天然气管道施工技术范文

导语：如何才能写好一篇天然气管道施工技术，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：天然气；施工技术

国外天然气管道输送技术发展的一些特点， 主要表现为提高输气压力、采用高钢级管材、干线采用大口径管道、输气干线呈网络化发展、采用高压富气输送工艺、高度的自动化遥控和先进的通讯技术、采用先进快速的管道机械化施工技术和装备等方面，这些经验和技术可供国内管道研究和施工人员学习和借鉴。

我国天然气管道的主要技术现状是采用国际上通用的TGN ET、SPS、A u toCAD 等软件进行工艺计算和特殊工况模拟分析； 新建天然气管道设计压力高， 并广泛采用了内涂层； 主要工艺阀门大都采用气动、气液联动球阀， 增压机组有离心式和往复式压缩机， 驱动方式有气驱和电驱两种； 管道用钢多为高强度、高韧性钢， 新建管道普遍选用X70 等级管材； 生产管理采用SCADA 系统进行数据采集、在线检测、监控， 通过在线或离线等不同工况模拟进行优化运行[3]。天然气管道敷设是比较复杂的安装工程， 管道埋设在地下， 安装与防腐是保证质量的关键， 本文结合文献和笔者在天然气管道施工中的经验， 探讨安装技术并对施工中常见问题进行分析判断， 确保工程以更合理、更科学的方案进行施工。

一、放线与管沟开挖

放线首先得确定管的位置，然后通过固定桩，放线，一般距离50m定一桩。如果阀门井或坡度较大的地段管道位置的变化也可以缩短距离。把线和双石灰，确保管位置开挖不偏移。

对于管线在硷或沥表路面的，要求用切割机破路面，防止其他工具对路面造成强度及形状的破坏。城市道路下隐蔽设施及地下管线较多，因此天然气土方工程不允许采用机械开挖。

人工开挖管沟时上口宽度以（沟地宽度+深度×边坡系数）计，管沟边坡系数根据土壤类别及物理力学性质而定，当管沟深度

沟底宽度按：DN≤400mm，底宽=管外+0.6m；当DN≥400mm，底宽=管外+0.8m。

开挖的土方不允许直接堆在管沟沟壁两边，以防止塌方，通常土堆距沟边不得小于5cm，便于管道组焊。

对于湿陷性黄土地区，管沟开挖不宜在雨季施工。若必须施工则应先做好沟内排水，开挖至沟底时预留5cm的土层作夯实及防潮处理，沟底要求平整无杂物，夯实后沟底表层土的干容重一般≥1.6×103kg/m3。

二、管道防腐及检验

据前苏联有关报导，他们高压输气管线事故不断下降的主要原因是提高焊接工艺和防腐工艺质量。实际上是在建造管线所用的钢板和焊管方面有了根本提高。因此，管道防腐及检验至关重要。高压管线采用D630×8的螺旋焊缝钢管；中压管线的管径主要有D426×7、D377×7、D325×6、D219×6、D159×6、及D114×6、，当管径 时选用螺旋焊缝钢管，否则选用直缝钢管；高、中压钢管材质均为Q235。

钢管防腐前要进行认真检查，管子表面应无裂缝、节疤、内四等缺陷，管子壁厚符合要求，管口椭圆度的偏差在直径的1%之内。防腐前要注意钢管表面除锈处理，要求用喷砂（或抛丸）除锈，达到《船体除锈标准》（GB3092）的或（SYJ4007-86）标准中的近白级（Sa2.5级）。

天然气高、中压管设计使用年限为30年，对埋入无腐蚀性上壤中的钢管采用加强级防腐处理即环氧煤沥青一玻璃布共3层，总厚度≥5.5mm，对埋入软弱土基及腐蚀性上中的钢管要采用特加强级防腐处理 环氧煤沥青一玻璃布共4层，总厚度≥7mm。防腐后外观测试要求表面平整，无气泡、麻面、皱纹、瘤子等缺陷；涂层的绝缘性则用电火花检漏仪进行检测，从管道一端测至另一端，以不打火花为合格。

防腐钢管在运输装卸及堆放过程中，要注意轻吊、轻放，不能破坏防腐层，管道与吊绳接触处要用厚的橡皮进行保护或用软带，不得与尖利石子、玻璃等硬物碰撞，同时保护管口，防止管口变形影响组焊。下沟前及回填前都应对防腐管道做全面的电火花检测，发现有漏点及时修补。

管道试压完毕焊口防腐时，除采用加强级环氧煤沥青或煤焦瓷漆以外，还可以采用热收缩套。当采用环氧煤沥青补口、补伤时，从除锈、配漆、缠包等环节需认真执行规范。防腐涂层结构及材料应与管道防腐涂层相同，补口时每层玻璃布应将原管端沥青涂层接口处搭接在5cm以上，补口后需经监理认可方可回填，坚决杜绝强度试验前补口防腐。

三、管道安装及检验

燃气管道下管前先检查管沟的标高、管基的质量，同时要特别注意防腐层是否破损。管道安装时采用的有关原材料、成品和半成品应有合格证书，在安装前按规范进行检验。一切非标设备、配件及允许现场制作的配件，应按设计要求制作，并作单体强度试验和气密性试验（试验压力与管道压力相同）合格后方可使用。

组焊前对管腔内清扫，管子若在地面上组对，用经过处理的吊链将防腐管吊起，高度距地面40～50cm，若在沟内组对焊接时，提前在焊口位置挖好操作坑；一般我们在施工中，对于DN

坡口时用电动磨光机将管口加工成V型，角度为气60?～70?，钝边1～1.5mm，对口间隙1.5～2.0mm。错边量小于管壁厚度的10%，焊条的金属性和化学成分应要求与钢管相匹配，焊缝强度要高于管材。高压管道设计考虑了清管球的安全通球，管道安装中需要90?转弯处要用两个45?弯头代替处理。

焊缝、法兰和螺纹等接口不得嵌入墙壁与基础中，管道穿墙或穿过基础时必须设置在套管中，焊缝与套管一端的间距≥300mm，由于高、中压管道的各管段分别施工，各管段（含支管段）完成后，端头未接管时均用盲板堵死。管道若有法兰连接时，法兰接口不能直接埋入土中，要放置于检查井中。

管道焊接完成后，要求进行100%的超声波探伤和X射线探伤，法兰接口处要做磁粉探伤。中压焊缝的X射线探伤数量按15%抽检，高压管按20%抽检。抽查的焊缝中不合格的超过30% 者，则加倍探伤。若仍有不合格者，不合格部位返修后仍按原规定进行探伤。对穿越道路、铁路、断裂带、桥梁、管件接头处的管道均做100%的X射线探伤。

四、试验

高、中压管道下沟后需要用起点压力为0.1MPa的压缩空气进行吹扫，吹扫时逐渐提高风速，稳定风速不得小于20m/s而，用白布置于排出口检查，以吹出气流中无铁锈及赃物时为合格，每次吹扫的管道长度不宜超过3km，，吹扫后对阀门进行清洗，检查。

管道安装、吹扫完毕后进行机械强度试验和气密性试验，试验介质宜采用压缩空气，强度试验压力为设计压力的1.5倍，即高压为2.4MPa、中压为0.6 Mpa，试验时压力应计量准确。进行打压试验时要在管道上敷设50～70cm厚的土，将焊缝留出，以备补口。强度试验与气密性试验分开进行，气密性试验压力为设计压力的1.15倍，高压为1.84MPa、中压为0.46 MPa。气密性试验开始前，应向管道内充气至试验压力，保持24小时，达到温度、压力稳定。

五、回填及路面恢复

回填时应先夯实管底，管侧回土前必须有调直工序，防止管道铺设弯曲度超差。管道两侧及管顶以上0.5m内回填由人工夯实，分层厚度30cm，土壤中不能含有碎石、垃圾等杂物，也不能用冻土回填，超过管顶50cm 时可使用小型机械夯实，每层厚度30～40cm；回填时要对土壤作密实度测试每50m分层取点，由专业实验室作土壤密实度试验。

路面工程：对硷及沥表路面下的3：7灰土垫层，拌和土不含杂质，颗粒过大的土块必须过筛处理，搅拌要均匀且不能在沟内拌和。路面恢复按原标号（或高一些）强度进行配合比。对砖面层，先细砂垫层找平后铺砖，铺砖后用细砂灌缝。

六、阀门井、地裂缝管沟处理措施

阀门井高压阀门井的设计压力为1.6MPa，采用国产手动球阀和气动球阀两种。中压阀门井设计压力为0.8 MPa，一般采用手动球阀，涡轮传动球阀和手动蝶阀，高、中压波纹管补偿器采用轴向型内压式补偿器（TNY高压波纹管工作压力为1.6 MPa。中压波纹管工作压力为0.6 MPa。施工中当DN≤250mm，中压阀门采用手动球阀：DN≥300mm时中压阀门采用涡轮传动球阀。阀门安装在球阀的下方（按气流方向），以便阀门的拆卸和装修。补偿器的安装技术非常重要，它的安装长度应是螺杆不受力时补偿器的实际长度，否则不但不能发挥其补偿的作用，反使管道或管件承受不必要的轴向拉压应力。一般在完成气密性及强度试验后才安装补偿器。但阀门井内管道支架采用钢结构时，支架宽要与阀门长度相同，支架高550mm，并用钢板垫至法兰底。井内刚性防水套管选用直径比天然气管道大50mm，钢套管与天然气管道间隙用50mm厚油膏和沥青麻丝填实，用于防水。

阀门井内管道防腐方法与埋地管道防腐相同，放散管、阀门除锈后刷黑色调和漆两，手轮（柄）刷红色调和漆。安装完毕后与管道一同吹扫，然后对阀门、波纹管进行清洗检查，并进行强度及气密性试验。

（一）牺牲阳极阴极保护

钢管在土壤中的腐蚀主要是电化学腐蚀。由于土壤中各种因素的影响，在管道表面形成宏观及微观的阳极区和阴极区，从而形成腐蚀电池。牺牲阳极法就是将电位较负的金属连接在被保护的金属结构上，使两者在土壤介质中形成宏观电池，前者电位较负而成为阳极受到腐蚀，而后者钢管成为阴极并产生阴极极化（电位变负）从而得到保护。

牺牲阳极阴极保护装置的组成

（1）牺牲阳极

本工程的牺牲阳极材料选用镁合金牺牲阳极（SYJ19-86），一般为梯形截面的条状结构，中心有一连接钢筋，用以联接阴极。阳极采用水平方式埋设在距离被保护管道 以上距离的土中，用来保护钢管和加强城市可能产生的杂散电流的排泄作用。

（2）阳极填包料

把牺牲阳极包裹在填包料内时为 降低阳极的接地电阻。填包料采用天然纤维的棉布袋或麻布袋包装。

牺牲阳极填包料成分推荐如下 硫酸钙15%，硫酸镁35%，膨润土50%。

（3）检查桩

设置检查桩是为了测量管道的阴极保护电位以了解管道保护状况。采用铜硫酸铜参比电极与高内阻数字表在上方潮湿土壤上进行测量。检查桩内的钢筋进行3油2布处理后，再放入筒体内灌注热沥青，钢筋不允许和筒壁接触。钢筋下端50mm长度直接焊在钢管表面，焊接后钢管和钢筋采用不低于管道表面的防腐处理。参数测试需在阳极埋入地下填包料浇水后，隔15天再进行。每半年一次测试钢管，保护电位应等于或负于0.85V（相对Cu/CuSO4）参比电极。检查桩露出500mm，表面除锈后涂三道氯化橡胶铝粉漆。

（4）测试桩

主要为测量牺牲阳极时的各种电参数，以了解管道阴极保护的工作状况。例如测量阴极的混合电位：阴极与阳极的开路电位：单只阳极和多极的电流发生量等。

根据沿线的土壤电阻率的测试结果，经计算高压管道约每300m设置一组阳极，偏差不大于15m；管线约3km设置一个检查桩，6km，设置一个测试桩。同时注意管道附近有电力电缆埋设情况下阳极应尽量远离电缆。管道下做水泥支墩的也应设置一只阳极。

（二）地裂缝处理

防腐管穿越活动等级为1、2级的地裂缝时作砖混管沟40～60m，底板压光，沟外壁用冷底子油打底，刷热沥青两度防水，管沟内充填松散粗砂。并在管沟两端各作一波纹补偿器井，波纹井盖板上设置一标志，即在沟两侧地面打钢筋桩，以便观察。考虑事故发生时及时切断，距地裂缝处各设置一座阀门井，也可与管线上相290～310m阀门井结合，但要注意安装两侧阀门井时，波纹管应靠近断裂缝一侧（波纹管与球阀对调）。

管道穿越活动等级为3、4级的地裂缝时，距地裂缝50m范围内不能设支管，管底埋深控制在1.2m～2.1m之间，并以中粗砂回填至管顶以上， 长度前后各，其余不再作特殊处理。

参考文献：

[1]虎继远，刘中兰，徐杰燃气管道泄漏事故成因与防范对策[J]煤气与热力，2009 ， 29 （ 11） ： B23一B26

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【关键词】天然气管道；地下工程；施工技术

一、天然气管道地下工程钻爆施工技术

（一）钻爆技术的发展历程

自从18世纪发明蒸汽机之后，交通工具也随之发展起来，但是当时的交通设备、公路和铁路的发展却严重受到了地下掘进技术滞后的制约。直至1846年，出现了硝化甘油后，经历了16年的时间，世界上出现了第一台风动凿岩机，并在1866年时，发明了黄色炸药。世界各个国家都掀起了隧道修筑的，而施工方法也全部采用的钻爆方法。到如今，钻爆技术经过了100年的发展，逐渐引申出多种新型技术，例如喷锚支护、新奥法以及控制爆破等，为地下工程的施工技术注入了新鲜血液，为地下工程的施工提供了技术保障，地下工程施工也逐渐向着全断面、机械化以及高质量、高效率的方向前进。

（二）钻爆技术在管道地下施工工程中的应用

经过多年的发展之后，钻爆技术已经逐渐趋近于成熟。如果在围岩稳定状况较好的条件下，开挖循环程序一般为：测量放线、布孔、钻孔、检查、装药、联网、起爆、通风排烟、安全性检查、围岩及掉块处理、出碴。如果在围岩自稳条件较差时，一般要在上述程序之后，再进行挂网、安装钢筋、贫混凝土、安装锚杆等。

使用钻爆发进行天然气管道地下施工时，施工的程序决定了每一个循环所需要花费的时间。一般来讲，从防线到最后钻孔完成需要三分之一天的时间，也就是说，一天内，可以进行掘进三个循环。如果按照每一个钻孔的深度为3m，开挖循环进尺我25m来计算的话，那么每天可以进尺约7.5m。如果地下工程的长度较长，超过1km，那么一定要对通风排烟的工序给予注意，由于隧洞的长度过长，有可能会在施工时无法就近找到通风排烟口，那么可能排烟需要花费的时间就相对长一些，从而也会对隧洞的掘进进度和速率造成影响。

随着我国科学技术水平的不断进步，钻爆发较以前来讲，已经趋近于完善，但是由于自身的特点和局限性，目前广泛使用的钻爆发依然存在着一些问题和缺陷，例如工序比较复杂、工作条件较差、人工劳动的强度较强、为周边围岩的扰动性较大、安全性能较低等，因此目前的钻爆技术无法满足高效、安全、文明的施工要求。但是相信随着科学技术的不断发展，建设者将会在未来一段时间内，逐步完善钻爆技术，克服钻爆的缺陷，探索发现新的掘进方法。

二、天然气管道地下工程水平定向钻穿越施工技术

水平定向钻穿越施工技术最早出现在20世纪70年代，属于管道非开挖施工方法的一种。我国在20世纪80年代中期逐渐引进了此种技术，并将其应用在了大型河流施工中，成功完成了长江、黄河以及珠江等多个工程的水平定向钻工作。

水平定向钻穿越工程的工程量相对较大，且工序比较复杂，需要动用较多的机械、设备、车辆和材料资源等，例如大型的钻机、挖掘机、焊管机、大功率的泥浆泵等。水平定向钻穿越施工技术主要包括钻导向孔、扩孔、拖拉管线以及处理泥浆、防腐管线、试压等。可以说，水平定向钻穿越施工技术是一种比较具有活力的非开挖技术，在施工过程中，并不需要对地面进行挖掘，便能够穿越地表建筑物和地下的设施等进行管线的敷设。水平定向钻施工技术在使用过程中，先要进行导向孔的钻进工作，然后再进行预扩孔，最后进行管线回托即可。预扩孔的次数要依据管线的直径、大小和实际工程情况而定。

个人认为，目前我国的水平定向钻穿越施工技术已经趋近于成熟，并具备较多优点，例如不会对地面的建筑物和地下的设施产生影响或损坏，且对路面的破坏也较小，不会影响到居民出行，社会效益较高，使用的施工设备安装简便，施工时效率较高，可以进行方向的控制和选择，因此施工精度较高等。

三、天然气管道地下工程顶管施工技术

顶管施工技术是在盾构技术之后发展起来的，至今经过了100多年的发展历程，在我国也经历了50多年的发展。顶管施工技术在我国的发展速度较快，且由于众多专业学者的努力，顶管技术正在经历着飞速的创新探索时期。在1986年，我国上海南市水厂的输水管道便使用这种方式穿越了黄浦江，根据当时施工资料显示，在施工过程中，单项一次顶进长度为1120m，这也是我国一次顶进长度记录。顶管技术也在我国的宁波-上海、南京进口原油管道工程施工过程中，得到了广泛的应用。由于顶管施工技术不需要对面层进行开挖，便能够穿过铁道、公路和建筑物等，因此适用范围较为广泛。

上文提及到，顶管法是在盾构法出现之后，才逐步发展起来，因此可以说顶管发最初的产生就相对盾构法来讲，具有一定的优势，例如顶管法的掘进不需要进行衬砌，比较节省材料和资源，挖掘时出现的断面较小，且出碴较少，参与作业的人员较少，因此此种技术的工程造价相对较低一些。另外，顶管法产生的工作井和接收井，并不会占用较大的面积，且对周边的损害和影响较小，地面的沉降量也相对较低，安全性能较高。并且顶管法并不需要长时间的施工时间，隐蔽性也较好。

这些特点都决定了顶管法的广泛应用。例如在土质较软的地区或是交通干线较近、周围环境要求严格的地段中的管道工程，一般都会采用顶管法。天然气管道地下工程短管技术的使用，首先要进行施工准备，然后进行沉井施工和拼装调试工作，再利用顶管机进行掘进施工，完成之后将顶管机进行拆卸，最后进行全线范围内的测量和验收即可。

四、天然气管道地下工程盾构施工技术

（一）盾构技术的起源及发展

盾构技术起源于1818年，由于受到食船虫在船身部位打洞的启示，Brunel研究出了盾构施工方法，并获得了专利，这便是开敞式手掘盾构机的来源。Brunel在1823年编制了伦敦东段到泰晤士河之间的公路隧道施工计划书，并在1825年开始实施，但是由于在施工过程中，发生了严重的塌方事故，因此不得而终。随后Brunel开始着手对盾构机进行研究和改进，并在1834年重新开始了公路隧道工程，经历了7年的施工之后，终于在1841年隧道得以贯通。在1887年的南伦敦铁路隧道工程中，Greathhead通过将盾构法和起亚施工法进行组合施工，为近代的盾构技术奠定了坚持的基础。随后，盾构施工技术逐渐得到了广发应用，在美国、德国、前苏联以及我国都得到了不同程度的发展，这一时期可谓是盾构技术的飞速发展时期，主要以气压式、半机械式、手掘式为主。到了20世纪60年代，盾构施工技术得到了真正的质的飞跃。通过在软粘土中使用挤压式盾构方法得到成功后，又在该基础之上，对封闭式盾构方法进行开发。封闭式盾构方法主要以土压的平衡式以及泥水的平衡式为主，通过泥水压力或者是土舱的压力来对开挖面中的土压力进行平衡，不仅节约了施工时间，而且提高了施工质量。

（二）盾构法的特点

盾构法经历了长时间的探索和发展之后，目前广泛应用于各个工程项目中。盾构施工技术主要具备以下特点：

1.不会对城市功能和周边环境产生较大影响。除了盾构竖井需要占用一些施工场地之外，其他的隧道沿线并不会占用施工场地，也不需要进行拆迁等工作。

2.盾构机能够根据隧道断面的实际情况进行设计，例如断面的大小、地基围岩的条件以及埋深条件等，因此盾构机是能够适合某一个区间内的专用设备。盾构机这样的特点，同样也会为使用人员带来一定的麻烦，例如如果要将盾构机转到其他的区段或是工程中使用，那么就要先对断面的大小、开挖面的稳定情况以及围岩粒径的大小等进行综合考量，如果存在差异，那么变要先对盾构机进行改造后，方能正常使用。

结束语

综上所述，在天然气管道地下工程施工技术选择时，要结合具体施工情况。我们不能说哪一种施工技术好，哪一种施工技术不好，因为上述的施工技术都各有各的特点。个人认为，在天然气管道地下工程设计施工时，要根据不同的地质条件来选择合适的、经济的、合理的施工技术。

参考文献

[1]唐美安.泥水平衡顶管施工技术的应用[J].石油化工建设,2005,06

[2]刘荣哲.水平定向钻穿越技术的探讨[J].石油工程建设,2006,02

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关键词：长输天然气管道；施工程序；施工技术；质量控制

中图分类号：O213.1 文献标识码：A 文章编号：

随着我国天然气和石油工业的不断发展，天然气管道施工的要求也随之提高。由于天然气长输管道工程具有线路长、地区跨度大，自然地形、地质、地貌差异性大，单项工程多，安装工艺独特，管道安全性要求高，管径大及压力高等特点，使得天然气长输管道的施工要求较为严苛。

1施工程序

本工程施工程序如下 ：测量放线－施工作业带清理及施工便道修筑-防腐管的运输及保管－管沟开挖－布管及现场坡口加工－管口组对、焊接及验收－－无损探伤－补口补伤－电火花检测－管道下沟－光缆同沟敷设－管沟回填－敷设警示带－管道清管、测径和试压－管道干燥－管道连头－管道附属工程。

2施工技术探讨

2.1测量放线

在测量施工中的技术要求施工时根据施工图组织有关技术、施工人员进行现场实测，选择最佳线路进行放线；管道施工占地不应超过14m，按管道占地两侧范围认真划分临时占地界线，用白灰撒出边界；管线与地下构筑物相遇时，放线时应在两物交叉两端的一定范围内标明；按施工作业宽度清理施工作业带，将施工作业带草、杂物及构筑物等地面障碍清理干净，对局部沟洼高坡地带进行平整；施工时可根据现场实际情况选择施工道路，根据实际情况整理施工场地，便于施工及机具、设备的摆放和保管。

2.2运管和布管

在运管、布管中的技术要求为保证防腐质量，应减少管道的划伤、碰伤，拉运时在管子两端加胶圈，施工现场使用土袋支撑管线 ；管道采用吊车装卸，吊具为尼龙管子吊带，严禁用钢丝绳、钢钩直接吊管道。卸管时，严禁采用损伤防腐层的撬、滚、滑等方法卸车，并应按指定位置卸车。

2.3管口组对

管道组对时应做到以下技术要求。

（1）组对前需认真检查管道是否变形，对轻微变形可用胀管器进行矫正，若矫正后乃不合格，则应切除不合格管段部分。

（2）管道清扫干净后方能进行组装，管内不能有任何杂物。

（3）管内外坡口面两侧50mm范围内清理干净，并呈现金属光泽，然后再进行组对。

（4）管口组对时，管道外壁应距管沟边缘1 m，每根管子下面应设置1个管墩，管墩的高度宜为0.4～0.5m，软土地带可用土堆做支撑，特殊地带可用装软物的土袋做支撑，严禁用硬石块做支撑。

（5）组对时，两管口螺旋焊缝或直缝间距：错开间距大于或等于100mm。

（6）沟上布管时，管与管首尾相接处错开一个管径，以方便管内清扫、坡口清理。

2.4管道焊接

（1）本工程管线母材为X52无缝钢管，使用氩弧焊打底手工电弧焊填充、盖面的焊接方法。在焊接过程中的技术要求焊接时不允许在坡口以外的任何地方引弧；使用内对口器时，应在根焊完成后拆卸和移动对口器；管道焊接为多层焊 ；施焊时，层间应清理干净，邻两层的接头点不得重叠，应错开30mm以上；各焊道应连续焊接，根焊结束与热焊开始的时间间隔不大于10min，否则应进行焊前预热，每道焊口必须一次焊完。管端临时封堵好，防止异物进入。焊口标志按照数字化管道要求在顺气流方向下游1m处做好标记。

（2）在雨雪天气、大气相对湿度大于90%、风速大于5m/s时，如未采取有效防护措施不得进行焊接。

（3）焊缝外观检查要求表现在焊后必须清除焊缝两侧的飞溅物；焊缝外观成型均匀一致，焊缝表面不应低于母材表面，焊缝余高一般不应超过2mm，局部不得超过3mm，余高超过3mm时，应进行打磨，打磨后应与母材圆滑过渡，但不得伤及母材，焊缝表面宽度每侧应比坡口表面宽0.5～2mm。

（4）电弧烧痕应打磨掉，打磨后应不使剩下的管壁厚度减少到小于材料标准允许的最小厚度。否则，应将含有电弧烧痕的这部分管子整段切除。

2.5无损检测

（1）本工程无损检测首选射线检测和超射波检测。

（2）采用射线检测检验时，应对焊工当天所焊不少于5%的焊缝全周长进行射线检测。

（3）采用超射波检测时，应对焊工当天所焊焊缝的全部进行检查，并对其中5%环焊缝的全周长用射线检测复查。

（4）对通过居民区、穿跨越大中型水域、一二级公路、铁路的管道环焊缝，以及所有碰死口焊缝，应进行100%超射波检测和射线检测。

（5）焊缝返修：焊道中出现的非裂纹性缺陷，可直接返修；当裂纹长度小于焊缝长度的8%时，应进行返修。当裂纹长度大于8%时所有带裂纹的焊缝必须从管线上切除；焊缝在同一部位的返修，不得超过2次，根部只允许返修1次，否则应将该焊缝切除。

2.6管段防腐、补口补伤

（1）管线防腐采用3层PE防腐，管道环向对接焊缝防腐层补口采用带配套底漆的3层结构辐射交联聚乙烯热收缩套防腐，当防腐层损伤直径不大于30 mm的损伤，损伤处未露管材，直接采用补伤片补伤，损伤处露管材，除锈后先采用环氧树脂涂刷，然后用补伤片补伤。

（2）工程埋地管道3层PE防腐管预制，应符合相关规范的要求。

（3）管道在下沟前对管道的100%防腐层进行电火花检测，检漏电压15 kV，检测结果填写检漏纪录，如出现针孔，可用补伤片修补并重新检漏，直到合格。

2.7管沟开挖、管道下沟及回填

（1）开挖管沟应达到设计图纸上挖深的要求，沟壁顺直，转弯处圆顺，沟底平整，无石块、树根或其他坚硬物，沟壁不得有欲坠的石块。

（2）根据土壤性质、施工方法及管沟开挖方法的不同，土地管道管沟边坡按照相关规范执行。

（3）管沟沟底宽度 1.2m，深1.8 m。

（4）管道下沟前应复核管沟深度，清除沟中的块石、积水和塌入的泥土，对要求素土及加灰土夯实的沟底进行夯实度检查，平整沟底以达到设计要求。

（5）一般管道下沟后应在10天内回填。高水位地段、人口稠密区及雨季施工等应立即回填。

（6）管道下沟后，石方段管沟细土应回填至管顶上方300 mm。然后回填原土石方，但石头的最大粒径不得超过250 mm，回填土应平整密实。

（7）管沟回填应高出地面0.3 m以上，覆土应与管沟中心线一致，其宽度为管沟上开口宽度；

（8）管道下沟回填后采用PCM检漏仪进行防腐层完整性检测及管道埋深检测。

2.8试压措施

本段管道按照甲方及图纸要求进行试压，强度试验压力为1.25倍设计压力，试压的稳压超过 4 h，以无泄漏为合格 ；强度试验合格后应进行严密性试验，严密性试压压力为设计压力，并以稳压24 h，以压降不大于1%试验压力值且不大于0.1MPa为合格；试压合格后，应将管段内积水清扫干净，清扫以不再排出游离水为合格。

2.9输气管段干燥

输气管道试压、清管结束后应进行干燥。方法一般采用吸水性泡沫清管塞反复吸附。管道干燥结束后。如果没有立即投入运行，宜冲入干燥氮气，防止外界湿气重新进入管道，否则应重新进行干燥。

2.10管道连头

（1）连头处沟壁应坚实，地质不良时应加设防护装置。作业面应平整、清洁、无积水，沟底比设计深度加深500mm～800mm。

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中国石油天然气管道局第三工程分公司第三管道工程处河南郑州451450

摘要 伴随着我国能源结构的调整，天然气在我国能源中所占的比重也越来越大。作为天然气运输主要途径的天然气管道建设总长也在不断增加，一些天然气管道建设中的新技术也在不断的出现和运用。焊机天然气管道建设中发挥着至关重要的作用，也是一项非常常见的应用技术。天然气管道建设的发展对焊接标准及技术都有了新的要求。

关键词 焊机技术；天然气管道；应用

最近几年，随着我国对天然气用气量需求的加大，我国的天然气管道的建设也随之也随着加快了建设步伐。伴随着天然气管道建设速度的加快，天然气管道的施工技术也在不断的提升。下面就这几种不同的焊接技术在我国天然气管道建设中的实际应用一一进行说明。

1 天然气管道焊接时的手工焊接技术及应用

手工电弧焊下向焊技术可具体分为纤维素焊条和低氢型焊条下向焊。相对传统的天然气管道焊接技术来说，手工下向焊是比较先进的手工焊接技术，手工下向焊因为采用大钝边、小间隙、小坡口角度的技术参数，使天然气管道工程加快了焊接速度，并且焊接的质量比较好，对焊接材料浪费少，加之操作难度不大，进行焊接时的抗风能力也很强，应用十分广泛。淤纤维素下向焊在天然气管道焊接中的应用。纤维素下向焊的显著特点是根焊的适应性极强。纤维素下向焊的焊接工艺有很大的熔透能力，与此同时纤维素下向焊能很好的填充连接处间隙，焊缝背面成形也比较平整，而且气孔敏感性很小，极易形成质量很高的焊缝，在钢材为X70 以下的薄壁大口径管道上主要应用的焊接工艺就是纤维素下向焊。纤维素下向焊要注意防止产生冷裂纹。因为纤维素下向焊的焊条熔敷金属扩散氢含量高，不易控制预热温度和层间温度。于天然气管道手工焊接的另一种工艺就是低氢下向焊。利用低氢下向焊工艺进行焊接的管道接口具有较好的抗冷裂纹性和冲击韧性，焊缝质量相对较高，在焊接天然气管道中比较重要的部件时应用较多。低氢下向焊工艺的缺点是进行焊接时熔化速度较慢，对从事焊接的工人技艺要求比较高，不易掌握焊接时机。低氢下向焊根焊的适应性相对于纤维素焊条要差一些，所以常被用于填充盖面等部位的焊接。

2 半自动焊接技术及应用

半自动焊接技术是我国从美国引进的自保护半自动焊设备和工艺，引进后陆续应用于国内外的一些天然气管道施工中使用，技术日渐成熟，也是目前天然气管道施工中重要的焊接方法。半自动焊焊接工艺效率高、劳动强度低、质量好等优点，而且焊接工艺相对较简单，从事焊接的技术人员易学习掌握。缺点在于根焊时焊缝质量不能够得到保证，所以在天然气管道施工中的半自动焊接技术主要用于管道的填充和盖面焊道等方面。目前常见的主要有：淤CO2 活性气体保护焊技术。半自动焊接技术CO2 活性气体保护焊是一种高效、优质的天然气管道焊接技术。对根焊部位主要采用STT 半自动焊进行焊接，这种焊接通过控制基值和峰值电流及电压，熔滴过渡成型非常有利，焊接过程稳定，能够很好地解决飞溅问题及大口径管道根部焊环节单面焊双面成型的难题，而且在全位置单面焊双面成形的打底焊也同样有很好的效果。半自动焊中的STT 型CO2 半自动下向焊技术工艺具有电弧稳定、飞溅少、速度快、韧性好等一系列的优点，但在进行STT 型CO2 半自动下向焊时，需要有相应的防风措施，要求现场风速不能大于2m/s。于天然气管道焊接的自保护药芯焊丝半自动焊。所谓的自保护药芯焊丝半自动焊，就是把焊药填灌在管状焊丝的内部，不需要保护气体就可以进行的一种焊接技术。在冶金过程利用管状焊丝中所含合金元素及焊药中保护熔池，彻底清除熔池中氮所造成的不良影响，得到合格的焊缝。这种焊接工艺具有性能优良、熔敷效率高、环境适应能力强等一系列优点，加之焊接成本相对较低，而且焊接技术简单，焊接合格率高。这种焊接技术的缺点是焊根熔合不易，仅仅在填充和盖面时有所运用。

3 自动焊技术及应用

天然气管道的自动焊就是指使用一定的工艺和技术使整个焊接过程实现自动化，常用的是机械方法和电气方法。自动焊技术焊接效率高、进行焊接工作的劳动强度较小，焊缝稳定可靠，质量可靠，进行焊接时几乎不受人为操作因素影响，所以在焊接大口径管道和厚壁管道时使用非常方便，发挥了极大的作用。但是全自动气体保护焊设备昂贵，后期修理、维护不易操作，根部焊接也有局限性，所以全自动气体保护焊并未大规模应用于天然气管道焊接。现阶段常用的自动焊技术主要有：淤实芯焊丝气体保护自动焊接。这种自动焊是在可熔实芯焊丝与被焊金属间形成电弧，强大的电流把焊丝熔化，并与母材相结合形成焊缝，从而实现管道焊接。这种自动焊接技术工艺易于掌握，广泛应用大口径、大壁厚的管道焊接领。但缺点是进行焊接时，需要有较高的焊接装备及控制系统，而且对现场的风力有一定的要求。于药芯焊丝自动焊接。药芯焊丝自动焊有两种类型，分别是药芯焊丝自保焊和药芯焊丝气保焊。这种自动焊的原理和实芯焊丝气体保护焊基本相同。区别在于，药芯焊丝熔敷的速度很快、焊接的接缝韧性好、在不同的场合适应性也不错。盂电阻闪光对焊。电阻闪光对焊是利用低电压和强电流，使得要焊接的连接管两管端在极短的时间内达到极高的温度，利用蒸发金属保护焊接区域，进而用顶锻压力使熔化的管端形成连接接头，达到焊接目的。电阻闪光焊接技术工艺、焊接效率很高，也能很好的适应不同的环境，焊接质量好。但是电阻闪光对焊设备庞大且昂贵、针对性强，对焊缝无法进行标准的无损检测。所以并未在天然气管道施工焊接中得到普及。

天然气管道焊接时的焊接质量、焊接效率和焊接技术水平与天然气管线建设的质量密切相关，鉴于天然气管线本身的特点，在进行管道焊接时，一定要结合现场的实际情况，正确的选择合适的焊接技术，保证焊缝质量，确保天然气管道的安全。对于新的天然气管道焊接技术，要严格按照相关的操作规范来进行。对出现的问题，要认真研究，及时总结、处理，坚决避免因操作失误而造成的损失。

参考文献

[1]陆文清，张扬军，蒋云峰.简谈天然气管道安装焊接技术的应用[J].民营科技，2008（4）:35-36.

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1天然气长输管道施工中的质量管理和技术保障措施

(1)搞好施工全过程的技术管理。在天然气长输管道施工中，施工者是最直接的参与者和操作者，人是建设施工质量的控制核心。所以，要保证天然气长输管道的施工质量，就要坚持以人的管理为核心，调动施工者的积极性和创造性，加强对施工质量技术措施的教育培训，使施工者懂得保证施工质量的各项技术措施。在具体的施工中，开工前要充分做好准备工作，管道施工部门要与设计单位、监理单位和有关部门对管道工程项目的施工图纸、自然条件、建设地点等信息进行会审和技术论证，对工程施工的技术难点和要点做到心中有数，采取有针对性的技术保障措施保证施工质量。对各项复杂问题，要采取合理的技术措施予以解决。在施工过程中，要对影响工程质量的关键控制点进行摸底，详细了解质量特性和控制要求，有针对性的进行重点控制，提高施工质量。天然气管道埋在地下，所以竣工后的工程验收要详细查看施工方的隐蔽工程记录和施工日记，确保工程竣工资料完备。

(2)搞好施工质量技术保障。天然气管道施工有一套完整的施工质量管理制度，在施工中要做到过程质量控制资料与建设进度同步，按时收集质量保证资料。在具体的技术保障中，现场防腐管要按照规格、级别分类堆放，在堆放中采用同向分层码垛的方式进行，并确保堆管不超过两层，在防腐管底部还要垫上一层20cm以上的软垫层支撑，必要时可在底部铺设垫砂袋保护防腐层。在管道布管施工中，使用吊管机采取单根吊运的方式进行布管处理，严格按照要求进行清管施工后再进行焊接施工。要先将沟底清理干净后再进行管道下沟作业，管道下沟作业的吊管机配置应达到规范要求;管道下沟后，必须达到平缓铺设、无较大悬空的技术要求;如果出现较大悬空，则要将管道吊出重新下沟，如果悬空较小，可以采取细土填塞的方式进行人工夯实。管沟要用细土回填，如果存在较大土块，则要用机械进行破碎处理。布管完成后，要进行管道分段试压，并将试压情况形成记录予以保存。在管道试压前要检查压力表工作状况，及时进行校正，同时要检查试压阀门、密封垫片和管件等是否满足试压的安全要求。

(3)搞好管道焊接口和补口补伤的质量技术保障。在天然气长输管道施工中，焊接质量直接影响管道施工质量，关系到天然气运输管道的安全性。所以在焊接施工中，要通过培训和检查，提高电焊工的技术水平，并通过第三方检测等方式对焊接质量进行内部控制。同时，施工单位要对焊接材料进行质量控制，严格按照焊接参数要求准备焊接材料，必要时可将焊接工艺流程、重要技术控制点和技术参数等制成施工指导卡发放到施工人员手中，方便施工人员进行质量控制。在冬季管道施工中，还需要强化预热温度和层间温度的质量控制，在外部环境不符合施工条件时，通过使用防风棚等技术措施保证施工条件达标。在焊接施工中难免产生质量缺陷，要通过巡查及时发现缺陷，并研究返修技术措施，确保一次返修成功。在天然气管道施工中，补口补伤的施工质量关系到管道的抗侵蚀能力和使用寿命，要加强管道防腐和补口质量控制，对补口补伤证件和性能进行检查，确保质量过关;要定期进行抽查，发现质量问题及时整改，在山区、天然气进出站和穿越段施工中，应使用热收缩带套，提高使用质量。管道下沟前要进行100%电火花检漏，确保材料质量。

2天然气管道施工中的常见质量问题及技术保障措施

(1)管道腐蚀及其技术保障措施。天然气长输管道距离长、地质情况复杂、自然环境多变，由于深埋地下，所以容易受到腐蚀介质侵蚀产生外壁腐蚀问题;天然气本身又含有二氧化硫、一氧化碳等杂质，容易产生内壁腐蚀，一旦腐蚀达到一定程度，就会引发管道事故。解决这一问题，需要在施工中采取以下技术保障措施:采用介电性能和物理性能良好、化学性能稳定、温度适应性强的防腐层，达到防腐、保温、增强管道强度的目的;在管道内涂层的选择上，应注重其耐水性、耐磨性、耐冲击性和耐弯曲性等性能;在施工中定期巡查，及时发现腐蚀隐患点并进行技术强化，保证其抗腐蚀性能。(2)安全隐患及其技术保障措施。在天然气长输管道施工中，存在以下的安全隐患:一是有孔板流量计的管道因为流体冲刷造成管壁破裂;二是管道老化引发泄漏造成事故，三是有油的压缩机管道在高温下因内部积碳引发事故;四是压力表、安全阀等控制装置故障引发管道泄压造成事故。解决这些安全隐患，需要在管道施工中采取以下技术措施:一是安装性能好的孔板流量计，并控制流速，确保孔板流量计工作稳定;二是采用高性能管道材料，在管道外部采取一定的封闭保护措施，确保管道强度;三是对易发生泄漏的密封点在施工中进行封闭强化处理，减小后期产生泄漏的可能性;四是在施工中合理选择质量高、性能好的气缸油，确保其使用后良好的工作状态;五是选择质量可靠的压力表、安全阀等安全保护装置进行安装，并进行准确的刻度校正，确保其工作状态稳定。

3结论

综上所述，天然气长输管道施工质量影响到天然气的安全高效运输，所以，在施工中要通过严格的质量管理保证其施工质量，同时要对管道常见的质量问题进行研究，在施工中采取一定的技术手段予以预防，提高天然气管道的施工质量。

作者:谭俊杰 单位:山西省工业设备安装有限公司

参考文献:

［1］张振永，郭彬．全自动焊技术在西气东输工程中的应用［J］．焊接技术，2003，32(4):25－27．

［2］张诗海．浅议长输管道安装工程风险管理［J］．中国高新技术企业，2010(4):114－116．

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关键词：管道施工；竣工资料；

中图分类号：TU996.62 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2015）-01-00-01

竣工资料整理工作是一项系统性工程，是涉及各个专业技术部门的一项复合型工作，要保证在施工期间，不要因上道工序资料签署问题而影响下道工序施工，又要保证管道工程竣工档案资料的完整、准确、系统、齐全，真实地记录和反映施工及竣工验收的全过程。

一、竣工资料的重要性

竣工资料是对施工情况的记录，真实反映了工程施工的全过程，反映了工程的内在质量，特别是对于隐蔽工程和建成后不易检测的项目更具有唯一的、不可替代的重要价值。资料的签署、收集、筛选、分类及整理是一项烦琐又需要有耐心的工作，而在项目施工的前期更容易被忽视。管道建成后交由运营单位管理，并且要常态化的对管线、阀室、站场进行巡视、检查、维修。所以竣工资料是管线建成后进行运营、维修、改造、事故处理的必查文件资料，也是管道建设进行竣工验收的必备文件。因此，完整准确地整理好竣工资料，意义重大。

二、海外工程竣工资料的特点

（一）严格性。

监理、业主非常重视资料支持性文件和资料，开工时一系列开工所需的资料准备齐全后方可进行开工，开始进行下道工序时，必须向监理提交上道工序的已签署资料才会签署下道工序施工许可，否则坚决不允许下道工序进行施工，如果强行进行施工，给予罚款通报批评或是重新进行施工等处罚。

（二）重于内容、轻于形式。

监理、业主对资料格式的要求不是很严格，只要资料中能体现出该道工序施工符合程序文件要求，监理、业主都会予以签字确认。

现场施工出现与设计施工图纸不相符的事情况时，经设计监理确认在不影响施工质量的前提下，及时向业主提交变更，经业主批准后即可进行资料签收。

（三）时效性

竣工资料工序样表在各工序程序文件中做出了明确要求，竣工资料在施工过程中边施工边签收，一次性通过，不需要后期调整。

（四）与施工紧密相关

施工过程中难免出现各种施工问题，监理公司监理工程师严格控制各道工序质量，如果有质量问题，在每周监理例会上提出并写入会议纪要，会议纪要里要写上整改完日期。

三、竣工资料归档范围

（一）证书材料：施工执照、资质证书、人员资格证等。

（二）文件材料：施工图纸、施工方案、施工许可、各类程序文件、设计变更单、事故处理报告和设备说明书等。

（三）施工日志：交桩、焊接、防腐、土方、管道下沟、阴保线安装、回填等。

（四）隐蔽工程资料：作业带剥离、沟底平整、细土垫层、细土回填、大回填、地貌恢复等。

（五）测量资料：地表剥离前后坐标及标高测量、沟底坐标及标高测量、焊口坐标及标高测量等。

（六）穿越资料：河流穿越、公路穿越、铁路穿越、地下管道穿越、通讯光缆、高压线穿越等。

（七）试验资料：检测报告、单体试压、线路试压、拉力试验等。

（八）材料合格证：主要有原材料合格证、设备合格证等。

（九）竣工图部分：主要包括竣工图、竣工图编制说明等。

四、竣工资料组卷要求

竣工资料要做到边施工、边收集、边整理；资料要签字齐全，字迹清晰，纸质优良，保持整洁；分类分项明确，封面、目录、清单资料齐全，排列有序，逐页编码。

五、竣工资料签署、收集及整理建议

（一）资料签署：要坚持宁错勿缺原则。当某类资料格式未最终确定时，要做到明知道资料是错误的也要提交，目的是让监理确认该工序施工符合程序文件要求；同时要及时询问签署情况，如果监理不予签署，一定让监理明确指出施工中或资料中存在的错误，以便我们可以及时改正，从而减少因错误积压而导致的后期资料签署困难问题。

（二）资料收集：明确记录好收到资料的名称、日期及来源。这样做有利于后期出现问题的查询及整改。

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关键词：新能源；施工步骤；技术要点

天然气管道施工是与人民生活息息相关的大事，燃气管道的施工质量不仅影响天然气的使用效果，更是直接关系到人们的财产和人身安全，在日常生活中，天然气管道爆炸事故屡见不鲜，绝大部分原因都是由于施工质量不过关所引发的问题。为此，有必要针对管道施工技术和质量控制进行进一步探讨，提出切实可行的施工方案。

1 天然气管道的优点和作用

燃气管道施工主要是从开采地到城市使用地的管道铺设，实现燃气的输送和使用目的，该项施工是我国城市化进程的一项重要标志，与以往的供给能源相比较，燃气能源具有较为明显的优势。

1.1 安全性大大提高。传统的液化气能源供应方式具有严重的安全隐患，这是由于液化气是一种工业化工生产的副产品，并不是天然的能源产品，其体积较重，并且易燃易爆，其渗漏通常会受到管道压力值的影响，对环境温度的要求也有一定限制，在室内储藏一罐液化气相当于安装了一枚定时炸弹，危险系数极高。天然气作为一种新型燃料，具有无色无味的性质，其体积较轻，可浮于空气上方，一旦发生泄漏更加易于气体的扩散，使气体的能够及时排出；在管道输送时，天然气对于输送压力值的要求也比较低，这就降低了燃气发生泄漏的概率；天然气管道实现了气体的实时输送，避免了气体囤积带来的隐患；另外，产生同样的热量需要的天然气数量要明显低于传统液化气的数量，使得能源消耗有效降低。

1.2 操作简单方便。其一，天然气输送终端设备简单，不会占据大量空间，提高了空间的利用率，节省了清洁的时间；其二，天然气使用方便，用量自动累计，计算结果精确，且可以根据实际需要缴纳不同金额，方便用户使用。

1.3 费用计算经济合理。天然气的耗费量要比液化气节省得多，且不会造成气体的损失，综合性价比要更具优势。

1.4 污染率大幅降低，更加环保。天然气具有无异味的特点，其碳排放量很低，使用清洁，降低了对环境造成的污染，是一种清洁环保能源。

2 燃气管道施工对施工条件要求的特殊性和带来的环境影响

2.1 外部施工受到环境因素的制约。燃气管道的外部施工对环境条件有严格的限制，这是由于其施工效果的安全性规范所要求的。工程施工中如果遇到降水因素或恶劣气候的影响，就必须停止施工作业，等待环境符合施工标准之后再继续施工。为此，燃气管道施工前要尽量考虑到各方面影响因素，制定科学的施工计划，避免自然条件带来的负面影响。

2.2 燃气施工会对周围环境和老百姓的生活带来不便的影响。一是施工要受到交工期限的限制，就要最大限度的追赶进度，在此过程中，难免会带来施工噪音污染；二是管道的地下挖掘工作势必要造成地面的破损和环境的污染，阻碍交通的正常运行，为此，管道施工在保质的基础上，要尽快完工，并做好善后处理工作。

2.3 管道施工协助。由于管道施工牵扯范围较广，有时需要政府出面协助解决相关事宜，另外还要做好施工现场人员的有效疏导工作，避免发生施工危险。

3 为何要加强燃气管道施工的管控力度

燃气管道施工是一项庞大的系统性工程，其施工质量直接关系到天然气的输送效能和用户的使用安全，一旦中途发生燃气泄漏，将导致气体突发爆燃现象，危及到人们的生命安全，给社会带来不稳定因素。为了避免负面一些的产生，就必须实现燃气管道施工过程的系统控制，将危险性因素控制在最低范围内。

4 管道施工各阶段的操作步骤及注意事项

4.1 要重视施工设计和准备阶段的基础性工作

管道具体施工要将施工设计图纸作为施工参照依据，施工人员在施工前要对图纸进行仔细研究和审核，主要包括施工位置和方向的确定，工程各项细节尺寸的比对等方面，如果在此过程中发现有与实际不符或设计上的失误问题，要及时向相关负责方报备，以便及时做出设计的调整和修改，坚决杜绝擅自处理或施工的情况发生。施工前的准备工作是保障施工正常运行的前提条件。一是设备方面的准备工作要到位，施工材料也要进行严格的质量审核，并配备充足的数量；二是施工人员的选择和培训，对于技术人员的配备要尤其重视。

4.2 管道测量和挖掘的施工技术要点

根据图纸的要求要进行施工前环境和地质的勘探与测量，管道挖掘要严格按照施工标准操作，如管道的长度和深度，起始点和终止点位置的确定，坡面的倾斜角度等等；管道挖掘要达到施工要求的深度，要注意杂物的清理，并进行基层的土质平整施工，避免发生管道损坏现象。

4.3 管道正式铺设和衔接处理操作

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【关键词】石油天然气管道；动火连头；技术

中图分类号：F407.22 文献标识码：A 文章编号：

前言

文章对石油天然气管道动火连头技术概述和技术流程做了详细介绍，并对其中动火连头技术各关键环节施工要点与难点做了阐述，通过分析，并结合自身实践经验和相关理论知识，对石油天然气管道动火连头应急安全施工技术进行了探讨。

二、石油天然气管道动火连头技术概述

所谓动火连头，就是在石油、天然气站内，进行检修以及扩建的情况下，对管道进行通油焊接，尤其是扩建石油站的施工中，将原有的通油管道和新建的管道进行焊接时，必须采取严密的封堵措施，进行管道的动火作业。

动火连头涉及最为严格的技术流程是封堵，对于封堵，如果不严密，轻则产生油气的泄露，重则导致动火操作过程中的爆炸，严重威胁生命财产安全。常常在动火作业过程中，为了避免封堵不严密，有时候设置溢流孔，并制定出全面的应急措施。在实际的动火连头操作中，通常配备完备的安全保护措施，以及医疗队伍，对动火连头全程进行有力的安全保护。石油、天然气动火连头，必须从安全上着手，技术上严格把关，任何影响安全的因素，都必须排除，一切从安全出发。

实际上，石油、天然气管道动火连头，都必须根据现场的实际条件，动火时间必须由现场安全以及技术准备措施来决定。对于现场，必须加强安全隐患的检查，对于所有有利于安全的措施以及相关规定，都必须严格遵守，对于一切不利于安全的操作，必须绝对避免。毋庸置疑，在我国高采天然气管道施工过程中，动火是最容易产生安全事故的工序，在施工现场，必须做好以下准备工作，才能进行动火连头施工：(1)施工现场必须配备相关环保、安全措施。比如工程车、相关动火设备以及医疗等服务；(2)除技术措施准备妥当外，现场施工必须具备安全作业坑，作业坑具备检查和逃生通道，距离一般为1.5m，保证通道顺畅，无相关设备和工具拥堵逃生通道。

三、石油天然气管道动火连头技术流程

常常在石油天然气管道动火连头施工中，采用管道停输、放空并进行全段氨气置换，检测到纯氨后进行动火连头作业，这样能保证动火连头安全，动火时间短，对下游用户影响小。就全工艺流程而言，其顺序为：技术准备一预制段的管沟开挖一管道安装与附属阀门设备安装一阴极保护安装一工艺装置区管道整体吹扫、上水、试压、排水、干燥一动火前准备一管道停输一可燃气放空一氨气置换一管道机械切割一气体检测一封堵工作一气体检测达到动火条件一火焰切割主管道一管口修磨一管段精确下料一吊管下沟一组对连头一焊接一无损检测一防腐补口、回填一拆除站内废除管道及设备。

四、石油天然气管道动火连头技术各关键环节施工要点与难点

1.置换

能否保证作业安全，关键是置换。由于一期部分已经生产，管道、设备内都有天然气，甚至有轻质油。如果置换不彻底，动火过程中，天然气串出，就会酿成火灾爆炸事故。而站内管线仪表很多，为防止黄油堵塞仪表，所以不能用黄油墙进行封堵。

2.放空

打开装置，汇管自动放空阀门，点燃火炬，将装置内的天然气全部放掉，压力降到1.0MPa时，关闭放空阀，打开分离器、收发球筒和汇管排污阀进行排污。排污结束后，继续放空直到压力降为0。然后打开装置所有自动、手动、就地放空和排污阀，做最后的放空。

要点：放空期间，现场禁止一切作业；就地放空期间，要设立警戒区，人员不得随意进出；最后放空时间不得少于24小时。

3.切割

由于已建管线是“盲肠”，用封头封堵，所以需要先将封头切割。具体程序如下：

氮气置换合格后一在需要切割管线上方开孔一氮气吹扫一用可燃气体检测仪检测(合格后)—切割管线。

要点：为了防止“盲肠”内遗留天然气造成事故，开孑L必须用带压开孔机进行；开孔后，用氮气多次吹扫；切割要用冷切割技术。

难点：切割过程操作不当会损坏刀具，所以要多准备几套；切割后，管道里面可能有存液或冰柱，给操作带来不便。

4.对接

对接是确保连头施工质量的关键工序，也是技术要求最高、难度最大的作业，具体要求如下：①管子、管件及阀门按设计要求进行核对验收，内部清理干净，不存杂物。②管子、管件组对时，应将坡口表面及坡口边缘内外侧不小于20mm范围内的油漆、污垢、铁锈、毛刺清除干净，并不得有裂纹、夹层等缺陷。③管道连接时，不得用强力对口、加偏垫或多层垫等方法来消除接口端面的空隙、偏斜、错口或不同心等缺陷。④接引弧应在坡口内进行，严禁在管壁上引弧。每条焊缝应一次连续焊完，相邻两层焊道起弧点位置应错开。若因故被迫中途停焊应根据工艺要求采取措施防止裂纹，再焊前必须检查，确认无裂纹，方可按原工艺继续施焊。⑤焊接工艺规程中要求预热的管口，预热采用环形火焰加热的方法进行，应保障在预热范围内温度均匀，预热要求按焊接工艺规程的有关要求执行。预热宽度以坡口两侧宽度各大于75mm为宜。⑥管道焊接采用多层焊接时，层问熔渣应清除干净，并进行外观检查，合格后方可进行下一步焊接。

五、石油天然气管道动火连头应急安全施工技术

为了保证大型连头一次成功，还要想到连头时可能发生的各类突发事件，所以动火之前要编制《动火连头应急安全预案》，对动火连头时存在的危险源进行识别，然后一一排除。

1.火势控制技术

动火过程中，无论站内还是站外在生产区都有可能引起大的火势，导致根据现场情况而无法处理，特别是在有限空间作业，火势不容易控制。所以在预案内要认识到这一点，并提前做好应急准备：备用的消防车、水龙带、灭火器等等，还包括人员安全撤离方案。

2.阀门关闭不严

在老站连头时经常遇到，旧阀门关闭不严，使管线内油、水、气不能完全停住，导致无法进行连头焊接。油田经常使用的方法有：开天窗、栽丝头、用膨润土或粘土封堵等。

（一）开天窗：在管线连头时经常遇到阀门关闭不严，使管线内水或油停不住，导致无法焊接。这时我们经常在焊道正上方开一个天窗，尺寸根据管径大小确定，大约为250×300mIIl，然后管道两侧塞粘土，粘土的数量根据水流的大小确定，目的就是阻挡水流过快的淹没焊道。当把底部焊道焊接完毕再把割掉的天窗重新焊接好。

（二）栽丝头：也是由于阀¨关闭不严，使管线内水或油停不住，就在焊道一侧斜向下3O度方向，先在管道外面焊接一个M22螺母，然后用电焊或气焊在螺母里面割开一个洞，让水流出来，待焊道焊接完毕先用螺栓和螺母拧紧，然后再焊接一遍螺栓保证其强度。

3.管线气割不开

旧管线由于里面含有介质，管线温度低不易加热，或作业空间有限，经常出现管线气割不断的情况。油田经常使用的方法有：大电流电焊切割、磨光机切割、无火花切割器切割等。

磨光机切割：在管线不能动火切割，由于操作空间狭小，或开马鞍口时无火花切割器无法使用，可以用磨光机切割焊道。操作方法是管工在切割地方用石笔划线，然后用磨光机沿管壁四周慢慢打磨，磨光机片换成比较薄的切片，当打磨到管壁还剩0．5mm时，这时打磨口颜色有金属色经氧化逐渐变为暗黑色，就停止打磨，然后用扁铲轻轻敲打就可以将打磨焊道打开。

4.阀门安装不上

在老站改造中室内管线、阀门较多，位置紧凑，由于作业空间有限，经常出现大阀门安装不上的情况。油田经常使用的方法有：搭设临时支架、利用千斤顶、倒链等。

结束语

动火连头作业是在原有的通油管道和新建的管道进行焊接时，采取严密的封堵措施，进行管道的动火作业，是有安全风险但又比较经常的工作，因此，提高动火连头安全技术是非常重要的

参考文献：

[1]刘利．浅谈天然气站场的安全动火[J]．科技信息，2010．(29)．

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关键词：石油天然气；管道建设；管道施工；施工质量

石油天然气能源需求的增长下运输体系建设也面临极大的挑战，当前我国石油天然气运输主要采取管道运输的形式，由于长期暴露在室外环境中管道容易发生腐蚀、破损等质量问题，严重的情况下还会引发安全事故，对此相关单位需要重视石油天然气管道建设质量管理工作，从当前存在的实际问题入手，采用合理的防治措施，降低石油天然气管道质量问题发生概率，提高石油天然气能源输送的整体水平。

1石油天然气管道建设施工质量管理的重要性

目前，我国工业化与城市建设水平不断提高，对石油天然气的需求也有所增长，作为提升社会经济的重要能源基础，不管是政府部门还是石油天然气开发企业都需要重视管道施工质量的监督与管理。由于石油天然气开采有一定的复杂性，并且其介质具有易燃、易爆、易腐蚀等特点，管道施工中容易产生一些质量缺陷或安全问题，现场一旦发生不良事故就会给施工造成极大影响，甚至产生人员伤亡或经济损失，对此石油天然气管道施工企业必须加强现场施工质量管理。从石油天然气管道施工的情况来看，管道输送具有方便、快捷等优势，能够满足石油天然气开采与能源开发利用的实际需求，有助于油气产业的良性发展，所以在进行石油天然气管道施工过程中要求较为严格。为进一步提高质量管理水平，相关单位应该做好施工前的准备工作，明确管道安装具置，并结合管道实际情况确定管道角度和走向，结合现场条件选择优质的施工方案和安装方式，做好细致的质量检查工作，从多方面保证石油天然气管道的安全性能，推动石油天然气行业的健康发展。

2石油天然气管道建设施工质量管理存在的问题

2.1施工材料质量管理不到位

施工材料是管道施工不能缺少的一部分，如果管道自身存在质量缺陷，那么管道工程整体质量也将受到影响，在施工中为了减少成本支出，部分施工单位会选择一些不合格管道材料，再加上承包方式的影响未考虑中间利润，往往会存在一些处理质量不合格的情况。针对这种情况施工单位应该控制施工材料来源，并做好质量检查工作，但由于现场施工下管道材料与配件质量检查不到位，为控制成本费用忽略质量的优劣，甚至在材料使用环节没有按照预先设计好的工艺流程、施工方式进行施工，材料采购、存储、使用都容易对质量造成不利影响。

2.2管道焊接质量问题

管道焊接质量是石油天然气管道施工中非常重要的一项工作，如果管道焊接存在问题，很容易造成石油天然气运输下的泄漏事故。从当前石油管道焊接情况来看常见的焊接质量主要体现在咬边、内部气孔、出渣等现象，这给管道工程质量造成极大影响，导致这些问题的主要原因是由于焊接施工中质量管理不到位所造成的，焊接工艺技术、焊接人员能力都会对管道焊接质量造成影响，无法保证石油天然气的运输安全。

2.3施工现场环境与质量管理问题

石油天然气管道施工下现场环境较为复杂，需要充分考虑自然环境对管道造成的不利影响，分析自然环境下可能引发的管道质量问题。比如：受到地区环境影响，一些地区地震灾害、酸雨等现象频发，对管道造成腐蚀侵害与地震冲击，管道质量受到严重破坏。除此之外，管道施工过程较为漫长，现场施工作业人员技术水平不高，施工管理不到位也对管道施工造成极大影响。由于石油天然气管道管理人员质量意识不强、现场操作不规范，不按照质量控制标准进行作业，现场质量管理工作落实不到位，存在很多疏漏与缺陷，最终导致施工质量不合格。

3石油天然气管道建设施工质量管理的有效措施

3.1加强施工材料质量检验和管理

材料质量管理工作需要贯穿材料从采购到使用、验收的各个环节。对此相关人员需要做好以下几方面工作：首先，加强源头控制，选派具有一定专业知识和质量鉴定能力的人员进行材料采购工作，对材料生产厂家进行性价比分析，选择质量好、价格优的施工材料。其次，做好材料进场后的检查验收工作，根据验收标准进行抽检、质量检测，保证运送至现场的材料能够符合各方面功能要求，禁止不合格材料进入施工现场。另外，做好现场堆放和使用登记，对材料存储工作进行防水、防潮处理，并按照材料种类和使用顺序进行合理的存储、领取，保证材料能够与施工进度、工程质量等目标相一致。

3.2保证管道焊接质量

为进一步提高焊接质量需要做好全方位的管理工作，从焊接质量问题出现的原因入手，首先，做好焊接前的准备工作，对焊接所选择的焊接工艺、焊接材料进行质量控制，为后续焊接施工提供依据。在焊接过程中能够使用的焊接方法有很多，为保证焊接质量，焊接人员应该从石油天然气管道的实际情况进行分析，选用合适的焊接工艺，当前广泛应用自保护药芯焊丝半自动焊方法，但这种方法在支线管道、直线管道等方面使用效果不佳，还应该配合闪光焊的形式。除此之外，在进行长输管道焊接的时候为保证焊接的经济性，还可以选择焊条电弧焊的方法。不同焊接方法的适用条件与使用优势都不尽相同，在应用中还需要结合实际情况进行选择。除此之外，焊接工艺应配合质量合格的焊接材料，对材料强度、韧性进行分析，确保技术、材料的适应性达到最佳的焊接效果。另外，焊接完成后工作人员需要对焊接质量进行检查验收，保证焊道外观质量与探伤等检查合格，并认真做好数据记录与资料整理，为后续工作提供有力的参考依据。针对石油天然气管道下管道泄漏等问题，具有较大的安全风险，焊接人员需要做好焊接安全的补充措施，不管是在施工中还是在后续的使用过程中应制定应急措施，保证管道安全稳定运行。

3.3建立完善的质量管理体系

为保证管道施工质量安全，施工作业前相关单位应该做好现场勘查工作，对施工所在区域土壤环境、地质条件、水文特点进行分析，并结合这些方面存在的不良因素，制定合理的预防措施，降低地区环境、天气变化对管道施工造成的不利影响。同时，制定完善的施工质量管理制度，明确现场管理质量控制要点，加强现场各班组技术质量交底工作，妥善安排现场材料与施工技术工序，并配置专业的质量监督与检查人员，关注设计文件与现场施工之间的差异性，制定科学的施工组织设计与施工技术工艺，以书面形式进行班组交底工作，并指派具体的质量负责人员，以严格的质量管理制度约束员工的不合理行为，确保现场材料、工艺、人员等多方面的合理配置，切实提高石油天然气管道施工的整体水平。

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关键词:天然气管道;管道安装;安装技术

1． 我国天然气管道的研究现状

国外天然气管道输送技术发展的一些特点,主要表现为提高输气压力、采用高钢级管材、干线采用大口径管道、输气干线呈网络化发展、采用高压富气输送工艺、高度的自动化遥控和先进的通讯技术、采用先进快速的管道机械化施工技术和装备等方面,这些经验和技术可供国内管道研究和施工人员学习和借鉴。

我国天然气管道的主要技术现状是采用国际上通用的TGNET、SPS、AutoCAD等软件进行工艺计算和特殊工况模拟分析;新建天然气管道设计压力高,并广泛采用了内涂层;主要工艺阀门大都采用气动、气液联动球阀,增压机组有离心式和往复式压缩机,驱动方式有气驱和电驱两种;管道用钢多为高强度、高韧性钢,新建管道普遍选用X70等级管材;生产管理采用SCADA系统进行数据采集、在线检测、监控,通过在线或离线等不同工况模拟进行优化运

行。天然气管道敷设是比较复杂的安装工程,管道埋设在地下,安装与防腐是保证质量的关键,本文结合文献和笔者在天然气管道施工中的经验,探讨安装技术并对施工中常见问题进行分析判断,确保工程以更合理、更科学的方案进行施工。

2． 实际工作中的管道安装技术及注意点：

目前国外主要是通过高钢级管材的开发和应用可以减小壁厚,减轻钢管的自重,并缩短焊接时间,从而大大降低钢材耗量和管道建设成本。此外,采用复合材料增强管道强度的技术也正在开发,即在高钢级钢管外部包敷一层玻璃钢和合成树脂。采用这种管材,可以进一步提高管道的输送压力,降低建设成本,同时可增加管输量以及提高钢管抵抗各种破坏的能力和安全性。

（1）管材选用

主要应考虑管径的大小、管壁厚度、材质及焊接材料的性能。天然气管道管径的大小主要与流量、流速有关,根据介质的压力值、管顶的复土深度及荷载的分布形式确定管材与管壁厚度。焊接材料的选用根据母材的化学成分,机械性能和使用条件综合考虑。当同种钢材焊接时,焊接金属的机械性能和化学成分与母材相当;异种钢材焊接时,焊接材料应按合金含量较低一侧的钢材选用。选用的焊条药皮要均匀、无明显的裂纹、脱皮、表面无孔、焊芯无锈蚀等现象;存放时注意防潮、防雨、防霜及油类侵蚀。例如在西安市天然气高中压管网的设计中,钢管的材质均为Q235,高压管网设计压力PN=1.6MPa,选用DN630×8的螺旋焊缝钢管;中压管网设计压力PN=0.4MPa,管径≥DN325×6时选用螺旋焊缝钢管。

（2）管道及附属设备的安装及注意事项

前苏联掌握了一套先进的施工技术,拥有一整套自动化和机械化程度极高的施工装备,靠高度专业化的流水作业,合理的工程方案和严格的组织管理,具体包括:模块化施工技术。前闪光对接焊工艺;先进的移动式预制厂;先进的机械化施工装备,包括高速焊接机组、系列挖沟机、系列冷弯弯管机、系列吊管机、特重型运管机、履带式沼泽越野运输车等。我们在实际的安装过程中应该注意以下几个方面。

管道敷设布管时注意首尾相接,相邻两管口应呈锯齿错开,组对前应在距管沟边缘1m以外做好支撑,其高度为40～50cm;同时要对管内进行清扫,管内不能有杂物。管道敷设应尽可能在地面进行预制组装,把适当数量的管子和管路附件组合在一起,然后分段进行吊装连接,以减少焊口。根据运输和吊装机具的能力,以及现场的实际情况,保证管段的各组合部分在吊装时的牢固可靠,并使管道的挠度不超过管段长度的1/500。组装时避免强力对口,防止产生附加应力。管端如有轻度变形可用专用工具校正,不能用锤直接敲击管壁;当校正无效时将变形管段切除以保证管口椭圆度偏差在直径1%之内。

对口与焊接对口前应将焊接端的坡口及内外管壁20mm范围内的污垢、铁锈,毛刺清除干净,不能有裂纹及夹层等缺陷。两管的中心线要在一条直线上,管子和管件对口做到内壁平齐;等厚对接焊缝不超过管壁厚度的10%(≤1mm),不等厚对接焊缝不超过薄壁管管壁厚度的20%(≤2mm)。管子对口找正后,先用点焊固定。根据管径大小确定焊点数,每处点焊长度为8-12mm,点焊的高度为管壁厚度的2/3,点焊的操作工艺应与正式焊接相同。管道焊接时要垫牢,不能将管子悬空以避免焊缝在焊接及热处理过程中产生附加应力。

管道多采用多层焊接方式,施焊时层间熔渣应清除干净,并进行外观检查,合格后方可进行下一层焊。每道焊口必须连续焊完,两相邻焊道起点位置应错开20～30mm。露天焊接时,必须采取适当措施以保护焊接处不受风、雨、雪的直接影响。管道弯头的弯曲部分不允许有对接焊缝,焊缝与弯曲起点的距离大于管子外径一般不得小于100mm。钢板卷管对焊时,纵焊应互相错开100mm以上;并且焊缝上不能开孔连接支管。管道变径时宜采用偏心异径管,同时注意焊接时保持管底平齐。焊缝返修不能超过两次,母材上的焊疤,擦伤等缺陷应打磨平滑,深度大于0.5mm的缺陷应修补。凡是可以转动的管子,都应采用转动焊接,应尽量减少焊口及仰焊,保证焊接速度与焊接质量。焊完一道焊缝应在介质上游方向距焊口100mm处标出焊工代号,但高强钢不得打钢印。管道穿墙基时应设置套管,套管口应与墙面相平,套管内径比管道外径大20～30mm,间隙用沥青油麻绳或石棉绳填塞。套管内的主管上不允许有焊缝,套管不能当作支架来支承管子,要保证天然气管能在套管内自由移动。

法兰连接主要用于检修时需要拆卸的部位与带法兰的阀件和设备等,如果过多地用法兰连接,将会增加泄漏的可能并降低管道的弹性。天然气高、中压法兰一般采用平焊法兰,要求法兰表面光滑、无砂眼、裂纹、毛刺等以保证法兰强度和连接的可靠性。法兰与管子焊接时,法兰的密封面应垂直于管子中心线,其偏差度可用角尺和钢尺检查。平焊法兰与管道连接时,法兰的内外两面都要与管子焊接,以防止单面焊接时造成整个连接的突然断裂。法兰与法兰连接时应保持在同一轴线,法兰螺纹部分要求完整,无损伤,其螺孔中心偏差一般不超过孔径的5%,并保证螺栓自由穿入。螺栓紧固后应与法兰紧贴,不得有楔缝,需要加垫圈时,每个螺栓所加垫圈不应超过一个。法兰连接应使用同一规格螺栓,螺栓及螺母的螺纹应完整,无伤痕、毛刺等缺陷,安装方向一致,紧固螺栓应对称均匀,松紧适度,紧固后外露长度不大于2倍螺距。法兰垫片要求质地柔韧、无老化变质、分层及表面无折损,一般采用橡胶石棉板等。法兰不允许直接埋地或装在套管内,一般法兰连接处应设置检查井便于装拆。法兰与管道的焊缝或法兰之间的连接处,应离开支架200mm(个别对接焊缝允许离支架边缘50mm),最好能放在两支架间距的1/4至1/5处以保证最小弯矩。

波形补偿器安装一般在完成气密性及强度试验后才安装补偿器。波纹伸缩节安装时必须注意方向,一定要安装在球阀下方(按气流方向),以便阀门的拆卸和修检;同时根据当时的气温用支撑装置调整拉伸或压缩量,并与支撑装置一起安装在管道上,待管道支架固定好后,再将支撑除去。

(3)焊缝检查工作及形成焊缝缺陷原因

焊完后,对焊缝表面进行外观检测,焊缝表面不得有裂纹、未熔合、气孔和夹渣等缺陷,形成这些缺陷主要是由于以下技术不当造成的:①未焊透:主要是坡口开得不正确,钝边太厚,对口间隙太小,焊接速度太快,焊接电流太小,焊条熔点低,焊接表面有脏物等;②咬肉:出现咬肉会减小了焊接的基本金属厚度,使应力集中,降低焊件强度;③气孔:由于焊接速度太快或电流太大,焊条潮湿或摆动不对,表面有油脂,铁锈等;④夹渣:在多层焊接时焊渣清理得不干净,熔化金属粘度大;焊条药皮太重,焊条摆动不当而产生的;⑤裂缝:焊缝有硫、磷等杂质,或由于热应力集中,冷却太快形成的。天然气管道焊缝的内部检测要求进行100%的超声波探伤和X射线探伤,对法兰接口处要做磁粉探伤。中压焊缝的X射线探伤数量按15%抽检,高压管按20%抽检,抽查的焊缝中不合格者超过30%则加倍探伤,若仍不合格全部探伤,不合格的部位返修后仍按原规定进行探伤。对穿越道路、铁路、断裂带、桥梁、管件接头等处的管道均做X射线探伤。

(4)管道分段耐压试验

天然气管道用压缩空气作为试验介质,压力表的精度等级不应小于1级,而且压力表不应小于2块,分别装在管道两端。对于地形起伏变化较大处以试验压力以最高点压力为准。吹扫的管道长度不宜超过3km,调压设施不能与管道同时吹扫,吹扫的起点压力为0.1MPa,逐渐提高风速。强度水压试验压力为设计压力的1.5倍,当试验压力为2～3MPa时,分两次升压,在压力为50%试验压力时,稳压半小时,进行观察,若未发现问题便可继续升压直到试验压力。当试验压力大于3MPa时,分3次升压,即在压力分别为30%、60%试验压力。达到试验压力后稳压6h,并检查管道有无断裂、变形、渗漏等现象,压降小于2%试验压力时强度试验为合格[8]。强度试验合格后方可进行气密性试验并要求两种试验分开进行。气密性试验压力为设计压力的1.15倍,压力达到工作压力时,恒压保持24h,当DN≤300mm时,允许压降率为1.5%;若压降率超过上述数值时,应找到漏气处将其消除,然后进行复试直到合格。