天然气长输管道施工技术研究

摘要：随着天然气被广泛的应用，对天然气管道施工的要求越来越高。天然气长输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。

关键词：天然气；长输管道；施工技术；施工特点

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

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[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.

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