提高长输管道测径检验准确性的探讨

温 涛

（江苏石油勘探局油田建设处，江苏江都 225261）

提高长输管道测径检验准确性的探讨

温 涛

（江苏石油勘探局油田建设处，江苏江都 225261）

在长输管道工程中，管道测径施工过程受到诸多因素影响，有时管道并没有发生异常变形，但测径板仍出现变形和皱褶，显示测径检验结果不合格。为此文章分析了影响测径检验结果准确性的因素，尝试在水压试验完成后第一遍扫水施工时，再对管道进行一次测径工作，这样可以最大限度地避免因清管器皮碗磨损及清管器运行速度过快造成非正常撞击对测径板的损伤，最终验证测径检验结果的准确性。文章就保证和提高管道测径检验准确性的问题提出了一些措施。

长输管道；测径检验；方法

0 引言

长输管道测径检验是长输管道施工过程中常规检验内容之一，其目的在于发现施工过程可能引起的管道异常变形。GB 50369-2006《油气长输管道工程施工及验收规范》中对于测径工序的时间安排、测径板材质、测径板直径和测径检验结果的合格判定等都做出了明确的规定和要求。

在笔者担任项目技术总负责和项目经理的4个长输管道项目工程中，一次通过测径检验合格的只有2个项目，二次通过测径检验的1个，三次通过测径检验的1个。长输管道测径检验施工需有监理人员现场见证，并对测径板进行拍照确认，照片进入竣工资料存档，测径检验结果不合格不能交工。

在长输管道施工中，通过必要的管理手段，建立项目质量管理体系，规范现场施工管理，完全可以避免管道出现异常变形的情况。然而，在已知管道敷设时并不存在异常变形的情况下，为什么测径检验会出现一次通不过，需进行第二次甚至第三第四次测径？笔者对此进行探讨。

1 影响测径检验结果准确性因素分析

1.1 管道变形因素分析

（1）水平定向穿越回拖管道过程中管道被卡，进不得退不了，加大回拖力或者用夯管锤强行夯进，易使管道变形，甚至断裂。穿越管道回拖完成后的测径检验就能暴露管道异常变形的情况。

（2）钢管吊装和管道下沟时的机械撞击，易造成管道异常变形。

（3）山区石方段管道施工作业，管道下沟时沟底坚石对管底的顶压及管沟不文明回填，石块撞击管道亦可造成管道异常变形。

针对以上导致管道变形的情况，通过建立有效的运行质保体系，明确岗位职责、权限，对以上三个环节进行控制把关，完全可以保证施工过程中不发生管道异常变形。

1.2 测径操作过程分析

笔者对4个长输管道工程的施工情况以及测径操作过程进行梳理分析，得出在管道并不存在异常变形的情况下测径检验一次通不过的主要原因有下列几个方面：

（1）清管器移动速度。当清管器以过快速度通过弯头、弯管时，极易出现因撞击造成测径板变形，造成测径检验结果不合格。经验表明：清管器测径运行速度不宜大于1m/s，即正常人的步行速度。

（2）清管器皮碗质量及选配。由于清管器皮碗质量优劣不等及皮碗外形尺寸对于管道内径的过盈量选择的不恰当，在测径过程中易出现皮碗磨损过大，导致测径板磨损变形。

（3）长输管道敷设结构。根据管道敷设地区的实际情况，设计管道敷设路线时，选用的大角度弯头数量多，会对管道清管测径检验结果带来影响。由于线路设计存在大角度热煨弯头，清管器在管道内受弯管阻力，运行过程并不是匀速行进，管道内压力值将不断起伏，当管道内压力升高，在压力释放的过程中，清管器运行速度加快，在经过大角度弯管时，测径板容易受到损伤，从而导致测径检验结果不合格。

（4）管道所处地形地貌。山区段管道清管测径时在通过陡崖、陡坡时，采取由上而下的清管测径方向，由于清管器自身重力影响，在到达下端弯管时，将发生撞击，直接造成测径板变形或损坏。

2 保证测径准确性的措施

针对上述原因分析，管道测径施工控制的关键因素在于清管器运行的速度，采取背压技术能够有效解决这个问题。

2.1 空压机输气量的选择

清管测径时推动清管器所需气流量，可以根据管道横截面积、清管器平均运行压力及平均运行速度，按下列公式计算，以选择适宜的空压机设备：

式中Q——输气流量/（km3/d）；

F——管道内横截面积/m2；

p¯——清管器后平均压力/MPa；

目前，国内已经开展了对于降粘型减水剂的研究，[2,3]但相关报道还较少，增大用水量和选用优质的超细粉料优化颗粒是降粘现采用的主要方法。[4]然而，以上方法还存在很多弊端，如增大用水量容易出现泌水抓底、且降低混凝土的强度；而采用优质的超细粉料、优化颗粒级配则大大增加了成本，未从根本上解决问题，因此，具有降粘功能的减水剂的开发有广阔前景。

v¯——清管器运行平均速度/（km/h）。

对于清管测径所需总进气量，一般用下列公式计算：

式中Q总——总进气量/km3；

L——清管器运行距离/km。

根据以往清管测径施工经验，清管器运行速度控制在3～4 km/h为最佳。

2.2 控制清管器运行速度的途径

（1）控制空压机输气量和压力，可直接控制清管器运行速度。

（2）通过对沿线设置监测点检测清管器运行的情况，并对清管器运行速度进行计算，对收球筒放空及排污阀门开启程度进行调节，确保清管测径速度控制在预定的范围之内，以保证测径施工顺利完成。

（3）在水压试验后的第一遍排水清管器上安装测径板。

目前国内长输管道工程清管测径时控制清管器运行速度的主要方法为背压的控制，但在实际操作过程中，清管器通过特殊地段管道线路时，因人为操作精细程度的制约，对于清管器的运行速度不能完全达到理论要求的标准，导致背压技术在实施过程中，存在理论与实际的偏差，出现测径结果一次不合格，进而有可能引起对施工单位管道施工质量的争议。

针对此种情况，笔者在4个长输管道项目施工过程中，尝试在水压试验后的第一遍扫水清管施工时，在清管器上安装了测径板，结果4次扫水施工过程中的测径结果全部合格 （水压试验前测径不合格），有力地证明了清管器运行速度的控制直接影响着管道测径结果的准确性。

2.3 清管器测径运行方向

尽量使清管器由低处向高处运行，尽可能避免清管器因自身重力作用出现加速度而导致撞击情况发生。

2.4 清管器的选用及过赢量的控制

一般情况下，清管球注满水过盈量为3%～10%，皮碗清管器过盈量为1%～4%。

皮碗式清管器在清管过程中的磨损与清管器运行摩擦力直接相关。清管器的运行速度、皮碗过盈量以及皮碗的材料性质是直接影响清管器摩擦力的主要因素，合理选用清管器皮碗材料及皮碗过盈量，有利于保证测径检验结果的准确性。

3 结束语

在长输管道测径施工过程中，外界因素的影响是不可避免的，如果出现对测径结果有争议的情况时，笔者建议在管道水压试验完成后，进行推水施工的同时再进行一次管道测径，可以最大限度地规避因清管器皮碗磨损及清管器运行速度过快造成非正常撞击对测径板的损伤，以验证测径检验结果的准确性。

[1]GB 50369-2006，油气长输管道工程施工及验收规范[S].

[2]SY/T 6383-99，长输天然气管道清管作业规程[S].

[3]戴斌,陶志钧.皮碗式清管器的磨损和长度特性研究.上海煤气，2008，(2)：6-9.

Discussion on Improving Accuracy of Caliper Inspection for Long-distance Pipeline

WEN Tao（Oilfield Construction Division of Jiangsu Petroleum Exploration Bureau,Jiangdu 225261,China）

Caliper inspection for long-distance pipeline is influenced by many factors.Sometimes there is actually no abnormal deformation of pipeline,but the caliper plate has deformation and goffer and it indicates disqualified results.The factors affecting caliper inspection accuracy are analyzed.It was tried that after the hydraulic test finished and in first water scavenging,another caliper inspection was carried out.Thus the caliper plate damage caused by impact owing to pig leather cup abrasion and pig overquick moving could be avoided furthest.The accuracy of caliper inspection for long-distance could be increased and ensured.

long-distance pipeline;caliper inspection;method

TE973.6

B

1001－2206（2011）05－0075－02

温 涛 （1980-），男，山东龙口人，工程师，2001年毕业于苏州城市建设环境保护学院，现从事油气田地面工程建设的施工管理工作。

2010-10-05