天然气长输管道施工关键技术之研究

张灿（中石化江苏油建工程有限公司， 江苏 扬州 225012）



天然气长输管道施工关键技术之研究

张灿（中石化江苏油建工程有限公司， 江苏 扬州 225012）

摘要：天然气长输管道施工技术是工程设计中十分重要的组成部分，其管道设计的质量会直接影响到管道施工的整体质量，由于天然气管道施工技术相对复杂，在施工的过程中，会受到多种因素的影响。因此，在现阶段天然气施工工艺优化设计的过程中，相关施工企业应该明确天然气长输管道施工的关键环节，通过对工程的设计及优化，保证施工质量的合理性，从而为天然气长输管道施工的优化奠定稳定基础。

关键词：天然气；长输管道；施工关键技术

1 天然气长输管道施工中风险评估的原则

（1）科学性及可操作性原则 在天然气长输管道设计的过程中，应该注意到技术分析的科学性及可操作性原则，通过对技术风险的评估构建针对性施工标准，并通过理论研究与实践内容的结合，形成科学化工程指标。因此，在长输管道工程施工设计中，应该将科学性及可操作性作为施工的基本标准，从而为天然气长输管道施工技术的优化提供合理依据［1］。

（2）可比性及可量性原则 在施工技术优化的过程中，其施工技术的设计应该选取定量化的指标，并在某种程度上实现定量及定性的有效融合，在定性技术运用的过程中，可以使定量分析得到有效的扩展及深化。

（3）系统性及独立性原则 天然气长输管道设计及分析中，应该保障系统指标的合理性，并系统的反映出技术运用的风险性评估，体现各个技术的独立运行，有效减少技术分析及指标评价过程中出现交付性及互相包含等现象的出现［2］。

2 天然气长输管道施工技术的分析标准

（1）工程阶段划分中的影响因素 天然气管道线路设计及设计的过程中，其影响因素相对较多，因此，在整个项目设计中应该注意多样化的限制因素，不仅应该注意不同项目设计的参数、选用方法以及项目措施等，而且也应该认识并保证设计单位施工技术的合理性，并认识到组织管理风险以及质量技术的影响因素。其中的组织管理风险主要是组织、管理及相关的项目协调及沟通等问题，应该将单位设计人员、设计单位以及劳动卫生等作为研究的标准，保证工程施工及技术风险评估的合理性，在工程阶段划分的过程中，其各个层次中的风险如图1所示。

图1 线路设计中综合风险层次结构图

（2）故障树分析 在天然气长输管道施工设计的过程中，存在着项目研究、科学研究以及初步设计等项目的制约因素，因此，在这些问题分析中，应该构架故障树分析法，其具体的过程如图2所示。

图2 线路设计流程图

在施工线路设计的过程中，相关施工企业应该认识到线路设计的规范性，认识到线路设计中存在的风险因素，并按照《油气输送管道跨越工程设计规范》以及《石油天然气工程设计防火规范》等项目设备标准，进行施工技术的合理构建，从而为天然气长输管道的设计提供科学化的分析标准［3-4］。

3 天然气长输管道施工关键技术

（1）测量放线的技术分析 在长输管道施工项目设计的过程中，其测量技术应该满足以下几点内容：第一，施工中管理者应该将施工图作为基础，通过对施工人员、专业技术的组织进行专业项目的检测，并选择最佳的工程线路进行放线。第二，在管道施工的过程中，应该注意管道施工所占的地面面积不能超过八米，并按照管道两侧的范围进行区域界线的划分，可以使用白灰进行界线的标注。第三，在长输管道设计的过程中，当管线与地下建筑物相遇时，放线中可以保证两个物体的交叉。第四，在施工作业的过程中，应该对施工区域的宽度进行及时性的清理，并保证局部沟洼的平整度。第五，在施工中，相关的工程设计人员可以根据施工现场的基本状况进行施工，将施工现场进行合理的整理，保证施工工具的合理保管［5］。

（2）运管及布管的技术分析 天然气长输管道施工中，也应该注意管道运输及补管的合理性，并作到以下几点内容：第一，为了提高管道铺设中的防腐材料的科学管理，减少工程施工中专业设计人员出现划伤、碰伤的现象，应该在管道运输的过程中在管两端用胶圈保护，从而实现管道运输的安全性。第二，在管道吊车卸装中，一定要避免运用钢丝绳、钢构等技术直接对管道进行装卸，保证管道的完整性，并按照制定的位置进行装卸。

（3）输气管道组对技术分析 天然气长输管道工程设计的过程中，施工设计人员也应该注意管道组对技术的合理性，遵守以下几点技术要求。第一，在管道组对之前，应该认真检测管道的形变问题，当发现管道轻微变形或是胀管现象时，应该进行及时的矫正，如果矫正之后仍然不符合管线的标准，就应该切除不合理的管段位置。第二，在管道组对之前，应该对管道进行清理，清理结束之后才可以进行组对安装。第三，管子沟边组对时，应该保证管道距离管壁保持0.5～1米的距离，并使每个管道都能得到稳定性的支撑，在特殊的管道位置可以选用软土装袋进行支撑，但是应该注意的是，支撑材料一定不能是硬石，主要是硬石会对管道造成安全隐患。第四，在管道组对的过程中，直管两端的环缝一定要大于300mm，从而保证管道对接的稳定性［6］。

（4）管道焊接技术的分析 在此次工程项目设计的过程中，使用的管线母材是没有缝隙的钢管，在焊接中使用了氩弧焊打底手工电弧焊充填技术以及焊接方法，而在整个工程焊接的过程中，应该注意以下几种问题：首先，在焊接时一定要避免坡口意外的地方出现引弧现象，一定要注意管道焊接多层性特点，在焊接的过程中，其层间应该进行全面的清理，相邻的焊接点应该隔开30mm。热焊道应该在根焊以及道焊完成之后快速连接，应该注意的是，一道焊口一定要一次焊接成功，避免二次焊接对管道质量造成的影响。其次，在焊缝外观检测的过程中，第一，应该及时清除焊缝表面的飞溅物；第二，焊缝不能出现任何缺陷；第三，焊缝焊接的过程中，咬边深度一定要小于0.5mm，焊边的错边距离不能大于1mm，并保证焊缝宽度高于坡口宽度的0.5～2mm的范围内。再次，缺陷修补的过程中，不仅应该要对母材中的缺陷进行光滑打磨，对超过一定接线的缺陷进行及时性的修补，而且也应该注意其补修的次数不得多于两次，在二次补修时应该在责任人的允许下进行。

（5）管段防腐及补口技术分析 首先，在管线防腐技术构建的过程中，应该采用三层PE防腐技术，保证管道环向对焊缝的交互防腐，当防腐层出现损伤时，其损伤的直径不能大于30mm，当损伤的位置没有露出管材时，应该采用直接补伤片进行处理。对于损伤的管材，应该在除锈结束之后利用环氧树脂进行涂刷。其次，在管道下沟之前，应该对管道全部进行防腐层的检测，通过电火花检测技术的运用，保持检漏电压保持为15kV，在检测结束之后进行检漏记录，从而保证检测技术的合理化运用［7］。

（6）管沟开挖技术的分析 第一，在管沟开挖的过程中，管沟的深度一定要达到图纸设计的深度，保持沟壑的顺直性，管沟的转弯处应该保证位置的圆顺特点，沟底应该平整、无杂物，一定要避免出现坚硬的石头。第二，在管沟开挖技术运用的过程中，应该通过对土壤性质、施工方案以及管沟开挖技术等差异性的分析，执行土地管道沟边坡设计的合理性。第三，在管沟沟底设计的过程中，宽度应该保持在0.7～0.9m的范围内，其整体深度也应该为1.7m，从而为管道的合理设计提供依据。第三，管道下沟之前应该进行反复性的管沟深度的测量，清除管沟之中的石块、积水以及塌陷的泥土，并合理平整沟壑的底部，保证管沟开挖的合理性。第四，通常情况下，管道下沟之后应该在10天内完成回填，而在高水位地段以及人口相对稠密的地段，应该在施工结束之后立即回填，保证施工环境的安全性。第五，在管道下沟之后，应该在石方段的管沟之处要回填到距管顶上方的300mm处，然后保证回填土的密实性。第六，在管沟回填的过程中，应该将填土高出地面0.3m，而覆土应该与管沟的中心线保持一致。第七，管道下口的设计应该采用科学化的回填技术，通过对PCN技术的合理运用，进行检漏仪器的稳定运用，从而完成系统检测的科学性。

（7）管道的试压技术分析 在管道优化设计的过程中，其管道设计应该作到以下几点内容：第一，在管道清理中，应该在升压试验之前，运用清管器进行管道的清理，在杂物清除的过程中应该保持每五千米的杂质小于一千克的清理标准，并在管道清理及技术运用的过程中进行收发设施及放空口的合理分析。第二，在本次工程项目施工设计的过程中，应该按照项目的施工图纸进行合理的试压，要保证试压的强度为6.93MPa，试压的稳定性应该保证试验的严密性，检测中一定要保证24小时内的压强稳定，从而为管道的合理设计提供良好依据。第三，在管道试压严密性试验的过程中，应该实现工程的合理性，然后在进行多次清管，直到管道没有排污物出现［8］。

4 结语

总而言之，在现阶段天然气长输管道施工设计的过程中，应该保证管道施工设计的科学性及合理性。文章在研究中，通过对管道工程现状的分析进行天然气工程项目的合理优化，并在问题分析的过程中发现天然气长输管道设计中所面临的挑战及要求。因此，在现阶段天然气长输管道铺设的过程中，应该进行科学化的工程设计，通过对施工现场现状的分析，构架针对性的施工标准，强化施工人员的专业素养，从而为科学化工程施工项目的设计提供保证，为我国天然气行业的高效性发展奠定良好基础。

参考文献：

［1］张华兵. 基于失效库的在役天然气长输管道定量风险评价技术研究［D］.中国地质大学（北京），2013.

［2］贺明. 天然气长输管道施工技术浅析［J］.中国井矿盐，2012，02：27-28+31.

［3］安峰，周勇，王洪燕.浅谈天然气长输管道路由选择及施工技术［J］.中国石油和化工标准与质量，2012，07：107.

［4］杨璐.天然气长输管道线路设计风险评价方法研究［D］.西南石油大学，2014.

［5］陆涛.石油天然气长输管道路由选择及施工技术［J］.中国石油和化工标准与质量，2013，24：65.

［6］孙碧君.天然气长输管道干燥技术研究［D］.天津大学，2007.

［7］薛振奎，隋永莉.焊接新技术在我国管道建设中的应用［J］.焊管，2010，（04）.

［8］孙武.燃气管道焊接工艺分析［J］.齐齐哈尔大学学报（自然科学版），2010，（03）.