آزمايش خطوط لوله انتقال

آزمايش خطوط لوله انتقال (نفت و گاز)

1ـ كليات  

1ـ1 آزمايشات زير بعد از اتمام عمليات لوله گذاري و قبل از بهره داري آنها انجام مي گردد توضيح اين كه خطوط لوله هائي قابل آزمايش هستند كه در عمق بيش از 40 سانتي متري زير خاك مدفون باشند .

2ـ1 دستگاهها ، وسايل و ابزار مورد لزوم آزمايش كه مي بايست توسط پيمانكار تهيه گردد عمدتاً به شرح زير بوده ولي محدود به آنها نخواهد بود :

ـ اتصالات كمكي موقت نظير شيرها و فلنج ها و غيره   ـ كمپرسورها در ظرفيت هاي مختلف

ـ پمپ هاي مختلفه جهت پر نمودن و بالا بردن فشار داخل لوله مخازن آب و سوخت   ـ وسائل اندازه گيري فشار و درجه حرارت   ـ وسائل ثبت كننده فشار و درجه حرارت   ـ فشار سنج وزنه اي   ـ آب مصرفي   ـ فيلتر آب

ـ مواد ضد زنگ ، ضد يخ و خشك كننده و وسائل تزريق اين مواد به خط لوله   ـ ژنراتور برق

ـ وسائل و دستگاههاي لازم بر اي حمل و نقل از قبيل سايد بوم و غيره   ـ وسائل و لوازم ايمني مورد لزوم   ـ توپك ( PIG ) اندازه گير و توپك ياب

ـ تله هاي موقت فرستنده و گيرنده توپك ( PIG)

ـ وسائل مورد لزوم تعميرات احتمالي ناشي از آزمايش مانند موتور جوش و غيره

3ـ1 توپك (  PIG ) هاي پر كننده ، تميز كننده ، تخليه كننده ( وسائل مخابراتي موقت از طرف كارفرما تامين خواهد شد . )

4ـ1 آزمايش هايي كه بايد انجام گيرد :

الف ـ آزمايش مقاومت لوله   ب ـ آزمايش نشتي   ج ـ آزمايش تقاطع ها   د ـ آزمايش شيرها

5ـ1 برنامه آزمايشات هيدرو ا ستاتيكي :

ـ پيمانكار موظف است برنامه جز بجز آزمايشات را حداقل 15 روز قبل از شروع تهيه و از طريق مهندس يا نماينده او به تاييد بازرس فني برساند . بديهي است كليه آزمايشات بايستي طبق برنامه تاييد شده انجام گيرند .

ـ علاوه بر برنامه آزمايشات هيدرو ا ستاتيكي پروفيل خط لوله اجرا شده و هم چنين محل هاي جدايش و قسمت هايي كه مي بايست به طور جدا آزمايش شوند نيز آماده گردد.

ـ كليه آزمايشات هيدرو ا ستاتيكي بايستي در حضور مهندس يا نماينده او ، بازرس فني و نماينده واحد بهره برداري كننده ( ناظرين آزمايش ) انجام پذيرد و مي بايستي نامبردگان حداقل يك هفته قبل ، از آزمايش مطلع گردند .

ـ تسهيلات استقرار مستمر ناظرين بر آزمايش بايستي توسط پيمانكار در محل و در طول مدت آزمايش تأمين شود.

6ـ1 رعايت مسائل ايمني :

از نظر ايمني پيمانكار بايد كليه جوانب امور را در نظر گرفته و مشاراليه مسئول هر گونه حادثه اي ، ناشي از عملكرد نا ايمن كه در طول آزمايشات اتفاق خواهد افتاد مي باشد .

7ـ1 آزمايش شيرها و اتصالات كمكي موقت :

كليه شيرها و اتصالات لازم براي نصب دستگاههاي اندازه گيري و تخليه آب بايستي قبلاً مورد آزمايش قرار گيرد .   8ـ1اطمينان از درست كار كردن دستگاههاي اندازه گيري :

كليه دستگاههاي اندازه گيري بايستي توسط شركت ملي گاز ايران با يك سازمان مورد تاييد شركت ملي گاز ايران كنترل شده و براي آنها گواهي صحت كار صادر گردد . اين گواهي در موقع شروع آزمايشات بايستي از طريق مهندس يا نماينده او به بازرس فني ارائه گردد .

9ـ1 اتصالات جوش بعد از آزمايش

بعد از آزمايش چنا نچه شيرهاي تخليه موقت روي خط تعبيه شده باشد بايستي لوله را از دو طرف شير بريده و قطعه لوله اي كه قبلاً در كارگاه مورد آزمايش قرار گرفته به جاي قطعه لوله بريده شده جوش داده شود و از تمام جوشها راديوگرافي به عمل آيد .

10ـ1پيمانكار بايستي در موقع آزمايشات هر گونه تعميري كه لازم باشد انجام داده و حتي اگر آزمايش مورد قبول واقع نگرديد بايستي از خط رفع عيب نموده و آن را مجدداً آماده آزمايش نمايد .

11ـ1 گزارش نهائي مراحل انجام آزمايش

بعد از اتمام انجام كليه عمليات پيمانكار بايستي گزارش نهائي و كامل تهيه و بانضمام كليه اصل نمودارها به مهندس يا نماينده او تحويل نمايد .

2ـ روش كلي آزمايش خطوط لوله كه با فشار بيشتر از 5 كيلو گرم كار مي كنند :  

1ـ2 مشخصات دستگاههاي اندازه گيري

1- 1- 2 فشارسنجها

الف ـ دستگاههاي ثبات فشار ( PRESSURE  RECORDER):

حدود كار اين دستگاه بايستي از صفر تا 2000 و دقت كار آن 5/ 0 ، پوند بر اينچ مربع بوده و كاغذ ثبت نمودار تغييرات فشار آن از نوع 24 ساعته و دستگاه هفته كوك باشد .

• ـ فشار سنج مدل ساعتي (PRESSURE GAUGE ) :

حدود كار اين نوع فشار سنج ها از صفر تا 2000 و دقت آن بايستي يك پوند بر اينچ مربع باشد .

• ـ دستگاه فشار سنج وزنه اي ( DEAD WEIGHT TESTER ) :

حدود اين كار دستگاه از 5 تا 2000 و دقت آن 1 / 0 پوند بر اينچ مربع باشد .

2- 1- 2 حرارت سنج ها

الف ـ دستگاههاي ثبات درجه حرارت ( TEMPERATURE RECORDER ) :

حدود كار اين دستگاه از °F 20 ـ الي °F 150 و دقت آن 5 / 0 درجه فارنهايت خواهد بود .

ب ـ ميزان الحراره جيوه اي

حدود كار °F 20 ـ الي °F 150 و دقت 1 / 0 درجه فارنهايت براي دقت و سهولت كار مي توان از تره و مترهاي الكترونيكي استفاده نمود .

3- 1- 2 ساير دستگاهها :

ـ فيلتر آب با اندازه چشمه 150 ميكرون   ـ پمپ پر كننده :

اين پمپ با توجه به موقعيت و وضعيت ، قطر و مسير خطوط لوله از نظر پستي و بلندي انتخاب مي گردد ، به طوري كه خط لوله با سرعت ثابت پانزده متر در دقيقه پر شود تا از بوجود آمدن كيسه هاي هوا جلوگيري گردد .

ـ پمپ فشار قوي :

اين پمپ بايستي فشار لازم را براي آزمايش هيدرواستاتيكي با دبي مناسب تأمين نمايد .

ـ كنتور آب :

جهت اندازه گري مقدار آب مصرفي   2- 2 نصب دستگاه هاي اندازه گيري :

الف ـ دستگاههاي ثبات بايستي در محلي ( چادر ، كاروان ) ثابت و بدون لرزش نصب گردند كه تغييرات درجه حرارت روي آنها حداقل ممكنه باشد .

• ـ در فاصله 30 متري از ابتدا و انتهاي خط لوله يا شبكه روي لوله را برداشته و سطح آن را از مواد عايقي كاملاً پاك نموده و قسمت حساس دستگاه حرارت سنج ثبات را روي محل پاك شده قرار داده و مقداري پشم شيشه به طوري كه كاملاً آن را بپوشاند . روي آن قرار مي دهند و به وسيله نوار عايقي آن را روي لوله محكم كرده با خاك روي آن را پوشانده به طوري كه هم سطح اطراف گردد .
• ـ بايستي محل مناسبي براي نصب پمپ هاي پر كننده و فشار قوي فيلتر آب و دستگاه اندازه گري مقدار آب داخل شده به خطوط لوله و دستگاهها ارسال و دريافت توپك ها در نظر گرفته شود 3ـ2  تميز كردن خط :

پس از پايان عمليات احداث خط لوله بايستي آن را توسط هواي فشرده و توپك تميز كننده كاملاً تميز نموده و از طريق مهندس يا نماينده او به تاييد بازرس فني برسد .

4ـ3 عبور دادن توپك اندازه از داخل لوله ( GAUGING PIG ) :

الف ـ در خطوط لوله اي كه بايستي در طول بهره برداري با توپك تميز كننده مخصوص زمان بهره داري تميز شوند براي حصول اطمينان از يكنواختي قطر داخلي لوله در طول خط انجام عمليات توپك اندازه ضروري مي باشد . اين عمل پس از تميز كردن خط لوله انجام مي گيرد .

ب ـ قطر صفحه جلوي پيگ بايستي 95% قطر داخلي خط لوله باشد . پس از خروج توپك اندازه چنان چه وضه مطلوبي داشته باشد ، پس از تاييد بازرسي فني از آن عكسبرداري به عمل آمده و عكس آن در پرونده ظبط خواهد شد ، در غير اين صورت بايستي اشكالات خط مرتفع و مجدداً توپك اندازه استفاده شده تا وضع توپك خروجي رضايت بخش باشد .

5ـ 2 پر كردن خط

ابتدا بايستي مقاديري معادل حجم 100 متر از طول لوله را از آب پر كرده سپس توسط توپك پر كننده و پمپ تمام قسمت مورد آزمايش را از آب پر نمود . فشار آب خروجي پمپ به حدي بايد باشد كه بتواند توپك را با سرعت ثابت 15 متر در دقيقه به جلو براند . حجم آب جلوي پيگ در مواردي كه اختلاف ارتفاع زياد باشد بسته به صورت افزايش خواهد يافت . پس از رسيدن توپك يا توپكها به انتهاي قسمت مورد آزمايش بايستي حدود 20 دقيه آب تخليه شود تا اطمينان كامل از تخليه هوا از داخل خط به عمل آيد سپس شيرهاي تخليه را بسته و آزمايش عدم وجود هوا انجام مي گيردد .

6ـ2 آزمايش عدم وجود هوا ( پس از آزمايش مقاومت ) در خط لوله مي بايستي آزمايش زير را انجام داد ابتدا مي بايست حجم معيني از آب لوله برداشته شود و افت فشار توسط دستگاه فشارسنج وزنه اي به دقت اندازه گيري گردد. سپس اين افت فشار مي بايست از فرمول شماره (1) محاسبه شده و هر دو افت با هم مقايسه شده و نسبت آنها بدست آورده شود .

چنان چه نسبت PI     براي لوله هاي تا قطر 400 ميلي متر 90% و براي لوله هاي با قطر بيشتر از 400

   PO

ميلي متر 95% باشد مقدار هواي موجود در خط قابل قبول بوده و در نتايج آزمايش تاثيري ندارد .

چنان چه نسبت فوق از اعداد داده شده كمتر باشد هواي داخل لوله بيش از حد مجاز بوده و بايستي اين هوا از خط لوله خارج گردد و با تخليه مقادير زيادي از آب خط لوله و تزريق مجدد همزمان آب به خط لوله هوا را به حداقل رسانيد .

چنان چه خط لوله با ضخامتهاي ساخته شده باشد بايستي مقدار     D        را براي هريك از ضخامتها

                                                                     Ee

محاسبه نموده و معدل آنها را بدست آورده در فرمول شماره يك ( 1) قرار داد .

فرمول شماره يك ( 1)                                               m                                      = po       ( v ( x +   D

                                                                                        E

             افت فشار محاسبه اي   Po   =

افت فشار اندازه گرفته شده                                  p1     =                                       مقدار آب برداشته شده                                                  = m                             حجم خط لوله                                                             = v  ضريب فشردگي آب                                                      = X   قطر خارجي خط لوله                                                    = D

مدول يانگ                                        E  = 2/ 11 kg / cm²   ضخامت لوله                                                              =  e    واحد v و m  مساوي مي باشد .

مقدار x را از منحني ضميمه با توجه به درجه حرارتي كه خط لوله دارد بدست مي آوريم .

7ـ2 فشار آزمايش مقاومت:

فشار آزمايش مقاومت بايد به حدي باشد كه تنش حلقوي حاصله در لوله در پائين ترين نقطه خط برابر 110% تنش تسليمي ( SMYS ) و در بالاترين نقطه خط حداقل 95% تنش تسليمي ( SMYS ) لوله باشد در غير اين صورت بايستي خط را به قطعات كوچك تر تقسيم نمود تا شرايط فوق به دست آيد .

8ـ2 آزمايش مقاومت :

پس از رسيدن فشار به 40% تنش تسليمي ( SMYS ) نمودار تغييرات فشار در مقابل حجم آب افزوده شده به خط لوله تا حد فشار آزمايش را به دقت رسم كرده و مورد بررسي قرار مي گيرد از اين به بعد خط لوله به مدت 4 ساعت تحت اين فشار قرار گرفته چنان چه در طول 4 ساعت آزمايش فشار بيشتر از 7/0 كيلوگرم بر سانتي متر مربع افت پيدا نمود با تزريق آب به خط لوله فشار آن را بالا مي بريم و در صورتي كه فشار بيشتر از 7/0 كيلوگرم افزايش پيدا نمود با تخليه مقداري آب فشار آن را پائين آورده و مقدار آب تزريقي و يا تخليه شده را به دقت اندازه گيري كرده و يادداشت مي نماييم پس از پايان مدت آزمايش و برريس آن چنان چه آزمايش مورد تائيد قرار گرفت فشار را تا حد فشار آزمايش نشتي پائين مي آوريم .

9ـ2 يكنواخت شدن :

پس از تائيد آزمايش مقاومت و هم چنين آزمايش عدم وجود هوا فشار خط لوله را به حد فشار آزمايش نشتي ( كه در بالاترين نقطه ، در مناطق رديف (1) خط از 1/1 حداكثر فشار طراحي كمتر نباشد رسانيده و خط براي مدتي طبق شرح زير جهت يكنواخت شدن فشار و درجه حرارت تحت نظر قرار داده مي شود .

ـ لوله هاي تا قطر 400 ميلي متر يك روز

ـ لوله هاي با قطر بيشتر از 400 ميلي متر تا 750 ميلي متر دو روز   ـ لوله هاي با قطر بيشتر از 750 ميلي متر سه روز   10ـ 2 آزمايش نشتي :

هدف از اين آزمايش نداشتن افت فشار غير قابل توجيه مي باشد .

آزمايش نشتي به شرح زير انجام مي گيرد :

پس از پايان مدت فوق كه فشار و درجه حرارت در خط لوله به حال يكنواخت درآمد خط لوله آماده آزمايش نشتي مي باشد . از اين ساعت خط لوله به مدت 24 ساعت تحت آزمايش نشتي قرار گرفته و رأس هر ساعت فشار خط لوله و درجه حرارت محيط اندازه گيري شده و يادداشت مي گردد :

( فشار توسط دستگاه فشار سنج وزنه اي اندازه گيري مي شود ) پس از پايان مدت 24 ساعت آزمايش با بررسي و مقايسه نمودارهاي فشار درجه حرارت و ارقام يادداشت شده در مدت 24 ساعت نتيجه آزمايش بدست مي آيد .

( فرمول شماره 2 ) .

فرمول شماره 2

از روي منحني هاي ضميمه درجه حرارتي كه خط تحت آزمايش قرار داشته بدست مي آيد .

پس از محاسبات چنان چه مقدار P بدست آمده از مقدار H كمتر يا مساوي ، باشد آزمايش مورد قبول و چنان چه مقدار P  با اختلاف كمي از H بيشتر باشد ( از طريق مهندس يا نماينده او با تاييد بازرس فني ) آزمايش 24 ساعت ديگر نمديد شده و در غير اين صورت آزمايش مردود مي باشد و پيمانكار بايستي بررسي هاي لازم را به عمل آورده و علت افت فشار را مشخص و در رفع آن اقدام نموده و خط را مجدداً آزمايش نمايد .

11ـ2 فشار آزمايش نشتي :

فشار آزمايش نشتي در مناطق ( CLASS  LOCATION ) رديف ( 1) 1 / 1 ، مناطق رديف 2 ، 25 / 1 و در مناطق ( 3 و 4 ) ، 4/ 1 برابر حداكثر فشار بهره برداري خطوط لوله مي باشد . فشارهاي فوق حداقل بوده و بسته به نظر ناظرين بر آزمايش قابل افزايش است .

12 ـ 2 شرايط تمديد آزمايش نشتي

تمديد آزمايش نبايستي زودتر از سه روز بعد از آزمايش قبلي انجام گيرد در مواقعي كه تغييرات ناگهاني درجه حرارت ديده شود بايستي تامل نمود كه دماي زمين به حالت عادي برگشته سپس آزمايش شروع گردد . تا شروع آزمايش مجدد خط لوله بايستي در تمام مدت تحت نظر بوده و تغييرات فشار و درجه حرارت بايستي توسط دستگاههاي ثبات ثبت گردد .

13ـ2 آزمايش يك ساعته

براي لوله هايي كه مورد آزمايش قرار مي گيرند چنان چه حجم آنها كمتر از 10 متر مكعب باشد حداقل زمان آزمايش يك ساعت و حداكثر آن با تائيد بازرس فني و با توجه به موقعيت و وضعيت خط لوله در زمان آزمايش تعيين مي گردد .

14 ـ 2 بررسي نتيجه آزمايش

چنان چه بعد از آزمايش با توجه به تغييرات درجه حرارت اختلاف بين فشار شروع آزمايش و فشار خاتمه آزمايش كمتر از 5 پوند بر اينچ مربع باشد آزمايش مورد قبول و چنان چه اين مقدار مساوي و يا كمي بيشتر از 5 پوند بر اينچ مربع باشد آزمايش تمديد شده و اگر مقدار اختلاف خيلي بيشتر از 5 پوند بر اينچ مربع باشد آزمايش مردود مي باشد ، زمان آزمايش يك ساعته توسط بازرس فني تعيين مي گردد .

فشار شروع آزمايش                                                          = P1   فشار انتهاي آزمايش                                                         = P2   آزمايش مورد تاييد است ( پوند بر اينچ مربع )              5  < P1 – P2 آزمايش بايستي تمديد گردد ( پوند بر اينچ مربع )         5  <  P1  –  P2  15 ـ 2 تخليه و خشك كردن

پس از تاييد آزمايش نشتي توسط ناظرين بر آزمايش بايستي خط لوله از آب تخليه و خشك گردد . چنان چه به عللي آب بايد مدتي در لوله باقي بماند بايستي مواد ضد زنگ به آب آزمايش افزوده شود به هر صورت حتي اگر آب داراي مواد ضد زنگ هم باشد بيشتر از شش ماه نمي توان آب را داخل لوله نگاهداشت و بايستي آب را از خط تخليه و آنرا خشك نمود .

پس از تخليه آب كه توسط چند توپك كه با هواي گرم به جلو را نده مي شود انجام مي شود انجام مي گيرد ( بايد دقت شود كه آب تخليه شده از لوله خساراتي به بار نياورد ) بايستي خط لوله را كاملاً خشك نمود .

حتي براي اطمينان از خشك شدن كامل بايستي از متانول استفاده نمود به هر جهت هوائي كه از انتهاي خط خارج مي شود بايستي كاملاً خشك بوده و هيچ گونه رطوبتي با خود نداشته باشد .

اگر پس از خشك كردن خط لوله مورد استفاده قرار نگرفته و مدتي بايستي خالي بماند ، خط را با نيتروژن و يا گازهاي بي اثر با فشار يك كيلو گرم بر سانتي متر مربع پر نموده و تا زمان بهره برداري تحت اين فشار نگاهداشته شود .

در چنين شرايطي تهيه گاز بي اثر به عهده كارفرما مي باشد .

         جهت شرکت در دوره های خطوط لوله انتقال نفت و گاز با پشتیبانی تماس بگیرید.