长输管道工程清管测径水压试验成本控制

【摘要】：通过科学分析，旨在保证长输管道清管、测径、试压工作施工进度与施工成本得到有效控制。
【关键词】：清管、测径、试压；进度费用控制；
abstract: through scientific analysis, aimed at ensuring the long-distance pipeline pigging, diameter measurement, and pressure test the construction schedule and construction costs to be effectively controlled.
key words: pig, measuring diameter and pressure testing; the progress of the cost of control
中图分类号: tu832.2+2 文献标识码：a文章编号：2095-2104（2012）
1、前言
长输管道清管、测径及试压中，清管次数不少于两次，且第二次需要夹带刷盘进行清管，清管合格后再进行测径工作，管道试压除水资源严重缺乏地区外通常采用水压试验，水压试验的上水工作采用以水推动两个清管器对整个试验管段注水，水压试验完成后还应进行至少两次的扫水工作，以出口处不再排出游离水为合格。
清管、测径及试压的组织、安排及实施是一项复杂的工作，科学的组织、合理安排、严谨的实施对清管、测径及试压工程的工期控制、成本控制起到至关重要作用。
2、工程主要成本核算
在实际施工过程中，清管、测径、试压工作主要成本有：设备租赁成本、设备运行成本（包括维修保养成本和燃料油消耗成本）、人员成本、技措材料成本、工期成本等，其中，根据工程完工后的费用核算，最大成本是设备运行成本中的燃料油消耗成本，因此，设备选型在满足施工需要的同时，还要要充分考虑施工现场的实际利用率，以减少设备的油耗量。下面首先核算一下此项工作中主要设备单公里油耗成本的理论值，以便在工程中对燃料油消耗有一个总体概念，0#柴油参考价格7.1元/l。
xhp1070wc型英格索兰移动式螺杆空压机理论油耗80l/h，按每段管道清管两遍、测径一遍、扫水两遍共五遍考虑，每公里管道单台空压机运行油耗费用为：（（φ711管容384.65m?/km×2（清管器需要的行走压力0.2mpa））÷空压机排量30 m3/min）×5遍×油耗80/60l/min×油价7.1元/l=1213.78元；
ff-200gf型东风康明斯柴油发电机理论油耗207g/kw.h，0#柴油密度为0.84kg/l，管道上水时，按照上述例举离心泵排量达到200m?/h，每公里φ711管道上水（管容384.65m?）计算，单台发电机每公里管道上满水油耗费用为：（384.65m?÷200m?/h）×（(207g/kw.h×200kw÷1000)÷0.84kg/l）×油价7.1元/l=673元；
3dy-11500/20型试压泵，电机功率75kw，发电机选用与其配套的ff-100gf型东风康明斯柴油发电机，理论油耗207g/kw.h，每小时耗油量约25l，每小时费用178元，与200kw发电机每小时油耗费用350元比较，油耗费用每小时节省近一半，试压时按试压泵一天24小时不停运转，每天可节省（350-178）×24=4218元，而增加一台100kw发电机每天租赁费用仅为250元。按35km一段试压段，每次升压时间按72h考虑，每公里设备油耗费用为：72h×178元÷35km=366元。
通过以上数据我们可以看出螺杆空压机的单公里运行成本最大，其次是发电机，根据日东原油管道工程完工后施工经验总结，完成φ711管道276km管道试压后，设备油耗费用约200万元，平均每公里约7246元，而理论平均每公里油耗费用为1213.78元+673元+366元=2252.78元，所以实际的设备运转油耗费用还要大很多，清管、测径、试压工程按结算单公里造价3.5万元计算，实际油耗费用占到了总造价的五分之一。
虽然实际油耗费用施工前不能准确计算，但是可以通过各种技术措施的实施加以有效控制。清管、测径、试压主要技措材料有：空压机出口管路、离心泵进出口管路、试压泵进出口管路、收发球筒、清管器等，下面主要阐述空压机管路、离心泵管路的选型及安装要求。
2.1空压机出口管路选型及安装要求：空压机出口工艺与发球筒相连，通常应按两台空压机出口合并到一个发球筒进气管道考虑，进气管道管径与空压机出口相同，进气管道上应安装止回阀门，以防止扫水过程中空压机突然停机后，水回流至空压机缸体内，造成严重的设备故障。
2.2离心泵进出口管路选型及安装要求：
离心泵进口：泵进口管道直径应比泵入口直径大一规格，以使流体在泵叶轮入口前有一定的收缩，使流速分布比较均匀，防止产生气囊，同时，为了保证让收缩后的流体均匀温和的进入吸入室，泵入口前还应有一段直管段，直管段长度应大于管直径的3倍以上，但也不宜过长。严禁泵进口处与弯头直接相连，泵进口管路上尽量减少弯头使用。
进口管路内不应有窝存气体的地方，当水源液面低于泵进口时，进口段水平管应向水源方向稍有向下倾斜，不应水平更不得向上翘起，倾斜度控制在5/1000～20/1000间。当水源液面及吸入口高于泵进口时，管路应由泵进口向吸入口方向向上倾斜。
离心泵出口：
尽量降低出水口高度，以增加流量。
出口管路上应设置切断闸阀，阀直径不得小于管子内径，为防止突然停泵导致液体倒流，在泵出口与切断阀之间设置旋启式止回阀，直径与闸阀相同。泵出口管路上也应尽量减少弯头使用，以较少流体阻力。
泵出口管比入口管小1～2级，可以增加流速且不易产生气阻，且出口管路直径不应小于泵出口直径。
离心泵安装及启动要求：
泵轴中心线与泵吸入液面间距离应小于泵的允许汽蚀余量或允许吸入真空高度。
泵启动前，吸入管路中应充满输水，并应排净空气，不得在无液体状态下启动。
泵启动时，应打开吸入管路的阀门，并应关闭出口管路阀门。
转速正常后打开出口管路阀门，泵启动后，出口管路阀门的开启时间不应超过3min。
离心泵停车时，应慢慢关闭出水阀，逐渐降低动力机转速，使其处于轻载状态，最后停止动力机。
启泵前，应检查进水口处有无漂浮物，底阀淹没深度是否足够，各紧固处是否松动，进水管各接头是否严密不漏气。
泵运转过程中有异常声响时，应在泵出口管路顶端压力表位置进行排气。
3、施工方法对工期、费用的影响分析与控制
除了设备使用以及配套工艺的安装的影响，施工方法的选择与运用，同样对工程工期及施工成本产生了较大的影响，下面对主要的几个方面进行阐述：
3.1、尽量减少试压分段数量
试压分段在充分考虑了地区等级、水源位置、现场施工便利条件、山区段高差对管材强度的影响等因素后，尽量减少试压分段数量以缩短工期及降低施工成本。
3.2、上水清管器背压控制
首先，在地形起伏较大地区管道上水过程中，应根据上水量计算清管器位置，在遇到下坡时，应在清管器的前端通过终端排气阀控制外加一定的力，以防止球和水自重造成水头与隔离球脱离，导致上水的管道内进入大量空气，影响升压及造成气阻影响扫水。其次，球后端有一定的背压，清管器皮碗可以张开，清管器在管道中螺旋前进，避免了清管器底部始终处于较大受压位置，造成偏磨现象，降低了清管器的密封性，造成压缩空气浪费，增加设备运转时间，增加费用。
3.3、清管器的连续放置
管道第一次清管除外，管道二次清管与测径，管道第一遍与第二遍扫水，可以采取在第一个清管器放置运行后间隔2h左右再放入第二个清管器，以缩短连续清管的时间，时间间隔应考虑清管器的运行位置（清管器运行距离=发球后累计进气量/10*球后平均压力*管内径横截面积），尽量保证清管器在较平直段管段停留，避免清管器停留在转弯处造成卡阻现象。
4、结论
长输管道的清管、测径、试压是一项技术性很强的工作，根据施工过程中施工经验积累与技术数据统计，结合设计施工图以及管道沿线的地形及供水条件，对试压管段进行科学的划分，对试压设备进行的合理配置和使用，以及对试压过程的合理组织与安排，旨在推动实现试压工作的专业性，在管道投产后保证其安全平稳运行的同时，也使该项工作的工期和成本得到了有效的控制。
参考文献：
《工业泵选用手册》化学工业出版社
《风机、压缩机、泵安装工程施工及验收规范》 gb50275-2010