燃氣長輸管線施工與陰極保護措施探討

王爍

摘要：陰極保護技術是電化學保護技術的一種，其原理是向被腐蝕金屬結構物表面施加一個外加電流，被保護結構物成為陰極，從而使得金屬腐蝕發(fā)生的電子遷移得到抑制，避免或減弱腐蝕的發(fā)生。本文結合實際工程就燃氣長輸管道的施工與陰極保護進行敘述。

關鍵詞：燃氣;長輸管線;施工;陰極保護

一、主要施工方法及措施

施工程序：施工準備-臨時陰極保護安裝-測試樁安裝-強制電流陰極保護系統(tǒng)安裝-陰極保護參數測試-試運行-正式運行-備品備件移交-竣工資料提交-交工

二、施工準備

提交工程用料及手段用料，確保工程開工前落實到位，進行設備材料進場驗收并做好記錄。完成人員及設備機具的調遷。進行全線實地勘察，對地下水位、地質、地貌及進出道路充分了解并作好記錄，以便對全線進行統(tǒng)籌施工，切實作好人員的調配及對工程進度的合理安排。進行全員技術交底，并作好記錄。下發(fā)關鍵工序作業(yè)指導書，并責任到人。

三、燃氣長輸管道的施工技術要求

3.1嚴格管道選線

在管道選線中，首先要嚴格執(zhí)行國家和行業(yè)的相關設計標準和規(guī)范，以及國家和地方的法律、法規(guī)。同時貫徹安全第一的原則，確保管道長期安全可靠運行，在線路選擇中優(yōu)化比選，消除不利因素。選擇合理走向，處理好與現有管線的關系，力求線路順直，縮短線路長度，節(jié)省鋼材和投資。盡量繞避施工難點、不良工程地質段和地震活動斷裂帶。其次在符合線路總體走向的條件下，合理選擇大中型河流穿跨越位置。還有線路走向盡量避開自然保護區(qū)和文物保護區(qū)，注重環(huán)境保護和水土保持，當繞避不開時，應盡量減少通過長度，并征得主管部門同意。裸敷管線應注意管線的防曬及設防護欄、警示牌禁止人員攀越，防止危及管線及人員安全。此外管線選線時，除考慮地質情況、線路整體走向外，還應充分考慮施工難度、水土保護工程量，確保管線安全及施工可行性。

3.2控制管道干燥

我們知道，大多數天然氣長輸管道在投產前要進行管道試壓，水試壓是目前最常用也是最安全的一種試壓方式，但也為今后的管道運行留下了一定的安全隱患。在清管過程中，由于很難將管道內的積水全部清理干凈，管道內部積水，對長輸管道而言，危害極大，經常出現冰堵或損壞閥門附件事故，給管道運營帶來極大的安全隱患。那么在天然氣管道投運前，應嚴格按照國家標準《天然氣管道試運行投產規(guī)范》對天然氣管道進行脫水、干燥處理，使管道內空氣露點達到規(guī)定的要求。我們認為，在此方面，我們要注重以下幾點。

（1）深度除水

水壓試驗除水完成后，還需用清管器或清管列車做一次深度除水，尤其是管段連頭處;清管列車最好由兩枚直板清管器和一枚高密度泡沫清管器組成，各清管器的間距為3km，清管器的運行速度盡量慢，最好控制在4-8km/h。

（2）干燥

深度除水完成以后，建議用干燥單元產生的露點為40℃的干空氣推動低密度泡沫清管器，對管道進行微正壓吹掃。通過多次發(fā)射（泡沫清管器，利用泡沫清管器的機械效應和吸水作用，進一步攤開、吸收管道中的殘留水，直至泡沫清管器增重不明顯，管道出口處的空氣露點達到20℃時停止。

（3）檢驗。

當管道出口露點達到20℃以下時，關閉進出口閥門，保持管道內干空氣壓力為0.05MPa，密閉6-8h后卸壓，用干空氣置換管道內的空氣，測量出口露點，露點下降不超過5℃，且出口露點不小于-20℃時，管道干燥為合格。

3.3管道焊接技術

決定長輸壓力管道使用壽命的三大要素是：管道的焊接質量、管道的防腐質量、管道在沖刷地段的施工質量，其中最關鍵的是管道的焊接質量問題。經過幾十年的發(fā)展，我國目前已具有成熟的手工下向焊技術。正在普及半自動氣體保護焊技術和全自動氣體保護焊技術。在現階段，應用最好的還是立下向焊技術。因其采用小間隙、大鈍邊的工藝參數，焊縫寬度和焊縫余高則比上向焊小，焊接生產率比上向焊提高20%-40%;同時下向焊操作難度較上向焊小，一個較熟練的焊工經過10-5天的培訓，就能基本掌握其要領;由于每層焊道厚度一般為2mm左右，故焊縫缺陷少，不容易產生尺寸較大的焊接缺陷;纖維素焊條由于渣少，電弧吹力大，燃燒穩(wěn)定，焊縫根部飽滿，采用連續(xù)焊接可得到質量良好的單面焊雙面成形焊縫，焊條在一般情況下可不烘干即可使用;還有焊條下向焊的抗風能力強，特別適于在長距離野外的施工。其已經取得了良好的經濟效益和社會效益，受到業(yè)主及工程監(jiān)理的好評。新時期，自動焊焊接技術已經運用越來越廣泛，其是借助于機械和電氣的方法使整個焊接過程實現自動化。自動焊主要優(yōu)點是：焊接質量高而穩(wěn)定、焊接速度快、經濟性好、對焊工的技術水平要求較低。但是由于埋弧焊焊接過程特點的限制，難于實現固定管的自動焊接。

3.4管道防腐技術

管道防腐層質量的好壞將直接影響到管線運營的安全和使用壽命，特別是天然氣高壓管線進入人口較為密集的地區(qū)后，運營安全更是至關重要。這就要求高壓管線的防腐技術不斷地提高和發(fā)展。首先要合理選擇防腐材料，長輸管道的補口防腐建議采用環(huán)氧樹脂/輻射交聯聚乙烯熱收縮帶三層結構，底漆使用無溶劑環(huán)氧樹脂底漆。同時補口前對補口部位建議用噴砂除銹技術進行表面處理，設備采用噴砂機，除銹用砂采用石英砂，表面預處理質量應達到《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》規(guī)定的Sa21/2級。對焊口進行補口施工時，先將補口搭接部位的聚乙烯層打磨至表面粗糙，再用火焰加熱器對補口部位進行預熱，按熱收縮帶產品說明書的要求控制預熱溫度并進行補口施工。

3.5管道在沖刷地段的施工質量

我們認為，對河流及沖溝直穿時管線不加套管;沿河流及沖溝敷設時，加鋼套管保護。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;對于土質河床，管頂埋深應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，兩岸做水工保護護岸。河流岸坡的防護分河岸護坡和擋墻防護兩種情形：當岸坡較緩時采用水泥砂漿砌片石護坡;當岸坡較陡時采用水泥砂漿砌條石擋土墻;河溝較窄時，兩岸做水工保護后，不采用混凝土澆注封頂，用片石粗化河床。

四、結語

按工程施工狀況，指定課題，排出計劃，在開工前組織施工人員學習質量管理知識，加強施工人員對質量管理的了解和應用，樹立“質量在心中，用戶是上帝”的思想，確保工程的質量。