摘要：

 本文依据相关理论、标准、规范，结合山西煤层气管道工程，论证了空气试压的可

行性、安全性，陈述了空气试压流程及方法和环境温度对试压的影响。

 

　　

Abstract： This article， based on relevant theories， standards and norms， combined with 

Shanxi CBM pipeline project， demonstrated the feasibility and safety of the air pressure test，

 

stated the air pressure test process and the impact of methods and environmental temperature on 
the pressure test. 
　　关键词：

 空气试压；强度试压；严密性试验；爆炸范围 

　　

Key words： air pressure test；strength pressure test；tightness test；explosive range 

　　

0 引言 

　　山西煤层气（天然气）管道工程约

85%的管道地处吕梁山脉，管道所经地区地形、地貌

和地质条件非常复杂，区域内水源匮乏，即使部分水源充足地区，也因环境污染而导致水
质远未达到试压用水条件，且试压工期主要集中在冬季，因此通过参建相关方的调研评估
决定该工程一、二级地区采用空气试压。

 

　　

1 空气试压的可行性及应用 

　　目前，管道试压主要遵循美国、加拿大等西方国家以及我国的规范和标准。并且我国的
标准

GB50369 与美国国家标准 ANSI/ASME B31.8，在试压介质选择原则上有共同之处，两

者都规定可以使用空气作为试压介质。

 

　　依据我国《输气管道工程设计规范》（

GB 50251-2003）10.2.3[1]与《油气长输管道工程

施工和验收规范》（

GB50369-2006）14.1.6 中“输气管道位于一、二级地区的管段可采用气体

或水作试压介质

”[2]。因此，山西煤层气（天然气）二期管道一级和二级地区可采用空气进

行压力试验。

 

　　到目前为止，国内外已有多条长输管道采用了空气（天然气）试压方法。欧美国家在大
型高压输气干线上进行气压试验的实例较少，主要有加拿大

Norman Wells 管道的气压试验。

苏联应用的实例最著名的是西伯利亚

—中央的 6 条输气管道系统气压（天然气）试验，其

中

10721km 的管道采用天然气试压。 

　　随着我国管道建设事业的迅速发展，我国多条位于一、二级地区的输气管道采用空气进
行了气压试验，主要有陕京输气管道、涩宁兰输气管道、西气东输管道等。山西煤层气（天然
气）管道工程一、二级地区管道采用空气作为试压介质无论是标准、规范，还是技术上都是
可行的。

 

　　

2 空气试压的安全性分析 

　　

2.1  钢管止裂分析  气压试验的韧性分析，根据相关管道止裂公式 [3]：Battelle：

CVN=2.382×10-5б■■（Rt）1/3 （1） 
　　

AISI：CVN=2.377×10-4б■■D0.5 （2） 

　 　 式 中 ：

CVN—2/3 尺 寸 夏 比 试 样 冲 击 韧 性 值 /J ； бh— 环 向 应 力 /MPa ； D— 钢 管 外

径

/mm；R—钢管半径/mm；t—钢管壁厚/mm。 

　　采用以上公式，对山西煤层气（天然气）管道一、二级地区的各种型号管道的

CVN 值

进行了计算，结果见表

1。 

　　山西煤层气（天然气）管道工程，按照其管材数据单中的夏比冲击功显示可知，

X70

管材

-20

℃时的夏比冲击功平均值为 135J；X60 管材-10℃时的夏比冲击功平均值为 100J；

X52 管材-5

℃时的夏比冲击功平均值为 90J；由此可见以上各种管材的夏比冲击功试验值远

高于计算值。因此，理论上在进行气压试验时，以上管材管体的韧性是满足要求的。

 

　　

2.2 空气试压时发生爆炸的危害区域 

　　

2.2.1 爆炸能量 管道爆炸时仅在瞬间泄压，未来得及与外界发生热量交换，因此是一个

绝热膨胀过程，其爆炸能量为理想气体绝热膨胀所释放的能量。公式为：