徐調能
(江西省江投能源供應鏈有限公司,南昌 330044)
近年來,天然氣成為各行業發展的重要資源。隨著天然氣需求量的上升,天然氣運輸項目建設數量持續增加。但在天然氣長輸管道項目建設中,由于項目內外部因素的影響會直接導致天然氣長輸管道建設質量受損,影響天然氣輸送的安全性。因此,本文就天然氣長輸管道項目的質量控制對策展開討論,旨在明確天然氣管道安裝、焊接、設計等環節中的質量管理要求,以此提升天然氣管道項目的建設水平。
某天然氣長輸管道項目,線路全長為51 km,設計壓力值為6.3 MPa,管道直徑為D323 mm,設計輸送量為(標準狀態下)1.1×108m3/a。管道材質為無縫鋼管,鋼管型號為L360N。該天然氣運輸管道建設項目中需要新建站場1座、改擴建站場1座,核心內容為管道敷設、管道焊接與安裝。但由于該天然氣管道項目線路較長,實際建設過程中還應考慮環境、管道設計、施工管理等因素對天然氣長運輸管道質量產生的影響。因此,項目方結合天然氣長輸管道建設要求、項目特點,構建更加完善的質量監管機制,多角度地防范天然氣管道質量風險。目前,該天然氣長輸管道已如期竣工,并投入使用,整體反饋良好,符合預期質量要求。
長輸天然氣管道建設中,影響管道建設質量的因素較多,其中,管道缺陷是造成天然氣長輸管道建設質量問題的主要因素之一。管道缺陷具體指管道材料在生產、選用過程中,所用及采用無法滿足天然氣存儲、運輸的基本要求,或是部分管材生產質量不達標。另外,管道安裝、設計中各類工藝的不規范使用同樣會導致長輸天然氣管道存在質量問題,甚至會在長期運行后誘發一系列的安全風險。比如,受管道缺陷影響,長輸天然氣管道在后期使用中還會出現斷裂、穿孔、腐蝕等質量問題,不利于天然氣長輸管道的持續、安全運行[1]。
建設天然氣長輸管道項目時,外部因素同樣會對管道質量產生影響。具體來說,天然氣長輸管道項目施工階段、檢修階段、質量管理等階段中的各類工況,均會對天然氣長輸管道項目產生相應的影響。(1)天然氣長輸管道施工建設中,由于所涉及的項目較多,部分建設方會忽視天然氣管道本身的特殊性,沒有結合天然氣管道特征、質量控制要求,規范地落實各項施工作業。(2)項目質量管理中,管理人員、一線施工人員的綜合素質同樣會對管道建設質量產生直接影響。比如,長輸管道施工中的野蠻施工、管理混亂、施工操作不標準等問題都會對管道焊接、安裝質量產生影響。(3)天然氣長輸管道所覆蓋的范圍較廣,后期維護管理難度大,一些建設方的養護意識不強,在后期缺乏對管道的維護保養,繼而導致管道線路上的違規停放、挖掘、搭建、偷盜問題出現,最終導致管道運行中的質量風險嚴重。
設計環節是天然氣長輸管道項目建設的基礎環節,但在設計天然氣長輸管道項目時仍存在設計質量管理風險,具體可體現在以下內容中:(1)質量管理人員不重視管道項目設計質量的提前管理,而是在發現設計質量出現問題后再處理,在項目設計過程中文件編制、信息采集不規范,從而導致管道項目設計方案中輸出的數據不準確,部分細節性的設計與實際情況不符,嚴重影響著天然氣長輸管道項目的后期施工。(2)由于設計圖與天然氣長輸管道項目建設需求不符,所選用的管道材料、配置的施工設備均存在較多問題,使得天然氣長輸管道項目無法標準化建設,質量風險加劇[2]。
長輸管道建設中的質量風險主要指項目實施中的質量管理機制不健全,質量管理人員缺乏對施工現場的質量控制。
1)我國天然氣工程尚處于探索階段,質量管理理念、管理技術并未成熟,所以,在天然氣長輸管道項目建設中,一些管理人員無法從施工進度、設計活動、質量管理、人員管理等方面入手,構建出更完善的質量管理機制。正是由于天然氣工程質量管理體系尚未健全,傳統的質量管理制度過于落后,導致天然氣工程發展中長輸管道運輸項目質量管理不到位,質量風險問題突出。
2)天然氣長輸管道項目建設內容較為復雜,施工建設環境非常特殊,需要管理人員通過現場控制落實項目的質量管理,但受地理環境的制約,監理人員、質量管理人員在現場控制中無法兼顧所有的施工作業,從而使長輸管道建設中施工現場的質量問題出現較多。
管道焊接是天然氣長輸管道項目的核心內容,但在天然氣長輸管道項目建設中,管道焊接環節仍存在較多的質量風險,繼而影響管道項目的整體質量[3]。(1)長輸管道安裝焊接中的“夾渣”問題較為突出,而夾渣問題會直接影響管道焊接效果,降低焊接結構的可靠性。(2)天然氣管道焊接期間,若焊接速度不均勻、焊接速度過快、安裝焊接操作不標準則會產生焊瘤,損害長輸管道安裝焊接質量。(3)長輸管道安裝焊接中同樣會存在裂紋、氣孔等質量風險,這類問題的產生會使管道焊接質量明顯降低,導致天然氣長輸管道項目建設中的質量風險加劇。
為保障天然氣長輸管道項目的建設質量,還應重視管道設計質量控制。(1)設計人員應增強“質量管理”意識,充分利用自身的專業能力,設計能夠滿足天然氣輸送要求的長輸管道。在此過程中,相關人員應制定明確的設計質量管理目標,待設計人員完成長輸管道設計、項目設計方案后,組織質檢人員對設計方案進行審查。(2)設計成果審查的關鍵在于識別設計文件中的質量問題,并針對部分設計問題提出相應的建議。對于天然氣長輸管道的設計質量管理,建設單位可采用分專業、分階段的質量評審;同時根據長輸管道設計中的復雜子項目,采用不同程度的質量評審模式,確保設計方案評價、審查的可靠性。(3)進行天然氣長輸管道設計質量控制時,相關人員還應重點分析設計方案的“實效性”。比如,在長輸管道設計中,設計人員應結合管道鋪設范圍內的地質條件、環境系數、人文條件,合理地設計長輸管道。針對長輸管道的管材,設計適當的防腐處理方案、絕緣設計方案,借此通過細節化的設計內容,指導施工人員規范地落實天然氣管道建設中的涂層防腐、陰極保護操作,確保天然氣長輸管道的建設質量。
由于影響天然氣長輸管道建設質量的因素較多,所以,需要健全管道項目的質量管理體系,用系統的管理機制促進天然氣長輸管道的標準化建設。(1)相關人員可利用質量責任制度,明確各方在管道施工建設、設計、安裝中的基本責任,使其了解自身在質量控制方面的職責及需完成的任務、權限。(2)結合天然氣長輸管道建設目標,設置質量控制要點,用精細化、明確的質量管理條例,加強管道項目建設中的關鍵點。對此,相關人員應按照天然氣長輸管道設計方案、施工工藝,設置各環節的目標參數、質量標準,督促施工人員結合相關的數據信息,規范地進行質量控制。(3)相關人員應在天然氣長輸管道項目建設中,全過程地落實質量管理工作,具體包括項目調查與分析、項目進度、子項目特點、施工前準備、子項目驗收等。與此同時,因天然氣長輸管道建設的特殊性,質量控制期間還應適當地增加關鍵區域的質檢力度,構建動態化的質量管理機制,不定期地對重要項目進行質量抽檢,全方位地規避管道項目的質量風險。
質量管理過程中,施工人員可應用全自動的焊機,如P600型、PAW3000等自動化焊機,該類焊接設備的基本功能包括智能編程、電弧跟蹤、數據智能分析等功能,能夠在保障長輸管道焊接質量的基礎上,提升管道焊接效率。
半自動焊接中PAW2000、APW-Ⅱ等設備在天然氣長輸管道蓋面焊接、填充焊道中的質量優勢更為明顯。
對于部分特殊區域,可通過人工輔助焊接的方式,更靈活地完成天然氣長輸管道的焊接任務,確保管道項目建設中管道焊接安裝的整體質量。
管道施工作為天然氣長輸管道項目建設的關鍵環節,只有積極完善管道施工管理方案,才能確保項目質量控制的可靠性。(1)相關人員在管道施工中應合理選擇管道材料,同時根據管道建設中施工質量管理要求,及時完成管材、施工設備的質量檢驗,避免因管道材料、設備問題而誘發質量風險。(2)為加強天然氣長輸管道項目的施工質量管理,可應用HSE管理軟件、成本控制技術、計算機軟件等現代化的管控技術,全方位地監控管道施工流程,規范化、高效化地落實管道施工管理方案。
天然氣長輸管道的施工難度大,地質條件復雜,為提升管道項目的建設質量,相關人員可創新管道質量管理模式,將EPC管理模式應用在天然氣長輸管道質量管理中。基于EPC模式,相關人員應制訂詳細的質量管理計劃,分別結合天然氣長輸管道項目的工程概況,分析項目建設中涉及的施工技術、主要工藝、項目特點等。然后,按照EPC合同中的相關規定,分析管道項目涉及方案的可行性,并利用問責制度,多層次地規范項目建設中的質量管理流程。比如,在長輸管道項目施工管理中EPC模式下,管理人員可從各個階段入手,系統地對項目施工活動進行監管,從施工階段的各個環節排查質量隱患,制訂質量管理計劃,設置詳細、可參考的質量標準,借此督促施工人員有序地完成長輸管道施工任務,同時確保管道施工符合相關技術標準,并且能夠按照天然氣管道的質量要求如期竣工。
綜上所述,為有效利用天然氣工程推動社會經濟的建設與發展,還應在天然氣長輸管道項目建設中加強項目質量管理。相關人員可基于天然氣長輸管道的常見質量問題,從設計環節、施工環節、管道安裝環節入手,構建更加完善的質量管理機制。同時根據天然氣長輸管道項目建設任務,明確各主體在項目建設中的質量管理責任,增強質量控制意識,借此保證天然氣運輸系統的安全性、可靠性,夯實國家經濟建設中的資源供應基礎。