張燦（中石化江蘇油建工程有限公司， 江蘇 揚州 225012）

?

天然氣長輸管道施工關(guān)鍵技術(shù)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(shù)是工程設(shè)計中十分重要的組成部分，其管道設(shè)計的質(zhì)量會直接影響到管道施工的整體質(zhì)量，由于天然氣管道施工技術(shù)相對復(fù)雜，在施工的過程中，會受到多種因素的影響。因此，在現(xiàn)階段天然氣施工工藝優(yōu)化設(shè)計的過程中，相關(guān)施工企業(yè)應(yīng)該明確天然氣長輸管道施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過對工程的設(shè)計及優(yōu)化，保證施工質(zhì)量的合理性，從而為天然氣長輸管道施工的優(yōu)化奠定穩(wěn)定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：天然氣；長輸管道；施工關(guān)鍵技術(shù)

1 天然氣長輸管道施工中風(fēng)險評估的原則

（1）科學(xué)性及可操作性原則 在天然氣長輸管道設(shè)計的過程中，應(yīng)該注意到技術(shù)分析的科學(xué)性及可操作性原則，通過對技術(shù)風(fēng)險的評估構(gòu)建針對性施工標(biāo)準(zhǔn)，并通過理論研究與實踐內(nèi)容的結(jié)合，形成科學(xué)化工程指標(biāo)。因此，在長輸管道工程施工設(shè)計中，應(yīng)該將科學(xué)性及可操作性作為施工的基本標(biāo)準(zhǔn)，從而為天然氣長輸管道施工技術(shù)的優(yōu)化提供合理依據(jù)［1］。

（2）可比性及可量性原則 在施工技術(shù)優(yōu)化的過程中，其施工技術(shù)的設(shè)計應(yīng)該選取定量化的指標(biāo)，并在某種程度上實現(xiàn)定量及定性的有效融合，在定性技術(shù)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(tǒng)性及獨立性原則 天然氣長輸管道設(shè)計及分析中，應(yīng)該保障系統(tǒng)指標(biāo)的合理性，并系統(tǒng)的反映出技術(shù)運用的風(fēng)險性評估，體現(xiàn)各個技術(shù)的獨立運行，有效減少技術(shù)分析及指標(biāo)評價過程中出現(xiàn)交付性及互相包含等現(xiàn)象的出現(xiàn)［2］。

2 天然氣長輸管道施工技術(shù)的分析標(biāo)準(zhǔn)

（1）工程階段劃分中的影響因素 天然氣管道線路設(shè)計及設(shè)計的過程中，其影響因素相對較多，因此，在整個項目設(shè)計中應(yīng)該注意多樣化的限制因素，不僅應(yīng)該注意不同項目設(shè)計的參數(shù)、選用方法以及項目措施等，而且也應(yīng)該認(rèn)識并保證設(shè)計單位施工技術(shù)的合理性，并認(rèn)識到組織管理風(fēng)險以及質(zhì)量技術(shù)的影響因素。其中的組織管理風(fēng)險主要是組織、管理及相關(guān)的項目協(xié)調(diào)及溝通等問題，應(yīng)該將單位設(shè)計人員、設(shè)計單位以及勞動衛(wèi)生等作為研究的標(biāo)準(zhǔn)，保證工程施工及技術(shù)風(fēng)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(fēng)險如圖1所示。

圖1 線路設(shè)計中綜合風(fēng)險層次結(jié)構(gòu)圖

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

圖2 線路設(shè)計流程圖

在施工線路設(shè)計的過程中，相關(guān)施工企業(yè)應(yīng)該認(rèn)識到線路設(shè)計的規(guī)范性，認(rèn)識到線路設(shè)計中存在的風(fēng)險因素，并按照《油氣輸送管道跨越工程設(shè)計規(guī)范》以及《石油天然氣工程設(shè)計防火規(guī)范》等項目設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)，進行施工技術(shù)的合理構(gòu)建，從而為天然氣長輸管道的設(shè)計提供科學(xué)化的分析標(biāo)準(zhǔn)［3-4］。

3 天然氣長輸管道施工關(guān)鍵技術(shù)

（1）測量放線的技術(shù)分析 在長輸管道施工項目設(shè)計的過程中，其測量技術(shù)應(yīng)該滿足以下幾點內(nèi)容：第一，施工中管理者應(yīng)該將施工圖作為基礎(chǔ)，通過對施工人員、專業(yè)技術(shù)的組織進行專業(yè)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(yīng)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(cè)的范圍進行區(qū)域界線的劃分，可以使用白灰進行界線的標(biāo)注。第三，在長輸管道設(shè)計的過程中，當(dāng)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(yè)的過程中，應(yīng)該對施工區(qū)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(guān)的工程設(shè)計人員可以根據(jù)施工現(xiàn)場的基本狀況進行施工，將施工現(xiàn)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(shù)分析 天然氣長輸管道施工中，也應(yīng)該注意管道運輸及補管的合理性，并作到以下幾點內(nèi)容：第一，為了提高管道鋪設(shè)中的防腐材料的科學(xué)管理，減少工程施工中專業(yè)設(shè)計人員出現(xiàn)劃傷、碰傷的現(xiàn)象，應(yīng)該在管道運輸?shù)倪^程中在管兩端用膠圈保護，從而實現(xiàn)管道運輸?shù)陌踩?。第二，在管道吊車卸裝中，一定要避免運用鋼絲繩、鋼構(gòu)等技術(shù)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(shù)分析 天然氣長輸管道工程設(shè)計的過程中，施工設(shè)計人員也應(yīng)該注意管道組對技術(shù)的合理性，遵守以下幾點技術(shù)要求。第一，在管道組對之前，應(yīng)該認(rèn)真檢測管道的形變問題，當(dāng)發(fā)現(xiàn)管道輕微變形或是脹管現(xiàn)象時，應(yīng)該進行及時的矯正，如果矯正之后仍然不符合管線的標(biāo)準(zhǔn)，就應(yīng)該切除不合理的管段位置。第二，在管道組對之前，應(yīng)該對管道進行清理，清理結(jié)束之后才可以進行組對安裝。第三，管子溝邊組對時，應(yīng)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(wěn)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(yīng)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(huán)縫一定要大于300mm，從而保證管道對接的穩(wěn)定性［6］。

（4）管道焊接技術(shù)的分析 在此次工程項目設(shè)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(shù)以及焊接方法，而在整個工程焊接的過程中，應(yīng)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(xiàn)引弧現(xiàn)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(yīng)該進行全面的清理，相鄰的焊接點應(yīng)該隔開30mm。熱焊道應(yīng)該在根焊以及道焊完成之后快速連接，應(yīng)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(zhì)量造成的影響。其次，在焊縫外觀檢測的過程中，第一，應(yīng)該及時清除焊縫表面的飛濺物；第二，焊縫不能出現(xiàn)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(nèi)。再次，缺陷修補的過程中，不僅應(yīng)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(yīng)該注意其補修的次數(shù)不得多于兩次，在二次補修時應(yīng)該在責(zé)任人的允許下進行。

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

（6）管溝開挖技術(shù)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(shè)計的深度，保持溝壑的順直性，管溝的轉(zhuǎn)彎處應(yīng)該保證位置的圓順特點，溝底應(yīng)該平整、無雜物，一定要避免出現(xiàn)堅硬的石頭。第二，在管溝開挖技術(shù)運用的過程中，應(yīng)該通過對土壤性質(zhì)、施工方案以及管溝開挖技術(shù)等差異性的分析，執(zhí)行土地管道溝邊坡設(shè)計的合理性。第三，在管溝溝底設(shè)計的過程中，寬度應(yīng)該保持在0.7～0.9m的范圍內(nèi)，其整體深度也應(yīng)該為1.7m，從而為管道的合理設(shè)計提供依據(jù)。第三，管道下溝之前應(yīng)該進行反復(fù)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(yīng)該在10天內(nèi)完成回填，而在高水位地段以及人口相對稠密的地段，應(yīng)該在施工結(jié)束之后立即回填，保證施工環(huán)境的安全性。第五，在管道下溝之后，應(yīng)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(yīng)該將填土高出地面0.3m，而覆土應(yīng)該與管溝的中心線保持一致。第七，管道下口的設(shè)計應(yīng)該采用科學(xué)化的回填技術(shù)，通過對PCN技術(shù)的合理運用，進行檢漏儀器的穩(wěn)定運用，從而完成系統(tǒng)檢測的科學(xué)性。

（7）管道的試壓技術(shù)分析 在管道優(yōu)化設(shè)計的過程中，其管道設(shè)計應(yīng)該作到以下幾點內(nèi)容：第一，在管道清理中，應(yīng)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(yīng)該保持每五千米的雜質(zhì)小于一千克的清理標(biāo)準(zhǔn)，并在管道清理及技術(shù)運用的過程中進行收發(fā)設(shè)施及放空口的合理分析。第二，在本次工程項目施工設(shè)計的過程中，應(yīng)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(wěn)定性應(yīng)該保證試驗的嚴(yán)密性，檢測中一定要保證24小時內(nèi)的壓強穩(wěn)定，從而為管道的合理設(shè)計提供良好依據(jù)。第三，在管道試壓嚴(yán)密性試驗的過程中，應(yīng)該實現(xiàn)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(xiàn)［8］。

4 結(jié)語

總而言之，在現(xiàn)階段天然氣長輸管道施工設(shè)計的過程中，應(yīng)該保證管道施工設(shè)計的科學(xué)性及合理性。文章在研究中，通過對管道工程現(xiàn)狀的分析進行天然氣工程項目的合理優(yōu)化，并在問題分析的過程中發(fā)現(xiàn)天然氣長輸管道設(shè)計中所面臨的挑戰(zhàn)及要求。因此，在現(xiàn)階段天然氣長輸管道鋪設(shè)的過程中，應(yīng)該進行科學(xué)化的工程設(shè)計，通過對施工現(xiàn)場現(xiàn)狀的分析，構(gòu)架針對性的施工標(biāo)準(zhǔn)，強化施工人員的專業(yè)素養(yǎng)，從而為科學(xué)化工程施工項目的設(shè)計提供保證，為我國天然氣行業(yè)的高效性發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

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(fēng)險評價技術(shù)研究［D］.中國地質(zhì)大學(xué)（北京），2013.

［2］賀明. 天然氣長輸管道施工技術(shù)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(shù)［J］.中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2012，07：107.

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

［5］陸濤.石油天然氣長輸管道路由選擇及施工技術(shù)［J］.中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2013，24：65.

［6］孫碧君.天然氣長輸管道干燥技術(shù)研究［D］.天津大學(xué)，2007.

［7］薛振奎，隋永莉.焊接新技術(shù)在我國管道建設(shè)中的應(yīng)用［J］.焊管，2010，（04）.

［8］孫武.燃?xì)夤艿篮附庸に嚪治觯跩］.齊齊哈爾大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2010，（03）.