天然氣輸氣管道設(shè)計中的常見難點解析

宋殿友

摘 要：輸氣管道的優(yōu)化設(shè)計直接影響到天然氣的輸送效率和質(zhì)量。如何優(yōu)化設(shè)計，確保天然氣輸氣管道的安全、穩(wěn)定運行，成為輸氣管道建設(shè)領(lǐng)域的重點。從天然氣管道設(shè)計中的常見難點出發(fā)，對其進行了全面剖析，并提出相應(yīng)對策，以期為輸氣管道設(shè)計提供一定的理論參考。

關(guān)鍵詞：天然氣；輸氣管道；常見難點；布設(shè)路徑

中圖分類號：TE973 文獻標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.07.139

隨著低碳經(jīng)濟、綠色經(jīng)濟建設(shè)的推進，天然氣工業(yè)迅速發(fā)展，在社會生產(chǎn)生活中，其作用和意義日益突顯。而進一步優(yōu)化輸氣管道的設(shè)計，是提升管道建設(shè)質(zhì)量，確保管道安全穩(wěn)定運行的重要保證。天然氣輸氣管道設(shè)計是一項系統(tǒng)、復(fù)雜的工程，往往要考慮各方面的因素，因此，充分了解和掌握設(shè)計過程中常見的難點具有重要意義。

1 解析管道設(shè)計中難點問題的意義

1.1 全面提升施工建設(shè)的科學(xué)性

當(dāng)前，天然氣輸氣管道，尤其是城市管道的建設(shè)是現(xiàn)代化城市建設(shè)中確保公共安全的重要內(nèi)容。城市天然氣管道發(fā)生意外事故會帶來巨大的人員傷亡和財產(chǎn)損失，而輸氣管道未得到科學(xué)、全面的設(shè)計規(guī)劃是導(dǎo)致事故發(fā)生的重要因素。因此，必須對天然氣輸氣管道的設(shè)計進行科學(xué)規(guī)范，設(shè)計完成后要對整體規(guī)劃進行嚴(yán)格審查，并要嚴(yán)格遵循設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)設(shè)計和規(guī)劃方案進行各項施工，以確保輸氣管道建設(shè)的科學(xué)性和合理性。

1.2 提高天然氣輸氣管道建設(shè)的質(zhì)量

具體而言，天然氣管道的設(shè)計和施工應(yīng)確保其最基本的質(zhì)量要求，即確保輸氣管道不凍結(jié)、耐腐蝕和不漏氣。同時，還需要充分重視天然氣管道的連接和對接方式方法，從承軸式接口到機械接口等對輸氣管道設(shè)計進行優(yōu)化，以提升其安全性，促進天然氣輸氣管道的建設(shè)。另外，天然氣輸氣管道設(shè)計和建設(shè)會受到生產(chǎn)、施工等外部因素的影響。因此，要充分重視設(shè)計過程中常見的難點，以確保輸氣管道運行的穩(wěn)定性和安全性，促進天然氣資源的有效利用，實現(xiàn)輸氣管道整體質(zhì)量的提高。

2 我國天然氣輸氣管道設(shè)計中的難點

2.1 輸氣管道抗腐蝕問題

因天然氣在分布上存在一定的差異，會給一些地區(qū)的資源利用帶來一定的不便。為有效解決這一問題，國家根據(jù)區(qū)域?qū)嶋H，不斷優(yōu)化對策，以實現(xiàn)區(qū)域資源的平衡開發(fā)和利用，比如西氣東輸工程就是解決此問題的重要方法。該項工程設(shè)計和建設(shè)極為復(fù)雜，需對所經(jīng)區(qū)域的地理、地形等自然地理環(huán)境進行科學(xué)的分析。輸氣管道的抗腐蝕問題是天然氣開發(fā)和輸送中的第一個設(shè)計難點，由于管道長時間與天然氣接觸，對其內(nèi)壁具有一定程度的腐蝕性，同時由于長期的掩埋會大幅加重管道的腐蝕，直接減少輸氣管道的壽命，因此帶來了較大的安全隱患。同時，對管道類型的選擇也是設(shè)計中常見的難點，對此，應(yīng)根據(jù)實際情況，科學(xué)、合理地選擇管道類型，嚴(yán)格把控管道質(zhì)量。

2.2 自然因素對管道的破壞

天然氣輸氣管道線路相對較長，且所經(jīng)地區(qū)的環(huán)境條件存在差異，自然因素對其影響較大，因此設(shè)計過程中應(yīng)充分重視自然因素的影響。首先是雷電的影響，尤其是在雷電較為頻繁的季節(jié)，會對輸氣管道造成巨大的損害，引起天然氣外泄，進而導(dǎo)致嚴(yán)重的后果，所以避免雷電傷害也是設(shè)計中常見的一個難點。其次是氣溫帶來的影響，不管是地表輸氣管道，還是掩埋輸氣管道，均會受到氣溫的影響。隨著區(qū)域氣溫的變化，輸氣管道會發(fā)生熱膨脹或收縮，造成輸氣管道的變形、破裂，直接影響到天然氣的輸送質(zhì)量和效率。

2.3 管道內(nèi)壓控制問題

天然氣輸氣管道具有較大的內(nèi)壓，不管是暴露在外的管道，還是掩埋地下的管道，其內(nèi)壓如果異常增大，就會導(dǎo)致管道的變形，甚至破裂，進而影響到管道的正常運行。因此，科學(xué)、有效地控制管道內(nèi)壓，實現(xiàn)輸氣管的內(nèi)壓平衡，是天然氣輸氣管道設(shè)計中必須重視，也是需要合理解決的難題。

2.4 高層建筑的影響

在高層建筑中，輸氣管道一般是直立設(shè)計，在一定程度上加大了管道的重力，當(dāng)輸氣管道重力提高時，會給其管內(nèi)壓縮帶來較大變化，而影響到天然氣的正常輸送。另外，因高層建筑自身的重力影響會引起地面沉降，如此不僅加大了輸氣管道切入地面的壓力，還會造成沉降部位填土，導(dǎo)致引入管懸空，易引起輸氣管內(nèi)的天然氣泄漏，加大了安全隱患。另外，在設(shè)計過程中，還要充分考慮其他管線的布設(shè)情況，避免對其他功能管線造成損害。

3 解決常見難點的對策

3.1 管道防腐蝕的解決對策

除了對輸氣管道外部采取防腐蝕處理外，還應(yīng)對其內(nèi)壁進行防腐蝕處理，可進行內(nèi)壁涂層。該方法可有效減少管內(nèi)氣體輸送過程中產(chǎn)生的摩擦力，以增強天然氣的流動性，同時還可有效減少管內(nèi)的沉積物，在一定程度上起到了清潔管道的作用，減少了管道內(nèi)壁損壞，發(fā)揮了有效的抗腐蝕效用，延長了管道的壽命。

3.2 落實好防雷和控溫工作

天然氣輸氣管道的防雷工作主要是針對暴露在外的管道?？赏ㄟ^改變輸氣管道的安裝位置避免雷電的影響，比如管道的布設(shè)盡量避免屋檐、屋角等易受雷電影響的部位；要選用厚度大的管道，以降低雷電的破壞程度。為確保電氣通路的良好運行，管道還應(yīng)采取焊接方式，管道閥門也可應(yīng)用焊接閥門，以免雷電對管道的破壞。另外，為降低氣溫變化帶來的影響，高層管道可應(yīng)用分段閥門，以有效減少氣溫變化帶來的損害。

3.3 科學(xué)選擇布設(shè)路徑

為避免地面沉降帶來的問題，在設(shè)計過程中應(yīng)充分探查所在區(qū)域的地質(zhì)、建筑等環(huán)境情況，通過計算補償器來解決此方面的問題。同時，要充分考慮其他線路的布設(shè)情況，避免相互沖突，影響其他線路的正常運行?？蓱?yīng)用活動架來解決直立重力影響問題。

4 結(jié)束語

總而言之，在天然氣輸氣管道設(shè)計過程中，設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)工程的實際，充分認識到設(shè)計中的常見難點問題，并采取積極有效的措施妥善處理這些難點問題，提高設(shè)計的科學(xué)性和可靠性，為天氣輸氣管道的安全運行奠定基礎(chǔ)。

參考文獻

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〔編輯：王霞〕

Abstract： The optimal design pipeline directly affects the efficiency and quality of delivery of natural gas. How to optimize the design to ensure the safety of natural gas pipelines， stable operation， become the focus of pipeline construction field. Natural gas pipeline from the common difficulty starting the design and to carry out a comprehensive analysis and propose appropriate measures in order to provide a theoretical reference for the pipeline design.

Key words： natural gas； pipelines； common difficulty； laid path