王勇智
摘 要: 隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,長輸管道項目日漸增多,其中天然氣長輸管道是天然氣運輸?shù)幕颈U?,尤其是?dāng)前人們對于天然氣能源的需求量不斷的增加,天然氣長輸管道的建設(shè)更是關(guān)系到人們的日常生活。因此,其施工質(zhì)量受到人們的關(guān)注。而天然氣長輸管道的質(zhì)量很大一方面取決于施工技術(shù),本文就此對天然氣長輸管道施工技術(shù)要點進(jìn)行闡述。
關(guān)鍵詞: 天然氣;長輸管道;施工技術(shù);研究
【中圖分類號】TU74 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.28.087
引言:當(dāng)下,石油,天然氣等其他一些資源都需要到管道來進(jìn)行運輸傳送,由此可見管道的重要性。隨著國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展對于各類資源的高需求,資源通過管道運輸越來越頻繁,這就需要加強(qiáng)對管道施工的重視程度,確保管道能夠正常運行,保障資源能夠?qū)崿F(xiàn)長距離運輸。管道施工所涉及到的內(nèi)容比較多,各個環(huán)節(jié)都需要采用專業(yè)的施工技術(shù)才能保障管道施工正常進(jìn)行。因此,施工單位需要對管道施工技術(shù)進(jìn)行深入研究,做好每一個環(huán)節(jié)的工作,從而保障管道整體施工質(zhì)量。
1 天然氣長輸管道施工的特點
1.1 特點明確,一家獨大
天然氣長輸管道施工區(qū)域跨度較大,不易維護(hù),所以對于施工技術(shù)要求與專業(yè)化水平要求高,同時,資金投入高但周轉(zhuǎn)周期長,這就決定了一般的企業(yè)無力承擔(dān)天然氣長輸管道的施工建設(shè)。所以,當(dāng)前國內(nèi)長輸管道仍然被國家大型企業(yè)壟斷,呈現(xiàn)一家獨大的局面,這對天然氣行業(yè)的發(fā)展是十分不利的。
1.2 受環(huán)境影響較大
天然氣長輸管道通常露天作業(yè),易受到天氣和環(huán)境的影響。同時,地質(zhì)條件,土壤電阻率和土質(zhì)類型也會影響到施工情況,所以在進(jìn)行天然氣長輸管道的施工前要充分勘察好當(dāng)?shù)氐匦危⑴c當(dāng)?shù)卣畢f(xié)調(diào)好相關(guān)土地問題。
1.3 施工路線較長,倒場頻繁
在天然氣長輸管道的施工中,施工路線較長,工農(nóng)關(guān)系處理復(fù)雜,倒場頻繁是一個十分突出的特點。由于施工設(shè)備重,人員多,特別是在穿越河流、峽谷等特殊地貌地形時,很容易產(chǎn)生施工隱患。
2 天然氣管道施工技術(shù)要點
2.1 嚴(yán)格的進(jìn)行管道選線
天然氣長輸管道的施工測量是能夠保證施工中管線順利敷設(shè)的關(guān)鍵工序,開挖管溝的寬度以及走向由測量控制執(zhí)行。管道施工測量的重要步驟是控制穿跨越施工的過程,在管道施工過程中,常遇到管線局部修改調(diào)整的情況,從而對施工單位在施工地段的地形地貌測量、計算方面要求高,最終管道敷設(shè)完成后,需要如實地進(jìn)行管道狀態(tài)的測量,以保證提供運行中管道維護(hù)以及保養(yǎng)的準(zhǔn)確依據(jù)。
2.2 嚴(yán)格的控制管道干燥
在正式投產(chǎn)前,大多數(shù)天然氣長輸管道都要進(jìn)行管道試壓,目前,水試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運行留下了一定的安全隱患。在后期清管過程中,因為很難將管道內(nèi)的積水清理干凈,對長輸管道而言,管道內(nèi)部積水的危害極大,經(jīng)常出現(xiàn)損壞或冰堵閥門附件的事故,給管道的運營帶來極大的風(fēng)險,因此,在天然氣管道正式投運前,應(yīng)嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)《天然氣管道試運行投產(chǎn)規(guī)范》對天然氣長輸管道進(jìn)行干燥和脫水處理,使管道內(nèi)空氣濕度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求,干燥處理應(yīng)注重以下兩點。
(1)深度除水
在水壓試驗、除水完成后,還需用清管列車或清管器進(jìn)行深度除水,尤其是對于管段連頭處,清管列車最好由一枚高密度泡沫清管器和兩枚直板清管器組成,清管器的運行速度應(yīng)盡量慢,最好控制在4km/h~8km/h以內(nèi),各清管器的間距設(shè)置為3km。
(2)管道干燥
在完成深度除水后,建議使用露點為-40℃的干空氣對管道進(jìn)行微正壓吹掃,通過多次發(fā)射泡沫清管器,并利用泡沫清管器的吸水、機(jī)械效應(yīng)進(jìn)一步吸收管道中的殘留水分,直至管道出口處的空氣露點達(dá)到-20℃、泡沫清管器的增重已經(jīng)很不明顯時停止。
2.3 沖刷地段的施工質(zhì)量
對河流及沖溝直穿時管線不加套管;沿河流及沖溝敷設(shè)時,加鋼套管保護(hù)。同時管溝回填時采用軟土墊層,河床或溝底若是基巖采用混凝土連續(xù)澆注封頂;對于土質(zhì)河床,管頂埋深應(yīng)在河床沖刷深度以下1.0m,并用水泥沙漿封管,然后用粒徑不小于300mm的片石粗化河床,兩岸做水工保護(hù)護(hù)岸。河流岸坡的防護(hù)分河岸護(hù)坡和擋墻防護(hù)兩種情形:當(dāng)岸坡較緩時采用水泥砂漿砌片石護(hù)坡;當(dāng)岸坡較陡時采用水泥砂漿砌條石擋土墻;河溝較窄時,兩岸做水工保護(hù)后,不采用混凝土澆注封頂,用片石粗化河床。總之,在天然氣長輸管道施工中,要建立質(zhì)量管理體系。對關(guān)鍵因素要層層把關(guān)、嚴(yán)格控制。只有這樣,施工技術(shù)質(zhì)量才能滿足長輸壓力管道焊接施工質(zhì)量的可靠性和經(jīng)濟(jì)性的要求。
2.4 管道防腐技術(shù)
天然氣管道中根據(jù)機(jī)械性能和使用條件,復(fù)合材料增強(qiáng)管道強(qiáng)度的技術(shù)雖然也正在開發(fā),當(dāng)前應(yīng)用較多的是鋼制材料,對鋼材的防腐蝕至關(guān)重要。根據(jù)土壤的腐蝕特性要對鋼管做必要的防腐處理,防止或阻緩?fù)寥缹鼙诘母g速度。防腐前先對表面做除銹處理,采用噴砂的方式,達(dá)到《船體除銹標(biāo)準(zhǔn)》(GB3092)的B1級或(SYJ4007-86)標(biāo)準(zhǔn)中的近白級。天然氣管道防腐材料選用環(huán)氧煤瀝青+玻璃布,選用環(huán)氧煤瀝青是因為它能與被復(fù)涂的鋼管同時膨脹、收縮而不會開裂,并具有機(jī)械隔離性、附著力、耐化學(xué)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(qiáng)級防腐處理即環(huán)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(qiáng)級防腐處理:環(huán)氧煤瀝青-玻璃布共4層,總厚度≥7毫米。
2.5 管道焊接技術(shù)
定天然氣長輸管道使用壽命的三大主要因素是:管道在沖刷地段的施工質(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接質(zhì)量,目前,自動焊焊接技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的運用,尤其是借助于電氣和機(jī)械的焊接工藝使整個焊接過程實現(xiàn)自動化,自動焊主要優(yōu)勢是:焊接質(zhì)量高并且穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)性好、焊接速度快、對焊工的技術(shù)水平要求較低,但是,由于埋弧焊焊接過程的限制,固定管的自動焊接還是難以實現(xiàn)的。
結(jié)束語:總之,天然氣長輸管道施工技術(shù)對我國的能源安全具有極其重要的意義,在建設(shè)的過程中,一定要保證管道建設(shè)的質(zhì)量,而且要不斷地尋求技術(shù)上的進(jìn)步,不斷地突破創(chuàng)新,不斷地提高長輸管道建設(shè)的質(zhì)量,只有如此才能夠促使我國的長輸管道建設(shè)工業(yè)達(dá)到國際先進(jìn)水平。
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