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导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇天然气管道的施工技术要求,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
天然气管道施工是与人民生活息息相关的大事,燃气管道的施工质量不仅影响天然气的使用效果,更是直接关系到人们的财产和人身安全,在日常生活中,天然气管道爆炸事故屡见不鲜,绝大部分原因都是由于施工质量不过关所引发的问题。为此,有必要针对管道施工技术和质量控制进行进一步探讨,提出切实可行的施工方案。
一、燃气管道施工技术
在本文中,主要以某天然气管线施工为例进行分析。该段天然气工程中27km为水网段,9km为山区段,其他为综合性施工段。在当前燃气管道工程中钢材和制管技术不断发展,管线钢的种类随着输送压力、输送量、管道用钢、管道安全等技术指标不断的丰富,由于本次工程的重要程度较高,所以采用了我国自主研发的针状铁素体管线钢,同时,部分路段应用了X100-X120钢级的管线钢和相关技术。
(一)钢材和制管技术
燃气管道施工技术关系到后续的投入和使用,对居民的日常生活和工作具有非常大的影响。现阶段的燃气管道施工技术已经告别了原来的单一技术,针对管道施工的不同环节,采用不同类型的技术,从根本上提高燃气管道的质量和性能,不仅可以更好的输送燃气,同时能够有效节省成本。
(二)管道防腐技术
燃气管道施工技术在目前的发展中,不仅仅在管材和制管技术当中取得了一定的成效,同时在管道防腐当中取得了较大的突破。管道防腐是燃气管道工程施工的必要指标,由于燃气管道大部分是修建在地下或者是一些隐蔽的地方,很容易与地下的各种气体或者是物质发生反应,再加上燃气本身具有的一些特性,燃气管道的被腐蚀程度要比一般的管道更加严重。从燃气管道防腐的发展史来看,现阶段主要是采用内减阻涂层技术,这种技术的好处在于,能够降低磨阻、增加管输量,同时可以降低管道运行综合成本。通过不断的改进,这种技术在现阶段的应用当中,通过钢管的有效性旋转,将环氧涂料通过高压无气的喷枪涂在钢管的内表面,使钢管内表面形成高质量、连续光滑的有效涂层。由此可见,管道防腐技术在目前的应用当中,已经相当成熟,并且从多个方面出发,避免了单一技术的地域限制性。
(三)焊接技术
焊接技术作为燃气管道修建的一种重要保障,在应用的过程当中,必须遵守最安全、最有效、最长久的原则。燃气管道的焊接首先要保证安全性,两个管道或者是两个以上的管道在焊接的过程中,必须保证严丝合缝,不能出现一点问题,同时在焊接完成以后,要进行相关的测试和检验,减少隐患的发生概率。其次,焊接技术必须在效率和使用时间上得到保证,目前的燃气使用数量有很大的提升,地区之间的管道焊接更要在效率和使用寿命有所延长,避免反复检修对居民生活带来的不便。
就当前的焊接技术来看,从第一条长输管道建设开始,国内管道现场焊接施工大致经历了手工电弧焊上向焊、手工电弧焊下向焊、半自动焊和自动焊等四个发展过程。管道建设中,为保障施工的高效率和高质量,应优先考虑熔化极气体保护自动焊工艺,并不断的研制管道新一代的自动焊设备。
二、燃气管道施工质量的控制分析
(一)施工技术控制
对于一个施工项目,施工工序通常很多,并且各项施工工艺也各不相同,这就要求现场的施工人员根据施工的具体情况,做好各个方面的技术准备。在本文列举的案例当中,为了保证在各个路段能够有效的保证燃气管道修建质量,不仅仅采用了专业的施工技术,同时还准备了突况的备案、特殊地质的使用施工技术以及遇到极端天气的处理方案等等,这些都是对施工技术进行严格控制的措施。相对来说,燃气管道的质量控制是多方面的,任何一项工作都要从多个角度出发,避免遗漏所造成的恶性影响。
(二)连接施工技术要点
燃气管道施工中,对于管道材质的选择有很多种,如金属管和塑料管等。目前,硬质塑料管是使用规模较为广泛的一种,该种材质具有抗腐蚀,密封性好等特点,使用也较为方便。对于管道的连接作业要视管道的具体粗细而定,又由于燃气管道施工的特殊性对管道的密封性有极高的要求,所以,必须采用科学规范的施工方法才能确保施工的安全性。塑料管道具有极强的熔合性,在管道尺寸较为细狭的位置,可以采用电熔方法将管道连接;当管道尺寸比较粗时,就必须采用焊接的方式进行管道连接。无论采用哪种方法,都要以保证连接处的密封性为首要前提条件。
(三)管道施工的后期质量验收
整体管道铺设完工以后,要进行严格的质量验收。质量验收要派专业的技术人员前往开展作业,验收时必须对管道的密闭性和安全性进行检验,一是要对管道的强度和密闭性进行合格性实验,要检测各项接头处是否牢固,并选择较为安全的气体进行先期测试,看是否存在漏气点,如果存在漏气现象,要对具置加以确定并及时维修;二是要对整体管道系统进行内部吹扫,保证管道内部的光华与清洁,以利于气体的输送,对于细狭管道位置要尤其注意,避免发生局部阻塞现象。三是对于管道的材料进行防腐检测,如果管道材料选用的是金属材质,则该环节尤为重要,防腐层检查要通过对管道防腐处理的外观做出判断,如果防腐技术操作不规范,就必须立即进行返工操作。
三、总结
天然气作为一种新能源,其优点正在逐渐显现,其利用率高,使用时更加经济环保,具有极高的性价比,是我国城市居民的必备能源之一。燃气管道施工具有其自身的特点,为此要因势利导,在保证施工质量的前提下不断开发新的施工技术,保障天然气管道施工的高效畅通,为实现能源的有效替代打下坚实的基础,使天然气能源更好的服务于全人类。
参考文献
1引言中图分类号:TU74 文献标识码:A
天然气能源因其清洁环保,在世界范围内而得到广泛应用。然而天然气高压、易燃,且分布广、线路长,也使得天然气管道施工难度极大,并易发生泄漏。管道一旦出现气密性不严、材料缺陷等问题时发生泄漏,就会引发火灾或爆炸事故,对人民的生命财产安全造成重大威胁。故如何提高天然气管道的施工质量和运行安全,加强管道施工技术研究和改进成为了重中之重。目前石油天然气管道存在的问题从调查的结果来看主要有:部分管道破坏严重易酿成事故,如油气管线被施工及勘探破坏严重、天然气管线被违章占压。如在油气管线附近采石、取土、修渠、堆物、修筑等;管道施工遗留的缺陷、损伤;管材或相关的设备存在缺陷;管道腐蚀穿孔等等。这些问题的出现在很大程度上是由于施工过程中的失误或控制不严造成的。因此,在当前着力研究天然气管道施工技术有着重要意义的。
2天然气管道施工要点技术分析
2.1 管线的测量与管道组对
管道的测量与放线是施工技术中重要的步骤。施工组织者应依据图纸,组织相关技术和施工人员进行现场实测及和图纸的比对,如无特殊情况要严格按照图纸的要求进行初步放线;管道施工时在占地两侧划出临时的占地线,且最多不宜超过8m;遇到管线和地下构筑物干涉时,放线时在交叉处标注明确,并将作业带杂物清理干净;对于施工机具和设备的管理要根据现场情况整理场地,确保施工人员和设备的安全。管道组对前应认真检查管道是否发生变形情况,对轻微变形可用胀管器进行矫正。若矫正后检验仍不合格,则应切除不合格管段部分;应清扫干净管子后才能进行组装,管道内不得有任何杂物;组装前将管端20mm 范围内清除干净,然后再进行组对;管子在沟边组对时,管道外壁应距管沟边缘0.5m~1 m,每根管都有稳固支撑。软土地带用土堆做支撑,特殊地带则用土袋装软物做支撑,严禁用硬石块类做支撑;组对时,直管段两相临环缝的间距必须>300mm;管道组对时应避免强力对口,用倒链吊装时不得使用钢丝绳,应选择尼龙吊带。
2.2管沟开挖
管线在硷或沥表路面的,要求用切割机破路面,防止其他工具对路面造成强度及形状的破坏。城市道路下隐蔽设施及地下管线较多,因此天然气土方工程不允许采用机械开挖。
人工开挖管沟时上口宽度以沟底宽度+深度×边坡系数)计量,管沟边坡系数根据土壤类别及物理力学性质而定,当管沟深度
沟底宽度按:DN≤400mm,底宽=管外径+0.6m;当DN≥400mm,底宽=管外径+0.8m。
开挖的土方严禁直接堆在管沟沟壁两边以防止塌方,通常土堆距沟边不得
2.3管道防腐及检验
管道的防腐及检验在施工中至关重要。高压管线一般采用D813×11.9、D711×11 的螺旋焊缝钢管,中压管线管径主要为D426×8、D377×7、D325×7、D219×6、D159×6、D114×6,当管径≥ D325× 6时用螺旋焊缝钢管,或选用直缝钢管;高、中压钢管材质有L415、L360、L290、Q235。管道防腐前应进行全面检验,管子表面应无裂缝、节疤等缺陷,管子壁厚要符合要求,管口椭圆度的偏差在直径的1%以内。防腐前注意钢管表面除锈处理工作,应用喷砂或抛丸进行除锈。
天然气高、中压管的使用年限是30年,埋入无腐蚀性土壤中的钢管应采用加强级的防腐处理即环氧煤沥青玻璃布共3 层,总厚度要≥5.5mm,对埋入软土基及腐蚀性土中的钢管要采用特加强级防腐处理环氧煤沥青玻璃布共4 层,总厚度要≥7mm。防腐后外观测试应表面平整并无气泡、无麻面、无皱纹、无瘤子等;涂层绝缘性则用电火花检漏仪进行检测,从管道一端测至另一端,以不打火花为合格标准。下沟前和回填前应对防腐管道做全面的电火花检测,发现漏点及时的进行修补。
管道试压完毕进行焊口防腐时,除采用加强级环氧煤沥青、煤焦瓷漆以外,还可采用热收缩套。当采用环氧煤沥青补口或补伤时,除锈、配漆、缠包等环节应严格按照规范执行。防腐涂层结构和材料要与管道防腐涂层一致,补口时每层玻璃布应将原管端沥青涂层接口处搭接在5cm 以上,补口后经监理认可方可进行回填,杜绝强度试验前进行补口防腐。
2.4 焊接与焊缝检验
天然气泄漏是工程完工后故障主发状况,所以对焊接质量及焊缝的检验应极为严格。焊接时应严格按照工艺规程要求进行作业,重点是预热温度和层间温度保持环节,对焊接材料的保存、领用及保护都按照规定的要求来执行,防止焊接材料的使用不当。焊接技术人员在焊接过程中应实时进行检查,对焊接异常不放过并及时处理;质检员也应及时检查焊道的焊接情况,对焊接外观质量进行全面检查,经全面检查合格的焊道再进行探伤测试。焊接时环境风速超过焊接作业要求时,要采用轻型简易防风棚进行遮挡;当环境温度低于焊接工艺规程的要求时,要在焊后在焊道上加盖石棉保温被以防止焊道温度骤降。焊接完成后,对焊缝表面进行外观检测,天然气管道焊缝内部检测要求进行100%超声波探伤及X射线探伤,对法兰接口处要做磁粉探伤检验。中压焊缝的 X 射线探伤数量应按 15%抽检,高压管按 应20%抽检,抽查焊缝中不合格者超过30%则加倍进行探伤,若仍不合格应全部进行探伤,不合格部位返修后仍按原规定进行探伤检验。
2.5回填及路面恢复
回填时应先夯实管底,管侧回土前必须进行调直,防止管道铺设弯曲度超出规程要求。管道两侧及管顶以上0.5m 内回填由人工进行夯实,分层的厚度30cm,土壤中严禁含有碎石、垃圾等杂物,并且严禁用冻土进行回填,超过管顶50cm 时可用小型机械进行夯实,每层的厚度保持在30~40cm;回填时要对土壤进行密实度测试,每50m 分层取点测试,由指定实验室进行土壤密实度试验。
路面工程作业时,对砼及沥青路面下的3:7灰土垫层,拌和土不含杂质,土块必须过筛处理,搅拌均匀且不能在沟内进行拌和。路面恢复按原标号或高一些的强度进行配合比。砖面层要先细砂垫层找平后铺砖,铺砖后用细砂灌缝。
2.6阀门井及地裂缝管沟处理措施
阀门井高压阀门井的设计压力为1.6Mpa,采用国产手动球阀和气动球阀两种。中压阀门井设计压力为0.8 MPa,一般采用手动球阀、涡轮传动球阀和手动蝶阀,高、中压波纹管补偿器采用轴向型内压式补偿器(TNY 高压波纹管工作压力为1.6 MPa。中压波纹管工作压力为0.6 MPa。施工中DN≤250mm, 中压阀门采用手动球阀DN≥300mm 时中压阀门采用涡轮传动球阀。阀门安装在球阀的下方(按气流方向),以便阀门拆卸和装修。补偿器的安装技术至关重要,安装长度应是螺杆不受力时补偿器的实际长度,否则不但不能发挥其补偿的作用,反而使管道或管件承受不必要的轴向拉压应力,在完成气密性及强度试验后安装补偿器,阀门井内管道支架采用钢结构时,支架宽度要与阀门的长度相同且高度550mm,并用钢板垫至法兰底。井内钢性防水套管应选用直径比天然气管道大50mm,钢套管与天然气管道间隙用50mm 的厚油膏和沥青麻丝进行填实用于防水。阀门井内管道防腐方法与埋地管道防腐相同,放散管、阀门除锈后刷黑色调和漆,手轮(柄)刷红色调和漆。安装完毕后与管道一同吹扫,并对阀门、波纹管进行清洗检查,进行强度及严密性试验。
3 结论
随着我国天然气管道工程建设的不断发展,加强和改进管道施工技术,更好地提高管道工程施工质量是当前天然气工程施工组织者面临的重要课题。因为天然气管道的质量好坏直接关系着沿线人民群众的生命财产安全,责任重大,在此基础上确保管道的安全、稳定运行,不断增进管道施工的技术科研力量,最大限度地提升管道施工的技术安全,在施工管理中我们应严格遵守各项技术安全规定,并及时的发现和整改事故隐患,确保管道的质量和使用安全运行。
参考文献
[1]贺明.天然气长输管道施工技术浅析[J].中国井矿盐,2012,2.
[2]刘延峰.天然气长输管道的施工技术研究[J].化学工程与装备,
2008,3.
[3]张青勇.从川气东送管道工程投产探讨天然气长输管道投产工艺
[J].石油与天然气化工,2011,12.
一、天然气管道地下工程钻爆施工技术
(一)钻爆技术的发展历程
自从18世纪发明蒸汽机之后,交通工具也随之发展起来,但是当时的交通设备、公路和铁路的发展却严重受到了地下掘进技术滞后的制约。直至1846年,出现了硝化甘油后,经历了16年的时间,世界上出现了第一台风动凿岩机,并在1866年时,发明了黄色炸药。世界各个国家都掀起了隧道修筑的,而施工方法也全部采用的钻爆方法。到如今,钻爆技术经过了100年的发展,逐渐引申出多种新型技术,例如喷锚支护、新奥法以及控制爆破等,为地下工程的施工技术注入了新鲜血液,为地下工程的施工提供了技术保障,地下工程施工也逐渐向着全断面、机械化以及高质量、高效率的方向前进。
(二)钻爆技术在管道地下施工工程中的应用
经过多年的发展之后,钻爆技术已经逐渐趋近于成熟。如果在围岩稳定状况较好的条件下,开挖循环程序一般为:测量放线、布孔、钻孔、检查、装药、联网、起爆、通风排烟、安全性检查、围岩及掉块处理、出碴。如果在围岩自稳条件较差时,一般要在上述程序之后,再进行挂网、安装钢筋、贫混凝土、安装锚杆等。
使用钻爆发进行天然气管道地下施工时,施工的程序决定了每一个循环所需要花费的时间。一般来讲,从防线到最后钻孔完成需要三分之一天的时间,也就是说,一天内,可以进行掘进三个循环。如果按照每一个钻孔的深度为3m,开挖循环进尺我25m来计算的话,那么每天可以进尺约7.5m。如果地下工程的长度较长,超过1km,那么一定要对通风排烟的工序给予注意,由于隧洞的长度过长,有可能会在施工时无法就近找到通风排烟口,那么可能排烟需要花费的时间就相对长一些,从而也会对隧洞的掘进进度和速率造成影响。
随着我国科学技术水平的不断进步,钻爆发较以前来讲,已经趋近于完善,但是由于自身的特点和局限性,目前广泛使用的钻爆发依然存在着一些问题和缺陷,例如工序比较复杂、工作条件较差、人工劳动的强度较强、为周边围岩的扰动性较大、安全性能较低等,因此目前的钻爆技术无法满足高效、安全、文明的施工要求。但是相信随着科学技术的不断发展,建设者将会在未来一段时间内,逐步完善钻爆技术,克服钻爆的缺陷,探索发现新的掘进方法。
二、天然气管道地下工程水平定向钻穿越施工技术
水平定向钻穿越施工技术最早出现在20世纪70年代,属于管道非开挖施工方法的一种。我国在20世纪80年代中期逐渐引进了此种技术,并将其应用在了大型河流施工中,成功完成了长江、黄河以及珠江等多个工程的水平定向钻工作。
水平定向钻穿越工程的工程量相对较大,且工序比较复杂,需要动用较多的机械、设备、车辆和材料资源等,例如大型的钻机、挖掘机、焊管机、大功率的泥浆泵等。水平定向钻穿越施工技术主要包括钻导向孔、扩孔、拖拉管线以及处理泥浆、防腐管线、试压等。可以说,水平定向钻穿越施工技术是一种比较具有活力的非开挖技术,在施工过程中,并不需要对地面进行挖掘,便能够穿越地表建筑物和地下的设施等进行管线的敷设。水平定向钻施工技术在使用过程中,先要进行导向孔的钻进工作,然后再进行预扩孔,最后进行管线回托即可。预扩孔的次数要依据管线的直径、大小和实际工程情况而定。
个人认为,目前我国的水平定向钻穿越施工技术已经趋近于成熟,并具备较多优点,例如不会对地面的建筑物和地下的设施产生影响或损坏,且对路面的破坏也较小,不会影响到居民出行,社会效益较高,使用的施工设备安装简便,施工时效率较高,可以进行方向的控制和选择,因此施工精度较高等。
三、天然气管道地下工程顶管施工技术
顶管施工技术是在盾构技术之后发展起来的,至今经过了100多年的发展历程,在我国也经历了50多年的发展。顶管施工技术在我国的发展速度较快,且由于众多专业学者的努力,顶管技术正在经历着飞速的创新探索时期。在1986年,我国上海南市水厂的输水管道便使用这种方式穿越了黄浦江,根据当时施工资料显示,在施工过程中,单项一次顶进长度为1120m,这也是我国一次顶进长度记录。顶管技术也在我国的宁波-上海、南京进口原油管道工程施工过程中,得到了广泛的应用。由于顶管施工技术不需要对面层进行开挖,便能够穿过铁道、公路和建筑物等,因此适用范围较为广泛。
上文提及到,顶管法是在盾构法出现之后,才逐步发展起来,因此可以说顶管发最初的产生就相对盾构法来讲,具有一定的优势,例如顶管法的掘进不需要进行衬砌,比较节省材料和资源,挖掘时出现的断面较小,且出碴较少,参与作业的人员较少,因此此种技术的工程造价相对较低一些。另外,顶管法产生的工作井和接收井,并不会占用较大的面积,且对周边的损害和影响较小,地面的沉降量也相对较低,安全性能较高。并且顶管法并不需要长时间的施工时间,隐蔽性也较好。
这些特点都决定了顶管法的广泛应用。例如在土质较软的地区或是交通干线较近、周围环境要求严格的地段中的管道工程,一般都会采用顶管法。天然气管道地下工程短管技术的使用,首先要进行施工准备,然后进行沉井施工和拼装调试工作,再利用顶管机进行掘进施工,完成之后将顶管机进行拆卸,最后进行全线范围内的测量和验收即可。
四、天然气管道地下工程盾构施工技术
(一)盾构技术的起源及发展
盾构技术起源于1818年,由于受到食船虫在船身部位打洞的启示,Brunel研究出了盾构施工方法,并获得了专利,这便是开敞式手掘盾构机的来源。Brunel在1823年编制了伦敦东段到泰晤士河之间的公路隧道施工计划书,并在1825年开始实施,但是由于在施工过程中,发生了严重的塌方事故,因此不得而终。随后Brunel开始着手对盾构机进行研究和改进,并在1834年重新开始了公路隧道工程,经历了7年的施工之后,终于在1841年隧道得以贯通。在1887年的南伦敦铁路隧道工程中,Greathhead通过将盾构法和起亚施工法进行组合施工,为近代的盾构技术奠定了坚持的基础。随后,盾构施工技术逐渐得到了广发应用,在美国、德国、前苏联以及我国都得到了不同程度的发展,这一时期可谓是盾构技术的飞速发展时期,主要以气压式、半机械式、手掘式为主。到了20世纪60年代,盾构施工技术得到了真正的质的飞跃。通过在软粘土中使用挤压式盾构方法得到成功后,又在该基础之上,对封闭式盾构方法进行开发。封闭式盾构方法主要以土压的平衡式以及泥水的平衡式为主,通过泥水压力或者是土舱的压力来对开挖面中的土压力进行平衡,不仅节约了施工时间,而且提高了施工质量。
(二)盾构法的特点
盾构法经历了长时间的探索和发展之后,目前广泛应用于各个工程项目中。盾构施工技术主要具备以下特点:
1.不会对城市功能和周边环境产生较大影响。除了盾构竖井需要占用一些施工场地之外,其他的隧道沿线并不会占用施工场地,也不需要进行拆迁等工作。
2.盾构机能够根据隧道断面的实际情况进行设计,例如断面的大小、地基围岩的条件以及埋深条件等,因此盾构机是能够适合某一个区间内的专用设备。盾构机这样的特点,同样也会为使用人员带来一定的麻烦,例如如果要将盾构机转到其他的区段或是工程中使用,那么就要先对断面的大小、开挖面的稳定情况以及围岩粒径的大小等进行综合考量,如果存在差异,那么变要先对盾构机进行改造后,方能正常使用。
结束语
综上所述,在天然气管道地下工程施工技术选择时,要结合具体施工情况。我们不能说哪一种施工技术好,哪一种施工技术不好,因为上述的施工技术都各有各的特点。个人认为,在天然气管道地下工程设计施工时,要根据不同的地质条件来选择合适的、经济的、合理的施工技术。
参考文献
[1]唐美安.泥水平衡顶管施工技术的应用[J].石油化工建设,2005,06
1、前言
天然气的快速上产是大庆油田实现“4000万吨硬稳产、油气重上5000万”奋斗目标的必由之路,预计“十二五”末,大庆油田天然气将上产到50亿立方米、“十三五”末上产到120亿立方米。为了确保这一奋斗目标的实现,天然气分公司在推上产谋发展的同时,大力开展新时期各项基础设施建设,天然气处理厂新建、改造等工程项目无论是在数量上还是在规模上都得到大幅提升。
其中,外输管道施工作为天然气处理厂建设重要组成部分,其施工质量的优劣,与天然气安全输送和平稳生产息息相关,因而加强管道施工质量管理,采取有效途径减小乃至消除影响管道施工质量的各种因素,业已成为预防管道事故发生,提高管道运行安全性和使用寿命,以及确保天然气工程正常运行的必要保障。
2、影响天然气管道施工质量的主要因素
2.1施工技术存在的问题
2.1.1管道敷设工艺常见问题
一般来说,天然气管道绝大多数地段敷设在地下,因而挖掘管沟、沟边布管和下沟回填是天然气管道敷设必不可少的三大工艺。然而,由于天然气管道工程通常面临的地质环境千变万化,且存在许多不可预见因素,对施工工艺水准要求较高,目前管道开挖、管段布管制作和回填施工过程中均存在一些问题影响天然气管道的施工质量。
土方工程是天然气管沟开挖和回填的主要工艺内容,要求每隔 25-50米就要对管沟土方挖掘的地质情况和施工情况进行测量检查,当地质及挖掘环境情况发生变化时,要采取相应措施确保管沟挖掘紧随轴线,管沟宽度、深度和边坡坡度均符合设计要求,同时避免布管和管段制作受地质环境变化的影响而达不到设计要求,进而影响管道施工质量。但在实际施工过程中,经常出现因检查不及时、不到位而导致管段组对质量存在严重的风险隐患。例如,在土方回填阶段实施压实工程时,经常存在两方面问题,一方面因压实度不足而造成管道拱起变形,另一方面则可能因大型机械对土方压实过度而直接造成管道弯曲变形。
2.2.2管道焊接工艺问题
管道防腐和焊接也是天然气管道工程的重要工序。焊接工艺水平的高低和防腐质量的好坏,直接影响到日后天然气管道的输送安全。然而由于天然气处理厂几乎都建在郊区,天然气输送管道施工所处环境较差,晴通雨阻以及冬天受冻土的膨胀抬起等问题都是天然气管道施工所不可避免的,会在一定程度上影响施工进度。另外,管道组焊、半自动机组、全自动机组应当严格按照相应的焊接规格分别采用内(外)对口器对口,纤维素焊条手工下向焊打底等工艺完成焊接,但在实际管道施工中经常忽视此类问题造成焊接质量下降,最终导致管段安装质量不高。
2.2施工监管不足,风险控制意识淡泊
天然气管道施工存在质量隐患,在一定程度上是由于施工管理不到位所引起的,集中表现为施工监管力度不够,施工人员和管理人员风险控制意识淡漠。一方面,由于监管体制不健全,不完善,不仅施工人员对施工风险的防护意识较差,而且管理人员也难以及时发现天然气管道施工过程中存在的质量隐患,加之部分管理人员风险控制意识淡泊,即便发现施工过程中影响施工质量的风险因素,也不能及时提醒施工人员采取相应的措施加以规避;另一方面,大多数天然气管道工程项目只有监理机构对现场施工进行监督,但是却很少有聘请风险管理机构对施工设计方案和施工标准进行风险评估,从而导致管道施工质量标准未能达到国家的相关标准,给天然气管道施工质量埋下风险隐患。
3、提升天然气管道施工质量的主要措施
3.1提高施工工艺水平,规范工艺流程
3.1.1提升施工工艺水平的建议
提高管道敷设工艺水平,必须要加强对施工图纸的审核和施工现场的调查,充分了解施工现场的实际地质环境、周边设施与建筑物以及交通条件,确保施工图纸与施工现场实际情况想契合,在此基础上做好施工前的技术交底工作,使施工方相关技术人员能够准确、全面地掌握施工各项工艺参数和技术标准,以确保管道土方挖掘、回填等各项工作均能达到设计要求和相关标准规范,从源头上消除施工现场与施工图不一致的隐患。
在管道布管和管段对接施工时,必须要认真清扫管沟,尤其是要将焊接端的坡口及内外管壁20米范围内的污垢、铁锈,毛刺清除干净不能有裂纹及夹层等缺陷,确保管沟无阻碍布管的障碍物。在预组装时,要特别注意管段首尾端口连接平整和型口完整且两管的中心线在一条直线上。管段组对完毕后要及时提交工程监理进行审查,在确保每段管段都符合技术要求的基础上实施管段预焊接,将管段固定,检查管段连接对正后再进行完整焊接。
3.1.2提升焊接工艺水平的建议
天然气管道焊接工序应按照编制的焊接规格严格进行,正确选取焊接材料与穿越方式,规范焊接程序。在管段焊接完毕后管理人员在检查管段焊接处的表观之后,再对焊接处进行确认,若发现不合格的应及时进行修补,合格的报给专职质检部门检验,以保证管道焊接质量。最后由专业工程师依照工程规格以及相关质量要求,对管段焊接处进行细致评价,保证管段的正常使用。
3.2提升风险控制意识,加强质量管控
首先,加强对施工人员的安全培训,强化其风险意识。组织施工人员学习安全生产的知识,分析安全事故的成因。此外,还要编制安全施工管理规范和施工人员安全生产手册,明确、严格施工中各个环节的流程、标准以及风险控制措施,从意识上强化施工人员安全施工。
其次,加强管道施工工序的检验和施工监管。管道施工应在得到建设、监理与设计单位三方都确认的情况下才能进行工程隐蔽,施工过程中必须严格按照施工技术与工艺的规范标准施行,并且施工过程中的每一工序都应在相关责任人的监管下进行。一方面加强对施工人员的资质与工艺素质监管,确保施工相关人员是经过专业培训后持证上岗,并监督其在施工前根据施工环境与具体情况制定合理方案与细则,设置安全警示;另一方面,要加强对管道的安装、材质与防腐质量、隐蔽工程等进行管控,对施工质量不合格的工程及时进行整改,并做好相关质量记录,确保在检验合格后再进行下一工序。
总而言之,天然气管道施工质量若要得到进一步提升,就必须要从施工工艺和施工管理两方面着手,既要不断增进管道施工的技术可言,加强和改进管道施工技术,提高施工工艺水平,又要强化施工人员和管理人员的风险控制意识,使之严格遵守各项技术安全规定,及时发现和整改天然气管道施工存在的质量隐患。只有如此,才能为天然气安全输送和平稳生产提供有力保障!
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.10.068
1 当前在天然气管道施工中存在的问题
1.1 管道破坏和腐蚀问题较为严重
就当前的天然气管道施工现象来看,管道腐蚀现象时有发生,同时由于受到各种其他因素的影响,破坏现象较为严重。天然气管道的施工范围广、线路长,并且埋设在地下,会受到内外力、化学物质等多方面因素的严重威胁,最终导致管道泄漏问题的发生。
1.2 施工环境较为复杂
天然气管道为埋设施工,具有较高的隐蔽性,并且在施工过程中还会受到各种社会环境、自然环境等方面的影响,大大增加施工难度。而且由于埋设的长度比较长,地形、地貌都会发生显著变化,施工的环境十分复杂,同时在城市地下施工的过程中,由于原先存在的石油管道、排水管道等,在施工的过程中还需要尽可能的避免相互之间出现冲突,如果没有做出合理规划的话,就会留下各种安全隐患,威胁着城市安全[1]。
1.3 缺乏安全监管机制
在近几年来,我国已经发生了多次天然气安全事故,导致人员伤亡和经济损失,对社会稳定产生严重影响。虽然相关部门已经加强监管,但是监管的力度还有待进一步提升,同时还需要制定相应的安全监管机制,保证所有的监管措施都能够严格落实,全面有效的消除安全隐患。
2 加强天然气管道施工安全管理的有效措施
2.1 加强对施工人员的教育培训
通过加强对施工人员的教育培训,能够有效的提升其安全意识和综合能力,对施工规范性的提升具有重要意义,施工人员在加强施工安全控制和管理中具有不可忽视的作用。施工单位如果想要最大限度的降低管道施工安全风险,就需要加强对是施工队伍的建设,在开始施工之前,可以采用招投标的方式来选取最佳的施工团队,这样就能够从根本上保证管道施工的安全性[2]。
2.2 加强施工现场管理
作为一种系统性工程,天然气管道施工的现场会出现各种不可预见影响因素,增加施工风险和难度。因此为了施工安全和施工效果,加强现场安全管理是十分重要的。在现场管理中,首先需要及时的收放施工材料,特别是易燃易爆的物品,需要严格按照规范要求存放,避免将其直接放置在外部环境中,以免引发安全事故;其次需要在安全区域内停放施工机械设备,禁止乱停乱放。
2.3 加强对先进施工技术的引进
在天然气管道施工中施工技术水平将会对整体施工质量产生直接影响。通过积极的引进先进施工技术,并熟练了解和掌握施工要领,加强参数控制,严格控制好管道施工安全威胁。目前在天然气管道施工富过程中,建筑施工单位会采用模拟综合评价法等方法来进行安全管理质量评估,这样就能够有效的合理化控制施工安全管理[3]。除此之外,还加强了对地理空间信息系统、数据采集系统、监控技术等多种现代化信息技术的应用,通过收集各种相关的施工数据信息,来形成相应的数据表格和基本形态,为安全施工提供有价值的参考依据,以便及时的排除安全隐患。
2.4 建立健全的安全管理机制
通过建立健全的安全管理机制,就能够保障天然气管道施工的顺利开展,更好的实施安全风险管理措施,构建系列的安全管理体系,对于监管人员来说,需要树立安全意识和工作责任心,提高管道安全风险的谨慎度和敏感度,全面的评估在施工过程中可能会存在的安全风险问题,并提出针对性的预防和解决措施[4]。另外在施工过程中,需要实时的动态化管理管道安全,有效的消除各种潜在安全风险因素。
3 结语
在社会发展的进程中,天然气会发挥出越来越重要的作用,在未来的能源利用过程中也会具有不可替代的地位。为了让人们能够更好、更加安全的使用天然气资源,加强管道建设是十分关键的,在这一过程中人们逐渐开始重视天然气输送的高效和安全问题,以免对人们的生命安全产生威胁。就当前的天然气管道施工来说,还存在着一些问题,因此建筑施工单位需要加强安全管理,最大限度的消除在施工过程中存在的各种潜在危险因素,维护社会稳定。
参考文献:
[1]王宏飞,胡宁,赵项羚子.天然气长输管道施工的安全风险分析和对策[J].石化技术,2015(09):263.
[2]信纪庆,高宽,郑斯文,张鹏飞.探讨天然气管道施工中的安全管理[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2015(09):50.
0 前言
由于管道在运输天然气的过程中不仅要保证不漏气,同时还要承受一定的来自燃气的压力,因此对于管道施工质量和施工质量控制步骤要进行严格的控制保证施工顺利进行,施工的适量关乎国家的财产和人民的生命因此要妥善处理施工质量和施工控制步骤等相关问题采取科学可行的技术施工方案。
1 天然气管道的优点及作用
燃气在输送的过程中主要是加压液化后,通过在地下铺设管道的方式将天然气输送到城市中,与其他的能源输送方式比较,燃气管道运输具有自身的优点和优势。
(1)安全性大大提高。天然气的使用与液化气的传输方式相同同时又存在一定的不同点。传统的液化气能源是工业生产的副产品,在使用的过程中要将其进行液化然后通过地下管道输送到工厂里,由于传统的液化气体需要加压,同时其体积较重,对管道的压力较大,因此在输送的过程中容易出现气体泄漏的事故。而对于天然气由于自身的质量轻在输送的过程中并不需要较大的压力进行液化因此在输送的过程中安全系数较高。由于天然气是采用实时输送的方式,因此所有气体都是在使用过程中就开始传输,一旦使用体制传输也就决定燃气不会因为过多的存储导致气体体积大产生一定的安全隐患,另外由于天然气本身的质地轻可以漂浮在空气的上层容易与气体融合因此在发生泄漏后也会及时扩散不会出现气体爆炸的可能。
(2)操作简单方便。天然气在使用时候由于设备终端的结构简单,体积较小,因此不会占用较大的空间,这就腾出一定的空间放置其他的设备。天然气的利用效率也较高,产生的气体主要以二氧化碳和水为主因此不构成对空气的污染。天然气是实现实时运输的使用极其方便通过自动累积的方式计算使用的量根据不同的额耗量来进行缴费。
(3)费用计算经济合理。天然气在使用时其利用效率较普通的液化气相比具有一定的优势,在相同的体积下产生不同的能量,天然气的消耗费用要低于液化气的费用。这样比较可以得出结论天然气的性价比要优于液化气的性价比。
2 燃气管道施工条件要求以及环境影响
(1)外部施工受到环境因素的制约。由于燃气管道运输的气体不但容易出现渗漏的现象,同时还丢对管道有较大的压力因此在施工的过程中要考虑得到环境自然环境对于管道铺设施工的影响,当出现降雨或是其他的恶略天气时就应该及时的停止对管道铺设的施工。要按照国家制定的铺设轨道的施工技术规范严格执行。当环境因素和其他因素同时满足施工条件时才能进行管道的进一步铺设。
(2)燃气施工影响周围环境和百姓生活。由于燃气管道的架设通常是在城市地面以下进行开挖这就导致在施工的过程中要对交通产生一定的影响,同时施工产生的废土也可能会对环境产生污染。由于施工的工期较长施工时间较短这就势必要进行24小时的连续施工,在夜间施工势必会对周围百姓产生一定影响。因此对于管道是来说在保证质量的同时要降低施工时间尽快完成施工任务。
(3)管道施工协助。由于管道施工牵扯范围较广,有时需要政府出面协助解决相关事宜,另外还要做好施工现场人员的有效疏导工作,避免发生施工危险。
3 要加强燃气管道施工的管控力度
燃气管道施工是一项庞大的系统性工程,其施工质量直接关系到天然气的输送效能和用户的使用安全,一旦中途发生燃气泄漏,将导致气体突发爆燃现象,危及到人们的生命安全,给社会带来不稳定因素。
4 管道施工各阶段的操作步骤及注意事项
(1)要重视施工设计和准备阶段的基础性工作管道具体施工要将施工设计图纸作为施工参照依据,施工人员在施工前要对图纸进行仔细研究和审核,主要包括施工位置和方向的确定,工程各项细节尺寸的比对等方面,如果在此过程中发现有与实际不符或设计上的失误问题,要及时向相关负责方报备,以便及时做出设计的调整和修改,坚决杜绝擅自处理或施工的情况发生。施工前的准备工作是保障施工正常运行的前提条件。
(2)管道测量和挖掘的施工技术要点。根据图纸的要求要进行施工前环境和地质的勘探与测量,管道挖掘要严格按照施工标准操作,如管道的长度和深度,起始点和终止点位置的确定,坡面的倾斜角度等等;管道挖掘要达到施工要求的深度,要注意杂物的清理,并进行基层的土质平整施工,避免发生管道损坏现象。
(3)管道正式铺设和衔接处理操作施工技术要点。燃气管道施工中,管道的材质具有多种选择,如金属管和塑料管等。目前,硬质塑料管是使用规模较为广泛的一种,该种材质具有抗腐蚀,密封I生女子等特点,使用也较为方便。对于管道的连接作业要视管道的具体粗细而定,又由于燃气管道施工的特殊陛对管道的密封陛有极高的要求,所以,必须采用科学规范的施工方法才能确保施工的安全性。
5 结束语
总之,天然气作为一种新能源,正利用其优势逐渐取代传统的液化气在经济发展中的重要地位。由于天然气的传输和利用存在一定的自身的特点因此对于燃气管的施工工作一定要做到实处使得天然气这种新型能源能够被广泛的应用。
中图分类号:TE832 文献标识码:A
前言
随着我国采气管道施工技术的不断发展,管道线路的施工和运行的对施工技术水平提出了更高的要求。专家从专业的角度探讨我国油田气体开采管道的施工技术要求,创新性的对采气管道的施工措施进行了研究和总结。油田的采气管道的正常运行对我国原油开采有重要的意义。
二、采气管线运行状态
管道输送是天然气的主要输送方式之一。根据天然气输送管道的分类、组成和特点可知,天然气采气管线输送的介质为未经净化的原料气,其工作压力高,硫、水、二氧化碳等杂质的含量较高,腐蚀性大。对采气管线进行定期分析、检测,准确了解其运行状况,及早采取有力防护措施以降低管线维修和更换费用,为采气管线安全运行管理措施的制定提供可靠的依据,以及保障采气管线在正常、安全、最优状态下的运行有着重要的意义。
某天然气采气厂现有数千口气井,采气管线数千千米长。在数千口气井中,选取压力高,含硫量大,运行时间长的一单井采气管线进行检测。受检管线长4.91km,于2002年11月投入使用,至今已安全运行了6年多,其用材规格和运行参数如下:
管线规格~b89mm×10mm
工作压力14.6MPa
H2S含量
6158.8mg/m
产水矿化度
32619.49mg/L
气水比
17914m/m
CO,含量
5.077%
三、油田采气管道保温措施分析
1. 采气管道保温施工要求
管道保温施工应符合设计要求,一般按保温层、防潮层、保护层的顺序施工保温施工应在管道试压及防腐合格后进行,施工前管道表面应保持清洁干燥。
防水层在搭接时,其宽度应为30~50mm,并缝口朝下,与保温层应捆扎牢固。防水层应完整严密、厚度均匀、无气孔、鼓泡和开裂等缺陷。
保护层在搭接时,其宽度应为30~50mm,端部应封闭。若用金属作为保护层,应压边,箍紧,不得有脱壳或凹凸不平,其环纵缝应搭接或咬口。
2. 国内外埋地采气管道管道保温结构
保温结构的设计直接关系到保温效果、投资费用、使用年限等问题。目前国外采用的管道保温结构基本形式为:钢管—防腐层—保温层—防水保护层,构成管道三防体系。为确保防腐保温设计的可靠性,美国保温界认为,实现结构的整体严密性是保温设计的基准。
3. 采气管道保温分析实例
池37井保温前出站温度为60℃,保温后出站温度70℃,保温层厚度60mm,管线运行压力15.7MPa,输量(4~6)×104m3/d,产水2m3/d,地温12℃。池37井—池27井高压气举管线保温前后沿程如图所示:
从图中可知,管线在不保温时,在距池37井600~700m处,沿程温降已到20℃,水合物形成温度按22.6℃计算,则池37井到池27井管线在上述条件下运行不到1000m,管线就会发生堵塞。从图2‐b可知,管线在采取全线保温措施后,在上述生产条件下,即使地温为5℃时,沿程温度始终高于水合物形成温度,管线不会发生堵塞。
四、防止冻堵的措施
1. 加强前期的理论研究工作,使设计管道的结构参数、保温系统参数等能满足高压气井连续正常运转的需要。
2. 加强参数优化工作:在寒冷的季节,通过调整气井产能和提高井口温度的办法,确保管线输送温度高于天然气水合物生成温度。但是,该措施的应用将可能导致地层伤害,对提高气源井的最终采收率和延长自喷期有较大影响,建议开展高压生产的适应性分析,采用上下游配套技术研究来进行生产。优化管径或气井产能,确保集气管线不积液,减少低洼处管线的节流。优选保温层材料类型,优化结构参数,确保管线输送中不发生冻堵。
3. 井口添加防冻剂,降低天然气水合物生成温度,确保管线的安全运行。
4. 安装井下节流阀,适当降低输送压力,从而降低高压集气管线因沿线压降大导致的节流温降及天然气水合物生成温度。
5. 如果管线只有进站前的末端温度低于天然气水合物生成温度,则考虑在进站前的局部管线进行电加热,提高输送气体温度。
6. 根据气井产出液量的大小及地面管线的携液能力,制订合理的清管作业制度,实时清除高压集气管线的积液,防止发生局部过度节流而产生冻堵。
7. 如果产液量较大,利用第5种工艺措施作业频繁,影响生产,则考虑在低洼处设置排液阀,定期自动排液,同时配套相应的污水池、泵等配套设施,便于积液的外运处理。
8. 对于含脏物较多或者产水量非常大的井,在井口安装高压过滤器,配备自动控制装置、放空设备、排污系统及工艺转换等设施。
涩北一号气田自1995年投入试采以来,采用井口注醇、站内节流、低温分离的工艺流程,通过在采气井口注甲醇防止采气管线在集输过程中形成水合物,同时,还要防止天然气在站内节流后形成水合物。结合气田开发方案,从技术、经济上论证了涩北一号气田常温分离工艺比低温分离工艺更合适;由于气液分离工艺的变化(由低温变常温),天然气进集气站后是先加热再节流,这样,在站内就不存在形成水合物的问题,如果从井口至集气站的采气管线不生成水合物,就可以取消井口注醇。
五、对采气管线水合物的防止进行研究
湿天然气在适宜的压力、温度条件下容易形成水合物。水合物是一个烃类分子同数个水分子结合形成的白色晶体物质,类似冰或致密的雪。水合物容易在管路系统的弯管、阀件、管件等处形成并聚积,造成冰堵。集气系统形成水合物的环节主要有两个:一是采气管线因气体输送产生压降和沿程温降,管线内形成水合物;二是集气站内节流降压,气体膨胀产生急剧温降时形成水合物。为了防止天然气在管线输送过程中生成水合物。
国内外气田普遍采用的方法有如下三种:
输送前将天然气加热,在井口设小型水套炉或电加热器;
注抑制剂,降低天然气水合物形成的温度;
管线保温。采气管线水合物的形成要满足两个条件。管线中要有游离水。采气管线天然气的温度要低于水合物形成温度。由气田开发方案可知,气田单井是要产水的,因此,要论证采气管线水合物的防止,关键在于判断其进站前的温度是否低于水合物形成温度。由于涩北一号气田不同开发层系的气井具有不同的工况,因此,有必要对不同开发层系气井的进站温度进行统一考察。
六、采气管道的施工要点
采气管道应符合工作压力等级等于或大于生产和施工最高压力的要求,高压油气井井下宜安装井安全阀。自喷井开关井、更换油嘴、清蜡等操作时,操作人员应避开气体出口方向。
用天然气气举采注气和注蒸汽开采时,必须做到:
1.气举井、注气井、压气站、配气站之间的管线及注蒸汽井口管线应安装单流阀,并无渗漏。
2.压气站向配气站输送含水天然气时,应进行降低露点的预处理,在配气站内管线上应安装冷凝液分离器。
3.压气站到配气站的输气管线上要安装紧急放空管,放空管上应装阻火器。
4.压气站如向多个配气站分输时,则每个分支管线上应安装截止阀。
七、结束语
综上所述,采气管道的施工建设需要各方面的专业人才的协调工作,实施工程中需要加强监管力度,预防采气管道的泄漏和破损,保证管道建设的安全。采气管道属于特殊的施工建设,气体的泄漏会产生很多的安全问题。因此施工单位一定要严格质量监管,不断地创新研究新的施工技术,防腐,取材和埋藏等的技术发展会给燃气管道施工注入新的活力。
参考文献:
[1]李长俊.天然气管道输送[M].北京:石油工业出版社.2012
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
引言
众所周知,在国际上,原油、成品油、天然气及常温状态下呈现流体性质的各类化工产品的运输主要是依靠长输管道的方式来实现的。天然气长输管道工程由于具有线路长、地区跨度大,自然地形、地质、地貌差异性大,单项工程多,安装工艺独特,管道安全性要求高,管径大,压力高等特点,因此,只有不断提高施工技术,才能保障施工的质量。
一、输管道施工特点
1.1长输管道的施工距离长
长输管道就是以长而著称,其和一般的给排水管道不通,不论是体积和长度上都大于普通的管道。所以长输管道在施工地点之间具有很大的差异性,这种差异性越是管道越长,这种差异越明显。因为我国是各地区的地形和环境的差异很大,所以这种不固定性给长输管道的施工产生了一定的影响。不仅是对施工技术的一个考验,也是对施工质量的一个挑战。施工进度随施工地点的变化而不断调整,这对施工的安全管理和施工人员的操作水平也提出高要求。
1.2长输管道受地形和外界环境干扰因素多
长输管道在铺设过程中会遇到各种多变地形。沙漠、戈壁、水网等特殊的地形条件都对长输管道的施工技术和质量造成影响,并且长输管道掩埋在地下的那部分很容易被土壤中的腐蚀性物质而腐蚀。而外露在自然环境中的那部分又受自然气候和周边环境的影响较大,例如雨雪、高温、大风、潮湿、暴晒等都很可能引起管道开裂、腐蚀、老化等问题。这是对施工技术的一项考验。这就要求施工人员能够因地制宜,根据当地的地形地貌特点和外界环境的情况,选择适当的施工方式和施工工艺,以确保施工质量和进度。
1.3长输管道输送介质种类多
长输管道输送的介质除了常见的石油和天然气以外,还可以输送氧气、二氧化碳、乙烯、液氨、矿浆和煤浆等介质。这些介质都具有一定的流动性,所以长输管道所输送的介质的特性决定了输送管道需要有光滑的内壁来减少运输中的阻力,并且这些介质对管道的腐蚀作用也不能忽略,所以在设计中应该留有一定的裕量。
二、天然气长输管道施工技术分析
2.1严格管道选线
在管道选线中,首先要严格执行国家和行业的相关设计标准和规范,以及国家和地方的法律、法规。同时贯彻安全第一的原则,确保管道长期安全可靠运行,在线路选择中优化比选,消除不利因素。选择合理走向,处理好与现有管线的关系,力求线路顺直,缩短线路长度,节省钢材和投资。尽量绕避施工难点、不良工程地质段和地震活动断裂带。其次在符合线路总体走向的条件下,合理选择大中型河流穿跨越位置。还有线路走向尽量避开自然保护区和文物保护区,注重环境保护和水土保持,当绕避不开时,应尽量减少通过长度,并征得主管部门同意。裸敷管线应注意管线的防晒及设防护栏、警示牌禁止人员攀越,防止危及管线及人员安全。此外管线选线时,除考虑地质情况、线路整体走向外,还应充分考虑施工难度度水土保护工程量,确保管线安全及施工可行性。
2.2管道防腐技术
天然气管道中根据机械性能和使用条件,复合材料增强管道强度的技术虽然也正在开发,当前应用较多的是钢制材料,对钢材的防腐蚀至关重要。钢管在土壤中的腐蚀主要是与土壤中发生电化学反应引起,电化学反应是由于管道与土壤电解质的电位不同,形成了一个原电池导致钢管发生电化学腐蚀,其腐蚀速度取决于土壤的成分、含盐的种类、数量、PH值,含水率,电阻率、透气性,细菌(厌气性硫酸盐还原菌)等。根据土壤的腐蚀特性要对钢管做必要的防腐处理,防止或阻缓土壤对管壁的腐蚀速度。防腐前先对表面做除锈处理,采用喷砂的方式,达到《船体除锈标准》(GB3092)的B1级或(SYJ4007-86)标准中的近白级。天然气管道防腐材料选用环氧煤沥青+玻璃布,选用环氧煤沥青是因为它能与被复涂的钢管同时膨胀、收缩而不会开裂,并具有机械隔离性、附着力、耐化学溶剂及耐水等较好的特性。施工中对埋入无腐蚀性土壤中的钢管采用加强级防腐处理即环氧煤沥青-玻璃布共3层,总厚度≥5.5mm;对埋入软弱土基及腐蚀性土中钢管采用特加强级防腐处理:环氧煤沥青-玻璃布共4层,总厚度≥7毫米。
2.3管道焊接技术
决定长输压力管道使用寿命的三大要素是:管道的焊接质量、管道的防腐质量、管道在冲刷地段的施工质量,其中最关键的是管道的焊接质量问题。经过几十年的发展,我国目前已具有成熟的手工下向焊技术。正在普及半自动气体保护焊技术和全自动气体保护焊技术。在现阶段,应用最好的还是立下向焊技术。因其采用小间隙、大钝边的工艺参数,焊缝宽度和焊缝余高则比上向焊小,焊接生产率比上向焊提高20%-40%;同时下向焊操作难度较上向焊小,一个较熟练的焊工经过10-5天的培训,就能基本掌握其要领;由于每层焊道厚度一般为2mm左右,故焊缝缺陷少,不容易产生尺寸较大的焊接缺陷;纤维素焊条由于渣少,电弧吹力大,燃烧稳定,焊缝根部饱满,采用连续焊接可得到质量良好的单面焊双面成形焊缝,焊条在一般情况下可不烘干即可使用;还有焊条下向焊的抗风能力强,特别适于在长距离野外的施工。其已经了取得了良好的经济效益和社会效益,受到业主及工程监理的好评。新时期,自动焊焊接技术已经运用越来越广泛,其是借助于机械和电气的方法使整个焊接过程实现自动化。自动焊主要优点是:焊接质量高而稳定、焊接速度快、经济性好、对焊工的技术水平要求较低。但是由于埋弧焊焊接过程特点的限制,难于实现固定管的自动焊接。
三、施工过程技术管理和质量控制
3.1施工技术控制
对于长输管道施工,必要的施工技术是必不可少的,而且采用先进的技术和管理可以缩短工期、节省人力、物力等资源。 对于一个施工项目,施工工序通常很多,并且各项施工工艺也各不相同,这就要求现场的施工人员要根据施工的具体情况,做好各个方面的技术准备。 一个优秀的施工人员不仅应具有过硬的施工技术,并且还可以根据现场的资源和自然气候条件,因地制宜,做出准确的判断。 所以施工前的技术储备和培训可以达到事半功倍的效果
3.2监督实施
在工程施工中根据焊接工艺指导书进行监督实施,若焊工不执行工艺时,取消其资格,由备用焊工顶替。 对于线路的焊接机组,我们采用流水施工方式进行施工,确保焊接质量。 每道焊口开焊前,用温湿计测量环境湿度,用风速仪测量风速,当测量值超出焊接作业指导书的规定时,停止施焊。 另外,我们用远红外测温仪测定层间温度,确保层间温度符合工艺的要求。 每完成一道焊缝,在规定位置标识焊工代号或机组代号,并绘制单线图。
3.3材料控制
对施工现场的材料控制,主要控制内容为进场材料的规格型号、材质、生产批号、数量、阀门试压标识、 材料原始标识及材料标识移植情况都必须符合要求; 对自购材料进入施工现场前由技术、质检和材料三方人员共同对材料进行验收,对每批材料按检验标准进行抽检复查, 并经监理批准后方准使用;对甲方提供的设备和材料会合设计、监理和业主共同进行验收并做好记录; 在现场划分区域进行保管并正确标识,杜绝不合格品在工程中使用;对于焊接材料实行专库专人管理, 并按公司焊接材料控制程序的有关规定执行,并填写温湿度记录、焊材存放、标识、烘焙、发放及回收等记录。
结束语
天然气长输管道施工技术在整个工程施工中具有举足轻重的作用,作为技术管理人员必须不断学习新的理论知识,不断的积累经验,才能确保管道的质量和使用安全运行。
参考文献
一、燃气管道施工类型
(一)高压管道施工
长输高压管道一般来说会穿过村庄及农田,此管道材料可以全部为聚乙烯加强级无缝钢管,根据天然气未来30―50年内估算出的用气量来设计管道管径,并在管道末端建立门站。因为输送距离过长,可能在以后的使用过程中受到管径的制约,又要兼顾有较好的防腐效果故可以采用承压能力强和防腐效果好的聚乙烯加强级无缝钢管来作为长输管道的材料。长输管道可以使用牺牲阳极的阴极保护方式和外加电流阴极保护方式,对长输管道进行保护。管道建设完成后安排专人每天沿长输管道对周围环境进行巡逻检查,对地上阴极保护装置进行检查,以保证管道的安全。
(二)中压管网施工
中压管道为城区内的管网,此管网埋地管道可以全部用聚乙烯PE管铺设,可以根据城区内的实际用气情况设计小区外管网的管道管径和小区内管道管径。建设单位在开始施工前必须通过各种手段和方式弄清地下其他设施管网的分布。对可以达到规范要求的地方可以按图纸进行正常施工作业,对达不到的规范要求的地方现场施工人员及时上报,由设计人员根据现场实际情况对原有设计进行更改达到规范设计要求后报监理部门,然后由施工队伍根据新的设计图纸进行施工,以确保施工的质量。
(三)低压管网施工
低压管网属于小区内的管网,包括楼前架空管道、立管及室内管道。通常除楼前架空管道用焊接外,立管及室内管道都使用丝接。考虑到以后室内管道改装及维修的方便,丝扣之间的连接建议不要使用丝扣胶密封,而是使用的生料带进行密封。城区内如果小区相对集中可以考虑使用较大的调压站对城区内的低压进行控制,若城区内小区相对分散且相距较远,建立较大的调压站会影响到距离较远的小区居民用气,达不到良好的用气效果,故可以在各个小区内安置多个调压箱进行调压,虽然这样的做法会增加建设公司的建设成本,但是却保证了居民的正常用气。建设期间同样可以在保证达到规范要求的基础上,能够保证居民安全、平稳用气的首要条件下,建设单位对楼前架空原有的焊接技术进行改进,不再使用焊接技术进行连接而使用丝接技术进行连接,这样可以减少一定的施工成本,并可以在一定程度上缩短工期。
二、燃气管道施工质量控制
(一)施工技术控制
施工技术的选择,对工程的影响至关重要,没有扎实的施工技术,燃气管道工程质量是难以得到有效保证的。燃气管道工程质量根据不同的施工设计、现场环境的限制对施工技术的要求是不同的,施工技术人员要严格按照设计图纸和现场环境进行选择,做好施工技术的处理。比如说,为了保证燃气管道工程质量,在施工初期要做现场勘查、图纸设计、施工技术交流等等工作,保证施工开展中的一切顺利进行,避免因为技术的原因而导致工程需要翻修或产生质量问题。同时,针对特殊的外部地理、气候等环境因素的影响,在进行燃气管道工程质量控制时,要采用具体情况具体分析,采用特殊的施工技术和材料进行巩固花处理,保证工程质量。
(二)材料设备控制
燃气管道工程的质量除了要有严谨的技术支撑以外,施工的材料设备的选择、保养等方面也是很重要的,特别是对材料的保存、管理和保养上,要特别注意。施工材料设备的选择要选用材质好的,避免以假乱真、以次充好的情况的出现。在对材料设备的管理和保养上,要坚持每天做记录,特别是对大型、精密的仪器设备,要做好每天检查、询问是否出现反常的情况,遇到问题要及时解决。对于施工过程中的各项工作、使用情况都要及时的备案记录,为以后的维修检查做好充分的准备。
(三)施工过程监管
在施工中,施工单位要对燃气管道工程的全过程、全方位进去严格的管控,这样才能保证工程按时、按量、按质完成。由于燃气管道工程涉及到环境保护、工程质量安全管理、技术措施等方面,涉及到多个部门联合提出意见和相应的措施,如果不对整个过程进行全程监控和管理,从大局和整体的角度去把握,则很容易在细节问题上出现漏洞,并造成不可以修复的损失。
(四)工程监测管理
燃气管道工程监测的管理,能够在工程施工的过程中,通过对各个主次环节进行必要、有效的监测,及时发现存在的问题,并及时的进行改进,有利于防患于未然,并及时的针对这些问题进行沟通,避免事态的扩大。
三、燃气管道工程施工技术的运用
通过对前面燃气管道工程质量管理的论述上,可以看出燃气管道工程施工技术贯穿于燃气管道工程的始终。施工技术关系到管道材料的选择、管理、维护,而受到工程外部的环境、地理、气候等方面的影响,则技术的选用也完全不同。
(一)材料的选用上需要技术进行分析
燃气管道工程必须要根据具体情况具体分析,选择不同技术进行施工,而不是一刀切的办法,保证工程质量的安全。比如,在地形复杂多变的地段(冲沟、河道、漫滩、山地、丘陵等),对钢材和制管技术的要求也是不同的,因为地形的不同,其管线受到外部的压力也不用,这时对技术的依靠就比较明显了,要根据不同的路段选择不同的技术进行监测,并选择不同等级的钢材管线,在保证质量的基础上又能够有效的节约建设成本。
(二)管道防腐设计血药技术支持
管道防腐技术设计到燃气管道使用的寿命和工程质量的安全。管道一般是埋在地下的,容易和地下的各类物资发生化学反应,所以,实际工作中,要提高管道的使用寿命,则必须利用特殊的管道防腐技术对管道进行必要的处理(如:预留管口位置,在焊接完成后采用外加聚乙烯热收缩套防腐材料进行防腐。),通过对相应技术的运用,提高管道抗腐的能力,进而提高管道的工程质量。
(三)焊接技术
燃气管道工程中的焊接技术是其施工技术中的重要组成部分,燃气管道工程中的路线比较长,必不可少的必须运用到焊接技术,如果焊接技术不过关,比如会影响到燃气管道工程的质量。我国的燃气管道焊接技术走过了四个过程:手工电弧焊上向焊、手工电弧焊下向焊、半自动焊和自动焊,这四个过程产生的时间不同,但是在实际的施工过程中,仍然会根据不同的施工环境选择不同的焊接技术,因地制宜。另外,对于焊机工作的技术人员,我国也是有明确规定的,必须持证上岗,定时对焊接技术工人进行必要岗位培训,保证他们的技术符合工作的要求。同时,对手施工过程的各项焊机工作,要及时的进行检查,保证技术落实到位,提高工作效率和工程质量。
四、结语
从清洁能源的角度出发,天然气相对于其他的能源来说,更加安全、清洁、易于储存和输送。随着天然气开发技术的不断发展和国家环保工作的发展,天然气在社会生活中被使用到的机会越来越多,这就理所当然的涉及到燃气管道工程质量与施工技术管理和运用的问题,燃气管道的材料不断的更新换代,我们需要加强对燃气管道工程质量的管理和施工技术水平的提高,实践中要处理好燃气管道工程质量和施工技术的关系,以保证天然气的使用安全可靠。
中图分类号:TE832 文献标识码:A
1天然气管道在施工过程中具有的特c
(1)影响因素多。施工过程中具有着比较多的影响因素,在一定程度上常常受到自然因素以及人文因素的限制,他们会在进一步的对天然气管道施工过程中的质量问题产生直接或者是间接的影响,例如:如果遇到雷雨天气的情况下,天然气管道在施工过程中的工作就会在一定程度上受到很大的影响。
(2)具有一定的波动性。施工过程中的质量具有一定的波动性。天然气管道在施工时,在一定程度上会常常受到工序的影响,任何一道工序出现了问题,都会对整个天然气工程的质量问题产生一定的影响。
(3)施工过程中的安全存在着隐患。天然气管道在进行施工过程中的大部分都属于隐蔽的工程作业,如果不对其进行及时的检测工作的话,就会在一定程度上发生安全隐患,会带来生命以及财产的损失。
2 天然气压力管道施工安装质量控制对策
(1)对进场管件管材的检验。管道的安装工作首先要保证的是管道材料的质量,所以在安装之前对管件和管材的检验必不可少,各项管件和管材必须符合设计的要求,不能在存在疑问和隐患的情况下进行使用。一般管件焊缝处不能出现裂纹、超出质量规范的咬边等情况,管材的材质需要达到设计要求,钢管的椭圆度应符合质量验收要求,套管间缝隙要满足设计时的要求,螺栓和螺母表面要平整光滑,垫片不能出现裂纹、划痕以及老化等现象,通过有限的检验手段保证各项工件属性都达到设计的要求。
(2)对开挖管沟的要求。对于管沟的开挖施工需要把握的具体的施工要点如下:①开挖前对开挖区内的地下设施要进行详细勘察和了解,对光缆、电缆等设施要做好保护措施,地下设施近处一定范围内应停止机械施工,采用人工进行开挖;②对于地形复杂无法对管道的中心线进行精确的定位时,可以适当地加设加密桩,移桩过程要保证符合规范,桩位不能遭到破坏甚至丢失;③开挖方法视当地地形、土壤类别和属性选择,必要情况下根据实际情况改变开挖措施保证挖出的管沟符合要求;④根据管道的外径、开挖的方式以及地质情况确定管沟沟底的宽度和放坡系数,既要符合设计要求也要便于施工的进行,同时还要考虑到施工安全风险的削减。
(3)控制管道组对的质量。控制好管道组对的质量一般需注意以下几点要求:①对不同管道确定好防腐等级和壁厚,壁厚跨度,在管道组对前,进行检查,避免不符合等级要求的管材组在一起使用;②组对前,管材内部的杂物要及时清理干净,管口要足够清洁且完整,以保证后续焊接工作的实施;③组对工具要合乎规范,对管道进行起吊和组对所用的吊具以及操作过程都要符合相关的规定,特别是吊具的稳定性和承载力是否能满足施工;④组织质量检验人员对工程现场定期检验或不定期抽查,保证管道组对工作的质量。
(4)控制焊接的质量。整个管道安装施工过程中最重要的就是焊接工序有以下几点在进行管道焊接时需要进行注意和控制:①焊接设备要质量过硬且符合要求,焊接施工的现场环境要便于焊接工序的开展;②焊丝和焊条的属性要达到相关规定标准,使用过程中对使用的焊丝、焊条以及保护气体等进行检查,保证和产品说明书上的说明一致;③热处理、打磨等各项焊接工艺均应精确控制,合乎焊接工艺规程的规定;④焊接完成后对焊缝进行检查,确保焊缝的成型尺寸和表面质量达到要求,不合格的进行重新处理或者淘汰掉。
(5)管道穿越工程的质量要求。压力管道安装工程中不可避免要进行穿越施工,穿越工程的施工方法也有不同的要求,为了保证管道穿越工程的整体质量,以下几点需要密切注意,在施工过程中严格控制:P开挖的管沟的深度、沟底平直度等属性必须达到设计的要求,同时还要注意开挖后的地质水文情况是否和设计勘察资料相符合,如果发现异常及时向相关方报告,提请设计方重新勘察地质和制定穿越方案;Q穿越段管道的焊接、防腐、试压等工作一定要确保质量,避免不符合设计要求的管道和不合格钢管的使用;R对管道的保护和稳固措施要到位,进行移动、回填等工作时,一定不能出现滚动和漂浮的现象,对管道采用严密的保护措施避免其被外力移位和破坏变形。
(6)做好管道防腐施工。在天然气管道腐蚀控制中防腐材料得到了广泛的应用,隔离管道与土壤是通过表层涂有的防腐材料来实现的,使化学反应的发生得到了有效地避免,最终实现防腐蚀,而且应用防腐材料能够提供必要的绝缘条件给附加阴极保护。环氧粉末涂层、聚丙烯涂层、三层聚乙烯涂层是应用比较广泛的天然气管道防腐材料,它们具有良好的绝缘性能、抗渗透性能、防腐蚀性能、机械性能、抗阴极剥离性、粘结性,除了这些优势之外三种材料也有一定的缺点,如有安全隐患、工艺复杂等。而缓蚀剂能够形成一层水性保护膜,使腐蚀的发生延缓或者减少,腐蚀速度降低,最终实现保护管道。
3 结语