俄罗斯AGPP项目水压试验技术研究

李学成1雷国康2

摘要：高寒低温地区油气管道水压试验技术是油气管道施工的关键技术之一。鉴于阿穆尔天然气处理厂项目投资巨大，业主要求时间节点紧迫，即使在冬季各系统的管道试压工作也要继续进行。由于AGPP项目处于俄罗斯远东高寒地区、冬季严寒漫长，最低温度在-45℃以下，管道试压工作面临极大的考验，需要对高寒地区强度试压的特殊要求、安全防护、环境保护等方面进行专门研究。

关键词：AGPP项目水压试验技术研究

一、冬季水压试验方案的选择

水压试验适宜的环境温度高于5℃，冬季在高寒地区对管道进行水压试验，应采取严格的防冻措施，宜选用电伴热系统的防冻措施或防冻混合液试压方案。考虑到在管道水压试验过程中，需要配装大量的临时管道用于排液/放空等。这些管道阀门口径一般都比较小，试压完毕排水时容易存在死区或排水缓慢的情况，此时若外界温度过低将会导致管道内的水结冰，进而发生冻堵甚至冻裂管道或阀门的现象。鉴下此，决定采用在试压用水中加入防冻剂的方式来克服寒冷气候的影响，以保证项目施工的顺利进行【1】。

二、防冻剂的选择

管道试压通常采用的防冻剂为乙二醇或丙三醇，为了抵御俄罗斯远东地区冬季低温，要求防冻混合液的冰点为-45℃，为达到防冻混合液的-45℃冰点，应配制58%乙二醇水溶液或68%丙三醇水溶液用于冬季试压施工。防冻混合液试压方案也有显著的缺点，一方面防冻液的成本要比空气和水昂贵得多，另一方向，试压后管道内大量的防冻混合液处理费用较大，如处理不慎，防冻混合液会对周围的土壤和河流造成极大污染，所以说采用防冻混合液试压方案在环境保护方面存在极大的风险，同时也承担极大的社会责任。

乙二醇是一种无色带有甜味的液体，能与水以任意比例混溶。根据乙二醇浓度与冰点关系图见图1，纯乙二醇的冰点为-13.2℃，60%的乙二醇水溶液冰点可低至-50℃，常作为飞机、汽车水箱里的抗冻剂，对金属管道没有腐蚀，且乙二醇价格便宜，容易购买。根据防冻剂的作用原理，结合防冻剂的价格、毒性、挥发性及其对各类金属管道的腐蚀性等方面的综合考虑，选择乙二醇作为冬季管道水压试验的防冻添加剂【2】。

图1：乙二醇浓度与冰点关系图

三、乙二醇防冻液的配制

为防止水中含有的微量元素或杂质导致乙二醇防冻液的冰点发生意外变化，需要对生产水进行脱盐处理后再配制防冻液。

防冻液配制时，必须事先在防冻液槽内安装临时加热盘管，以保证防冻液温度。由于乙二醇和水的密度不同，且乙二醇黏度较大，因此配制防冻液时必须搅拌均匀。我们在储槽内设有搅拌器，在防冻液储罐内配备有循环泵，不断地将防冻液抽出打循环，尽量保证防冻液混合均匀。

四、防冻液试压的安全要求

考虑到金属材料在低温环境下的性能变化，为防止意外情况发送致使防冻液大量泄漏，对试压过程中的危险因素进行了识别和预防，有针对性的做出了如下安全要求。

1、防冻液强度试压前，必须进行气密性试压，防止防冻液泄漏。

2、储存、输送防冻液的储罐和管道需采取保温措施，储罐和储槽需加装加热盘管。

3、试压前，临时管线（包括供/回水管线，吹扫管道的配管）和低点导淋、高点放空阀安装完毕，并临时保温。

4、试压过程中，所有人员必须正确佩戴劳保用品。

5、技术人员应详细核实每个系统的管道容积，为减少防冻液的使用量和试压时间，试压完毕及时泄压排液回收【3】。

五、防冻液试压的注意事项

1、试压完毕后，管道吹扫要充分考虑管道口径和吹扫所需气量，确保

管道内防冻液全部吹出，避免残留较多。

2、专人排查管道低点排淋和高点放空，保证正常试压。

3、配备足够的备用设备和材料，以免出现故障后影响试压进度【4】。

六、试验效果

2017年，在大庆油田徐深9天然气净化厂二期工程冬季施工中进行试验研究，现场实测最低温度达到-32℃，但乙二醇防冻液表现出了良好的抗冻性能，管道系统试压顺利正常，没有任何管道、阀门、仪表被冻损。基本达到了预期目标【5】。

因此，在高寒地区，低温水压试验技术具有极大的研究推广价值。

参考文献：

【1】王玉梅，王红菊，等.阿拉斯加高寒冻土区管道水压试验技术【J】.管道技术与设备，2009，（4）：7-8.

【2】高晓飞.冻土地区管道建设面临的工程技术难题【J】.油气储运，2005，6（7）：39-42.

【3】过永浩.长输管道冬季水压试验【J】.石油工程建设，2005，31（3）：56-57.

【4】赵培森，竺士文，赵炳文.建筑设备安装手册【S】.北京.中国建筑工业出版社，1997：8-10.

【5】李铁山，董新，等.《石油天然气站内工艺管道工程施工及验收规范》SY0402-2000【S】.北京.石油工业出版社，2000：27-28.

作者简介：李学成，男，1983年出生于黑龙江大庆，大学学历，现为大庆油田工程建设有限公司安装公司第十三项目部技术负责人，责任工程师。主要从事油田基础建设和长输管道建设技术研究及工艺革新。