第5卷第4期技術(shù)探討2015年2月CONSTRUCTION天然氣長(zhǎng)輸管道設(shè)計(jì)原理分析劉磊安旭東中石油昆侖燃?xì)庥邢薰竞颖笔?065701摘要:天然氣長(zhǎng)輸管道是天然氣運(yùn)輸?shù)幕颈Ｕ希烊粴夤艿佬螒B(tài)隨著沿線地形的變化而改變，目前，隨著天然氣和石油工業(yè)迅猛發(fā)展，長(zhǎng)輸管道向著大口徑發(fā)展，因此，對(duì)長(zhǎng)輸管道施工的技術(shù)要求越來(lái)越高，本文介紹了天然氣長(zhǎng)輸管道的一些關(guān)鍵施工技術(shù)，如干燥、防腐、焊接等，以期為長(zhǎng)輸管道的工程施工提供一些有益的借鑒。關(guān)鍵詞:天然氣;長(zhǎng)輸;管道施工中圖分類(lèi)號(hào): F407文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A引言:2.3沖刷地段的施工質(zhì)量目前，我國(guó)大部分城市已經(jīng)由天然氣取代了煤氣和液化氣，成為一-種新對(duì)河流及沖溝直穿時(shí)管線不加套管;沿河流及沖溝敷設(shè)時(shí)，加鋼套管保型、綠色、高效的能源，并且，未來(lái)的應(yīng)用趨勢(shì)將會(huì)越來(lái)越廣泛。隨著天然 護(hù)。同時(shí)管溝回填時(shí)采用軟土墊層， 河床或溝底若是基巖采用混凝土連續(xù)澆氣的應(yīng)用進(jìn)入千家萬(wàn)戶，天然氣長(zhǎng)輸管道的設(shè)計(jì)和施工工作也越來(lái)越多，所注封頂: 對(duì)于土質(zhì)河床，管頂埋深應(yīng)在河床沖刷深度以下1.0m，并用水泥沙謂天然氣長(zhǎng)輸管道，就是把經(jīng)過(guò)凈化之后的天然氣輸送到城市中各個(gè)用戶的漿 封管，然后用粒徑不小于300mm的片石粗化河床，兩岸做水工保護(hù)護(hù)岸。管道。此項(xiàng)工程由于輸送物質(zhì)的特殊性，也就具有高技術(shù)、高投入、高風(fēng)險(xiǎn) 河流岸坡的防護(hù)分河岸護(hù)坡和擋墻防護(hù)兩種情形:當(dāng)岸坡較緩時(shí)采用水泥砂的特點(diǎn)。本文將對(duì)天然氣長(zhǎng)輸管道的設(shè)計(jì)和施工程序做簡(jiǎn)要介紹，漿砌片石護(hù)坡;當(dāng)岸坡較陡時(shí)采用水泥砂漿砌條石擋土墻:河溝較窄時(shí)，兩大家 都知道，在國(guó)際上，原油、成品油、天然氣及常溫狀態(tài)下呈現(xiàn)流體岸 做水工保護(hù)后，不采用混凝土澆注封頂，用片石粗化河床?？傊?，在天然性質(zhì)的各類(lèi)化工產(chǎn)品的運(yùn)輸主要是依靠長(zhǎng)輸管道的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的。隨著我國(guó)氣長(zhǎng)輸管道施工中，要建立質(zhì)量管理體系。對(duì)關(guān)鍵因素要層層把關(guān)、嚴(yán)格控經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，石油天然氣及石油化工工業(yè)的發(fā)展相當(dāng)迅速，以西氣東輸工程制。 只有這樣，施工技術(shù)質(zhì)量才能滿足長(zhǎng)輸壓力管道焊接施工質(zhì)量的可靠性為標(biāo)志，我國(guó)的長(zhǎng)輸管道建設(shè)高峰期已經(jīng)到來(lái)。長(zhǎng)輸油氣管道越來(lái)越向大口和經(jīng)濟(jì) 性的要求徑、高壓力輸送方向發(fā)展。那么研究天然氣長(zhǎng)輸管道施工技術(shù)具有很強(qiáng)的實(shí)2.4 管道防腐技術(shù)際意義管道防腐層質(zhì)量的好壞將直接影響到管線運(yùn)營(yíng)的安全和使用壽命，特別1天然氣長(zhǎng)輸管道 的特點(diǎn)分析是天然氣高壓管線進(jìn)人人口較為密集的地區(qū)后，運(yùn)營(yíng)安全更是至關(guān)重要。這般來(lái)說(shuō)，天然氣長(zhǎng)輸管道大部分埋設(shè)于地下，受地形的限制少，占地 就要求高壓管線的防腐技術(shù)不斷地提高和發(fā)展。首先要合理選擇防腐材料,少，運(yùn)輸量大，而且管道還可以縮短運(yùn)輸距離，確保密閉安全，輸送受惡劣長(zhǎng)輸管道的補(bǔ)口防腐建議采用環(huán)氧樹(shù)脂/輻射交聯(lián)聚乙烯熱收縮帶三層結(jié)構(gòu)，氣候的影響小，無(wú)噪音，能夠長(zhǎng)期連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，油氣損耗小，對(duì)環(huán)境污染底漆 使用無(wú)溶劑環(huán)氧樹(shù)脂底漆。同時(shí)補(bǔ)口前對(duì)補(bǔ)口部位建議用噴砂除銹技術(shù)較少，易于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集中監(jiān)控，便于管理，現(xiàn)代化管道運(yùn)輸系統(tǒng)的自動(dòng)化程進(jìn)行表面處理，設(shè)備采用噴砂機(jī)，除銹用砂采用石英砂，表面預(yù)處理質(zhì)量應(yīng)度很高，勞動(dòng)生產(chǎn)率高，能耗少，運(yùn)費(fèi)低"。所以，管道運(yùn)輸是天然氣輸送達(dá)到 《涂裝前鋼材表面銹蝕等級(jí)和除銹等級(jí)》規(guī)定的Sa21/2級(jí)。對(duì)焊口進(jìn)行的最優(yōu)選擇的，根據(jù)中國(guó)長(zhǎng)輸管道施工標(biāo)準(zhǔn)，我們將其施工流程分為:測(cè)量補(bǔ)口施 工時(shí)，先將補(bǔ)口搭接部位的聚乙烯層打磨至表面粗糙，再用火焰加熱放線一-征地掃線一 運(yùn)管一布管一 管溝開(kāi)挖一敷設(shè)輕型軌道一 -沿軌道發(fā)器 對(duì)補(bǔ)口部位進(jìn)行預(yù)熱，按熱收縮帶產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)的要求控制預(yù)熱溫度并進(jìn)行送管道段一組裝焊接管道管道探傷一 地面檢測(cè)等。補(bǔ)口施工。2實(shí)際天然氣管道施工技術(shù)要點(diǎn)2.5、 天然氣長(zhǎng)輸管道設(shè)計(jì)原理2.1嚴(yán)格進(jìn)行管道選線在管道選線中，首先要嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家和行業(yè)的相隨著儀表自動(dòng)化技術(shù)、通信技術(shù)及信息技術(shù)的發(fā)展，目前已廣泛采用關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，以及國(guó)家和地方的法律、法規(guī)。同時(shí)貫徹安全第一-的原監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)"(簡(jiǎn)稱SCADA系統(tǒng))來(lái)完成對(duì)天然氣管道輸送的自則，確保管道長(zhǎng)期安全可靠運(yùn)行，在線路選擇中優(yōu)化比選，消除不利因素。動(dòng)監(jiān)控和自動(dòng)保護(hù)，并已成為管道自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本模式選擇合理走向，處理好與現(xiàn)有管線的關(guān)系，力求線路順直，縮短線路長(zhǎng)度,SCADA系統(tǒng)包括:調(diào)度控制中心;后備控制中心;輸氣管理處監(jiān)視終節(jié)省鋼材和投資。盡量繞避施工難點(diǎn)、不良工程地質(zhì)段和地震活動(dòng)斷裂帶。站控系統(tǒng);遠(yuǎn)控終端RTU;流量計(jì)量和貿(mào)易管理;氣體管理系統(tǒng);模擬其次在符合線路總體走向的條件下，合理選擇大中型河流穿跨越位置。還有仿真系統(tǒng)。調(diào)度控制中心可向各站控系統(tǒng)發(fā)出調(diào)度指令，由站控系統(tǒng)完成控線路走向盡量避開(kāi)自然保護(hù)區(qū)和文物保護(hù)區(qū)，注重環(huán)境保護(hù)和水土保持，當(dāng)制功能; 調(diào)度控制中心通過(guò)通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)資源共享、信息的實(shí)時(shí)采集和集中繞避不開(kāi)時(shí)，應(yīng)盡量減少通過(guò)長(zhǎng)度，并征得主管部門(mén)同意。裸敷管線應(yīng)注意處理。管線的防曬及設(shè)防護(hù)欄、警示牌禁止人員攀越，防止危及管線及人員安全。通信系統(tǒng)是為長(zhǎng)輸管道的生產(chǎn)調(diào)度、巡線搶修等提供多種通信業(yè)務(wù)。E此外管線選線時(shí)，除考慮地質(zhì)情況、線路整體走向外，還應(yīng)充分考慮施工難前 建設(shè)的天然氣長(zhǎng)輸管道，施工工藝中自動(dòng)化程度較高、維護(hù)人員又比較度度水土保護(hù)工程量，確保管線安全及施工可行性回。少，這就要求通信系統(tǒng)技術(shù)要先進(jìn)，運(yùn)行要穩(wěn)定可靠，傳輸?shù)馁|(zhì)量要高，盡2.2嚴(yán)格控制管道干燥量減少日常維護(hù)工作量在正式投產(chǎn)前，大多數(shù)天然氣長(zhǎng)輸管道都要進(jìn)行管道試壓，目前，水試一般天然氣長(zhǎng)輸管道 的通信部分包括:光傳輸系統(tǒng)、電視監(jiān)控系統(tǒng)、周壓最安全的也是比較常用的一種試壓方式， 但這種試壓方法也為此后的管道界安防系統(tǒng)、會(huì)議電視系統(tǒng)、程控電話交換系統(tǒng)、局域網(wǎng)辦公自動(dòng)化系統(tǒng)、運(yùn)行留下了一定的安全隱患。在后期清管過(guò)程中，因?yàn)楹茈y將管道內(nèi)的積水巡線搶修 及應(yīng)急通信系統(tǒng)、公網(wǎng)備用通信系統(tǒng)等部分。通信實(shí)現(xiàn)方式-般采清理干凈，對(duì)長(zhǎng)輸管道而言，管道內(nèi)部積水的危害極大，經(jīng)常出現(xiàn)損壞或冰用光纖通信、DDN公網(wǎng)通信、GPRS無(wú)線通信及衛(wèi)星通信等堵閥廣]附件的事故，給管道的運(yùn)營(yíng)帶來(lái)極大的風(fēng)險(xiǎn)，因此，在天然氣管道正決定天然氣長(zhǎng)輸管道使用壽命的三大主要因素是:管道在沖刷地段的施式投運(yùn)前，應(yīng)嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《天然氣管道試運(yùn)行投產(chǎn)規(guī)范》對(duì)天然氣長(zhǎng)工質(zhì)量 、管道的防腐質(zhì)量以及管道的焊接質(zhì)量，其中最重要的就是管道的焊輸管道進(jìn)行干燥和脫水處理”，使管道內(nèi)空氣濕度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求，干燥處:接質(zhì)量， 目前，自動(dòng)焊焊接技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的運(yùn)用，尤其是借助于電氣理應(yīng)注重以下兩點(diǎn)。和機(jī)械的焊接工藝使整個(gè)焊接過(guò)程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，自動(dòng)焊主要優(yōu)勢(shì)是:焊接質(zhì)2.2.1 深度除水量高并且穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)性好、焊接速度快、對(duì)焊工的技術(shù)水平要求較低，但在水壓試驗(yàn)、除水完成后，還需用清管列車(chē)或清管器進(jìn)行深度除水，尤是， 由于埋弧焊焊接過(guò)程的限制，固定管的自動(dòng)焊接還是難以實(shí)現(xiàn)的。其是對(duì)于管段連頭處，清管列車(chē)最好由--枚高密度泡沫清管器和兩枚直板清3結(jié)語(yǔ)管器組成，清管器的運(yùn)行速度應(yīng)盡量慢，最好控制在4km/h ~ 8km/h以內(nèi)，總的來(lái)說(shuō)，在天然氣長(zhǎng)輸管道施工中，首先要建立工程質(zhì)量監(jiān)控體系，各清管器的間距設(shè)置為3kmc對(duì)關(guān)鍵施工程序應(yīng)嚴(yán)格控制、層層把關(guān)，只有這樣，施工質(zhì)量才能滿足天然2.2.2 管道干燥氣長(zhǎng)輸管道的經(jīng)濟(jì)性、可靠性的要求。在完成深度除水后，建議使用露點(diǎn)為-40C的干空氣對(duì)管道進(jìn)行微正壓參考文獻(xiàn):吹掃，通過(guò)多次發(fā)射泡沫清管器，并利用泡沫清管器的吸水、機(jī)械效應(yīng)進(jìn)一[1]王疆戈.世界油氣管道現(xiàn)狀[D.中國(guó)石化, 2004 (07): 2-3.2]龔志步吸收管道中的殘留水分，直至管道出口處的空氣露點(diǎn)達(dá)到-20C、泡沫清平， 高壓燃?xì)夤艿婪栏┕ぜ夹g(shù)研究田上海煤氣，2005 (02):管器的增重已經(jīng)很不明顯時(shí)停止。[3]葉學(xué)禮.輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范北京:中國(guó)計(jì)劃出版社，2003文章被我刊收錄，以上為全文。此文音編碼，201 5F2952