风时清理活塞启动室的原理图示于图5。
图5.在吹风时被清理活塞启动室的原理示意图:
1–带有堵盖的管;2–清理活塞;3–锁销;4–短引线;5–用于通过三个活塞的有开关的管;6–集气管;7–用于第二个活塞通过的有开关的短管;8-用于第一个活塞通过的有开关的短管;9–用于排出空气的有开关的管(在空气吹风时没有);10–压力表;11–活塞通过的信号器
为收集污物采用活塞和污物接收室,例如,一端盖有球形堵盖的直径为1420мм的管段并且有直径为500мм管件的支管从另一端焊到被清理的区段。
接收室的容积应足以用于收集沉降的污物并布置三个活塞。
这种活塞和污物接收室在吹风时的原理图示于图6。
在气流中运动的污物在和堵盖互撞时在接收室中沉降,而通过支管的空气(燃气)排放到大气中。
图.6吹风时活塞和污物接收室的原理图:
1–有堵盖的管;2–带开关的引出管;3–压力表;4–活塞通过的信号器
3.9.在吹风时采用在燃气管道组成中不用于以后运行只在施工阶段临时采用的活塞启动的用具室,活塞和污物的接收室以及调节管件。
活塞的启动和接收部件,为避免其移动和振动应牢固地紧固。
3.10.无论在压气机站进口(出口),还是锁紧的线性附件和旁通附件(开关)的进口(出口)规定的内管装置(活塞)接收启动室对于建筑的燃气总管的吹风只能经过使用部门(订货方)的同意才允许采用。
3.11.燃气管道区段应采用装备清洁的和密封的元件的活塞通过来进行吹风。
此时活塞速度不应超过5米/秒,而在通向接收室为1米/秒。
活塞的移动速度规定:
•在用来自压气机的直接供给的空气进行吹风时―用通过改变此压气机的运行(产量)工况的方法;
•在用来自现用燃气管道或孔的燃气进行吹风的情况下――用在吹风的开始区段保持必要压力的方法。
3.12.如果在清理腔室的过程中活塞卡住了,则必须从燃气管道中取出,消除卡住的原因,而燃气管道区段应进行重复清洗。
为发现燃气管道中停住( 卡住)的活塞应采用专门的搜索工具。
3.13.用活塞通过和在被清理区段末端收集污物来进行吹风,当活塞进入接收室时认为已经结束。
3.14.在被清理
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