時間:2024-02-26 17:18:01
導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇天然氣管道的施工技術要求,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內容能為您提供靈感和參考。
天然氣管道施工是與人民生活息息相關的大事,燃氣管道的施工質量不僅影響天然氣的使用效果,更是直接關系到人們的財產和人身安全,在日常生活中,天然氣管道爆炸事故屢見不鮮,絕大部分原因都是由于施工質量不過關所引發的問題。為此,有必要針對管道施工技術和質量控制進行進一步探討,提出切實可行的施工方案。
一、燃氣管道施工技術
在本文中,主要以某天然氣管線施工為例進行分析。該段天然氣工程中27km為水網段,9km為山區段,其他為綜合性施工段。在當前燃氣管道工程中鋼材和制管技術不斷發展,管線鋼的種類隨著輸送壓力、輸送量、管道用鋼、管道安全等技術指標不斷的豐富,由于本次工程的重要程度較高,所以采用了我國自主研發的針狀鐵素體管線鋼,同時,部分路段應用了X100-X120鋼級的管線鋼和相關技術。
(一)鋼材和制管技術
燃氣管道施工技術關系到后續的投入和使用,對居民的日常生活和工作具有非常大的影響。現階段的燃氣管道施工技術已經告別了原來的單一技術,針對管道施工的不同環節,采用不同類型的技術,從根本上提高燃氣管道的質量和性能,不僅可以更好的輸送燃氣,同時能夠有效節省成本。
(二)管道防腐技術
燃氣管道施工技術在目前的發展中,不僅僅在管材和制管技術當中取得了一定的成效,同時在管道防腐當中取得了較大的突破。管道防腐是燃氣管道工程施工的必要指標,由于燃氣管道大部分是修建在地下或者是一些隱蔽的地方,很容易與地下的各種氣體或者是物質發生反應,再加上燃氣本身具有的一些特性,燃氣管道的被腐蝕程度要比一般的管道更加嚴重。從燃氣管道防腐的發展史來看,現階段主要是采用內減阻涂層技術,這種技術的好處在于,能夠降低磨阻、增加管輸量,同時可以降低管道運行綜合成本。通過不斷的改進,這種技術在現階段的應用當中,通過鋼管的有效性旋轉,將環氧涂料通過高壓無氣的噴槍涂在鋼管的內表面,使鋼管內表面形成高質量、連續光滑的有效涂層。由此可見,管道防腐技術在目前的應用當中,已經相當成熟,并且從多個方面出發,避免了單一技術的地域限制性。
(三)焊接技術
焊接技術作為燃氣管道修建的一種重要保障,在應用的過程當中,必須遵守最安全、最有效、最長久的原則。燃氣管道的焊接首先要保證安全性,兩個管道或者是兩個以上的管道在焊接的過程中,必須保證嚴絲合縫,不能出現一點問題,同時在焊接完成以后,要進行相關的測試和檢驗,減少隱患的發生概率。其次,焊接技術必須在效率和使用時間上得到保證,目前的燃氣使用數量有很大的提升,地區之間的管道焊接更要在效率和使用壽命有所延長,避免反復檢修對居民生活帶來的不便。
就當前的焊接技術來看,從第一條長輸管道建設開始,國內管道現場焊接施工大致經歷了手工電弧焊上向焊、手工電弧焊下向焊、半自動焊和自動焊等四個發展過程。管道建設中,為保障施工的高效率和高質量,應優先考慮熔化極氣體保護自動焊工藝,并不斷的研制管道新一代的自動焊設備。
二、燃氣管道施工質量的控制分析
(一)施工技術控制
對于一個施工項目,施工工序通常很多,并且各項施工工藝也各不相同,這就要求現場的施工人員根據施工的具體情況,做好各個方面的技術準備。在本文列舉的案例當中,為了保證在各個路段能夠有效的保證燃氣管道修建質量,不僅僅采用了專業的施工技術,同時還準備了突況的備案、特殊地質的使用施工技術以及遇到極端天氣的處理方案等等,這些都是對施工技術進行嚴格控制的措施。相對來說,燃氣管道的質量控制是多方面的,任何一項工作都要從多個角度出發,避免遺漏所造成的惡性影響。
(二)連接施工技術要點
燃氣管道施工中,對于管道材質的選擇有很多種,如金屬管和塑料管等。目前,硬質塑料管是使用規模較為廣泛的一種,該種材質具有抗腐蝕,密封性好等特點,使用也較為方便。對于管道的連接作業要視管道的具體粗細而定,又由于燃氣管道施工的特殊性對管道的密封性有極高的要求,所以,必須采用科學規范的施工方法才能確保施工的安全性。塑料管道具有極強的熔合性,在管道尺寸較為細狹的位置,可以采用電熔方法將管道連接;當管道尺寸比較粗時,就必須采用焊接的方式進行管道連接。無論采用哪種方法,都要以保證連接處的密封性為首要前提條件。
(三)管道施工的后期質量驗收
整體管道鋪設完工以后,要進行嚴格的質量驗收。質量驗收要派專業的技術人員前往開展作業,驗收時必須對管道的密閉性和安全性進行檢驗,一是要對管道的強度和密閉性進行合格性實驗,要檢測各項接頭處是否牢固,并選擇較為安全的氣體進行先期測試,看是否存在漏氣點,如果存在漏氣現象,要對具置加以確定并及時維修;二是要對整體管道系統進行內部吹掃,保證管道內部的光華與清潔,以利于氣體的輸送,對于細狹管道位置要尤其注意,避免發生局部阻塞現象。三是對于管道的材料進行防腐檢測,如果管道材料選用的是金屬材質,則該環節尤為重要,防腐層檢查要通過對管道防腐處理的外觀做出判斷,如果防腐技術操作不規范,就必須立即進行返工操作。
三、總結
天然氣作為一種新能源,其優點正在逐漸顯現,其利用率高,使用時更加經濟環保,具有極高的性價比,是我國城市居民的必備能源之一。燃氣管道施工具有其自身的特點,為此要因勢利導,在保證施工質量的前提下不斷開發新的施工技術,保障天然氣管道施工的高效暢通,為實現能源的有效替代打下堅實的基礎,使天然氣能源更好的服務于全人類。
參考文獻
1引言中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A
天然氣能源因其清潔環保,在世界范圍內而得到廣泛應用。然而天然氣高壓、易燃,且分布廣、線路長,也使得天然氣管道施工難度極大,并易發生泄漏。管道一旦出現氣密性不嚴、材料缺陷等問題時發生泄漏,就會引發火災或爆炸事故,對人民的生命財產安全造成重大威脅。故如何提高天然氣管道的施工質量和運行安全,加強管道施工技術研究和改進成為了重中之重。目前石油天然氣管道存在的問題從調查的結果來看主要有:部分管道破壞嚴重易釀成事故,如油氣管線被施工及勘探破壞嚴重、天然氣管線被違章占壓。如在油氣管線附近采石、取土、修渠、堆物、修筑等;管道施工遺留的缺陷、損傷;管材或相關的設備存在缺陷;管道腐蝕穿孔等等。這些問題的出現在很大程度上是由于施工過程中的失誤或控制不嚴造成的。因此,在當前著力研究天然氣管道施工技術有著重要意義的。
2天然氣管道施工要點技術分析
2.1 管線的測量與管道組對
管道的測量與放線是施工技術中重要的步驟。施工組織者應依據圖紙,組織相關技術和施工人員進行現場實測及和圖紙的比對,如無特殊情況要嚴格按照圖紙的要求進行初步放線;管道施工時在占地兩側劃出臨時的占地線,且最多不宜超過8m;遇到管線和地下構筑物干涉時,放線時在交叉處標注明確,并將作業帶雜物清理干凈;對于施工機具和設備的管理要根據現場情況整理場地,確保施工人員和設備的安全。管道組對前應認真檢查管道是否發生變形情況,對輕微變形可用脹管器進行矯正。若矯正后檢驗仍不合格,則應切除不合格管段部分;應清掃干凈管子后才能進行組裝,管道內不得有任何雜物;組裝前將管端20mm 范圍內清除干凈,然后再進行組對;管子在溝邊組對時,管道外壁應距管溝邊緣0.5m~1 m,每根管都有穩固支撐。軟土地帶用土堆做支撐,特殊地帶則用土袋裝軟物做支撐,嚴禁用硬石塊類做支撐;組對時,直管段兩相臨環縫的間距必須>300mm;管道組對時應避免強力對口,用倒鏈吊裝時不得使用鋼絲繩,應選擇尼龍吊帶。
2.2管溝開挖
管線在鹼或瀝表路面的,要求用切割機破路面,防止其他工具對路面造成強度及形狀的破壞。城市道路下隱蔽設施及地下管線較多,因此天然氣土方工程不允許采用機械開挖。
人工開挖管溝時上口寬度以溝底寬度+深度×邊坡系數)計量,管溝邊坡系數根據土壤類別及物理力學性質而定,當管溝深度
溝底寬度按:DN≤400mm,底寬=管外徑+0.6m;當DN≥400mm,底寬=管外徑+0.8m。
開挖的土方嚴禁直接堆在管溝溝壁兩邊以防止塌方,通常土堆距溝邊不得
2.3管道防腐及檢驗
管道的防腐及檢驗在施工中至關重要。高壓管線一般采用D813×11.9、D711×11 的螺旋焊縫鋼管,中壓管線管徑主要為D426×8、D377×7、D325×7、D219×6、D159×6、D114×6,當管徑≥ D325× 6時用螺旋焊縫鋼管,或選用直縫鋼管;高、中壓鋼管材質有L415、L360、L290、Q235。管道防腐前應進行全面檢驗,管子表面應無裂縫、節疤等缺陷,管子壁厚要符合要求,管口橢圓度的偏差在直徑的1%以內。防腐前注意鋼管表面除銹處理工作,應用噴砂或拋丸進行除銹。
天然氣高、中壓管的使用年限是30年,埋入無腐蝕性土壤中的鋼管應采用加強級的防腐處理即環氧煤瀝青玻璃布共3 層,總厚度要≥5.5mm,對埋入軟土基及腐蝕性土中的鋼管要采用特加強級防腐處理環氧煤瀝青玻璃布共4 層,總厚度要≥7mm。防腐后外觀測試應表面平整并無氣泡、無麻面、無皺紋、無瘤子等;涂層絕緣性則用電火花檢漏儀進行檢測,從管道一端測至另一端,以不打火花為合格標準。下溝前和回填前應對防腐管道做全面的電火花檢測,發現漏點及時的進行修補。
管道試壓完畢進行焊口防腐時,除采用加強級環氧煤瀝青、煤焦瓷漆以外,還可采用熱收縮套。當采用環氧煤瀝青補口或補傷時,除銹、配漆、纏包等環節應嚴格按照規范執行。防腐涂層結構和材料要與管道防腐涂層一致,補口時每層玻璃布應將原管端瀝青涂層接口處搭接在5cm 以上,補口后經監理認可方可進行回填,杜絕強度試驗前進行補口防腐。
2.4 焊接與焊縫檢驗
天然氣泄漏是工程完工后故障主發狀況,所以對焊接質量及焊縫的檢驗應極為嚴格。焊接時應嚴格按照工藝規程要求進行作業,重點是預熱溫度和層間溫度保持環節,對焊接材料的保存、領用及保護都按照規定的要求來執行,防止焊接材料的使用不當。焊接技術人員在焊接過程中應實時進行檢查,對焊接異常不放過并及時處理;質檢員也應及時檢查焊道的焊接情況,對焊接外觀質量進行全面檢查,經全面檢查合格的焊道再進行探傷測試。焊接時環境風速超過焊接作業要求時,要采用輕型簡易防風棚進行遮擋;當環境溫度低于焊接工藝規程的要求時,要在焊后在焊道上加蓋石棉保溫被以防止焊道溫度驟降。焊接完成后,對焊縫表面進行外觀檢測,天然氣管道焊縫內部檢測要求進行100%超聲波探傷及X射線探傷,對法蘭接口處要做磁粉探傷檢驗。中壓焊縫的 X 射線探傷數量應按 15%抽檢,高壓管按 應20%抽檢,抽查焊縫中不合格者超過30%則加倍進行探傷,若仍不合格應全部進行探傷,不合格部位返修后仍按原規定進行探傷檢驗。
2.5回填及路面恢復
回填時應先夯實管底,管側回土前必須進行調直,防止管道鋪設彎曲度超出規程要求。管道兩側及管頂以上0.5m 內回填由人工進行夯實,分層的厚度30cm,土壤中嚴禁含有碎石、垃圾等雜物,并且嚴禁用凍土進行回填,超過管頂50cm 時可用小型機械進行夯實,每層的厚度保持在30~40cm;回填時要對土壤進行密實度測試,每50m 分層取點測試,由指定實驗室進行土壤密實度試驗。
路面工程作業時,對砼及瀝青路面下的3:7灰土墊層,拌和土不含雜質,土塊必須過篩處理,攪拌均勻且不能在溝內進行拌和。路面恢復按原標號或高一些的強度進行配合比。磚面層要先細砂墊層找平后鋪磚,鋪磚后用細砂灌縫。
2.6閥門井及地裂縫管溝處理措施
閥門井高壓閥門井的設計壓力為1.6Mpa,采用國產手動球閥和氣動球閥兩種。中壓閥門井設計壓力為0.8 MPa,一般采用手動球閥、渦輪傳動球閥和手動蝶閥,高、中壓波紋管補償器采用軸向型內壓式補償器(TNY 高壓波紋管工作壓力為1.6 MPa。中壓波紋管工作壓力為0.6 MPa。施工中DN≤250mm, 中壓閥門采用手動球閥DN≥300mm 時中壓閥門采用渦輪傳動球閥。閥門安裝在球閥的下方(按氣流方向),以便閥門拆卸和裝修。補償器的安裝技術至關重要,安裝長度應是螺桿不受力時補償器的實際長度,否則不但不能發揮其補償的作用,反而使管道或管件承受不必要的軸向拉壓應力,在完成氣密性及強度試驗后安裝補償器,閥門井內管道支架采用鋼結構時,支架寬度要與閥門的長度相同且高度550mm,并用鋼板墊至法蘭底。井內鋼性防水套管應選用直徑比天然氣管道大50mm,鋼套管與天然氣管道間隙用50mm 的厚油膏和瀝青麻絲進行填實用于防水。閥門井內管道防腐方法與埋地管道防腐相同,放散管、閥門除銹后刷黑色調和漆,手輪(柄)刷紅色調和漆。安裝完畢后與管道一同吹掃,并對閥門、波紋管進行清洗檢查,進行強度及嚴密性試驗。
3 結論
隨著我國天然氣管道工程建設的不斷發展,加強和改進管道施工技術,更好地提高管道工程施工質量是當前天然氣工程施工組織者面臨的重要課題。因為天然氣管道的質量好壞直接關系著沿線人民群眾的生命財產安全,責任重大,在此基礎上確保管道的安全、穩定運行,不斷增進管道施工的技術科研力量,最大限度地提升管道施工的技術安全,在施工管理中我們應嚴格遵守各項技術安全規定,并及時的發現和整改事故隱患,確保管道的質量和使用安全運行。
參考文獻
[1]賀明.天然氣長輸管道施工技術淺析[J].中國井礦鹽,2012,2.
[2]劉延峰.天然氣長輸管道的施工技術研究[J].化學工程與裝備,
2008,3.
[3]張青勇.從川氣東送管道工程投產探討天然氣長輸管道投產工藝
[J].石油與天然氣化工,2011,12.
一、天然氣管道地下工程鉆爆施工技術
(一)鉆爆技術的發展歷程
自從18世紀發明蒸汽機之后,交通工具也隨之發展起來,但是當時的交通設備、公路和鐵路的發展卻嚴重受到了地下掘進技術滯后的制約。直至1846年,出現了硝化甘油后,經歷了16年的時間,世界上出現了第一臺風動鑿巖機,并在1866年時,發明了黃色炸藥。世界各個國家都掀起了隧道修筑的,而施工方法也全部采用的鉆爆方法。到如今,鉆爆技術經過了100年的發展,逐漸引申出多種新型技術,例如噴錨支護、新奧法以及控制爆破等,為地下工程的施工技術注入了新鮮血液,為地下工程的施工提供了技術保障,地下工程施工也逐漸向著全斷面、機械化以及高質量、高效率的方向前進。
(二)鉆爆技術在管道地下施工工程中的應用
經過多年的發展之后,鉆爆技術已經逐漸趨近于成熟。如果在圍巖穩定狀況較好的條件下,開挖循環程序一般為:測量放線、布孔、鉆孔、檢查、裝藥、聯網、起爆、通風排煙、安全性檢查、圍巖及掉塊處理、出碴。如果在圍巖自穩條件較差時,一般要在上述程序之后,再進行掛網、安裝鋼筋、貧混凝土、安裝錨桿等。
使用鉆爆發進行天然氣管道地下施工時,施工的程序決定了每一個循環所需要花費的時間。一般來講,從防線到最后鉆孔完成需要三分之一天的時間,也就是說,一天內,可以進行掘進三個循環。如果按照每一個鉆孔的深度為3m,開挖循環進尺我25m來計算的話,那么每天可以進尺約7.5m。如果地下工程的長度較長,超過1km,那么一定要對通風排煙的工序給予注意,由于隧洞的長度過長,有可能會在施工時無法就近找到通風排煙口,那么可能排煙需要花費的時間就相對長一些,從而也會對隧洞的掘進進度和速率造成影響。
隨著我國科學技術水平的不斷進步,鉆爆發較以前來講,已經趨近于完善,但是由于自身的特點和局限性,目前廣泛使用的鉆爆發依然存在著一些問題和缺陷,例如工序比較復雜、工作條件較差、人工勞動的強度較強、為周邊圍巖的擾動性較大、安全性能較低等,因此目前的鉆爆技術無法滿足高效、安全、文明的施工要求。但是相信隨著科學技術的不斷發展,建設者將會在未來一段時間內,逐步完善鉆爆技術,克服鉆爆的缺陷,探索發現新的掘進方法。
二、天然氣管道地下工程水平定向鉆穿越施工技術
水平定向鉆穿越施工技術最早出現在20世紀70年代,屬于管道非開挖施工方法的一種。我國在20世紀80年代中期逐漸引進了此種技術,并將其應用在了大型河流施工中,成功完成了長江、黃河以及珠江等多個工程的水平定向鉆工作。
水平定向鉆穿越工程的工程量相對較大,且工序比較復雜,需要動用較多的機械、設備、車輛和材料資源等,例如大型的鉆機、挖掘機、焊管機、大功率的泥漿泵等。水平定向鉆穿越施工技術主要包括鉆導向孔、擴孔、拖拉管線以及處理泥漿、防腐管線、試壓等。可以說,水平定向鉆穿越施工技術是一種比較具有活力的非開挖技術,在施工過程中,并不需要對地面進行挖掘,便能夠穿越地表建筑物和地下的設施等進行管線的敷設。水平定向鉆施工技術在使用過程中,先要進行導向孔的鉆進工作,然后再進行預擴孔,最后進行管線回托即可。預擴孔的次數要依據管線的直徑、大小和實際工程情況而定。
個人認為,目前我國的水平定向鉆穿越施工技術已經趨近于成熟,并具備較多優點,例如不會對地面的建筑物和地下的設施產生影響或損壞,且對路面的破壞也較小,不會影響到居民出行,社會效益較高,使用的施工設備安裝簡便,施工時效率較高,可以進行方向的控制和選擇,因此施工精度較高等。
三、天然氣管道地下工程頂管施工技術
頂管施工技術是在盾構技術之后發展起來的,至今經過了100多年的發展歷程,在我國也經歷了50多年的發展。頂管施工技術在我國的發展速度較快,且由于眾多專業學者的努力,頂管技術正在經歷著飛速的創新探索時期。在1986年,我國上海南市水廠的輸水管道便使用這種方式穿越了黃浦江,根據當時施工資料顯示,在施工過程中,單項一次頂進長度為1120m,這也是我國一次頂進長度記錄。頂管技術也在我國的寧波-上海、南京進口原油管道工程施工過程中,得到了廣泛的應用。由于頂管施工技術不需要對面層進行開挖,便能夠穿過鐵道、公路和建筑物等,因此適用范圍較為廣泛。
上文提及到,頂管法是在盾構法出現之后,才逐步發展起來,因此可以說頂管發最初的產生就相對盾構法來講,具有一定的優勢,例如頂管法的掘進不需要進行襯砌,比較節省材料和資源,挖掘時出現的斷面較小,且出碴較少,參與作業的人員較少,因此此種技術的工程造價相對較低一些。另外,頂管法產生的工作井和接收井,并不會占用較大的面積,且對周邊的損害和影響較小,地面的沉降量也相對較低,安全性能較高。并且頂管法并不需要長時間的施工時間,隱蔽性也較好。
這些特點都決定了頂管法的廣泛應用。例如在土質較軟的地區或是交通干線較近、周圍環境要求嚴格的地段中的管道工程,一般都會采用頂管法。天然氣管道地下工程短管技術的使用,首先要進行施工準備,然后進行沉井施工和拼裝調試工作,再利用頂管機進行掘進施工,完成之后將頂管機進行拆卸,最后進行全線范圍內的測量和驗收即可。
四、天然氣管道地下工程盾構施工技術
(一)盾構技術的起源及發展
盾構技術起源于1818年,由于受到食船蟲在船身部位打洞的啟示,Brunel研究出了盾構施工方法,并獲得了專利,這便是開敞式手掘盾構機的來源。Brunel在1823年編制了倫敦東段到泰晤士河之間的公路隧道施工計劃書,并在1825年開始實施,但是由于在施工過程中,發生了嚴重的塌方事故,因此不得而終。隨后Brunel開始著手對盾構機進行研究和改進,并在1834年重新開始了公路隧道工程,經歷了7年的施工之后,終于在1841年隧道得以貫通。在1887年的南倫敦鐵路隧道工程中,Greathhead通過將盾構法和起亞施工法進行組合施工,為近代的盾構技術奠定了堅持的基礎。隨后,盾構施工技術逐漸得到了廣發應用,在美國、德國、前蘇聯以及我國都得到了不同程度的發展,這一時期可謂是盾構技術的飛速發展時期,主要以氣壓式、半機械式、手掘式為主。到了20世紀60年代,盾構施工技術得到了真正的質的飛躍。通過在軟粘土中使用擠壓式盾構方法得到成功后,又在該基礎之上,對封閉式盾構方法進行開發。封閉式盾構方法主要以土壓的平衡式以及泥水的平衡式為主,通過泥水壓力或者是土艙的壓力來對開挖面中的土壓力進行平衡,不僅節約了施工時間,而且提高了施工質量。
(二)盾構法的特點
盾構法經歷了長時間的探索和發展之后,目前廣泛應用于各個工程項目中。盾構施工技術主要具備以下特點:
1.不會對城市功能和周邊環境產生較大影響。除了盾構豎井需要占用一些施工場地之外,其他的隧道沿線并不會占用施工場地,也不需要進行拆遷等工作。
2.盾構機能夠根據隧道斷面的實際情況進行設計,例如斷面的大小、地基圍巖的條件以及埋深條件等,因此盾構機是能夠適合某一個區間內的專用設備。盾構機這樣的特點,同樣也會為使用人員帶來一定的麻煩,例如如果要將盾構機轉到其他的區段或是工程中使用,那么就要先對斷面的大小、開挖面的穩定情況以及圍巖粒徑的大小等進行綜合考量,如果存在差異,那么變要先對盾構機進行改造后,方能正常使用。
結束語
綜上所述,在天然氣管道地下工程施工技術選擇時,要結合具體施工情況。我們不能說哪一種施工技術好,哪一種施工技術不好,因為上述的施工技術都各有各的特點。個人認為,在天然氣管道地下工程設計施工時,要根據不同的地質條件來選擇合適的、經濟的、合理的施工技術。
參考文獻
[1]唐美安.泥水平衡頂管施工技術的應用[J].石油化工建設,2005,06
1、前言
天然氣的快速上產是大慶油田實現“4000萬噸硬穩產、油氣重上5000萬”奮斗目標的必由之路,預計“十二五”末,大慶油田天然氣將上產到50億立方米、“十三五”末上產到120億立方米。為了確保這一奮斗目標的實現,天然氣分公司在推上產謀發展的同時,大力開展新時期各項基礎設施建設,天然氣處理廠新建、改造等工程項目無論是在數量上還是在規模上都得到大幅提升。
其中,外輸管道施工作為天然氣處理廠建設重要組成部分,其施工質量的優劣,與天然氣安全輸送和平穩生產息息相關,因而加強管道施工質量管理,采取有效途徑減小乃至消除影響管道施工質量的各種因素,業已成為預防管道事故發生,提高管道運行安全性和使用壽命,以及確保天然氣工程正常運行的必要保障。
2、影響天然氣管道施工質量的主要因素
2.1施工技術存在的問題
2.1.1管道敷設工藝常見問題
一般來說,天然氣管道絕大多數地段敷設在地下,因而挖掘管溝、溝邊布管和下溝回填是天然氣管道敷設必不可少的三大工藝。然而,由于天然氣管道工程通常面臨的地質環境千變萬化,且存在許多不可預見因素,對施工工藝水準要求較高,目前管道開挖、管段布管制作和回填施工過程中均存在一些問題影響天然氣管道的施工質量。
土方工程是天然氣管溝開挖和回填的主要工藝內容,要求每隔 25-50米就要對管溝土方挖掘的地質情況和施工情況進行測量檢查,當地質及挖掘環境情況發生變化時,要采取相應措施確保管溝挖掘緊隨軸線,管溝寬度、深度和邊坡坡度均符合設計要求,同時避免布管和管段制作受地質環境變化的影響而達不到設計要求,進而影響管道施工質量。但在實際施工過程中,經常出現因檢查不及時、不到位而導致管段組對質量存在嚴重的風險隱患。例如,在土方回填階段實施壓實工程時,經常存在兩方面問題,一方面因壓實度不足而造成管道拱起變形,另一方面則可能因大型機械對土方壓實過度而直接造成管道彎曲變形。
2.2.2管道焊接工藝問題
管道防腐和焊接也是天然氣管道工程的重要工序。焊接工藝水平的高低和防腐質量的好壞,直接影響到日后天然氣管道的輸送安全。然而由于天然氣處理廠幾乎都建在郊區,天然氣輸送管道施工所處環境較差,晴通雨阻以及冬天受凍土的膨脹抬起等問題都是天然氣管道施工所不可避免的,會在一定程度上影響施工進度。另外,管道組焊、半自動機組、全自動機組應當嚴格按照相應的焊接規格分別采用內(外)對口器對口,纖維素焊條手工下向焊打底等工藝完成焊接,但在實際管道施工中經常忽視此類問題造成焊接質量下降,最終導致管段安裝質量不高。
2.2施工監管不足,風險控制意識淡泊
天然氣管道施工存在質量隱患,在一定程度上是由于施工管理不到位所引起的,集中表現為施工監管力度不夠,施工人員和管理人員風險控制意識淡漠。一方面,由于監管體制不健全,不完善,不僅施工人員對施工風險的防護意識較差,而且管理人員也難以及時發現天然氣管道施工過程中存在的質量隱患,加之部分管理人員風險控制意識淡泊,即便發現施工過程中影響施工質量的風險因素,也不能及時提醒施工人員采取相應的措施加以規避;另一方面,大多數天然氣管道工程項目只有監理機構對現場施工進行監督,但是卻很少有聘請風險管理機構對施工設計方案和施工標準進行風險評估,從而導致管道施工質量標準未能達到國家的相關標準,給天然氣管道施工質量埋下風險隱患。
3、提升天然氣管道施工質量的主要措施
3.1提高施工工藝水平,規范工藝流程
3.1.1提升施工工藝水平的建議
提高管道敷設工藝水平,必須要加強對施工圖紙的審核和施工現場的調查,充分了解施工現場的實際地質環境、周邊設施與建筑物以及交通條件,確保施工圖紙與施工現場實際情況想契合,在此基礎上做好施工前的技術交底工作,使施工方相關技術人員能夠準確、全面地掌握施工各項工藝參數和技術標準,以確保管道土方挖掘、回填等各項工作均能達到設計要求和相關標準規范,從源頭上消除施工現場與施工圖不一致的隱患。
在管道布管和管段對接施工時,必須要認真清掃管溝,尤其是要將焊接端的坡口及內外管壁20米范圍內的污垢、鐵銹,毛刺清除干凈不能有裂紋及夾層等缺陷,確保管溝無阻礙布管的障礙物。在預組裝時,要特別注意管段首尾端口連接平整和型口完整且兩管的中心線在一條直線上。管段組對完畢后要及時提交工程監理進行審查,在確保每段管段都符合技術要求的基礎上實施管段預焊接,將管段固定,檢查管段連接對正后再進行完整焊接。
3.1.2提升焊接工藝水平的建議
天然氣管道焊接工序應按照編制的焊接規格嚴格進行,正確選取焊接材料與穿越方式,規范焊接程序。在管段焊接完畢后管理人員在檢查管段焊接處的表觀之后,再對焊接處進行確認,若發現不合格的應及時進行修補,合格的報給專職質檢部門檢驗,以保證管道焊接質量。最后由專業工程師依照工程規格以及相關質量要求,對管段焊接處進行細致評價,保證管段的正常使用。
3.2提升風險控制意識,加強質量管控
首先,加強對施工人員的安全培訓,強化其風險意識。組織施工人員學習安全生產的知識,分析安全事故的成因。此外,還要編制安全施工管理規范和施工人員安全生產手冊,明確、嚴格施工中各個環節的流程、標準以及風險控制措施,從意識上強化施工人員安全施工。
其次,加強管道施工工序的檢驗和施工監管。管道施工應在得到建設、監理與設計單位三方都確認的情況下才能進行工程隱蔽,施工過程中必須嚴格按照施工技術與工藝的規范標準施行,并且施工過程中的每一工序都應在相關責任人的監管下進行。一方面加強對施工人員的資質與工藝素質監管,確保施工相關人員是經過專業培訓后持證上崗,并監督其在施工前根據施工環境與具體情況制定合理方案與細則,設置安全警示;另一方面,要加強對管道的安裝、材質與防腐質量、隱蔽工程等進行管控,對施工質量不合格的工程及時進行整改,并做好相關質量記錄,確保在檢驗合格后再進行下一工序。
總而言之,天然氣管道施工質量若要得到進一步提升,就必須要從施工工藝和施工管理兩方面著手,既要不斷增進管道施工的技術可言,加強和改進管道施工技術,提高施工工藝水平,又要強化施工人員和管理人員的風險控制意識,使之嚴格遵守各項技術安全規定,及時發現和整改天然氣管道施工存在的質量隱患。只有如此,才能為天然氣安全輸送和平穩生產提供有力保障!
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.10.068
1 當前在天然氣管道施工中存在的問題
1.1 管道破壞和腐蝕問題較為嚴重
就當前的天然氣管道施工現象來看,管道腐蝕現象時有發生,同時由于受到各種其他因素的影響,破壞現象較為嚴重。天然氣管道的施工范圍廣、線路長,并且埋設在地下,會受到內外力、化學物質等多方面因素的嚴重威脅,最終導致管道泄漏問題的發生。
1.2 施工環境較為復雜
天然氣管道為埋設施工,具有較高的隱蔽性,并且在施工過程中還會受到各種社會環境、自然環境等方面的影響,大大增加施工難度。而且由于埋設的長度比較長,地形、地貌都會發生顯著變化,施工的環境十分復雜,同時在城市地下施工的過程中,由于原先存在的石油管道、排水管道等,在施工的過程中還需要盡可能的避免相互之間出現沖突,如果沒有做出合理規劃的話,就會留下各種安全隱患,威脅著城市安全[1]。
1.3 缺乏安全監管機制
在近幾年來,我國已經發生了多次天然氣安全事故,導致人員傷亡和經濟損失,對社會穩定產生嚴重影響。雖然相關部門已經加強監管,但是監管的力度還有待進一步提升,同時還需要制定相應的安全監管機制,保證所有的監管措施都能夠嚴格落實,全面有效的消除安全隱患。
2 加強天然氣管道施工安全管理的有效措施
2.1 加強對施工人員的教育培訓
通過加強對施工人員的教育培訓,能夠有效的提升其安全意識和綜合能力,對施工規范性的提升具有重要意義,施工人員在加強施工安全控制和管理中具有不可忽視的作用。施工單位如果想要最大限度的降低管道施工安全風險,就需要加強對是施工隊伍的建設,在開始施工之前,可以采用招投標的方式來選取最佳的施工團隊,這樣就能夠從根本上保證管道施工的安全性[2]。
2.2 加強施工現場管理
作為一種系統性工程,天然氣管道施工的現場會出現各種不可預見影響因素,增加施工風險和難度。因此為了施工安全和施工效果,加強現場安全管理是十分重要的。在現場管理中,首先需要及時的收放施工材料,特別是易燃易爆的物品,需要嚴格按照規范要求存放,避免將其直接放置在外部環境中,以免引發安全事故;其次需要在安全區域內停放施工機械設備,禁止亂停亂放。
2.3 加強對先進施工技術的引進
在天然氣管道施工中施工技術水平將會對整體施工質量產生直接影響。通過積極的引進先進施工技術,并熟練了解和掌握施工要領,加強參數控制,嚴格控制好管道施工安全威脅。目前在天然氣管道施工富過程中,建筑施工單位會采用模擬綜合評價法等方法來進行安全管理質量評估,這樣就能夠有效的合理化控制施工安全管理[3]。除此之外,還加強了對地理空間信息系統、數據采集系統、監控技術等多種現代化信息技術的應用,通過收集各種相關的施工數據信息,來形成相應的數據表格和基本形態,為安全施工提供有價值的參考依據,以便及時的排除安全隱患。
2.4 建立健全的安全管理機制
通過建立健全的安全管理機制,就能夠保障天然氣管道施工的順利開展,更好的實施安全風險管理措施,構建系列的安全管理體系,對于監管人員來說,需要樹立安全意識和工作責任心,提高管道安全風險的謹慎度和敏感度,全面的評估在施工過程中可能會存在的安全風險問題,并提出針對性的預防和解決措施[4]。另外在施工過程中,需要實時的動態化管理管道安全,有效的消除各種潛在安全風險因素。
3 結語
在社會發展的進程中,天然氣會發揮出越來越重要的作用,在未來的能源利用過程中也會具有不可替代的地位。為了讓人們能夠更好、更加安全的使用天然氣資源,加強管道建設是十分關鍵的,在這一過程中人們逐漸開始重視天然氣輸送的高效和安全問題,以免對人們的生命安全產生威脅。就當前的天然氣管道施工來說,還存在著一些問題,因此建筑施工單位需要加強安全管理,最大限度的消除在施工過程中存在的各種潛在危險因素,維護社會穩定。
參考文獻:
[1]王宏飛,胡寧,趙項羚子.天然氣長輸管道施工的安全風險分析和對策[J].石化技術,2015(09):263.
[2]信紀慶,高寬,鄭斯文,張鵬飛.探討天然氣管道施工中的安全管理[J].中小企業管理與科技(中旬刊),2015(09):50.
0 前言
由于管道在運輸天然氣的過程中不僅要保證不漏氣,同時還要承受一定的來自燃氣的壓力,因此對于管道施工質量和施工質量控制步驟要進行嚴格的控制保證施工順利進行,施工的適量關乎國家的財產和人民的生命因此要妥善處理施工質量和施工控制步驟等相關問題采取科學可行的技術施工方案。
1 天然氣管道的優點及作用
燃氣在輸送的過程中主要是加壓液化后,通過在地下鋪設管道的方式將天然氣輸送到城市中,與其他的能源輸送方式比較,燃氣管道運輸具有自身的優點和優勢。
(1)安全性大大提高。天然氣的使用與液化氣的傳輸方式相同同時又存在一定的不同點。傳統的液化氣能源是工業生產的副產品,在使用的過程中要將其進行液化然后通過地下管道輸送到工廠里,由于傳統的液化氣體需要加壓,同時其體積較重,對管道的壓力較大,因此在輸送的過程中容易出現氣體泄漏的事故。而對于天然氣由于自身的質量輕在輸送的過程中并不需要較大的壓力進行液化因此在輸送的過程中安全系數較高。由于天然氣是采用實時輸送的方式,因此所有氣體都是在使用過程中就開始傳輸,一旦使用體制傳輸也就決定燃氣不會因為過多的存儲導致氣體體積大產生一定的安全隱患,另外由于天然氣本身的質地輕可以漂浮在空氣的上層容易與氣體融合因此在發生泄漏后也會及時擴散不會出現氣體爆炸的可能。
(2)操作簡單方便。天然氣在使用時候由于設備終端的結構簡單,體積較小,因此不會占用較大的空間,這就騰出一定的空間放置其他的設備。天然氣的利用效率也較高,產生的氣體主要以二氧化碳和水為主因此不構成對空氣的污染。天然氣是實現實時運輸的使用極其方便通過自動累積的方式計算使用的量根據不同的額耗量來進行繳費。
(3)費用計算經濟合理。天然氣在使用時其利用效率較普通的液化氣相比具有一定的優勢,在相同的體積下產生不同的能量,天然氣的消耗費用要低于液化氣的費用。這樣比較可以得出結論天然氣的性價比要優于液化氣的性價比。
2 燃氣管道施工條件要求以及環境影響
(1)外部施工受到環境因素的制約。由于燃氣管道運輸的氣體不但容易出現滲漏的現象,同時還丟對管道有較大的壓力因此在施工的過程中要考慮得到環境自然環境對于管道鋪設施工的影響,當出現降雨或是其他的惡略天氣時就應該及時的停止對管道鋪設的施工。要按照國家制定的鋪設軌道的施工技術規范嚴格執行。當環境因素和其他因素同時滿足施工條件時才能進行管道的進一步鋪設。
(2)燃氣施工影響周圍環境和百姓生活。由于燃氣管道的架設通常是在城市地面以下進行開挖這就導致在施工的過程中要對交通產生一定的影響,同時施工產生的廢土也可能會對環境產生污染。由于施工的工期較長施工時間較短這就勢必要進行24小時的連續施工,在夜間施工勢必會對周圍百姓產生一定影響。因此對于管道是來說在保證質量的同時要降低施工時間盡快完成施工任務。
(3)管道施工協助。由于管道施工牽扯范圍較廣,有時需要政府出面協助解決相關事宜,另外還要做好施工現場人員的有效疏導工作,避免發生施工危險。
3 要加強燃氣管道施工的管控力度
燃氣管道施工是一項龐大的系統性工程,其施工質量直接關系到天然氣的輸送效能和用戶的使用安全,一旦中途發生燃氣泄漏,將導致氣體突發爆燃現象,危及到人們的生命安全,給社會帶來不穩定因素。
4 管道施工各階段的操作步驟及注意事項
(1)要重視施工設計和準備階段的基礎性工作管道具體施工要將施工設計圖紙作為施工參照依據,施工人員在施工前要對圖紙進行仔細研究和審核,主要包括施工位置和方向的確定,工程各項細節尺寸的比對等方面,如果在此過程中發現有與實際不符或設計上的失誤問題,要及時向相關負責方報備,以便及時做出設計的調整和修改,堅決杜絕擅自處理或施工的情況發生。施工前的準備工作是保障施工正常運行的前提條件。
(2)管道測量和挖掘的施工技術要點。根據圖紙的要求要進行施工前環境和地質的勘探與測量,管道挖掘要嚴格按照施工標準操作,如管道的長度和深度,起始點和終止點位置的確定,坡面的傾斜角度等等;管道挖掘要達到施工要求的深度,要注意雜物的清理,并進行基層的土質平整施工,避免發生管道損壞現象。
(3)管道正式鋪設和銜接處理操作施工技術要點。燃氣管道施工中,管道的材質具有多種選擇,如金屬管和塑料管等。目前,硬質塑料管是使用規模較為廣泛的一種,該種材質具有抗腐蝕,密封I生女子等特點,使用也較為方便。對于管道的連接作業要視管道的具體粗細而定,又由于燃氣管道施工的特殊陛對管道的密封陛有極高的要求,所以,必須采用科學規范的施工方法才能確保施工的安全性。
5 結束語
總之,天然氣作為一種新能源,正利用其優勢逐漸取代傳統的液化氣在經濟發展中的重要地位。由于天然氣的傳輸和利用存在一定的自身的特點因此對于燃氣管的施工工作一定要做到實處使得天然氣這種新型能源能夠被廣泛的應用。
中圖分類號:TE832 文獻標識碼:A
前言
隨著我國采氣管道施工技術的不斷發展,管道線路的施工和運行的對施工技術水平提出了更高的要求。專家從專業的角度探討我國油田氣體開采管道的施工技術要求,創新性的對采氣管道的施工措施進行了研究和總結。油田的采氣管道的正常運行對我國原油開采有重要的意義。
二、采氣管線運行狀態
管道輸送是天然氣的主要輸送方式之一。根據天然氣輸送管道的分類、組成和特點可知,天然氣采氣管線輸送的介質為未經凈化的原料氣,其工作壓力高,硫、水、二氧化碳等雜質的含量較高,腐蝕性大。對采氣管線進行定期分析、檢測,準確了解其運行狀況,及早采取有力防護措施以降低管線維修和更換費用,為采氣管線安全運行管理措施的制定提供可靠的依據,以及保障采氣管線在正常、安全、最優狀態下的運行有著重要的意義。
某天然氣采氣廠現有數千口氣井,采氣管線數千千米長。在數千口氣井中,選取壓力高,含硫量大,運行時間長的一單井采氣管線進行檢測。受檢管線長4.91km,于2002年11月投入使用,至今已安全運行了6年多,其用材規格和運行參數如下:
管線規格~b89mm×10mm
工作壓力14.6MPa
H2S含量
6158.8mg/m
產水礦化度
32619.49mg/L
氣水比
17914m/m
CO,含量
5.077%
三、油田采氣管道保溫措施分析
1. 采氣管道保溫施工要求
管道保溫施工應符合設計要求,一般按保溫層、防潮層、保護層的順序施工保溫施工應在管道試壓及防腐合格后進行,施工前管道表面應保持清潔干燥。
防水層在搭接時,其寬度應為30~50mm,并縫口朝下,與保溫層應捆扎牢固。防水層應完整嚴密、厚度均勻、無氣孔、鼓泡和開裂等缺陷。
保護層在搭接時,其寬度應為30~50mm,端部應封閉。若用金屬作為保護層,應壓邊,箍緊,不得有脫殼或凹凸不平,其環縱縫應搭接或咬口。
2. 國內外埋地采氣管道管道保溫結構
保溫結構的設計直接關系到保溫效果、投資費用、使用年限等問題。目前國外采用的管道保溫結構基本形式為:鋼管—防腐層—保溫層—防水保護層,構成管道三防體系。為確保防腐保溫設計的可靠性,美國保溫界認為,實現結構的整體嚴密性是保溫設計的基準。
3. 采氣管道保溫分析實例
池37井保溫前出站溫度為60℃,保溫后出站溫度70℃,保溫層厚度60mm,管線運行壓力15.7MPa,輸量(4~6)×104m3/d,產水2m3/d,地溫12℃。池37井—池27井高壓氣舉管線保溫前后沿程如圖所示:
從圖中可知,管線在不保溫時,在距池37井600~700m處,沿程溫降已到20℃,水合物形成溫度按22.6℃計算,則池37井到池27井管線在上述條件下運行不到1000m,管線就會發生堵塞。從圖2‐b可知,管線在采取全線保溫措施后,在上述生產條件下,即使地溫為5℃時,沿程溫度始終高于水合物形成溫度,管線不會發生堵塞。
四、防止凍堵的措施
1. 加強前期的理論研究工作,使設計管道的結構參數、保溫系統參數等能滿足高壓氣井連續正常運轉的需要。
2. 加強參數優化工作:在寒冷的季節,通過調整氣井產能和提高井口溫度的辦法,確保管線輸送溫度高于天然氣水合物生成溫度。但是,該措施的應用將可能導致地層傷害,對提高氣源井的最終采收率和延長自噴期有較大影響,建議開展高壓生產的適應性分析,采用上下游配套技術研究來進行生產。優化管徑或氣井產能,確保集氣管線不積液,減少低洼處管線的節流。優選保溫層材料類型,優化結構參數,確保管線輸送中不發生凍堵。
3. 井口添加防凍劑,降低天然氣水合物生成溫度,確保管線的安全運行。
4. 安裝井下節流閥,適當降低輸送壓力,從而降低高壓集氣管線因沿線壓降大導致的節流溫降及天然氣水合物生成溫度。
5. 如果管線只有進站前的末端溫度低于天然氣水合物生成溫度,則考慮在進站前的局部管線進行電加熱,提高輸送氣體溫度。
6. 根據氣井產出液量的大小及地面管線的攜液能力,制訂合理的清管作業制度,實時清除高壓集氣管線的積液,防止發生局部過度節流而產生凍堵。
7. 如果產液量較大,利用第5種工藝措施作業頻繁,影響生產,則考慮在低洼處設置排液閥,定期自動排液,同時配套相應的污水池、泵等配套設施,便于積液的外運處理。
8. 對于含臟物較多或者產水量非常大的井,在井口安裝高壓過濾器,配備自動控制裝置、放空設備、排污系統及工藝轉換等設施。
澀北一號氣田自1995年投入試采以來,采用井口注醇、站內節流、低溫分離的工藝流程,通過在采氣井口注甲醇防止采氣管線在集輸過程中形成水合物,同時,還要防止天然氣在站內節流后形成水合物。結合氣田開發方案,從技術、經濟上論證了澀北一號氣田常溫分離工藝比低溫分離工藝更合適;由于氣液分離工藝的變化(由低溫變常溫),天然氣進集氣站后是先加熱再節流,這樣,在站內就不存在形成水合物的問題,如果從井口至集氣站的采氣管線不生成水合物,就可以取消井口注醇。
五、對采氣管線水合物的防止進行研究
濕天然氣在適宜的壓力、溫度條件下容易形成水合物。水合物是一個烴類分子同數個水分子結合形成的白色晶體物質,類似冰或致密的雪。水合物容易在管路系統的彎管、閥件、管件等處形成并聚積,造成冰堵。集氣系統形成水合物的環節主要有兩個:一是采氣管線因氣體輸送產生壓降和沿程溫降,管線內形成水合物;二是集氣站內節流降壓,氣體膨脹產生急劇溫降時形成水合物。為了防止天然氣在管線輸送過程中生成水合物。
國內外氣田普遍采用的方法有如下三種:
輸送前將天然氣加熱,在井口設小型水套爐或電加熱器;
注抑制劑,降低天然氣水合物形成的溫度;
管線保溫。采氣管線水合物的形成要滿足兩個條件。管線中要有游離水。采氣管線天然氣的溫度要低于水合物形成溫度。由氣田開發方案可知,氣田單井是要產水的,因此,要論證采氣管線水合物的防止,關鍵在于判斷其進站前的溫度是否低于水合物形成溫度。由于澀北一號氣田不同開發層系的氣井具有不同的工況,因此,有必要對不同開發層系氣井的進站溫度進行統一考察。
六、采氣管道的施工要點
采氣管道應符合工作壓力等級等于或大于生產和施工最高壓力的要求,高壓油氣井井下宜安裝井安全閥。自噴井開關井、更換油嘴、清蠟等操作時,操作人員應避開氣體出口方向。
用天然氣氣舉采注氣和注蒸汽開采時,必須做到:
1.氣舉井、注氣井、壓氣站、配氣站之間的管線及注蒸汽井口管線應安裝單流閥,并無滲漏。
2.壓氣站向配氣站輸送含水天然氣時,應進行降低露點的預處理,在配氣站內管線上應安裝冷凝液分離器。
3.壓氣站到配氣站的輸氣管線上要安裝緊急放空管,放空管上應裝阻火器。
4.壓氣站如向多個配氣站分輸時,則每個分支管線上應安裝截止閥。
七、結束語
綜上所述,采氣管道的施工建設需要各方面的專業人才的協調工作,實施工程中需要加強監管力度,預防采氣管道的泄漏和破損,保證管道建設的安全。采氣管道屬于特殊的施工建設,氣體的泄漏會產生很多的安全問題。因此施工單位一定要嚴格質量監管,不斷地創新研究新的施工技術,防腐,取材和埋藏等的技術發展會給燃氣管道施工注入新的活力。
參考文獻:
[1]李長俊.天然氣管道輸送[M].北京:石油工業出版社.2012
中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A 文章編號:
引言
眾所周知,在國際上,原油、成品油、天然氣及常溫狀態下呈現流體性質的各類化工產品的運輸主要是依靠長輸管道的方式來實現的。天然氣長輸管道工程由于具有線路長、地區跨度大,自然地形、地質、地貌差異性大,單項工程多,安裝工藝獨特,管道安全性要求高,管徑大,壓力高等特點,因此,只有不斷提高施工技術,才能保障施工的質量。
一、輸管道施工特點
1.1長輸管道的施工距離長
長輸管道就是以長而著稱,其和一般的給排水管道不通,不論是體積和長度上都大于普通的管道。所以長輸管道在施工地點之間具有很大的差異性,這種差異性越是管道越長,這種差異越明顯。因為我國是各地區的地形和環境的差異很大,所以這種不固定性給長輸管道的施工產生了一定的影響。不僅是對施工技術的一個考驗,也是對施工質量的一個挑戰。施工進度隨施工地點的變化而不斷調整,這對施工的安全管理和施工人員的操作水平也提出高要求。
1.2長輸管道受地形和外界環境干擾因素多
長輸管道在鋪設過程中會遇到各種多變地形。沙漠、戈壁、水網等特殊的地形條件都對長輸管道的施工技術和質量造成影響,并且長輸管道掩埋在地下的那部分很容易被土壤中的腐蝕性物質而腐蝕。而外露在自然環境中的那部分又受自然氣候和周邊環境的影響較大,例如雨雪、高溫、大風、潮濕、暴曬等都很可能引起管道開裂、腐蝕、老化等問題。這是對施工技術的一項考驗。這就要求施工人員能夠因地制宜,根據當地的地形地貌特點和外界環境的情況,選擇適當的施工方式和施工工藝,以確保施工質量和進度。
1.3長輸管道輸送介質種類多
長輸管道輸送的介質除了常見的石油和天然氣以外,還可以輸送氧氣、二氧化碳、乙烯、液氨、礦漿和煤漿等介質。這些介質都具有一定的流動性,所以長輸管道所輸送的介質的特性決定了輸送管道需要有光滑的內壁來減少運輸中的阻力,并且這些介質對管道的腐蝕作用也不能忽略,所以在設計中應該留有一定的裕量。
二、天然氣長輸管道施工技術分析
2.1嚴格管道選線
在管道選線中,首先要嚴格執行國家和行業的相關設計標準和規范,以及國家和地方的法律、法規。同時貫徹安全第一的原則,確保管道長期安全可靠運行,在線路選擇中優化比選,消除不利因素。選擇合理走向,處理好與現有管線的關系,力求線路順直,縮短線路長度,節省鋼材和投資。盡量繞避施工難點、不良工程地質段和地震活動斷裂帶。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。還有線路走向盡量避開自然保護區和文物保護區,注重環境保護和水土保持,當繞避不開時,應盡量減少通過長度,并征得主管部門同意。裸敷管線應注意管線的防曬及設防護欄、警示牌禁止人員攀越,防止危及管線及人員安全。此外管線選線時,除考慮地質情況、線路整體走向外,還應充分考慮施工難度度水土保護工程量,確保管線安全及施工可行性。
2.2管道防腐技術
天然氣管道中根據機械性能和使用條件,復合材料增強管道強度的技術雖然也正在開發,當前應用較多的是鋼制材料,對鋼材的防腐蝕至關重要。鋼管在土壤中的腐蝕主要是與土壤中發生電化學反應引起,電化學反應是由于管道與土壤電解質的電位不同,形成了一個原電池導致鋼管發生電化學腐蝕,其腐蝕速度取決于土壤的成分、含鹽的種類、數量、PH值,含水率,電阻率、透氣性,細菌(厭氣性硫酸鹽還原菌)等。根據土壤的腐蝕特性要對鋼管做必要的防腐處理,防止或阻緩土壤對管壁的腐蝕速度。防腐前先對表面做除銹處理,采用噴砂的方式,達到《船體除銹標準》(GB3092)的B1級或(SYJ4007-86)標準中的近白級。天然氣管道防腐材料選用環氧煤瀝青+玻璃布,選用環氧煤瀝青是因為它能與被復涂的鋼管同時膨脹、收縮而不會開裂,并具有機械隔離性、附著力、耐化學溶劑及耐水等較好的特性。施工中對埋入無腐蝕性土壤中的鋼管采用加強級防腐處理即環氧煤瀝青-玻璃布共3層,總厚度≥5.5mm;對埋入軟弱土基及腐蝕性土中鋼管采用特加強級防腐處理:環氧煤瀝青-玻璃布共4層,總厚度≥7毫米。
2.3管道焊接技術
決定長輸壓力管道使用壽命的三大要素是:管道的焊接質量、管道的防腐質量、管道在沖刷地段的施工質量,其中最關鍵的是管道的焊接質量問題。經過幾十年的發展,我國目前已具有成熟的手工下向焊技術。正在普及半自動氣體保護焊技術和全自動氣體保護焊技術。在現階段,應用最好的還是立下向焊技術。因其采用小間隙、大鈍邊的工藝參數,焊縫寬度和焊縫余高則比上向焊小,焊接生產率比上向焊提高20%-40%;同時下向焊操作難度較上向焊小,一個較熟練的焊工經過10-5天的培訓,就能基本掌握其要領;由于每層焊道厚度一般為2mm左右,故焊縫缺陷少,不容易產生尺寸較大的焊接缺陷;纖維素焊條由于渣少,電弧吹力大,燃燒穩定,焊縫根部飽滿,采用連續焊接可得到質量良好的單面焊雙面成形焊縫,焊條在一般情況下可不烘干即可使用;還有焊條下向焊的抗風能力強,特別適于在長距離野外的施工。其已經了取得了良好的經濟效益和社會效益,受到業主及工程監理的好評。新時期,自動焊焊接技術已經運用越來越廣泛,其是借助于機械和電氣的方法使整個焊接過程實現自動化。自動焊主要優點是:焊接質量高而穩定、焊接速度快、經濟性好、對焊工的技術水平要求較低。但是由于埋弧焊焊接過程特點的限制,難于實現固定管的自動焊接。
三、施工過程技術管理和質量控制
3.1施工技術控制
對于長輸管道施工,必要的施工技術是必不可少的,而且采用先進的技術和管理可以縮短工期、節省人力、物力等資源。 對于一個施工項目,施工工序通常很多,并且各項施工工藝也各不相同,這就要求現場的施工人員要根據施工的具體情況,做好各個方面的技術準備。 一個優秀的施工人員不僅應具有過硬的施工技術,并且還可以根據現場的資源和自然氣候條件,因地制宜,做出準確的判斷。 所以施工前的技術儲備和培訓可以達到事半功倍的效果
3.2監督實施
在工程施工中根據焊接工藝指導書進行監督實施,若焊工不執行工藝時,取消其資格,由備用焊工頂替。 對于線路的焊接機組,我們采用流水施工方式進行施工,確保焊接質量。 每道焊口開焊前,用溫濕計測量環境濕度,用風速儀測量風速,當測量值超出焊接作業指導書的規定時,停止施焊。 另外,我們用遠紅外測溫儀測定層間溫度,確保層間溫度符合工藝的要求。 每完成一道焊縫,在規定位置標識焊工代號或機組代號,并繪制單線圖。
3.3材料控制
對施工現場的材料控制,主要控制內容為進場材料的規格型號、材質、生產批號、數量、閥門試壓標識、 材料原始標識及材料標識移植情況都必須符合要求; 對自購材料進入施工現場前由技術、質檢和材料三方人員共同對材料進行驗收,對每批材料按檢驗標準進行抽檢復查, 并經監理批準后方準使用;對甲方提供的設備和材料會合設計、監理和業主共同進行驗收并做好記錄; 在現場劃分區域進行保管并正確標識,杜絕不合格品在工程中使用;對于焊接材料實行專庫專人管理, 并按公司焊接材料控制程序的有關規定執行,并填寫溫濕度記錄、焊材存放、標識、烘焙、發放及回收等記錄。
結束語
天然氣長輸管道施工技術在整個工程施工中具有舉足輕重的作用,作為技術管理人員必須不斷學習新的理論知識,不斷的積累經驗,才能確保管道的質量和使用安全運行。
參考文獻
一、燃氣管道施工類型
(一)高壓管道施工
長輸高壓管道一般來說會穿過村莊及農田,此管道材料可以全部為聚乙烯加強級無縫鋼管,根據天然氣未來30―50年內估算出的用氣量來設計管道管徑,并在管道末端建立門站。因為輸送距離過長,可能在以后的使用過程中受到管徑的制約,又要兼顧有較好的防腐效果故可以采用承壓能力強和防腐效果好的聚乙烯加強級無縫鋼管來作為長輸管道的材料。長輸管道可以使用犧牲陽極的陰極保護方式和外加電流陰極保護方式,對長輸管道進行保護。管道建設完成后安排專人每天沿長輸管道對周圍環境進行巡邏檢查,對地上陰極保護裝置進行檢查,以保證管道的安全。
(二)中壓管網施工
中壓管道為城區內的管網,此管網埋地管道可以全部用聚乙烯PE管鋪設,可以根據城區內的實際用氣情況設計小區外管網的管道管徑和小區內管道管徑。建設單位在開始施工前必須通過各種手段和方式弄清地下其他設施管網的分布。對可以達到規范要求的地方可以按圖紙進行正常施工作業,對達不到的規范要求的地方現場施工人員及時上報,由設計人員根據現場實際情況對原有設計進行更改達到規范設計要求后報監理部門,然后由施工隊伍根據新的設計圖紙進行施工,以確保施工的質量。
(三)低壓管網施工
低壓管網屬于小區內的管網,包括樓前架空管道、立管及室內管道。通常除樓前架空管道用焊接外,立管及室內管道都使用絲接。考慮到以后室內管道改裝及維修的方便,絲扣之間的連接建議不要使用絲扣膠密封,而是使用的生料帶進行密封。城區內如果小區相對集中可以考慮使用較大的調壓站對城區內的低壓進行控制,若城區內小區相對分散且相距較遠,建立較大的調壓站會影響到距離較遠的小區居民用氣,達不到良好的用氣效果,故可以在各個小區內安置多個調壓箱進行調壓,雖然這樣的做法會增加建設公司的建設成本,但是卻保證了居民的正常用氣。建設期間同樣可以在保證達到規范要求的基礎上,能夠保證居民安全、平穩用氣的首要條件下,建設單位對樓前架空原有的焊接技術進行改進,不再使用焊接技術進行連接而使用絲接技術進行連接,這樣可以減少一定的施工成本,并可以在一定程度上縮短工期。
二、燃氣管道施工質量控制
(一)施工技術控制
施工技術的選擇,對工程的影響至關重要,沒有扎實的施工技術,燃氣管道工程質量是難以得到有效保證的。燃氣管道工程質量根據不同的施工設計、現場環境的限制對施工技術的要求是不同的,施工技術人員要嚴格按照設計圖紙和現場環境進行選擇,做好施工技術的處理。比如說,為了保證燃氣管道工程質量,在施工初期要做現場勘查、圖紙設計、施工技術交流等等工作,保證施工開展中的一切順利進行,避免因為技術的原因而導致工程需要翻修或產生質量問題。同時,針對特殊的外部地理、氣候等環境因素的影響,在進行燃氣管道工程質量控制時,要采用具體情況具體分析,采用特殊的施工技術和材料進行鞏固花處理,保證工程質量。
(二)材料設備控制
燃氣管道工程的質量除了要有嚴謹的技術支撐以外,施工的材料設備的選擇、保養等方面也是很重要的,特別是對材料的保存、管理和保養上,要特別注意。施工材料設備的選擇要選用材質好的,避免以假亂真、以次充好的情況的出現。在對材料設備的管理和保養上,要堅持每天做記錄,特別是對大型、精密的儀器設備,要做好每天檢查、詢問是否出現反常的情況,遇到問題要及時解決。對于施工過程中的各項工作、使用情況都要及時的備案記錄,為以后的維修檢查做好充分的準備。
(三)施工過程監管
在施工中,施工單位要對燃氣管道工程的全過程、全方位進去嚴格的管控,這樣才能保證工程按時、按量、按質完成。由于燃氣管道工程涉及到環境保護、工程質量安全管理、技術措施等方面,涉及到多個部門聯合提出意見和相應的措施,如果不對整個過程進行全程監控和管理,從大局和整體的角度去把握,則很容易在細節問題上出現漏洞,并造成不可以修復的損失。
(四)工程監測管理
燃氣管道工程監測的管理,能夠在工程施工的過程中,通過對各個主次環節進行必要、有效的監測,及時發現存在的問題,并及時的進行改進,有利于防患于未然,并及時的針對這些問題進行溝通,避免事態的擴大。
三、燃氣管道工程施工技術的運用
通過對前面燃氣管道工程質量管理的論述上,可以看出燃氣管道工程施工技術貫穿于燃氣管道工程的始終。施工技術關系到管道材料的選擇、管理、維護,而受到工程外部的環境、地理、氣候等方面的影響,則技術的選用也完全不同。
(一)材料的選用上需要技術進行分析
燃氣管道工程必須要根據具體情況具體分析,選擇不同技術進行施工,而不是一刀切的辦法,保證工程質量的安全。比如,在地形復雜多變的地段(沖溝、河道、漫灘、山地、丘陵等),對鋼材和制管技術的要求也是不同的,因為地形的不同,其管線受到外部的壓力也不用,這時對技術的依靠就比較明顯了,要根據不同的路段選擇不同的技術進行監測,并選擇不同等級的鋼材管線,在保證質量的基礎上又能夠有效的節約建設成本。
(二)管道防腐設計血藥技術支持
管道防腐技術設計到燃氣管道使用的壽命和工程質量的安全。管道一般是埋在地下的,容易和地下的各類物資發生化學反應,所以,實際工作中,要提高管道的使用壽命,則必須利用特殊的管道防腐技術對管道進行必要的處理(如:預留管口位置,在焊接完成后采用外加聚乙烯熱收縮套防腐材料進行防腐。),通過對相應技術的運用,提高管道抗腐的能力,進而提高管道的工程質量。
(三)焊接技術
燃氣管道工程中的焊接技術是其施工技術中的重要組成部分,燃氣管道工程中的路線比較長,必不可少的必須運用到焊接技術,如果焊接技術不過關,比如會影響到燃氣管道工程的質量。我國的燃氣管道焊接技術走過了四個過程:手工電弧焊上向焊、手工電弧焊下向焊、半自動焊和自動焊,這四個過程產生的時間不同,但是在實際的施工過程中,仍然會根據不同的施工環境選擇不同的焊接技術,因地制宜。另外,對于焊機工作的技術人員,我國也是有明確規定的,必須持證上崗,定時對焊接技術工人進行必要崗位培訓,保證他們的技術符合工作的要求。同時,對手施工過程的各項焊機工作,要及時的進行檢查,保證技術落實到位,提高工作效率和工程質量。
四、結語
從清潔能源的角度出發,天然氣相對于其他的能源來說,更加安全、清潔、易于儲存和輸送。隨著天然氣開發技術的不斷發展和國家環保工作的發展,天然氣在社會生活中被使用到的機會越來越多,這就理所當然的涉及到燃氣管道工程質量與施工技術管理和運用的問題,燃氣管道的材料不斷的更新換代,我們需要加強對燃氣管道工程質量的管理和施工技術水平的提高,實踐中要處理好燃氣管道工程質量和施工技術的關系,以保證天然氣的使用安全可靠。
中圖分類號:TE832 文獻標識碼:A
1天然氣管道在施工過程中具有的特c
(1)影響因素多。施工過程中具有著比較多的影響因素,在一定程度上常常受到自然因素以及人文因素的限制,他們會在進一步的對天然氣管道施工過程中的質量問題產生直接或者是間接的影響,例如:如果遇到雷雨天氣的情況下,天然氣管道在施工過程中的工作就會在一定程度上受到很大的影響。
(2)具有一定的波動性。施工過程中的質量具有一定的波動性。天然氣管道在施工時,在一定程度上會常常受到工序的影響,任何一道工序出現了問題,都會對整個天然氣工程的質量問題產生一定的影響。
(3)施工過程中的安全存在著隱患。天然氣管道在進行施工過程中的大部分都屬于隱蔽的工程作業,如果不對其進行及時的檢測工作的話,就會在一定程度上發生安全隱患,會帶來生命以及財產的損失。
2 天然氣壓力管道施工安裝質量控制對策
(1)對進場管件管材的檢驗。管道的安裝工作首先要保證的是管道材料的質量,所以在安裝之前對管件和管材的檢驗必不可少,各項管件和管材必須符合設計的要求,不能在存在疑問和隱患的情況下進行使用。一般管件焊縫處不能出現裂紋、超出質量規范的咬邊等情況,管材的材質需要達到設計要求,鋼管的橢圓度應符合質量驗收要求,套管間縫隙要滿足設計時的要求,螺栓和螺母表面要平整光滑,墊片不能出現裂紋、劃痕以及老化等現象,通過有限的檢驗手段保證各項工件屬性都達到設計的要求。
(2)對開挖管溝的要求。對于管溝的開挖施工需要把握的具體的施工要點如下:①開挖前對開挖區內的地下設施要進行詳細勘察和了解,對光纜、電纜等設施要做好保護措施,地下設施近處一定范圍內應停止機械施工,采用人工進行開挖;②對于地形復雜無法對管道的中心線進行精確的定位時,可以適當地加設加密樁,移樁過程要保證符合規范,樁位不能遭到破壞甚至丟失;③開挖方法視當地地形、土壤類別和屬性選擇,必要情況下根據實際情況改變開挖措施保證挖出的管溝符合要求;④根據管道的外徑、開挖的方式以及地質情況確定管溝溝底的寬度和放坡系數,既要符合設計要求也要便于施工的進行,同時還要考慮到施工安全風險的削減。
(3)控制管道組對的質量。控制好管道組對的質量一般需注意以下幾點要求:①對不同管道確定好防腐等級和壁厚,壁厚跨度,在管道組對前,進行檢查,避免不符合等級要求的管材組在一起使用;②組對前,管材內部的雜物要及時清理干凈,管口要足夠清潔且完整,以保證后續焊接工作的實施;③組對工具要合乎規范,對管道進行起吊和組對所用的吊具以及操作過程都要符合相關的規定,特別是吊具的穩定性和承載力是否能滿足施工;④組織質量檢驗人員對工程現場定期檢驗或不定期抽查,保證管道組對工作的質量。
(4)控制焊接的質量。整個管道安裝施工過程中最重要的就是焊接工序有以下幾點在進行管道焊接時需要進行注意和控制:①焊接設備要質量過硬且符合要求,焊接施工的現場環境要便于焊接工序的開展;②焊絲和焊條的屬性要達到相關規定標準,使用過程中對使用的焊絲、焊條以及保護氣體等進行檢查,保證和產品說明書上的說明一致;③熱處理、打磨等各項焊接工藝均應精確控制,合乎焊接工藝規程的規定;④焊接完成后對焊縫進行檢查,確保焊縫的成型尺寸和表面質量達到要求,不合格的進行重新處理或者淘汰掉。
(5)管道穿越工程的質量要求。壓力管道安裝工程中不可避免要進行穿越施工,穿越工程的施工方法也有不同的要求,為了保證管道穿越工程的整體質量,以下幾點需要密切注意,在施工過程中嚴格控制:P開挖的管溝的深度、溝底平直度等屬性必須達到設計的要求,同時還要注意開挖后的地質水文情況是否和設計勘察資料相符合,如果發現異常及時向相關方報告,提請設計方重新勘察地質和制定穿越方案;Q穿越段管道的焊接、防腐、試壓等工作一定要確保質量,避免不符合設計要求的管道和不合格鋼管的使用;R對管道的保護和穩固措施要到位,進行移動、回填等工作時,一定不能出現滾動和漂浮的現象,對管道采用嚴密的保護措施避免其被外力移位和破壞變形。
(6)做好管道防腐施工。在天然氣管道腐蝕控制中防腐材料得到了廣泛的應用,隔離管道與土壤是通過表層涂有的防腐材料來實現的,使化學反應的發生得到了有效地避免,最終實現防腐蝕,而且應用防腐材料能夠提供必要的絕緣條件給附加陰極保護。環氧粉末涂層、聚丙烯涂層、三層聚乙烯涂層是應用比較廣泛的天然氣管道防腐材料,它們具有良好的絕緣性能、抗滲透性能、防腐蝕性能、機械性能、抗陰極剝離性、粘結性,除了這些優勢之外三種材料也有一定的缺點,如有安全隱患、工藝復雜等。而緩蝕劑能夠形成一層水性保護膜,使腐蝕的發生延緩或者減少,腐蝕速度降低,最終實現保護管道。
3 結語