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摘要：目前我国天然气管道总里程已达到7.7万km，已建成的管线如陕京一至四线，西气东输一至三线，目前在建的中俄东线都成为国家重点工程，预计2025年全国天然气管道总长度将达16.3万km，管道建设将迎来有一个高峰期。试压又做为管道建设中对管材和焊接质量检验的一道重要工序，起着非常重要的作用。目前国内长输管道建设大多采用水压试验，气压试验应用较少。结合国内相关规范，本文对气压试验的相关技术要求作以探讨研究。
试压是长输管道施工中的一道非常重要的工序，是管材本体质量和现场焊缝质量的综合检验，是确保管道安全运行的重要保证。目前国内长输管道建设主要采用水压试验，气压试验应用相对较少。但在一些水源不易获得的缺水地区或气温较低的地区，水压试验难以保证，就需要采用气体进行试压。由于气压试验失败导致管道爆裂比用水试压导致管道爆裂产生的危害要大得多，因此应慎重决定选择用气体进行试压。本文主要结合国内相关规范对气压试验的相关规定进行探讨。
1、国内规范现状
目前国内相关规范对试压规定不一致，特别是气压试验规定各不相同。如《油气长输管道工程施工及验收规范》（GB50369）中规定：“输油管道气压试验强度为1.1倍的设计压力，严密性试验为设计压力；输气管道一级地区气压强度试验为1.1倍设计压力，严密性试验为设计压力，二级地区气压强度试验为1.25倍设计压力，严密性试验为设计压力。”《石油天然气站内工艺管道工程施工规范》（GB50540）中规定：“强度试验应以洁净水为试验介质，特殊情况下经建设单位（或监理）批准，设计压力6.4MPa及以下可采用空气作为试验介质。工艺管道以空气为介质的强度试验，试验压力应为设计压力的1.15倍，严密性试验压力与设计压力相同。”《输油管道工程设计规范》（GB50253）中对输油管道未提到气压试验要求。《输气管道工程设计规范》（GB50251）中规定：“一级二类地区、二级地区可采用空气做强度试验介质，强度试验压力为设计压力的1.25倍，严密性试验压力为设计压力。三、四级地区和输气站场在具备表1要求时方可采用气体作为强度试验介质，同时规定输气管道线路和阀室严密性试验可采用空气作为试验介质，输气工艺场站严密性试验应采用空气作为试验介质。”
表1三、四级地区的管道及输气站和阀室内的工艺管道空气试压条件
注：表中σs为钢管标准规定的最小屈服强度（MPa）
通过以上可以看出每个规范对采取气压试验的依据不统一，气压试验的标准也存在不一致的情况，导致在具体操作过程中存在较大的困难。本文结合《输气管道工程设计规范》（GB50251）中相关要求对气压试验作以说明。
2、气压试验相关技术要求
升压过程应分阶段缓慢进行，升压速率不应大于1MPa/h。升压到系统试验压力的10%时稳压时间不少于5min，如果没有泄漏应继续缓慢上升到试验压力的50%；往后每增加10%的试验压力时均应进行稳压，检查是否有泄漏及异常响声，无异常后方可继续升压。当压力上升到强度试验压力后，开始稳压，时间不少于4h，无泄漏、无爆裂为合格。强度试压完成后将压力降至设计压力进行严密性试验。升压过程中试压区域内无关人员严禁进入，当升压至50%试验压力时，巡检人员应至少在管线6m以外进行巡查。试压完成后，管道泄压过程中，应缓慢开启泄压阀。气体试压介质应采用空气或其他不易燃和无毒的气体。试压中如有泄漏，应禁止带压修补，修补合格后重新进行试压。气压试验强度及严密性试验应以无泄漏为合格。
3、气压试验相关事例
国内某新建输气管道管径1219mm，材质X80，壁厚26.4mm，设计压力12MPa，现位于三级地区，人口稠密区，恰逢冬季，项目要求必须投产，为了保证工期，经研究现场采取气压进行试验，根据表1三级地区试验条件，现场试验压力产生的环向应力<50%σs，根据环向应力计算公式：
σ环=PD/2t
P-管道最大试验压力
D-管道直径
t-管道壁厚
σ环=P×1219/2×26.4<50%×555（注：X80钢最小屈服强度为555MPa）
经计算得知P<12.01MPa，此处如采用气压试验，强度试验最大压力应不超过12.01MPa，因此，在三、四级地区是否选择采用气体进行试压要慎重，必须经过计算，确定试验的最大压力，才能确保试压安全。对于一级二类地区、二级地区根据实际情况选择是否采用空气或水进行试压，如采用空气进行试压，强度试验为1.25倍的设计压力，严密性试验为设计压力。
输气站场气压试验，强度试验压力同样需要按照上述公式计算确定强度试验的最大压力。输气场站严密性试验应采用空气作为试验介质，明确要求输气场站无论强度试验采用空气或水，严密性试验必须采用空气进行试压。由于输气场站存在法兰、螺纹、卡套、阀门填料函等多种密封方式，具有泄漏点多的风险。根据近几年工程实践表明，采用水做严密性试验后，投产进气时，容易发生天然气泄漏。用空气作为严密性试验介质能更容易检测工艺系统的严密性能，并满足生产运行的实际需要。由于输气场站在严密性试验前已进行了1.5倍设计压力下的强度试压，在设计压力作用下气体进行严密性试验不存在因强度问题而带来的安全风险。
4、气压试验安全环保要求
输气管道气压试验应严格遵循国家和行业有关HSE方面的法律法规。在试压之前应采取形式多样的方法向管线沿途经过的村民进行宣传，让沿途村民了解试压的时间及试压过程可能存在的风险危害和防范措施等。试压之前必须编制专项施工方案并经各方进行充分论证，做好风险识别。试压作业坑应满足安全施工的基本要求，应设有不少于两条的安全通道或安全梯。在试压的首端及末端应设有防风防雨棚，确保施工人员能在大风大雨天气正常工作，并且确保仪表设备的正常使用。试压过程中，试压设备应位于管线50m范围以外，对于小于4MPa试验压力的管线，应将两侧80m范围设置为警戒区；对于大于4MPa试验压力的管线，应将两侧100m范围设置为警戒区。在警戒区内严禁外人进入，并设专职流动岗哨进行监控。试压施工人员要保持充足的安全距离，试压施工现场应设置警戒线，夜间施工必须保证照明条件符合要求。气体的排放口不得设在人口居住稠密区、公共设施集中区。
参考文献：
[1]《输气管道的气压试验技术》（油气输运，2003，22（2）42-47）
[2]《输气管道工程设计规范》（GB50251）
[3]《油气管道清管、试压及干燥技术规定》（CDP-G-OGP-OP-027-2012）