天然氣長(cháng)輸管道設計原理分析

第5卷第4期技術(shù)探討2015年2月CONSTRUCTION天然氣長(cháng)輸管道設計原理分析劉磊安旭東中石油昆侖燃氣有限公司河北省 065701摘要:天然氣長(cháng)輸管道是天然氣運輸的基本保障，天然氣管道形態(tài)隨著(zhù)沿線(xiàn)地形的變化而改變，目前，隨著(zhù)天然氣和石油工業(yè)迅猛發(fā)展，長(cháng)輸管道向著(zhù)大口徑發(fā)展，因此，對長(cháng)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(cháng)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(cháng)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(cháng)輸;管道施工中圖分類(lèi)號: F407文獻標識碼: A引言:2.3沖刷地段的施工質(zhì)量目前，我國大部分城市已經(jīng)由天然氣取代了煤氣和液化氣，成為一-種新對河流及沖溝直穿時(shí)管線(xiàn)不加套管;沿河流及沖溝敷設時(shí)，加鋼套管保型、綠色、高效的能源，并且，未來(lái)的應用趨勢將會(huì )越來(lái)越廣泛。隨著(zhù)天然 護。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澆氣的應用進(jìn)入千家萬(wàn)戶(hù)，天然氣長(cháng)輸管道的設計和施工工作也越來(lái)越多，所注封頂: 對于土質(zhì)河床，管頂埋深應在河床沖刷深度以下1.0m，并用水泥沙謂天然氣長(cháng)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(hù)的漿 封管，然后用粒徑不小于300mm的片石粗化河床，兩岸做水工保護護岸。管道。此項工程由于輸送物質(zhì)的特殊性，也就具有高技術(shù)、高投入、高風(fēng)險 河流岸坡的防護分河岸護坡和擋墻防護兩種情形:當岸坡較緩時(shí)采用水泥砂的特點(diǎn)。本文將對天然氣長(cháng)輸管道的設計和施工程序做簡(jiǎn)要介紹，漿砌片石護坡;當岸坡較陡時(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，在國際上，原油、成品油、天然氣及常溫狀態(tài)下呈現流體岸 做水工保護后，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)品的運輸主要是依靠長(cháng)輸管道的方式來(lái)實(shí)現的。隨著(zhù)我國氣長(cháng)輸管道施工中，要建立質(zhì)量管理體系。對關(guān)鍵因素要層層把關(guān)、嚴格控經(jīng)濟的發(fā)展，石油天然氣及石油化工工業(yè)的發(fā)展相當迅速，以西氣東輸工程制。 只有這樣，施工技術(shù)質(zhì)量才能滿(mǎn)足長(cháng)輸壓力管道焊接施工質(zhì)量的可靠性為標志，我國的長(cháng)輸管道建設高峰期已經(jīng)到來(lái)。長(cháng)輸油氣管道越來(lái)越向大口和經(jīng)濟 性的要求徑、高壓力輸送方向發(fā)展。那么研究天然氣長(cháng)輸管道施工技術(shù)具有很強的實(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(xiàn)運營(yíng)的安全和使用壽命，特別1天然氣長(cháng)輸管道 的特點(diǎn)分析是天然氣高壓管線(xiàn)進(jìn)人人口較為密集的地區后，運營(yíng)安全更是至關(guān)重要。這般來(lái)說(shuō)，天然氣長(cháng)輸管道大部分埋設于地下，受地形的限制少，占地 就要求高壓管線(xiàn)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，運輸量大，而且管道還可以縮短運輸距離，確保密閉安全，輸送受惡劣長(cháng)輸管道的補口防腐建議采用環(huán)氧樹(shù)脂/輻射交聯(lián)聚乙烯熱收縮帶三層結構，氣候的影響小，無(wú)噪音，能夠長(cháng)期連續穩定運行，油氣損耗小，對環(huán)境污染底漆 使用無(wú)溶劑環(huán)氧樹(shù)脂底漆。同時(shí)補口前對補口部位建議用噴砂除銹技術(shù)較少，易于實(shí)現遠程集中監控，便于管理，現代化管道運輸系統的自動(dòng)化程進(jìn)行表面處理，設備采用噴砂機，除銹用砂采用石英砂，表面預處理質(zhì)量應度很高，勞動(dòng)生產(chǎn)率高，能耗少，運費低"。所以，管道運輸是天然氣輸送達到 《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》規定的Sa21/2級。對焊口進(jìn)行的最優(yōu)選擇的，根據中國長(cháng)輸管道施工標準，我們將其施工流程分為:測量補口施 工時(shí)，先將補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(xiàn)一-征地掃線(xiàn)一 運管一布管一 管溝開(kāi)挖一敷設輕型軌道一 -沿軌道發(fā)器 對補口部位進(jìn)行預熱，按熱收縮帶產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)的要求控制預熱溫度并進(jìn)行送管道段一組裝焊接管道管道探傷一 地面檢測等。補口施工。2實(shí)際天然氣管道施工技術(shù)要點(diǎn)2.5、 天然氣長(cháng)輸管道設計原理2.1嚴格進(jìn)行管道選線(xiàn)在管道選線(xiàn)中，首先要嚴格執行國家和行業(yè)的相隨著(zhù)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)設計標準和規范，以及國家和地方的法律、法規。同時(shí)貫徹安全第一-的原監控與數據采集系統"(簡(jiǎn)稱(chēng)SCADA系統)來(lái)完成對天然氣管道輸送的自則，確保管道長(cháng)期安全可靠運行，在線(xiàn)路選擇中優(yōu)化比選，消除不利因素。動(dòng)監控和自動(dòng)保護，并已成為管道自動(dòng)控制系統的基本模式選擇合理走向，處理好與現有管線(xiàn)的關(guān)系，力求線(xiàn)路順直，縮短線(xiàn)路長(cháng)度,SCADA系統包括:調度控制中心;后備控制中心;輸氣管理處監視終節省鋼材和投資。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;遠控終端RTU;流量計量和貿易管理;氣體管理系統;模擬其次在符合線(xiàn)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。調度控制中心可向各站控系統發(fā)出調度指令，由站控系統完成控線(xiàn)路走向盡量避開(kāi)自然保護區和文物保護區，注重環(huán)境保護和水土保持，當制功能; 調度控制中心通過(guò)通信系統實(shí)現資源共享、信息的實(shí)時(shí)采集和集中繞避不開(kāi)時(shí)，應盡量減少通過(guò)長(cháng)度，并征得主管部門(mén)同意。裸敷管線(xiàn)應注意處理。管線(xiàn)的防曬及設防護欄、警示牌禁止人員攀越，防止危及管線(xiàn)及人員安全。通信系統是為長(cháng)輸管道的生產(chǎn)調度、巡線(xiàn)搶修等提供多種通信業(yè)務(wù)。E此外管線(xiàn)選線(xiàn)時(shí)，除考慮地質(zhì)情況、線(xiàn)路整體走向外，還應充分考慮施工難前 建設的天然氣長(cháng)輸管道，施工工藝中自動(dòng)化程度較高、維護人員又比較度度水土保護工程量，確保管線(xiàn)安全及施工可行性回。少，這就要求通信系統技術(shù)要先進(jìn)，運行要穩定可靠，傳輸的質(zhì)量要高，盡2.2嚴格控制管道干燥量減少日常維護工作量在正式投產(chǎn)前，大多數天然氣長(cháng)輸管道都要進(jìn)行管道試壓，目前，水試一般天然氣長(cháng)輸管道 的通信部分包括:光傳輸系統、電視監控系統、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、會(huì )議電視系統、程控電話(huà)交換系統、局域網(wǎng)辦公自動(dòng)化系統、運行留下了一定的安全隱患。在后期清管過(guò)程中，因為很難將管道內的積水巡線(xiàn)搶修 及應急通信系統、公網(wǎng)備用通信系統等部分。通信實(shí)現方式-般采清理干凈，對長(cháng)輸管道而言，管道內部積水的危害極大，經(jīng)常出現損壞或冰用光纖通信、DDN公網(wǎng)通信、GPRS無(wú)線(xiàn)通信及衛星通信等堵閥廣]附件的事故，給管道的運營(yíng)帶來(lái)極大的風(fēng)險，因此，在天然氣管道正決定天然氣長(cháng)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前，應嚴格按照國家標準《天然氣管道試運行投產(chǎn)規范》對天然氣長(cháng)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”，使管道內空氣濕度達到標準的要求，干燥處:接質(zhì)量， 目前，自動(dòng)焊焊接技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的運用，尤其是借助于電氣理應注重以下兩點(diǎn)。和機械的焊接工藝使整個(gè)焊接過(guò)程實(shí)現自動(dòng)化，自動(dòng)焊主要優(yōu)勢是:焊接質(zhì)2.2.1 深度除水量高并且穩定、經(jīng)濟性好、焊接速度快、對焊工的技術(shù)水平要求較低，但在水壓試驗、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)現的。其是對于管段連頭處，清管列車(chē)最好由--枚高密度泡沫清管器和兩枚直板清3結語(yǔ)管器組成，清管器的運行速度應盡量慢，最好控制在4km/h ~ 8km/h以?xún)?，總的?lái)說(shuō)，在天然氣長(cháng)輸管道施工中，首先要建立工程質(zhì)量監控體系，各清管器的間距設置為3kmc對關(guān)鍵施工程序應嚴格控制、層層把關(guān)，只有這樣，施工質(zhì)量才能滿(mǎn)足天然2.2.2 管道干燥氣長(cháng)輸管道的經(jīng)濟性、可靠性的要求。在完成深度除水后，建議使用露點(diǎn)為-40C的干空氣對管道進(jìn)行微正壓參考文獻: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、機械效應進(jìn)一[1]王疆戈.世界油氣管道現狀[D.中國石化, 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)達到-20C、泡沫清平， 高壓燃氣管道防腐施工技術(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.輸氣管道工程設計規范北京:中國計劃出版社，2003文章被我刊收錄，以上為全文。此文音編碼，201 5F2952