天然气长输管道施工技术要点

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摘 要：天然气长输管道是天然气运输的基本保障,天然气管道形态随着沿线地形的变化而改变,目前,随着天然气和石油工业迅猛发展,长输管道向着大口径发展,因此,对长输管道施工的技术要求越来越高,本文介绍了天然气长输管道的一些关键施工技术,如干燥、防腐、焊接等,以期为长输管道的工程施工提供一些有益的借鉴.

关 键 词：天然气长输管道施工

0引言

大家都知道,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.随着我国经济的发展,石油天然气及石油化工工业的发展相当迅速,以西气东输工程为标志,我国的长输管道建设高峰期已经到来.长输油气管道越来越向大口径、高压力输送方向发展.那么研究天然气长输管道施工技术具有很强的实际意义.

1天然气长输管道的特点分析

一般来说,天然气长输管道大部分埋设于地下,受地形的限制少,占地少,运输量大,而且管道还可以缩短运输距离,确保密闭安全,输送受恶劣气候的影响小,无噪音,能够长期连续稳定运行,油气损耗小,对环境污染较少,易于实现远程集中监控,便于管理,现代化管道运输系统的自动化程度很高,劳动生产率高,能耗少,运费低[1].所以,管道运输是天然气输送的最优选择的,根据中国长输管道施工标准,我们将其施工流程分为：测量放线——征地扫线—运管——布管—管沟开挖——敷设轻型轨道—沿轨道发送管道段—组装焊接管道——管道探伤—地面检测等.

2实际天然气管道施工技术要点

2.1严格进行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].

2.2严格控制管道干燥

在正式投产前,大多数天然气长输管道都要进行管道试压,目前,水试压最安全的也是比较常用的一种试压方式,但这种试压方法也为此后的管道运行留下了一定的安全隐患.在后期清管过程中,因为很难将管道内的积水清理干净,对长输管道而言,管道内部积水的危害极大,经常出现损坏或冰堵阀门附件的事故,给管道的运营带来极大的风险,因此,在天然气管道正式投运前,应严格按照国家标准《天然气管道试运行投产规范》对天然气长输管道进行干燥和脱水处理[2],使管道内空气湿度达到标准的要求,干燥处理应注重以下两点.

2.2.1深度除水

在水压试验、除水完成后,还需用清管列车或清管器进行深度除水,尤其是对于管段连头处,清管列车最好由一枚高密度泡沫清管器和两枚直板清管器组成,清管器的运行速度应尽量慢,最好控制在4km/h～8km/h以内,各清管器的间距设置为3km.

2.2.2管道干燥

在完成深度除水后,建议使用露点为-40℃的干空气对管道进行微正压吹扫,通过多次发射泡沫清管器,并利用泡沫清管器的吸水、机械效应进一步吸收管道中的残留水分,直至管道出口处的空气露点达到-20℃、泡沫清管器的增重已经很不明显时停止.

2.3冲刷地段的施工质量

对河流及冲沟直穿时管线不加套管；沿河流及冲沟敷设时,加钢套管保护.同时管沟回填时采用软土垫层,河床或沟底若是基岩采用混凝土连续浇注封顶；对于土质河床,管顶埋深应在河床冲刷深度以下1.0m,并用水泥沙浆封管,然后用粒径不小于300mm的片石粗化河床,两岸做水工保护护岸.河流岸坡的防护分河岸护坡和挡墙防护两种情形：当岸坡较缓时采用水泥砂浆砌片石护坡；当岸坡较陡时采用水泥砂浆砌条石挡土墙；河沟较窄时,两岸做水工保护后,不采用混凝土浇注封顶,用片石粗化河床.总之,在天然气长输管道施工中,要建立质量管理体系.对关键因素要层层把关、严格控制.只有这样,施工技术质量才能满足长输压力管道焊接施工质量的可靠性和经济性的要求.

2.4管道防腐技术

管道防腐层质量的好坏将直接影响到管线运营的安全和使用寿命,特别是天然气高压管线进入人口较为密集的地区后,运营安全更是至关重要.这就要求高压管线的防腐技术不断地提高和发展.首先要合理选择防腐材料,长输管道的补口防腐建议采用环氧树脂/辐射交联聚乙烯热收缩带三层结构,底漆使用无溶剂环氧树脂底漆.同时补口前对补口部位建议用喷砂除锈技术进行表面处理,设备采用喷砂机,除锈用砂采用石英砂,表面预处理质量应达到《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》规定的Sa21/2级.对焊口进行补口施工时,先将补口搭接部位的聚乙烯层打磨至表面粗糙,再用火焰加热器对补口部位进行预热,按热收缩带产品说明书的要求控制预热温度并进行补口施工.

2.5管道焊接技术

决定天然气长输管道使用寿命的三大主要因素是：管道在冲刷地段的施工质量、管道的防腐质量以及管道的焊接质量,其中最重要的就是管道的焊接质量,目前,自动焊焊接技术已经得到了广泛的运用,尤其是借助于电气和机械的焊接工艺使整个焊接过程实现自动化,自动焊主要优势是：焊接质量高并且稳定、经济性好、焊接速度快、对焊工的技术水平要求较低,但是,由于埋弧焊焊接过程的限制,固定管的自动焊接还是难以实现的.

3结语

总的来说,在天然气长输管道施工中,首先要建立工程质量监控体系,对关键施工程序应严格控制、层层把关,只有这样,施工质量才能满足天然气长输管道的经济性、可靠性的要求.