天然氣長輸管道施工關鍵技術之研究

張燦（中石化江蘇油建工程有限公司， 江蘇 揚州 225012）

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天然氣長輸管道施工關鍵技術之研究

張燦（中石化江蘇油建工程有限公司， 江蘇 揚州 225012）

摘要：天然氣長輸管道施工技術是工程設計中十分重要的組成部分，其管道設計的質量會直接影響到管道施工的整體質量，由于天然氣管道施工技術相對復雜，在施工的過程中，會受到多種因素的影響。因此，在現階段天然氣施工工藝優化設計的過程中，相關施工企業應該明確天然氣長輸管道施工的關鍵環節，通過對工程的設計及優化，保證施工質量的合理性，從而為天然氣長輸管道施工的優化奠定穩定基礎。

關鍵詞：天然氣；長輸管道；施工關鍵技術

1 天然氣長輸管道施工中風險評估的原則

（1）科學性及可操作性原則 在天然氣長輸管道設計的過程中，應該注意到技術分析的科學性及可操作性原則，通過對技術風險的評估構建針對性施工標準，并通過理論研究與實踐內容的結合，形成科學化工程指標。因此，在長輸管道工程施工設計中，應該將科學性及可操作性作為施工的基本標準，從而為天然氣長輸管道施工技術的優化提供合理依據［1］。

（2）可比性及可量性原則 在施工技術優化的過程中，其施工技術的設計應該選取定量化的指標，并在某種程度上實現定量及定性的有效融合，在定性技術運用的過程中，可以使定量分析得到有效的擴展及深化。

（3）系統性及獨立性原則 天然氣長輸管道設計及分析中，應該保障系統指標的合理性，并系統的反映出技術運用的風險性評估，體現各個技術的獨立運行，有效減少技術分析及指標評價過程中出現交付性及互相包含等現象的出現［2］。

2 天然氣長輸管道施工技術的分析標準

（1）工程階段劃分中的影響因素 天然氣管道線路設計及設計的過程中，其影響因素相對較多，因此，在整個項目設計中應該注意多樣化的限制因素，不僅應該注意不同項目設計的參數、選用方法以及項目措施等，而且也應該認識并保證設計單位施工技術的合理性，并認識到組織管理風險以及質量技術的影響因素。其中的組織管理風險主要是組織、管理及相關的項目協調及溝通等問題，應該將單位設計人員、設計單位以及勞動衛生等作為研究的標準，保證工程施工及技術風險評估的合理性，在工程階段劃分的過程中，其各個層次中的風險如圖1所示。

圖1 線路設計中綜合風險層次結構圖

（2）故障樹分析 在天然氣長輸管道施工設計的過程中，存在著項目研究、科學研究以及初步設計等項目的制約因素，因此，在這些問題分析中，應該構架故障樹分析法，其具體的過程如圖2所示。

圖2 線路設計流程圖

在施工線路設計的過程中，相關施工企業應該認識到線路設計的規范性，認識到線路設計中存在的風險因素，并按照《油氣輸送管道跨越工程設計規范》以及《石油天然氣工程設計防火規范》等項目設備標準，進行施工技術的合理構建，從而為天然氣長輸管道的設計提供科學化的分析標準［3-4］。

3 天然氣長輸管道施工關鍵技術

（1）測量放線的技術分析 在長輸管道施工項目設計的過程中，其測量技術應該滿足以下幾點內容：第一，施工中管理者應該將施工圖作為基礎，通過對施工人員、專業技術的組織進行專業項目的檢測，并選擇最佳的工程線路進行放線。第二，在管道施工的過程中，應該注意管道施工所占的地面面積不能超過八米，并按照管道兩側的范圍進行區域界線的劃分，可以使用白灰進行界線的標注。第三，在長輸管道設計的過程中，當管線與地下建筑物相遇時，放線中可以保證兩個物體的交叉。第四，在施工作業的過程中，應該對施工區域的寬度進行及時性的清理，并保證局部溝洼的平整度。第五，在施工中，相關的工程設計人員可以根據施工現場的基本狀況進行施工，將施工現場進行合理的整理，保證施工工具的合理保管［5］。

（2）運管及布管的技術分析 天然氣長輸管道施工中，也應該注意管道運輸及補管的合理性，并作到以下幾點內容：第一，為了提高管道鋪設中的防腐材料的科學管理，減少工程施工中專業設計人員出現劃傷、碰傷的現象，應該在管道運輸的過程中在管兩端用膠圈保護，從而實現管道運輸的安全性。第二，在管道吊車卸裝中，一定要避免運用鋼絲繩、鋼構等技術直接對管道進行裝卸，保證管道的完整性，并按照制定的位置進行裝卸。

（3）輸氣管道組對技術分析 天然氣長輸管道工程設計的過程中，施工設計人員也應該注意管道組對技術的合理性，遵守以下幾點技術要求。第一，在管道組對之前，應該認真檢測管道的形變問題，當發現管道輕微變形或是脹管現象時，應該進行及時的矯正，如果矯正之后仍然不符合管線的標準，就應該切除不合理的管段位置。第二，在管道組對之前，應該對管道進行清理，清理結束之后才可以進行組對安裝。第三，管子溝邊組對時，應該保證管道距離管壁保持0.5～1米的距離，并使每個管道都能得到穩定性的支撐，在特殊的管道位置可以選用軟土裝袋進行支撐，但是應該注意的是，支撐材料一定不能是硬石，主要是硬石會對管道造成安全隱患。第四，在管道組對的過程中，直管兩端的環縫一定要大于300mm，從而保證管道對接的穩定性［6］。

（4）管道焊接技術的分析 在此次工程項目設計的過程中，使用的管線母材是沒有縫隙的鋼管，在焊接中使用了氬弧焊打底手工電弧焊充填技術以及焊接方法，而在整個工程焊接的過程中，應該注意以下幾種問題：首先，在焊接時一定要避免坡口意外的地方出現引弧現象，一定要注意管道焊接多層性特點，在焊接的過程中，其層間應該進行全面的清理，相鄰的焊接點應該隔開30mm。熱焊道應該在根焊以及道焊完成之后快速連接，應該注意的是，一道焊口一定要一次焊接成功，避免二次焊接對管道質量造成的影響。其次，在焊縫外觀檢測的過程中，第一，應該及時清除焊縫表面的飛濺物；第二，焊縫不能出現任何缺陷；第三，焊縫焊接的過程中，咬邊深度一定要小于0.5mm，焊邊的錯邊距離不能大于1mm，并保證焊縫寬度高于坡口寬度的0.5～2mm的范圍內。再次，缺陷修補的過程中，不僅應該要對母材中的缺陷進行光滑打磨，對超過一定接線的缺陷進行及時性的修補，而且也應該注意其補修的次數不得多于兩次，在二次補修時應該在責任人的允許下進行。

（5）管段防腐及補口技術分析 首先，在管線防腐技術構建的過程中，應該采用三層PE防腐技術，保證管道環向對焊縫的交互防腐，當防腐層出現損傷時，其損傷的直徑不能大于30mm，當損傷的位置沒有露出管材時，應該采用直接補傷片進行處理。對于損傷的管材，應該在除銹結束之后利用環氧樹脂進行涂刷。其次，在管道下溝之前，應該對管道全部進行防腐層的檢測，通過電火花檢測技術的運用，保持檢漏電壓保持為15kV，在檢測結束之后進行檢漏記錄，從而保證檢測技術的合理化運用［7］。

（6）管溝開挖技術的分析 第一，在管溝開挖的過程中，管溝的深度一定要達到圖紙設計的深度，保持溝壑的順直性，管溝的轉彎處應該保證位置的圓順特點，溝底應該平整、無雜物，一定要避免出現堅硬的石頭。第二，在管溝開挖技術運用的過程中，應該通過對土壤性質、施工方案以及管溝開挖技術等差異性的分析，執行土地管道溝邊坡設計的合理性。第三，在管溝溝底設計的過程中，寬度應該保持在0.7～0.9m的范圍內，其整體深度也應該為1.7m，從而為管道的合理設計提供依據。第三，管道下溝之前應該進行反復性的管溝深度的測量，清除管溝之中的石塊、積水以及塌陷的泥土，并合理平整溝壑的底部，保證管溝開挖的合理性。第四，通常情況下，管道下溝之后應該在10天內完成回填，而在高水位地段以及人口相對稠密的地段，應該在施工結束之后立即回填，保證施工環境的安全性。第五，在管道下溝之后，應該在石方段的管溝之處要回填到距管頂上方的300mm處，然后保證回填土的密實性。第六，在管溝回填的過程中，應該將填土高出地面0.3m，而覆土應該與管溝的中心線保持一致。第七，管道下口的設計應該采用科學化的回填技術，通過對PCN技術的合理運用，進行檢漏儀器的穩定運用，從而完成系統檢測的科學性。

（7）管道的試壓技術分析 在管道優化設計的過程中，其管道設計應該作到以下幾點內容：第一，在管道清理中，應該在升壓試驗之前，運用清管器進行管道的清理，在雜物清除的過程中應該保持每五千米的雜質小于一千克的清理標準，并在管道清理及技術運用的過程中進行收發設施及放空口的合理分析。第二，在本次工程項目施工設計的過程中，應該按照項目的施工圖紙進行合理的試壓，要保證試壓的強度為6.93MPa，試壓的穩定性應該保證試驗的嚴密性，檢測中一定要保證24小時內的壓強穩定，從而為管道的合理設計提供良好依據。第三，在管道試壓嚴密性試驗的過程中，應該實現工程的合理性，然后在進行多次清管，直到管道沒有排污物出現［8］。

4 結語

總而言之，在現階段天然氣長輸管道施工設計的過程中，應該保證管道施工設計的科學性及合理性。文章在研究中，通過對管道工程現狀的分析進行天然氣工程項目的合理優化，并在問題分析的過程中發現天然氣長輸管道設計中所面臨的挑戰及要求。因此，在現階段天然氣長輸管道鋪設的過程中，應該進行科學化的工程設計，通過對施工現場現狀的分析，構架針對性的施工標準，強化施工人員的專業素養，從而為科學化工程施工項目的設計提供保證，為我國天然氣行業的高效性發展奠定良好基礎。

參考文獻：

［1］張華兵. 基于失效庫的在役天然氣長輸管道定量風險評價技術研究［D］.中國地質大學（北京），2013.

［2］賀明. 天然氣長輸管道施工技術淺析［J］.中國井礦鹽，2012，02：27-28+31.

［3］安峰，周勇，王洪燕.淺談天然氣長輸管道路由選擇及施工技術［J］.中國石油和化工標準與質量，2012，07：107.

［4］楊璐.天然氣長輸管道線路設計風險評價方法研究［D］.西南石油大學，2014.

［5］陸濤.石油天然氣長輸管道路由選擇及施工技術［J］.中國石油和化工標準與質量，2013，24：65.

［6］孫碧君.天然氣長輸管道干燥技術研究［D］.天津大學，2007.

［7］薛振奎，隋永莉.焊接新技術在我國管道建設中的應用［J］.焊管，2010，（04）.

［8］孫武.燃氣管道焊接工藝分析［J］.齊齊哈爾大學學報（自然科學版），2010，（03）.