王國(guó)麗，龐艷風(fēng)，譚建輝，趙 俊，王 齊

（中國(guó)石油天然氣股份有限公司規(guī)劃總院，北京100083）

油氣管道全尺寸氣體爆破試驗(yàn)場(chǎng)方案探討

王國(guó)麗，龐艷風(fēng)，譚建輝，趙 俊，王 齊

（中國(guó)石油天然氣股份有限公司規(guī)劃總院，北京100083）

目前具有獨(dú)立進(jìn)行油氣管道全尺寸氣體爆破試驗(yàn)?zāi)芰Φ闹挥杏?guó)、意大利等幾個(gè)國(guó)家，我國(guó)尚未建立獨(dú)立的全尺寸爆破試驗(yàn)場(chǎng)。通過分析國(guó)外油氣管道全尺寸氣體爆破試驗(yàn)場(chǎng)的建設(shè)應(yīng)用情況，結(jié)合我國(guó)油氣管道建設(shè)技術(shù)的迫切需求，提出了我國(guó)建設(shè)全尺寸爆破試驗(yàn)場(chǎng)的必要性。包括試驗(yàn)場(chǎng)主要功能、場(chǎng)址選擇、斷裂控制試驗(yàn)原理與試驗(yàn)流程、爆炸影響范圍、試驗(yàn)場(chǎng)布置、供氣方案、自控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等，為我國(guó)建設(shè)油氣管道全尺寸氣體爆破試驗(yàn)場(chǎng)的建設(shè)方案奠定了基礎(chǔ)。

油氣管道；斷裂韌性；全尺寸氣體爆破試驗(yàn)；建設(shè)方案

0 前 言

我國(guó)油氣管道建設(shè)技術(shù)已跨入世界先進(jìn)行列，已建成的西氣東輸二線工程采用了設(shè)計(jì)輸量300×108m3/a、直徑1 219mm、壓力12 MPa X80鋼方案。未來規(guī)劃管道的設(shè)計(jì)輸氣量最大將達(dá)到380×108m3/a、直徑1 219mm/1 422mm X80及以上級(jí)別的天然氣管道，總長(zhǎng)度達(dá)11 000 km。大輸量、高壓力、高鋼級(jí)是世界天然氣輸送管道發(fā)展的主流趨勢(shì)。然而，高壓力、高鋼級(jí)管線鋼一旦起裂并擴(kuò)展，往往會(huì)造成嚴(yán)重后果，因此確定合理的鋼管止裂韌性指標(biāo)成為管道延性斷裂控制研究領(lǐng)域的難點(diǎn)。對(duì)于較低鋼級(jí) （X80及以下）鋼管，將夏比沖擊功作為材料斷裂阻力的Battelle雙曲線模型進(jìn)行的止裂韌性預(yù)測(cè)有較好的適用性，而更高鋼級(jí)管線鋼強(qiáng)度和韌性有了大幅度提高，CSM和Advantica等研究機(jī)構(gòu)通過多次對(duì)X100全尺寸爆破試驗(yàn)結(jié)果的研究，認(rèn)為用Battelle雙曲線法預(yù)測(cè)的夏比沖擊韌性不能準(zhǔn)確反映X100鋼管延性斷裂的止裂能力。目前，模擬實(shí)際情況進(jìn)行全尺寸氣體爆破試驗(yàn)為世界上公認(rèn)的解決高鋼級(jí)管線鋼斷裂控制問題最為有效和可行的辦法。國(guó)外為了進(jìn)行X80/X100/X120鋼級(jí)的斷裂控制研究，共進(jìn)行了25次X80鋼級(jí)，9次X100鋼級(jí)和1次X120鋼級(jí)的全尺寸氣爆試驗(yàn)。特別是新材料、新規(guī)格、新方法設(shè)計(jì)的鋼管的止裂韌性需要多次試驗(yàn)才能獲得可靠數(shù)據(jù)。例如，俄羅斯為了建設(shè)直徑1 422mm X80的巴法聯(lián)科—烏恰天然氣管線，從2008年開始總計(jì)進(jìn)行了17次X80鋼級(jí)全尺寸氣體爆破試驗(yàn)（介質(zhì)為空氣）來研究管材的斷裂控制問題。國(guó)內(nèi)開展的X90，X100，X80鋼級(jí)φ1 422mm和采用0.8設(shè)計(jì)系數(shù)設(shè)計(jì)的鋼管均需要進(jìn)行氣體爆破試驗(yàn)以驗(yàn)證管材的斷裂控制能力。

1 鋼管氣體爆破試驗(yàn)需求分析及國(guó)外試驗(yàn)場(chǎng)現(xiàn)狀

1.1 氣體爆破試驗(yàn)需求分析

為進(jìn)一步提高天然氣管道輸送效率和降低建設(shè)成本，大輸量、高壓力、高鋼級(jí)成為未來管道建設(shè)的方向，從工藝方案優(yōu)化比選、建設(shè)投資、費(fèi)用現(xiàn)值、國(guó)內(nèi)鋼板鋼管研發(fā)生產(chǎn)能力、鋼管止裂性能等方面進(jìn)行分析，考慮方案的工藝技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性和實(shí)施的難易性，研究了不同輸氣量、不同管徑和壓力方案下采用X100和X90鋼級(jí)管線鋼管的可能性和可行性，這些方案所采用的鋼管均需進(jìn)行全尺寸氣體爆破試驗(yàn)，以進(jìn)一步研究其斷裂特性。

為了解決設(shè)計(jì)輸量超過300×108m3/a等超大輸量管道的輸送問題，1 422mm管徑和12 MPa壓力成為首選方案，其斷裂韌性的確定也需要通過爆破試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。

為了進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)、降低投資，美國(guó)和加拿大已經(jīng)開始研究采用0.8設(shè)計(jì)系數(shù)來確定管道壁厚，中國(guó)石油集團(tuán)公司也已立項(xiàng)研究長(zhǎng)輸管道一級(jí)地區(qū)采用0.8設(shè)計(jì)系數(shù)進(jìn)行管道設(shè)計(jì)，并且已經(jīng)安排了示范工程，其斷裂韌性也需要通過爆破試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。

為了建立國(guó)內(nèi)自己的高鋼級(jí)管材爆破試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)，掌握第一手?jǐn)?shù)據(jù)，不僅需要獲得更多的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，也需要對(duì)一些已經(jīng)應(yīng)用的管材進(jìn)行驗(yàn)證性的爆破試驗(yàn)。

“X100高強(qiáng)度管線鋼管應(yīng)用技術(shù)及國(guó)產(chǎn)化新產(chǎn)品研發(fā)”課題研究認(rèn)為，X100鋼管在一定試驗(yàn)條件下有可能依靠鋼管自身韌性止裂，但受鋼管生產(chǎn)過程韌性變化的限制，一些工藝方案下X100鋼管可能無法止裂，需要采用外部止裂器進(jìn)行止裂，止裂器的止裂能力也應(yīng)采用爆破試驗(yàn)進(jìn)行分析預(yù)測(cè)。新材料、新規(guī)格、輸送新氣質(zhì)等鋼管的典型爆破試驗(yàn)要求見表1。

表1 新材料、新規(guī)格鋼管的典型爆破試驗(yàn)要求

1.2 國(guó)外全尺寸氣體爆破試驗(yàn)場(chǎng)

英國(guó)、意大利、俄羅斯等國(guó)家都擁有永久性或臨時(shí)性氣爆試驗(yàn)場(chǎng)。俄羅斯、美國(guó)、丹麥的試驗(yàn)場(chǎng)規(guī)模較小，為臨時(shí)性試驗(yàn)場(chǎng)，僅限于本國(guó)基礎(chǔ)試驗(yàn)研究；俄羅斯、美國(guó)試驗(yàn)介質(zhì)為空氣，丹麥試驗(yàn)介質(zhì)為天然氣，日本早期進(jìn)行過此方面的試驗(yàn)，目前不具備試驗(yàn)?zāi)芰ΑＴ囼?yàn)項(xiàng)目較多、設(shè)施較完備的廠家為意大利CSM公司和英國(guó)GL公司，CSM公司位于撒丁島軍事基地，GL公司位于坎布里亞郡軍事基地。至今已進(jìn)行的全尺寸氣爆試驗(yàn)大部分在CSM公司進(jìn)行（見表2和表3），但英國(guó)GL公司設(shè)施更為完善，具有溫度調(diào)節(jié)和配氣系統(tǒng)。

表2 國(guó)外X80鋼級(jí)管道典型全尺寸氣爆試驗(yàn)

表3 國(guó)外X100/X120鋼級(jí)管道典型全尺寸氣爆試驗(yàn)

意大利CSM公司的全尺寸氣體爆破試驗(yàn)場(chǎng)位于撒丁島中部的軍事區(qū)內(nèi)，占地面積26萬m2（租賃面積），周界防范采用鐵絲網(wǎng)，現(xiàn)有兩條用于管徑1 219mm及914mm的試驗(yàn)設(shè)施。試驗(yàn)介質(zhì)采用CNG，利用 兩臺(tái)移動(dòng)式壓縮機(jī)進(jìn)行升壓，介質(zhì)輸送管道直徑25.4mm（1 in），注氣時(shí)間約為10天。距離儲(chǔ)氣管約3 m處設(shè)置電纜接線室和數(shù)據(jù)采集室，周邊布置4個(gè)攝像機(jī)。為了防止試驗(yàn)時(shí)破壞儲(chǔ)氣管，兩端設(shè)置了止裂器和約6 m×8 m×4 m的混凝土錨固墩，距爆破中心約1.6 km處設(shè)置了觀察塔和觀察房。采用兩臺(tái)移動(dòng)式柴油發(fā)電機(jī)供電滿足試驗(yàn)時(shí)用電需要，部分用電依托軍事基地。水壓試驗(yàn)用水采用汽車運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，存放在水罐內(nèi)循環(huán)使用。氣爆試驗(yàn)場(chǎng)的各種后勤保障依托于16 km外的Perdasdefogu小鎮(zhèn)。

英國(guó)的GL公司自1977年起開展此項(xiàng)試驗(yàn)研究工作，除此之外，同時(shí)可開展點(diǎn)狀腐蝕測(cè)試、陸上和海上壓力容器的試驗(yàn) （包括閥門、管件、管道、儀表）和結(jié)構(gòu)完整性評(píng)價(jià)等項(xiàng)目，雖然對(duì)外開展的試驗(yàn)次數(shù)相對(duì)較少，但由于其具有配氣系統(tǒng)和溫度范圍為-20～25℃、準(zhǔn)確度0.5℃的調(diào)溫系統(tǒng)，能夠開展的試驗(yàn)研究范圍較為廣泛，在業(yè)界很有影響力。

2 氣體爆破試驗(yàn)場(chǎng)建設(shè)方案探討

2.1 試驗(yàn)場(chǎng)功能

試驗(yàn)場(chǎng)建設(shè)可以整體規(guī)劃分步實(shí)施，先期實(shí)現(xiàn)高壓輸氣管道的動(dòng)態(tài)裂紋擴(kuò)展及止裂行為研究，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裂紋的擴(kuò)展速度、壓力變化、溫度變化、管道應(yīng)變、管道外形變化及殘余塑性變形等，還能夠監(jiān)測(cè)管道爆破對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響。例如，壓力波、飛濺物、熱輻射和震動(dòng)規(guī)律等。

為滿足不同氣質(zhì)、不同試驗(yàn)溫度下的爆破試驗(yàn)要求，可設(shè)配氣系統(tǒng)和溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)?？紤]油氣管道未來發(fā)展，試驗(yàn)場(chǎng)系統(tǒng)的最高壓力設(shè)為20 MPa；介質(zhì)可采用天然氣、煤制氣、H2、液態(tài)CO2和空氣等。試驗(yàn)溫度為0～25℃，增加調(diào)溫功能后試驗(yàn)溫度范圍為-20～25℃；鋼級(jí)范圍為X65~X120，管線直徑813～1 422mm。

試驗(yàn)場(chǎng)應(yīng)預(yù)留模擬真實(shí)管線進(jìn)行管線服役行為研究，研究對(duì)象包括直管、熱彎管、冷彎管和三通等；進(jìn)行帶缺陷管道的服役行為研究，包括帶缺陷鋼管的剩余強(qiáng)度和剩余壽命評(píng)估、止裂器驗(yàn)證試驗(yàn)研究等。

2.2 場(chǎng)址選擇

試驗(yàn)場(chǎng)的選址，宜靠近氣源和管材的供應(yīng)地，盡量遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)、居住區(qū)和工業(yè)企業(yè)用地，宜位于地廣人稀的地區(qū)，有荒地盡量利用荒地，應(yīng)具備方便、經(jīng)濟(jì)的交通運(yùn)輸條件，以及所必需的場(chǎng)地面積和適宜的地形坡度。并應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)場(chǎng)遠(yuǎn)期發(fā)展規(guī)劃，適當(dāng)留有發(fā)展余地，不應(yīng)位于地震斷層和設(shè)防烈度高于9度的地震區(qū)、國(guó)家規(guī)定的風(fēng)景區(qū)及森林和自然保護(hù)區(qū)、重要的供水水源衛(wèi)生保護(hù)區(qū)和具有開采價(jià)值的礦藏區(qū)等。

國(guó)外的GL公司和CSM公司已建的全尺寸氣體爆破試驗(yàn)場(chǎng)均位于軍事保護(hù)區(qū)內(nèi)，可以依托軍事基地嚴(yán)格的管理?xiàng)l件，方便對(duì)試驗(yàn)場(chǎng)進(jìn)行管理，同時(shí)減少了試驗(yàn)場(chǎng)對(duì)周邊環(huán)境的影響，但試驗(yàn)計(jì)劃需服從軍事基地的統(tǒng)一安排，不能影響軍事活動(dòng)，因此可以考慮在新疆或甘肅境內(nèi)地廣人稀的荒漠、戈壁地帶征地建設(shè)。

2.3 斷裂控制試驗(yàn)原理與試驗(yàn)流程

將試驗(yàn)段中間放置低韌性的鋼管作為起裂管，在起裂管兩側(cè)采取韌性由低到高（或等韌性）的方式排列試驗(yàn)管。通過線性炸藥在起裂管引入初始裂紋。在內(nèi)壓的驅(qū)動(dòng)下，裂紋由起裂管向兩側(cè)試驗(yàn)管擴(kuò)展。當(dāng)裂紋擴(kuò)展的驅(qū)動(dòng)力(裂紋尖端氣體壓力)大于裂紋擴(kuò)展阻力 （鋼管自身韌性）時(shí)，裂紋將加速擴(kuò)展；當(dāng)裂紋擴(kuò)展的驅(qū)動(dòng)力(裂紋尖端氣體壓力)等于裂紋擴(kuò)展阻力（鋼管自身韌性）時(shí)，裂紋將穩(wěn)態(tài)擴(kuò)展；當(dāng)裂紋擴(kuò)展的驅(qū)動(dòng)力(裂紋尖端氣體壓力)小于裂紋擴(kuò)展阻力（鋼管自身韌性）時(shí)，裂紋將減速直至停止擴(kuò)展。通過對(duì)過程數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理即可研究確定合理的鋼管止裂韌性指標(biāo)。

鋼管性能測(cè)試，測(cè)量鋼管的原材料性能，如力學(xué)性能、拉伸試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)等→管溝開挖→現(xiàn)場(chǎng)焊接和無損檢測(cè)→水壓試驗(yàn)和泄漏試驗(yàn)→天然氣逐步充氣加壓，保壓混合并根據(jù)需要調(diào)整天然氣的成分進(jìn)行氣體組分測(cè)量→安裝壓力、時(shí)間、位移、形變、組分測(cè)量傳感器和探頭，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裂紋的擴(kuò)展速度、壓力變化、溫度變化、管道應(yīng)變變化、管道外形變化及殘余塑性變形→安裝沖擊波、熱輻射傳感器和探頭，布置拋灑物收集裝置→現(xiàn)場(chǎng)帶壓標(biāo)定傳感器→安裝爆炸起裂引爆器→啟動(dòng)時(shí)間定序器起爆→測(cè)試數(shù)據(jù)采集及影像資料獲取→獲得延性斷裂控制分析數(shù)據(jù)。

2.4 爆炸影響

根據(jù)文獻(xiàn)介紹和多家外國(guó)公司的試驗(yàn)觀察，地下高壓管線爆裂時(shí)會(huì)沖起回填土層，在破壞點(diǎn)形成一個(gè)坑口。泄漏氣體開始時(shí)形成一短暫的氣團(tuán)，后逐漸縮小。泄漏氣體引燃后在管線的臨近區(qū)域產(chǎn)生高溫?zé)彷椛鋮^(qū)域。管道的破壞加上引燃后的燃燒過程，使壓力管道中產(chǎn)生超壓，如果破裂后泄漏的氣體在非常短暫的瞬態(tài)期引燃就會(huì)產(chǎn)生火球，在火球燃盡之后（一般為20～30 s），將會(huì)出現(xiàn)準(zhǔn)靜態(tài)火焰（噴射火），并隨燃?xì)庑孤┝康臏p小而逐漸縮減?；鹧鎻?qiáng)弱和燃燒時(shí)間取決于泄漏孔大小、截?cái)嚅y門關(guān)閉時(shí)間、截?cái)嚅y門間事故管段容積及其內(nèi)壓。如未立即引燃，則天然氣會(huì)形成氣團(tuán)，在大氣中進(jìn)一步擴(kuò)散，在天然氣濃度達(dá)到爆炸極限的條件下，如遇火源會(huì)引起破壞性更大的蒸氣云爆炸事故。由于火球持續(xù)的時(shí)間很短，并且原處延時(shí)點(diǎn)燃時(shí)發(fā)生閃火的概率很低，因此對(duì)于高壓天然氣泄漏后產(chǎn)生的后果主要為噴射火熱輻射和蒸氣云爆炸產(chǎn)生的沖擊波超壓。

對(duì)火災(zāi)、爆炸事故后果進(jìn)行分析是一個(gè)非常復(fù)雜的問題，通常借助于數(shù)學(xué)模型來完成。分析中用到的數(shù)學(xué)模型包括：泄漏模型、擴(kuò)散模型、火災(zāi)模型、爆炸模型。可采用挪威DNV公司的事故后果分析軟件（PHAST）進(jìn)行爆炸模擬計(jì)算，定量評(píng)估管道發(fā)生超壓爆炸后的影響范圍，為總圖布置提供參考數(shù)據(jù)。

2.5 試驗(yàn)場(chǎng)布置

試驗(yàn)場(chǎng)分區(qū)設(shè)置爆破試驗(yàn)區(qū)和輔助生產(chǎn)區(qū)。其中爆破試驗(yàn)區(qū)設(shè)置試驗(yàn)管、儲(chǔ)氣管、數(shù)據(jù)采集間，工藝設(shè)備、發(fā)電設(shè)施、給水設(shè)備、辦公及生活設(shè)施和控制室等布置在輔助生產(chǎn)區(qū)。兩區(qū)域安全距離需根據(jù)定量評(píng)估管道發(fā)生超壓爆炸后的影響范圍進(jìn)行確定。

根據(jù)國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，爆破試驗(yàn)區(qū)的儲(chǔ)氣管位于試驗(yàn)管段的兩側(cè)，用于存儲(chǔ)試驗(yàn)所需氣體并保持一定的壓力。為保證止裂韌性數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，取與試驗(yàn)管段等直徑。管列兩端均設(shè)置止裂器防止裂紋擴(kuò)展損壞儲(chǔ)氣管，儲(chǔ)氣管分別用錨固墩固定，用于限制儲(chǔ)氣管軸向和軸向位移。試驗(yàn)管段組成如圖1所示。

圖1 試驗(yàn)管段組成示意圖

為滿足不同管徑管道的試驗(yàn)需要，爆破試驗(yàn)區(qū)包括不同的試驗(yàn)管列。試驗(yàn)管列平行布置，間距不小于12 m。每個(gè)試驗(yàn)管列均包括試驗(yàn)段、儲(chǔ)氣管和止裂器3部分。為了提高試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度，通常儲(chǔ)氣管管徑與試驗(yàn)段一致。根據(jù)需要設(shè)置管徑1 422mm和1 219mm等儲(chǔ)氣管道，長(zhǎng)度各取150 m，設(shè)計(jì)壓力20 MPa，儲(chǔ)氣管選X80鋼級(jí)管材，試驗(yàn)管長(zhǎng)度按11根鋼管共130 m考慮。

2.6 供氣裝置

可以根據(jù)需要和供氣條件采用CNG，LNG和管道供氣，通過對(duì)方案的技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性比選，推薦采用外購(gòu)CNG供氣方案。供氣裝置主要包括CNG卸車用的卸氣柱、兩臺(tái)活塞式壓縮機(jī)、調(diào)壓加熱裝置以及氣質(zhì)分析設(shè)備。同時(shí)為滿足試驗(yàn)氣體組分的要求，在活塞式壓縮機(jī)出口預(yù)留調(diào)配氣接口。CNG卸車初始階段由于CNG槽車儲(chǔ)氣瓶與儲(chǔ)氣管路壓差較大，為避免天然氣急劇節(jié)流造成出口溫度大幅降低，影響試驗(yàn)管段安全，需要設(shè)置調(diào)壓加熱裝置。當(dāng)CNG槽車儲(chǔ)氣瓶壓力不足以向管道注氣時(shí)，利用活塞式壓縮機(jī)將CNG槽車儲(chǔ)氣瓶?jī)?nèi)剩余氣體排空。

2.7 自控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)作為試驗(yàn)場(chǎng)的重要組成部分，采用兩個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對(duì)試驗(yàn)過程進(jìn)行監(jiān)測(cè)和記錄，獲取的所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)均納入基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，通過專用分析軟件進(jìn)行整理、計(jì)算和分析，得到最終試驗(yàn)結(jié)果。

為了采集爆破試驗(yàn)過程所需的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，在試驗(yàn)管段上安裝壓力傳感器、位移傳感器、溫度傳感器、應(yīng)變片、應(yīng)變花和時(shí)間線圈等檢測(cè)元件，用于測(cè)試管道試驗(yàn)壓力并在裂紋擴(kuò)展期間監(jiān)測(cè)壓力衰減、局部殘余塑性變形、局部應(yīng)變場(chǎng)和管道形狀變化，采集裂紋速度以及氣體和管壁的溫度。同時(shí)，在試驗(yàn)管段周邊布置熱輻射傳感器、爆破沖擊波壓力傳感器，以測(cè)量由于氣體膨脹和爆破所引起的超壓和氣體燃燒的熱效應(yīng)，評(píng)估爆破的后果以及由此所引起的環(huán)境中的氣體燃燒，并設(shè)置聚乙烯板收集管道爆破后的碎片用于分析爆破分布情況。

考慮到試驗(yàn)介質(zhì)為天然氣，其供氣系統(tǒng)、輔助生產(chǎn)設(shè)施及爆破區(qū)域內(nèi)可重復(fù)使用的現(xiàn)場(chǎng)電動(dòng)儀表選用符合工藝場(chǎng)所防爆等級(jí)的隔爆型儀表,所選儀表應(yīng)能滿足所需的精度要求、壓力等級(jí)要求及溫度等級(jí)要求，并應(yīng)根據(jù)所處環(huán)境條件確定相應(yīng)的防護(hù)等級(jí)。

3 結(jié) 語

目前具有獨(dú)立進(jìn)行全尺寸氣體爆破試驗(yàn)?zāi)芰Φ闹挥杏?guó)、意大利等幾個(gè)國(guó)家，我國(guó)尚未建立獨(dú)立的全尺寸氣體爆破試驗(yàn)場(chǎng)，已進(jìn)行的幾次管材爆破試驗(yàn)全部委托國(guó)外進(jìn)行，試驗(yàn)費(fèi)用昂貴且試驗(yàn)周期長(zhǎng)，影響了我國(guó)管道建設(shè)步伐。因此，建設(shè)我國(guó)自己的全尺寸氣體爆破試驗(yàn)場(chǎng)非常迫切。通過對(duì)國(guó)外油氣管道全尺寸氣體爆破試驗(yàn)場(chǎng)建設(shè)、應(yīng)用情況的分析，旨在對(duì)我國(guó)的建設(shè)起到指導(dǎo)作用。

［1］GB 50156—2012，加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范[S].

［2］GB 50183—2004，石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S].

［3］GB 50251—2003，輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范（2006版）[S].

［4］中國(guó)石油天然氣管道工程有限公司.管道斷裂控制試驗(yàn)場(chǎng)工程定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[R].北京：中國(guó)石油天然氣管道工程有限公司，2014.

［5］中國(guó)石油規(guī)劃總院.管道斷裂控制試驗(yàn)場(chǎng)工程可行性研究[R].北京：中國(guó)石油規(guī)劃總院，2014.

［6］CDP-S-OGP-PL-009-2011-2，油氣輸送管道工程站場(chǎng)用鋼管技術(shù)條件[S].

［7］中國(guó)石油規(guī)劃總院.英國(guó)意大利爆破試驗(yàn)場(chǎng)考察報(bào)告[R].北京：中國(guó)石油規(guī)劃總院，2013.

Discussion on Full-size Gas Burst Test Field Used for Oil and Gas Pipeline

WANG Guoli,PANG Yanfeng,TAN Jianhui,ZHAO Jun,WANG Qi
(PetroChina Planning&Engineering Institute,Beijing 100083,China)

At present in the world,the full-size gas burst tests of oil and gas pipeline can be carried out only in a few countries,such as Britain,Italy,and etc.It has not yet set up independent full-size burst test field in China.In this article,through analysis on the construction and application status of overseas oil and gas pipeline full-size burst test field,combined with the urgent demand of China oil and gas pipeline construction technology,it put forward the necessity of constructing full-size burst test field in China,including main function of test field,site selection,the test principle and test process of fracture control,explosion scope,test site layout,gas supply plan,automatic control and data acquisition system and etc.,it laid a foundation for China oil and gas pipeline full-size gas burst test field construction scheme.

oil and gas pipeline;fracture toughness;full-size gas burst test;construction scheme

TE973

A

1001－3938（2015）04-0033-05

王國(guó)麗（1961—），女，教授級(jí)高級(jí)工程師，中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司高級(jí)技術(shù)專家，享受國(guó)務(wù)院政府特殊津貼，現(xiàn)任中國(guó)石油規(guī)劃總院副總工程師，主要從事油氣儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施的規(guī)劃設(shè)計(jì)和研究工作。

2015-01-04

羅剛