天然气管道施工总结范文
时间:2023-03-31 10:52:31
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篇1
【关键词】天然气;带气接线;施工方法
在实际天然气工程的施工过程当中,进行天然气带气接线方面的施工主要是为了将新建的燃气支管和已经投入使用的燃气管道连接起来。但是由于有关这项施工的相关技术还不够成熟,因此极易在施工过程当中因为施工的不合理而引发安全事故,尤其是在对输气管道进行切割焊接工作的时候非常容易出现施工事故。因此,为了在一定程度上避免此类安全事故的发生,本文将探讨天然气带气接线施工的具体方法。
1.在进行天然气带气接线施工之前的准备工作
天然气是一种无色但是易燃易爆的气体。它的爆炸极限一般在4.5%到14.5%之间。在带气施工或者是接线的过程中,任何不当的操作方式或者是工作方法不对都会引起天然气管道的爆炸,对人身安全造成巨大的伤害。随着近年来天然气输送技术的不断发展以及各种新型材料的不断涌现,带气施工技术虽然还不是十分的完善但是已经趋于成熟。
因为天然气带气接线施工的主要目的就是为了将新建的天然气管道与已经投入使用的天然管道进行连接,并实现新建管道的正常使用。因此,一定会在施工过程当中涉及到天然气管道的切割、焊接以及钻孔等工作内容。这些施工内容对于整个施工工程都会产生严重的影响,一旦在施工过程当中产生一点点的失误都会引起串联结构的天然气管道发生爆炸事故。因此,在进行天然气带气接线施工之前一定要安排相关的工作人员到施工现场进行实地考察,明确施工地区已有天然气管道的数量以及位置,同时也要注意施工区域的地质条件等等。根据现场考察得到的数据来制定与之相适应的、具体的施工方案。在实际的施工当中,进行作业的施工人员一定要具备一些天然气带气接线技术的基础理论知识。
2.天然气带气接线施工中经常使用到的施工方法
在天然气带气接线施工当中,最为常用的方法就是降压法和不降压法。
降压法是通过在燃气低压管线上接引入或抽头等,(也就是把已投入使用的燃气管线压力降低之后,再利用焊接的方法将新建管道与原有的燃气管道相连接)。这种施工方法的优点是可以保证得到所需要煤气流通断面,但是如果采用这种方式施工的话缺点也是十分明显:不但会消耗大量的人力物力,同时施工的工期也相对较长。这会对天然气用户的正常使用造成一定的影响。
不降压法则是在降低天然气管道内天然气压力的同时利用气钻机在天然气管道上打一个洞(在进行此步骤操作的时候一定注意要严格按照施工设计的图纸进行操作)。以此来保证天然气可以在新旧管道中自由的流通。这种方式虽然可能达不到所要求的燃气断面,但是因为其施工的程序相对来说比较简单、也不需要花费过多的人力物力,最主要的是采用这种方式施工的话,工期也比较短,不会对用户的正常使用造成影响。
3.新增加的天然气带气支线的施工安装方法
在天然气的施工作业当中,带气接线工程新增支线以及接管施工的工作都是非常重要的工作。当施工人员安装好中压支线管之后还需要在高压输气管的近端设置一个符合相关施工标准的中压阀门井,这个阀门井的主要作用就是方便处理在今后施工中出现的相关问题。与此同时,施工单位也要安排好专业的技术人员来辅助施工人员按照图纸进行新建管道与高压管道的连接问题,确保管道下料的坡口与干线切割的口可以达到比较吻合的状态。除此之外,也要安排好专门的检修人员检查好天然气管道的阀门开关是否灵活、严密度是不是达到了相关要求以及参与施工作业的控制设备是不是达到了天然气管道的施工标准。
4.天然气施工中在接管带气方面的施工方法
在天然气带气接线的施工当中,相关的施工人员需要按照相关的天然气管道施工规定来进行管间作业坑的开挖工作。法兰短管、闸阀以及钻孔机是带压接管装置存贮的基本构成。在接管时,要将预制的法兰短管放在预先设计好的管道上,以此来保证阀闸和短管之间连接的严密性。然后再利用钻孔机在管壁上进行精确的定位。在将管壁片切下之后,施工人员就可以进行天然气带气的接管工作。在进行预制法兰短管的设置以及安装的过程当汇总,一定要注意在进行钢管接管工作的同时也要将DN400短管的一段和另一端进行焊接。然后再根据结构进行放样下料的工作。除此之外,在进行天然气管道切割与焊接的环节时也要注意管道内的气体进行排放降压处理,一定要将其控制在合理能够继续施工的标准范围之内,这样做的目的是为了可以快速的调整管道内的压力值。在进行天然气带气接线的施工过程当中,要结合具体的施工特点,尽可能避免出现由于电焊冲割导致天然气泄露以及在施工中由于管道内进入空气而引发爆炸的情况。
5.总结
随着社会以及经济水平的不断发展,人们对生活质量的要求也越来越高。所以在进行天然气带气接线施工的过程当中,一定要注意避免旧管道内混入空气、避免在施工的过程当中出现施工人员窒息中毒的情况。在对新建天然气管道进行清理工作的时候,一定要注意新管道内空气的残留情况,坚决杜绝在新的天然气管道内进行带火作业,同时也要通知相关的天然气用户不要用火点气。在保证可以安全使用天然气的基础之上,努力在最大程度上满足用户对于天然气的需求量。除此之外,施工单位也要采取相关的必要措施来提高天然气带气接线施工的安全程度,以期可以为天然气管道工程的施工作业提供更多可靠、安全且可行性强的建议。 [科]
【参考文献】
[1]金建波,韦新华,王瑾.某天然气门站管道带气开孔技术某[J].中国石油和化工标准与质量,2013.
篇2
关键词:石油;天然气;管道;质量
中图分类号:F407.22文献标识码: A
引言
伴随着我国国民经济水平的不断提高,其综合实力的提升,不管是在工民建项目建设中,还是在石油工业发展中对于管道工程的应用变得越来越广泛。石油天然气管道施工主要是指针对所有能影响到工程质量的因素进行综合、统一管理,以能够进行改进减少和预防管道事故的发生,有效合理的保证管道能够安全运行。在管道运行期间导致管道失效的主要原因,是在施工的过程中管道质量施工质量,加强管道质量主要从源头做起,这样能够安全有效的保证管道使用的年限和寿命,提高施工质量管理水平。
一、目前我国石油天然气管道施工所存在的问题
(一)管道开挖与回填问题
当前在我国石油天然气管道施工阶段管道开挖与回填存在着很多的问题,特
别是利用大型机械设备来实施压实工程的时候常常会出现地下管道弯曲或者变形等问题,比如在地下水位比较高的地下施工时由于没有进行排水管道的敷设或者其敷设不及时,导致管道的底部处于一种悬空的状态又如在天然气管道的回填阶段因其回填压实度未达到要求造成管道出现拱起现象湛者还会出现变形等相关的质量问题。
(二)焊接质量问题
焊接质量问题部仅是石油天然气管道施工中最常见的一个问题同时也是施工质量管理最为突出的一个问题。其主要表现为以下几个方面火渣、裂纹、没有熔合透、焊瘤以及气孔等正是因为这些问题的存在使得石油天然气管道在运行过程存在着很大的安全威胁。当其在投入正式使用的时候,若没有及时处理这些问题或者其处理不恰当,最终只能对管道进行更换这样在一定程度上增加了工程建设的资金
(三)穿跨越问题和防腐层补口问题
在石油天然气管道施工中滩免要穿越一些较为特殊的地段比如公路、江河湖
泊和铁路等在实际施工过程之前因未选择合理且科学的穿越路线,对其缺乏系统
的分析和计算导致穿跨越的不合理这样不仅加大了其施工的成本同时还不便于后期维护工作与检修上作的进行。
在施工过程中,其管道防腐层经常避免不了会产生一些伤口,而在进行防腐层伤口补救过程经常会避免不了出现各种各样的问题比如防腐层的搭接处理不当或者处理不够及时、其搭接的长度不够到位等。
二、石油天然气管道施工质量管理的相关策略
随着天然气资源的不断开发和广泛应用,我国天然气管道工程建设的加快,在国内对天然气管道的施工不断进行规范,并且管理和施工能力也在不断提高,但是由于影响天然气管道施工质量因素多,所以造成天然气管道施工仍然存在诸多问题,进而影响天然气管道运行的安全性。因此,采取有效的措施控制天然气管道施工质量是关键。
(一)认真检查原材料
工程中所使用的管件、材料等的规格、型号等要符合设计规定质量保证文件一定要有,例如使用说明书、商检报告应按照施工承包合同规定进行自购材料,如果承包上对材料没有规定的话,要保证材料的供购日期和质量,并且明确双力方的责任在进行验收、搬运和保管对业主供应的管件、材料等要依据合同的规定来进行验收不合格或未经入库验收的材料要严禁使用一旦发现不符合货单或设
计的相关标准要求的材料,对这样的材料做好标记进行隔离,书面形式向监理人员反映情况这些材料不能被动用在施工单位没有收到处理意见的情况下所有应用于工程上的管件都要进行技术合同的制定,并且检查验收厂家生产技术条件需要复检材料时,在业主同意的情况下,对材料的复查需要委托取得行业或国家主管部门相关资质的单位来进行在材料验收时材料管理人员如果发现材料有质疑,进行检查和探讨需要邀请工程监理人员、专业技术人员等,并且材料验收检查的记录需要填写如果材料经过复查、验收、检查是不合格的,那么施工单位有权拒收这些材料在有效期内使用各种检测计量器对材料进行检测,而这一器具要经国家授权机构或计量检定部门检定、标定、和校验在安装阀门前,要采用为工作压力1. 5倍的实验压力再次进行水压试验,在设计的时候,按照要求对安全阀门
进行调压。
(二)有效评估施工质量风险
施工中对工程做好风险评估是一份很重要的任务,这是确保工程能够安全完成的重要因素。这时就需要专业人才对工程进行一个专业有效的评估预测,让专业人士和技术人员加入其中,保证安全有效的完成工程任务。
此外,还要合理的分析工程项目,对项目女全、资源利用、设备的投入、意外事项及项目的环保风险等问题内容进行评估,同时还要考虑到项目财务资金预支对施工的影响。总之要做到对工程有一个全而的评估和预测,确保把工程项目的风险降到最低。
(三)合理控制施工进度
在对项目实行有效的风险评估后,就要开始对工程的运行周期进行合理的规划。通常来讲,根据施工进行的不同阶段,可将石油天然气管道的施工管理工作大致概况为三个部分规划、协调和控制。在整个工程的进度中介理将这三方面的工作融会贯通是重中之重。
这就需要做到,在工程实施前期,有合适的规划人对整个工程进行评估测算,合理安排和调度工程物资和施工设备,确保在工程的实施过程中能够及时到位。
同时,在施工的过程中要做到每一个项目之间都要协调工作,各部门各项目工程部门以及施工人员之间配合好工作。有了合理的规划和适度的协调,才能使整个施工工程顺利展开。
只有各部门各环节在工作中互相帮助和支持,严格按照工作流程和时间节点,掌握好施工节奏,保证施工项目的进度,才能尽量减少项目中的浪费与材料的损耗,使施工项目顺利进行。
(四)加强施工过程中的质量控制
1、做好天然气管道焊接工作
天然气管道焊接工作是管道施工中重要的环节,其也是衡量管道施工质量的重要标志之一。经研究表明,很多天然气管道事故与天然气管道焊接质量密切相关,因此,提高天然气管道焊接质量是非常关键的在管道焊接前,管子应采用特殊的机械对口器来组装,以保证管口对正,焊接间隙合格目前很多国家的管道焊接技术较多地使用惰性气体保护自动焊,其焊缝必须得到管子母材的强度,并且也不能有缺陷,因此,在管道焊接完成后要进行全而检查和试验,只有检查都符合要求后才能投入使用
2、加强管道技防措施
管道保护系统有音波侧漏系统、分布式光纤预警系统、PAPS振动声波预警系统推广应用PAPS振动声波预警系统的时候,对机械挖掘及盗油疑似事件曾先后6次进行报警,预警效果得到了很好的应用对管道沿线的人工挖掘和机械挖掘分布式光纤预警系统在报警和定位的时候能够达到精度小于500米,通过报警防止非法施工,管道的安全得到了有效的保护
3、做好管道防腐施工
在天然气管道腐蚀控制中防腐材料得到了广泛的应用,隔离管道与土壤是通过表层涂有的防腐材料来实现的,使化学反应的发生得到了有效地避免,最终实现防腐蚀,而且应用防腐材料能够提供必要的绝缘条件给附加阴极保护环氧粉末涂层、聚丙烯涂层、二层聚乙烯涂层是应用比较广泛的天然气管道防腐材料,它们具有良好的绝缘性能、抗渗透性能、防腐蚀性能、机械性能、抗阴极剥离性、粘结性,除了这些优势之外二种材料也有一定的缺点,如有安全隐患、工艺复杂等而缓蚀剂能够形成一层水性保护膜,使腐蚀的发生延缓或者减少,腐蚀速度降低,最终实现保护管道。
4、做好管道铺设工作
管道铺设的平稳程度是影响管道发生断裂的主要原因。铺设管道出现问题属于工程质量问题,涉及的原因也是多方面的,如:埋设的深浅度、管道上部负重量、埋设时土质的密度,以及积水等等原因,都是造成管道出现问题的原因。同时管道还受到自然天气等因素的影响,比如冬天受冻土的膨胀抬起。从上面的问题中综合考虑,要想提高管道铺设的质量,必须保证施工的质量以及技术的应用和施工人员的工作质量。
(五)特殊路段的施工
在此以山区段为例,运布管、便道修筑数山区段施工的难点,在坡度超过7度的山坡处设置临时堆管场地,汽车运输到此后进行二次倒运,对于单根管重量在500kg以下的小口径管线,可以应用对组人抬杠的方式来进行二次倒运和布管,这是一种有效、安全、简单的方法;对于500kg至3000kg的单根管,在进行二次倒运、布管的时候采用单斗挖掘机来完成,在挖掘机吊管爬行的时候控制纵坡角度在30度以内采用45吨级以上的吊管机对超过3000kg的单根管进行二次倒运、布管,在吊管机爬行的时候控制纵坡角度在25度以内施工便道建筑的原则是尽量少超占用地、最大限度的利用作业带施工便道路线的选择要根据实际情况,按照吊运管采用的方法在修筑的时候进行施工便道坡度的确定。
结语
由可见,要确保整个管道工程的施工质量,必须要在各个环节都做出严格控制:在施工前做好充分的施工准备,严格要求施工材料的质量,合理规划施工进度,建立严格的质量监管机制及合理的奖惩措施。同时采购相关检测设备确定第三方检测机构,做好对施工过程中每个环节工序的检查,根据检查结果对相关负责人进行奖罚,确保以最高的规格完成整个工程。通过总结过往的施工经验,如果是在施工过程中由于施工管理没有做好,出现人为的质量缺陷或者质量事故,将会给整个管道施工工程造成非常严重的后果,甚至会产生一些无法挽回的损失。因此,在管道工程项目实施过程中,正确的管理工作是确保工程质量的重中之重。
目前,我国已经进入石油天然气管道铺设的高峰期,只有在施工中加强管理,让施工人员在正确的管理模式下完成任务,把安全意识融入到施工作业中,才能最大限度的确保施工工程的可靠性,提高石油天然气管道施工质量水平。
参考文献:
[1]程家富. 石油天然气管道工程施工管理的探讨[J]. 低碳世界,2013,09:254-255.
篇3
关键词:城市;天然气;管道;安全管理
引言
二十一世纪以来,经济全球化的普及趋势越来越显著,得到了广泛的应用,在此背景下,我国的经济发展颇为迅速,天然气作为与人们日常生活有着密切关联的产业也在不断发展壮大。然而,世界上的一切事物都包含着两个方面,这两个方面既相互对立,又相互统一。矛盾即对立统一。矛盾具有斗争性和同一性两种基本属性。天然气在为人们生活带来方便的同时,也存在着一定的威胁,严重时甚至影响著人们的生命健康安全。近年来,天然气安全事故时有发生,产生原因多种多样,给人们的生命财产造成了不必要的损失。基于此,相关部门要加大对城市天然气管道管理的力度,并针对管理中存在的问题和缺陷进行分析和研究,根据城市天然气管道运行的实际情况提出切实可行的解决对策,从而保障天然气管道能够安全地运行。
1 城市天然气管道管理中存在的问题
1.1 突发事件处置能力不够
近年来,城市天然气突发安全事故的概率持续增长,是天然气企业不可避免的现象,究其原因,主要是因为燃气企业对突发事件的处置能力不足,在日常工作中没有根据天然气管道运行的实际情况事先制定突发事件的应急措施,导致在发生安全事故时不能及时有效地处理,造成了巨大的经济损失和资源浪费。应急处理措施主要是根据平时天然气的具体情况而制定的,在发生突发事件时,最常见的应急措施主要有切断气源、扑灭初期火灾、防止蔓延、保护周围重要基础设施等等。但是目前由于天然气事故时有发生,应急措施准备的不充分,相关应急装备和资料也存在制约,不能针对事故发生的原因查明情况,导致天然气事故处理存在很大的盲目性,进而造成恶性循环,严重危害着人们生命财产安全和周围重要设施。
1.2 缺乏相关安全培训
工作人员是城市天然气安全运行的核心力量,具有不可替代的作用和地位,因此他们必须要具有较高的综合安全生产素养,才能使得天然气更加安全、科学地生产。这就需要相关部门加强对天然气生产人员的安全培训和教育学习,以此提高他们的安全意识,并认识到天然气安全生产的重要意义。但是就目前而言,城市天然气企业还缺乏对生产人员管理人员的相关安全培训,导致他们的思想意识较低,管理理念也没有创新。因此,相关企业和部门必须要明确安全培训的现实意义,使得工作人员在培训中不断学习和创新,转变传统的思想意识,善于推陈出新,创新天然气管道安全管理工作模式,建立良好的且适合企业发展的安全管理体系,并在工作中严格安全管理制度进行,提高自身工作能力。
1.3 缺乏科学规划与有效的监管
城市天然气生产过程中,相关部门缺乏科学的规划,且没有重视到有效监管的重要性,导致城市天然气管道在实际建设时存在管线设置不合理,施工过程与最初的设计效果存在偏差,为了不耽误施工进度,不得不变更初始设计方案,新老管线相互交叉叠加,从而为天然气管道埋下严重的安全隐患。由于天然气生产过程繁琐复杂,需要大量的地下管线,且管线种类也多种多样,缺乏有效、统一的管理。另外,各部门之间缺乏沟通和交流,不能统一协调,规划不合理,在一定程度上造成了较为恶劣的现象,不仅导致天然气地下管线无法正常运行,而且还使得道路的使用寿命大大缩短,给城市交通以及广大人民群众的日常生活带来了严重的负面影响,阻碍了城市建设的进一步发展。
2 保障天然气管道安全运行的对策
2.1 充分认识天然气管道安全管理的重要性
由于近年来天然气管道受到损坏的事件经常发生,在极大水平上造成了天然气安全事故,严重损害着人们的生命健康安全以及公共设施。因此,天然气企业应该联合相关部门加大宣传力度,促使人们充分认识天然气管道安全管理的重要性,以严谨认真的态度做好天然气管道管理工作,消除其中存在的安全隐患,确保天然气管道安全运行。意识对物质具有反作用,正确反映客观事物及其发展规律的意识,能够指导人们有效地开展实践活动,促进客观事物的发展。歪曲反映客观事物及其发展规律的意识,则会把人的活动引向歧途,阻碍客观事物的发展。城市天然气企业中的员工是其关键人员,只有确保他们具有较高的安全意识,意识到安全生产的重要性,才能更好地为企业发展提供坚实的基础和前提。基于此,相关企业要切实做好员工的安全教育及培训工作,培养他们的安全意识素养,并将保障人们生命健康安全以及社会秩序作为工作的主旨和核心,并对天然气管道的施工过程进行严格的把控,将安全主旨贯穿于整个施工过程。
2.2 强化对天然气管道施工的问责力度
为了防止天然气管道安全事故的发生,必须进一步加强天然气管道安装及施工质量的监管工作,强化对天然气管道施工的问责力度,采取有效措施,努力提高天然气管道的安装及施工质量。在天然气管道施工过程中,除了明确工作职责和工程质量要求,进一步完善工程施工监理制度之外,还要根据工程质量要求,提高天然气管道施工人员的质量和安全意识。在天然气管道施工中,应当让施工人员明确相关材料、设施,以及施工环节的质量控制标准,确保天然气管道的施工符合相关标准要求,消除天然气管道施工中的安全隐患,从而延长天然气管道的使用年限。
2.3 提高与完善天然气开发过程中安全监督监理队伍素质
有效的安全监督管理机制是天然气科学合理开发的基本保障,并与实际工作进行有效结合,安全监督管理工作是天然气安全生产的基础和前提,也是安全控制管理的首要目标。在天然气开发过程中,首先要保障安全监督管理队伍的综合素养达到一定的水平,尤其是管理层面人员要具备较高的综合素质,确保日常开发工作的顺利安全开展。因此,在天然气开发时,要不断提高与完善安全监督监理队伍的素质水平,旨在安全生产、安全监督。
3 结束语
随着经济的快速发展以及社会化进程的不断加快,我国的城市化需求与日俱增,国民经济持续增长,人们生活水平不断提高。天然气作为人们生产生活不可或缺的产业,其发展水平也在不断提升。然而,任何事情都具有双面性,事物是不断发展变化的,要用科学发展的眼光看待问题,天然气企业在发展的同时,天然气管道管理中还有一些问题和不足,需要相关管理人员不断分析和学习,不断丰富自身综合素养以及管理理念,善于创新,在日常工作中结合实际总结经验教训,有效提高城市天然气管道安全管理水平,从而为我国的城市化建设和发展做出贡献。
参考文献
[1]王海燕.城市天然气的安全供应技术现状及建议[J].中国石油和化工标准与质量,2012(12):209.
篇4
关键词:天然气管道;施工;焊接;质量
中图分类号:TE97 文献标识码:A
社会发展对天然气资源的依赖程度不断增强,天然气管道的建设也已经初见规模,并且还在不断的建设中。管道施工质量的提高是保障天然气输送的前提,而施工中焊接质量又是管道施工中的一项重要技术工艺,焊接质量的优劣对管道的安全具有决定性的影响,所以加强对天然气施工焊接质量的控制是重中之重。
一、天然气施工中的焊接控制
(一)焊接质量控制概述
天然气管道经过焊接,在焊接后还要检验其强度和严密性,检验包括对焊接的外表进行初步检查以及焊接内部的质量检验,经过检验符合要求才能投产使用。
在实践中对焊接质量的检查以施工工程的监理进行外观检查,同时焊接内部的质量检验依靠的是无损检查单位的检查, 从准确性和可靠性来看,监理人员的直观检查以及无损检查单位出具的检查报告是否符合国家的相关标准规范都影响着管道焊接质量。焊接质量的检验一定要符合设计规范和行业和国家标准,还要引入第三方的审核制度,严格确保焊接的质量。实践中通过第三方的检验可以提高技术的交流和进步,提高焊接整体的质量水平。
(二)目前焊接中存在的问题
在天然气管道施工中焊接技术虽然取得了较大的发展,但是技术上还有不完善的地方,焊接过程中出现的问题主要有焊接表面的问题如咬边、焊接内部问题如夹渣和气孔等,焊接的问题使得钢管焊缝的承载能力下降,安全缺乏保证。焊接中的问题多是由于焊接的技术人员操作不符合要求或者焊接技术存在不完善的缺陷,对于这些焊接问题经过无损探伤检查后可以采用退修的方法予以修理消除。
所以提高焊接质量,减少焊接中的问题,需要提高焊接技术人员的专业焊接水平,提供适宜的焊接工作环境和设备,完善焊接技术。
二、天然气施工现场焊接质量控制的措施
(一)遵守焊接规范
首先制定严格的焊接规范,报有关部门审核,在具体施工执行中要严格按照审核通过的规范进行操作。在施工现场将焊接操作规程进行公开张贴,并组织焊接工作人员进行学习,使工作人员严格按照规范进行操作,确保焊接质量。同时规范规程也是监理人员进行检查监督的依据。
(二)焊口的质量检查
焊口是焊接最容易出现问题的地方,对焊口位置的质量检查对整个天然气管网来说都是关键,所以焊口的质量对管道的安全运行非常重要,对焊口的安全检查就显得非常重要。笔者在此建议使用百分百X射线照相对焊口进行检查,虽然这种检测成本较高,但是这一检查技术高效精准,能够准确检查出焊口的问题,能够及时发现焊口问题并予以修整。检测费用的增加远比造成事故带来的损失要少,也会减少事故所带来的其他不良社会影响,所以先进的检测技术和设备是需要引进并投入使用的。
(三)通过焊接预热避免焊接接头缺陷
焊接中一旦有缺陷将对整个管道的焊接质量产生影响,而在焊接质量的评定中关键一点就在于对接头的质量评定。评定焊接接头的质量要看其缺陷的性质、大小和危害程度等,按照相关的规范,焊接接头不应当存在裂纹,这是保证天然气管道正常运行压力负载的前提。经过对实践中焊接接头存在的原因进行分析,在防止裂缝产生的措施上采取低氢焊条是一种较为有效的方式,但是在焊条的保存上需要的条件要求高,使用上并不方便,所以这一技术方法并不具有普遍的应用性。所以在此笔者建议对焊接接头进行预热处理。焊接接头的预热应当按照焊接规范标准,一般来说不应当低于50℃。经过实践应用预热处理焊头的方法能够有效避免裂纹的产生,对管道的安全有积极意义。
(四)应用对口器来保证管道准确对口
焊接质量还与管道对口有重要关系,在这一问题上笔者建议使用对口器。管道对口器的使用不但能准确对口,还能确保对口周围能够均匀受力,防止对口中发生错边,这样严密均匀的对口就能保证焊接质量。
(五)引入检查监督机制
对焊接质量的检查监督,除了工程内部的监理部门按照工程的规范和标准进行监督检查外,还应当引入并应用第三方对焊接质量的检查和评定,从而为焊接质量多一层保护力度。上文已经提到第三方的检查评级主要是对焊接内部的拍片审核,即无损检测单位的拍片要受到第三方的检查,这在某种程度上能够促使其提高拍片质量,使相关技术人员更加认真负责的执行质量监督。
三、焊接材料的控制措施
首先要对选购的钢管进行严格的检验,钢管的订购一般都经过了设计施工单位的选择,在型号和质量上也有特殊要求,所以对于进场的钢管一定要按照订购合同和工程所需的质量标准进行严格检验。进场检验包括对钢管外表的检查和其相关证书文件等的检查,只有经过检查合格的钢管才能正式投产使用。
其次对焊接材料的管理要制定严格的规章制度并确定执行,焊接材料管理主要包括焊接材料的检验、存储、运输和使用等。在焊接材料的检验上要按照钢管的检验流程进行严格的检验才能收货;在焊接材料的存储环节,要按照材料的特性和库房的自然环境特征进行科学合理的摆放危险物品还要设置警示标志;焊接材料的保管要由专门人员负责,凭相关的进出凭证领取和送交材料;焊接材料的运输也要遵守轻拿轻放的要求,避免材料受到损坏。
结语
天然气管道的施工焊接对整个管道的安全运行有重要影响,所以加强对焊接的质量控制意义重大。对此我国制定了相关的规范标准,施工单位在执行中一定要按照国家标准严格执行,提高管道的焊接质量,有效确保天然气管道的运行安全,保障天然气供应的稳定与安全,为用气单位提供更加优质的服务。在今后的焊接工作中要继续提高焊接技术,总结经验,加强规范标准的应用,为提高焊接质量做好各方面的参照标准和技术支持。
参考文献
[1]张伟,试论天然气管道施工技术的安全隐患及防治措施[J].工程技术,2010(16).
篇5
关键词:天然气;长输管道;管理问题;措施
中图分类号:P744.4 文献标识码:A 文章编号:
一、天然气长输管道工程建设的概念及特点
天然气长输管道工程是指那些长距离、大口径、高压力天然气输气管道建设工程。天然气长输管道工程一般包括线路、站场、自控、通信、仪表及相应附属工程等。其特点包括以下几个方面:
(1)天然气长输管道工程与一般工程项目相比较,不仅投资大、建设周期长,其工程质量要求也相对较高。天然气长输管道经常在露天施工,其施工线路相对较长、点多面广、社会依托性相对较差,常会受自然环境及人文地理环境的影响,使得天然气长输管道工程建设管理难以顺利进行。具体来说,天然气长输管道工程在实际施工过程中,其场地和工作人员比较分散,势必会加大施工组织难度。受施工场地的影响,工作人员常会临时居住在帐篷或民居中,其生活设施也不够完善。施工区域内人员比较复杂、流动性大,使得相关工作人员的健康及医疗得不到保证。加之施工作业面大部分比较狭窄,交通不便,加剧了施工安全隐患;
(2)天然气长输管道施工过程中,常会用到很多机械设备,但是因施工地点地形复杂,使得设备运行过程中,常会有一定安全隐患存在;
(3)在施工过程中常会穿越河流、河谷及峡谷穿越,虽然施工过程中,根据不停的地质地貌用穿越、爬越、隧道及盾构方等方式铺设相应管线,但是其施工难度仍然很大,有些施工地段需要进行相应爆破作业,这就加剧了安全隐患;
(4)管道在施工过程中,要剔除相应植物、对地表进行开挖及穿跨越河道、隧道挖掘及施工变道的挖高垫低、管道和设备及相应辅助材料的运输和临时堆放等,这些工作对周围的环境影响是比较大的。在这种情况下,就应该对天然气管道建设进行相应管理与控制,使天然气管道能顺利运行。
二、天然气长输管道建设工程管理中存在的问题
2.1管理方面的问题
(1)管理制度落后。天然气长输管道的管理制度与市场经济建设的管理理念有关,而由于过于限制于天然气施工企业 ,因此在管理制度上存在着很大的缺陷,制约了天然气长输管道工建设。
(2)工程现场管理的控制力。施工监理难以发挥应有作用,没有对工程现场进行严格规范与要求,造成施工秩序混乱,现场管理的控制力低下,严重影响了施工的质量以及进程。
(3)缺乏高端技术人才。相关技术人员的能力不足,不能够满足施工过程中的质量以及技术要求。
2.2安全方面的问题
(1)自然因素。1)自然灾害。由于天然气管道跨越范围广,因此要经过不同的地区 ,很多地区地质灾害严重,会对管道造成一定程度的损坏。2)管道自身质量上的问题也属于自然因素,其能够造成管道施工过程的锈蚀 、刮痕以及地下水污染等危害 。
(2)人为因素。1)天然气资源供应没有保障 ,受到国家政治因素与经济因素的很大影响。2)违法犯罪分子在天然气长输管道工程的建设过程中进行破坏,使管道安全成为一种隐患。3)由于天然气管道途径不同的地区 ,因此部分地区的人们思想落后,偷气盗气的现象颇为严重,造成天然气长输管道建设工程的安全隐患。
三、加强天然气长输管道工程建设管理和控制措施
3.1 落实生产安全责任制
在开展天然气长输管道建设过程中,企业领导必须高度重视其管理工作。在施工建设开始时,就应该将生产安全责任落实到项目各方,同时项目各方也要做出相应承诺并建立相应责任制,将安全责任具体落实到个人,使全体员工都能意识到安全管理的重要性,以便为以后的工作中重视安全工作。最终施工企业应该建立风险管理技术和风险管理体系一体化,这样科学有效的管理技术能为相应管理体系的实现提供保证,也应该建立管理与项目过程发展一体化。毕竟风险存在于整个工程建设中。因此,在落实生产安全责任制的时候,就应该从整个项目过程着手,并及项目发展为依据,将安全生产责任落实到实处,以保证长输管道建设顺利进行。
3.2 做好风险评价和治理工作
在天然气长输管道建设管理中,风险评价是天然气长输管道建设管理的基础,而风险防范则是天然气长输管道建设重要手段。只有充分发挥风险评价和治理作用,才能保证现场管理顺利进行。在实际工作中,应该不断的增强预防为主概念,不断的提高员工风险意识。同时施工单位在应该做好管理警示牌和标语,并根据现场施工作业面和风险等级位置的不同设置警示标志和标语,以提示和引导员工行为;在施工过程中,在作业周围拉上防护带,阻止非工作人员进入现场,以保证施工现场安全。工程监督人员在实际监督过程中应该做好相应记录,并按照日周月进行相应总结,一旦查出相应问题,就应该对其进行相应分析,找出其问题根源并制定相应措施,以避免相应事件重复发生。
3.3 加强对点面重点控制
对于天然气长输管道建设来说,其投资规模大,技术要求高,事故环境复杂。在这种情况下,必须从施工整体着手,对工程安全生产进行全方位、全过程管理。只有这样,才能更好的降低事故发生率。在实际施工过程中,施工单位应该根据相应文件精神号召,将隐患和管理结合起来,对重点工序和关键点进行重点控制,在此基础上将点面有效的结合起来,将管理标准置于重要位置,使保证措施得到强化。为了更好避免事故发生,可以采用灵活的方案,以降低施工方案风险性。在技术、工艺及措施保证安全上,应该加强现场监控并及时对关键点进行相应评价并制定和完善相关消减措施,将相应措施落实到实处。此外,针对分散、施工战线长及机动车辆多等工程建设特点,做好现场保护和施工安全,同时也应该要求施工单位对司机进行安全教育。
3.4 加强环境管理
在天然气长输管道建设施工过程中,常会剔除周围植物,这就会使管道沿线植被受到严重破坏,严重的时候还甚至会影响沿线居民的正常生活。在这种情况下,施工单位就应该加强对环境管理,保护周围环境。在施工期间,施工单位可以和环保部门合作,建立完善的管理体系,以保证沿线周围环境。也可以以各种宣传方式加大宣传力度,使相应施工人员认识到保护环境的重要意义并使其积极参与到环境保护工作中来。
3.5 加强风险防范
天然气长输管道在建设过程中,常会受到外界环境和内部施工的影响,而使天然气长输管道出现相裂缝或腐蚀导致天然气管道漏气。一旦出现这种问题,必然会给周围的生态环境带来不同程度的破坏。为了避免这一现象,延长管道使用寿命,就应该在天然气长输管道工程设中采用经济适用的防腐方案、安全施工,加大对天然气管道安全宣传力度,以降低天然气长输管道风险事故发生概率。
四、结束语
总之,天然气的长输管道工程建设管理有利于保证天然气的安全顺利传输,有利于保证其在传输过程中的系统性操作 ,因此应该对其加强建设管理与安全控制,保障了人们的显性与隐性利益。
参考文献
[1]侯红,彭涛.浅议天然气长输管道系统的运行管理[J].城市建设理论研究.2011.(27).
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[关键词]天然气;管道腐蚀;阴极保护
中图分类号:TE988.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)09-0372-01
在天然气管道保护方面,多是选择的阴极保护。主要是通过电化学方式使得管道阴极极化,从而使得处于地面中的钢管能够不会受到水分和土壤的腐蚀。这种方式是通过埋地钢管跟外加的辅助阳极电性进行连接,因此是牺牲了阳极材料的腐蚀,进而实现了管道的寿命延长的目的。当前社会中先后发生过很多管道腐蚀事故,给生活带来极大的安全隐患。所以研究天然气管道腐蚀与阴极保护,对社会的发展需要拥有重大的意义。
一、管道腐蚀认识
世界范围内,管道腐蚀都是常见的难题之一,通常其出现存在着电化学和化学的原因,在天然气管道腐蚀中常见到是内壁腐蚀和外壁腐蚀两种。
(一) 内壁腐蚀
所谓的内壁腐蚀原因,主要在于输送管道在运送天然气的过程中,由于天然气内在的水分会形成一定的亲水膜,进而容易出现电化学腐蚀的情况。这与天然气中存在的氧、硫化氢以及二氧化碳等化学物质一同造成了内壁腐蚀的情况的出现。两者在与管道中的金属元素接触之后,就会产生化学反应,进而形成化学原电池,腐蚀管道内壁。再加上天然气本身就具有一些腐蚀性的化学元素,这样就加剧了天然气管道内壁腐蚀。
(二) 外壁腐蚀
所谓的外壁腐蚀通常发生在埋地或者是管道架空时候,由于收到环境的复杂性影响,很容易发生化学腐蚀以及电化学腐蚀,当管道埋入地下的时候,会发生化学腐蚀,使得其管道外壁变薄,但这对于天然气管道穿孔影响有限,但是电化学腐蚀则会局部性的腐蚀,造成了天然气管道表面凹凸不平,产生穿孔情况。
二、天然气管道腐蚀的防御措施
针对天然气管道腐蚀的问题,经过多年的研究,总结了一些有效的方法,在我国领域主要采用的方法包括了绝缘层防腐法、排流保护法、保护性涂层、新材料选择以及电极保护法等。
(一)绝缘层防腐法
该方法就是在管道上涂抹上一层绝缘层,如玻璃布、沥青等绝缘物质。这样把管道包裹起来,使之能够与土壤隔离。避免了管道跟土壤的接触,从而有效的减少腐蚀的发生。因此对于绝缘层物质就要求比较高,需要完整无损,同时能够具有很强的电绝缘性能和隔水性能。防止土壤中的电解质渗透到管道上,进而产生电化学腐蚀。绝缘层需要满足要求:第一黏贴处保证完好,具有良好防水性和稳定性;第二材料要抗腐蚀便于施工。物质材料的选择通常有沥青、聚氯乙烯等。在官道上涂抹碳防腐材料最为流行,碳具有稳定性,不易发生化学反应的优势。
(二) 排流保护法
该方法是通过地下杂散的电流方式来避免发生管道跟突然的直接接触产生腐蚀。主要原理过程就是将管道排流导线的排电流跟电气化铁路钢轨以及变电站的阴极相同,在管道中杂散的电流不经过土壤的情况下,使得导线引流来完成对管道防腐的需要。
(三) 保护性涂层
在天然气的长输管道中使用该方法比较频繁,根据喷涂的位置不同可以将其分为内涂层和外涂层两种。内涂层的主要作用就是用来减少输差。所以内涂层需要具有表面光滑、粗糙感低、耐磨强、硬度大、附着力强等特点,同时还有在采用先内后外的施工方案的时候,需要内涂层具有耐短期高温的优势。
三、天然气管道实行阴极保护的分析
相对来说通过阴极保护这种方式成本相对较低,并且在延长管道寿命方面能够达到几倍甚至几十倍的效果,其经济效益不言而喻。虽然当前在阴极保护方面还是处于一个初期的开发阶段,但是在其他部门,如石油等已经开始了阴极保护的实践。其为天然气管道开展阴极保护提供了丰富了经验,目前石油行业已经形成了一套标准的阴极保护技术。在近年来也相继在全国各地开始投入使用,为城市天然气的管道阴极保护提供了研究的基础。同时,国外在该领域研究也为国内使用提供了借鉴。
(一)城市天然气管道阴极保护的作用
当前国内面临着天然气管道腐蚀情况逐渐严重的问题,仅仅靠过去传统的方法很难从根本上消除管道的电化学腐蚀。而阴极保护这种方式,其原理是根据电化学腐蚀原理,使得埋地钢管能够全部处于阴极区域不会受到腐蚀,是非常好的仿佛方法。且应当在使用过程中与绝缘层防腐法结合使用。事实已经证明,在城市天然气管道防腐蚀时候,采用涂覆绝缘层的方法和阴极保护法,双重技术,能够达到非常好的效果。这样管道的安全性将会大大的提升,也使得管线的使用寿命比涂覆绝缘层更为延长一倍,使用这种方法,管道故事明显减少,并且成本降低,经济效益得到了提升。
(二) 天然气管道阴极保护在城市中的应用
近年来,天然气管道阴极保护在城市中引起了极大重视。目前发生的天然气管道腐蚀穿孔事故,分析其原因大部分都是服饰店局部的绝缘层质量比较差,导致出现了穿孔问题,但是大部分的阶段还是好的,运行也正常。可见天然气管道阴极保护方式效果显著,对于城市中输配管网的阴极保护措施早期的使用,因为受到了资金的限制,仅仅只能够采用绝缘层防腐法,并没有使用阴极保护,所以使得天然气管道出现腐蚀穿孔泄漏等问题。但是近年来在国家经济发展以及城市相关部门重视之下,天然气管道阴极保护得到了极大的关注,逐渐增加了对阴极保护技术 投入,有效的延长了管道的使用寿命,节约了相当大的抢修和维修成本,实现了经济效益和社会效益的双重收获。
四、结论
当前国内人们已经开始认识到通过防腐绝缘层和阴极保护措施的联合,能够达到最为经济、合理的效果。防腐层很难能够保证在生产、运输、施工中不受到任何的损害,所以不可能将管道跟腐蚀环境以及介质完全的隔离。要维持有效的防腐效果,就需要跟阴极保护合作。阴极保护对腐蚀反应拥有着极大的干预效果,通过阴极极化的电化学手段,保证了管道不会收到腐蚀,延长了天然管道的使用寿命。
参考文献:
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【关键词】 跨越,天然气管道,技术处理
1. 项目概况
临吉高速公路工程位于山西省西南部临汾市内,路线起点于临汾枢纽互通顺接长临高速并衔接大运高速公路,终点在临汾市吉县壶口跨越黄河进入陕西省境内。该项目是国家高速公路网“7918”规划方案第六横的重要组成部分,同时也是山西省规划的“人字骨架,九横九环”高速公路网主骨架中第八横(黎城下湾至吉县壶口)的重要组成部分。它是山西省西南部地区西通陕、甘、宁,东达京、津、冀的重要战略通道,对加快山西经济和旅游业的发展具有重要意义。
2. 天然气管道保护方案的选取
南辛店互通立交位于襄汾县内南辛店附近,主要作用是方便襄汾县境内南辛店附近的车辆上下临吉高速。互通区地形平坦开阔,无重要地物控制。该互通设置为B型单喇叭互通,匝道布设采用上跨主线,与被交二级路平交的形式。
在互通区K173+419、AK1+138.6附近有一条天然气管道,直径约30cm,方向分别为前进方向右偏角126.6°、96°,原先为暗埋,位于地下约2~3m。(如图1)
关于管道保护方案,最初设计组提出,使用一根Φ60cm的钢管外穿天然气管道,埋置于高速公路填方路基之下,从而保护管道。经与山西天然气股份有限公司联系沟通,对方提出两点:1)天然气输出地为侯马市,主要为居民生活之用,必须保证24小时畅通,不允许中断;2)外穿钢套管的方案不可行,所制定方案应保证日后管道可以实施例行检查和维修,即要方便工人进入。为此,设计组重新指定了方案:在与高速公路相交处路基下方,均做钢筋混凝土盖板涵,吊装盖板之前,将涵洞内虚填土方,并将洞口砌筑封死,以后维修打开洞门即可。
3. 互通区的地质特点及涵底处理措施
本互通区内分布的第四系上更新统马兰组(Q3m)黄土,主要由粉土、低液限黏土和粉质黏土组成,土质较为疏松,大孔和虫孔发育,具有垂直节理,具湿陷性,根据探孔取样进行湿陷性试验,结论为属于Ⅱ级非自重湿陷性黄土,湿陷量347.02mm。
在上覆土层自重应力作用下,或者在自重应力和附加应力共同作用下,因浸水后土的结构破坏而发生显著附加变形的土称为湿陷性土,属于特殊土。在湿陷性黄土地基上进行工程建设时,必须考虑因地基湿陷引起附加沉降对工程可能造成的危害,选择适宜的地基处理方法,避免或消除地基的湿陷或因少量湿陷所造成的危害。
不同于其它涵洞,这两处天然气保护涵洞由于天然气管道的存在和特殊保护要求,而不能使用常规的灰土挤密桩、强夯等工艺来消除湿陷性,必须进行特殊设计。
K173+419、AK1+138.6填土高度分别为4.3m、8.7m,基底承载力要求分别为不小于250KPa、不小于350KPa。为消除黄土的湿陷性,提高地基的承载力,施工图在涵底设计50cm三七灰土,灰土下再换填2m厚砂砾垫层。
4. 天然气管道保护涵的尺寸拟定
为方便日后维修,管道保护涵高度设计为2m,将管道放置于涵底铺设的50cm厚细砂内。
K173+419涵长72.02m,经挖探,该处管道为折线布设,准确位置尚不明确,因涵洞较长,考虑管道的折线变化,保护涵跨径拟定为4m,由于涵顶填土约4.3m,涵洞基础高、涵身宽度、盖板厚度分别拟定为1m、0.9m、40~44cm,见图2。
AK1+138.6涵长42.51m,经挖探,该处管道基本为直线,保护涵跨径拟定为2m,由于涵顶填土约8.7m,涵洞基础高、涵身宽度、盖板厚度分别拟定为1.2m、1m、32~34cm。
5. 天然气管道保护涵施工工艺及注意事项
5.1 开挖基坑
要求分段开挖,一次开挖长度约8m(两个涵身段),且挖开管道之后需将管道临时支起。见图3。
5.2 基底处理
涵底必须人工夯实,施工完成后,换填200cm厚砂砾垫层,每层松铺厚度25cm,要求均匀、密实,压实度≥96%。换填砂砾施工完毕后,进行三七灰土垫层施工,每层按照松铺厚度15cm摊铺,压实度≥96%。
5.3 基础施工
按照设计尺寸加工并绑扎基础钢筋,绑扎时要与涵身预埋钢筋连接牢固,模板安装需对其平面位置、顶部高程、节点联系及纵横向稳定性进行检查,确认无误后浇筑混凝土。
混凝土浇筑注意事项:浇筑施工前将模板内的杂物、积水等清理干净,检查混凝土的坍落度及施工和易性,符合要求方可进行浇筑施工。采用溜槽将混凝土浇筑入模,每层按照30cm水平分层进行浇筑。上层混凝凝土在下层混凝土初凝或能重塑前浇筑完成。浇筑完一层后,及时用插入式振动器振捣。每层使用两根振捣棒,连续振捣密实,振捣棒在每一处的持续时间以拌和物表面混凝土停止下沉,不再冒出气泡和表面呈现平坦、泛浆为限。不宜过振,也不宜少于30s。振动棒的移动间距不大于50cm,与侧模保持50-100mm的距离,并插入下层混凝土50-100mm。振捣结束时对低洼处予以人工找补,使基础混凝土表面平整。
混凝土浇筑要连续进行。
混凝土浇筑完毕,用木抹子抹平表面,待混凝土收浆后洒水进行养护。
5.4 涵身施工
涵身按照沉降缝划分分段浇筑。涵身模板采用定制加工的组合定形钢模板进行模板拼装施工,模板内部尺寸控制准确,模板之间采用螺栓进行连接,相对的两侧模板之间用双钢管配合燕尾卡进行固定,模板周边用钢管支撑稳固。混凝土浇筑施工过程中,随时对模板稳定性进行观测,发现有超出允许变形偏差的可能时,要及时进行纠正。
5.5 盖板预制及安装
盖板预制包括钢筋加工及安装、模板安装、混凝土浇筑及养生三道工序。
预制盖板在混凝土达到设计强度的85%后,移运到堆放场地,涵台施工完毕达到一定强度后,进行盖板安装施工。
安装前检查支撑面是否表面平整无杂物,首先在涵台顶部铺设厚度不小于1cm的油毛毡垫层;然后依照从右向左的顺序用25T吊车依次将盖板吊装就位,安装过程中安排技术人员逐板检查板与支撑面是否密合,板与板间的缝隙是否与沉降缝吻合,若发现不符合要求,要重新安装就位。盖板与涵台的接头必须用小石子顶紧填塞M10水泥砂浆。
安装完毕后,采用M20水泥砂浆填充台背与盖板间的间隙。当其强度达到设计强度的70%时,进行台背填土施工。盖板顶、台顶防水层采用涂热沥青两度,每度1~1.5mm,两度间铺油毡纸一层。
5.6 涵洞进出口采用砖砌封口。
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【关键词】天然气管道 冻堵
1 冻堵原因分析
天然气管道冻堵主要是由于管道内形成了天然气水化物。天然气水化物会减小管道的流通面积,甚至会堵塞管道、阀门及其它附属设备。管道内天然气水化物形成条件主要有以下几点:
(1)天然气必须处于适当的温度和压力条件下。
(2)天然气必须处于或低于水汽的露点,出现“自由水”。
(3)气体处于脉动、紊流等激烈扰动。
2 预防天然气水化物形成的基本措施
2.1 天然气管道及设备的保温
天然气水化物形成的一个必要条件就是天然气必须处于或低于水汽的露点,所以在管道输送天然气时对气体进行有效的保温也是预防天然气水化物形成的一个有效措施。在设计施工时,低压燃气管道一般应敷设在土层冰冻线以下(北纬45度的土层冰冻线一般为2米);在调压计量撬等设施内使用电伴热来预防天然气水化物的形成;在条件允许的情况下,给土层冰冻线以上及进户的低压燃气管道制作外保温以达到保温防冻的效果。
2.2 气源的气质处理
减少天然气中的水分,对天然气进行脱水处理,使天然气中水分含量降低至不能够形成天然气水化物的含量。根据《输气管道工程设计规范》(GB50251-2003)中规定:水露点应比输送条件下最低环境温度低5 ℃进行确定;和《天然气》(GB17820-1999)中所规定:在天然气交接点的压力和温度条件天然气的水露点应比最低环境温度低5 ℃,这样就使得在输气管道的最低温度下,气体的相对湿度为60%。
2.3 增设排水器
为排除燃气管道中的液体,在工程施工时,对管道敷设应有一定坡度,管线坡度不小于0.003,以便在低处和阀井处设置排水器,将汇集的液体排除。排水器的间距,视液体的量而定。由于管道中天然气的压力不同,排水器有自喷和非自喷两种。如管道内压力较低,液体就需要手动抽水设备来排除。安装在高中压管道的排水器,由于管道内压力较高,液体在排水管旋塞打开以后自行喷出。为防止液体在排水管内冻结,排水器应设有循环管,使排水管内水柱上下压力平衡,水柱依靠重力回到下部的集水器中。
2.4 加强设备的管理
在冬季管线、设备巡护时,增加对过滤器和排水器的排水次数。加强对阀井和单元阀的观察和管理。
3 处理管道冻堵的方法
天然气水化物形成的一个必要条件就是管道内气体处于脉动、紊流等激烈扰动。这种激烈的扰动多发在管道内径突变的区域,例如阀门、管道变径处等。解决这些区域冻堵时一般采用两种方法:加入反应剂或者加热。
3.1 加入反应剂
通常用甲醇作为分解天然气水化物的反应剂。醇类能用来分解天然气水化物或者预防天然气水化物的形成,是因为醇类挥发的气体和水蒸气可以形成溶液,水蒸气变成凝析水,使天然气的露点降低。醇类水溶液的冰点比水的冰点低很多,吸收气体中的水蒸气,降低形成天然气水化物的临界点。此外,甘醇(乙二醇)、二甘醇、三甘醇和四甘醇都可以作为反应剂。
但是,值得注意的是在注入反应剂时,由于在低压管道内的压力小于3KPa,中压管道内的压力一般在0.3MPa左右,所以需要使用醇泵连接橡胶软管将反应剂注入管道。醇类对仪表有一定的影响,醇类积累过多,会在计量仪表的膜处形成黑色的微粒,影响计量。所以始端在注入反应剂后,应在末端排放至清空,以防止醇类的微粒和水分子等进入仪表。此外,醇泵的选择应参考以下几点:
(1)流量是选泵的重要性能数据之一,它直接关系到整个装置的生产能力和运输能力。如工艺设计中能算出正常、最小和最大流量,选择泵时,以最大流量为依据,兼顾正常流量;在没有最大流量时,通常可取正常流量的1.1倍作为最大流量。
(2)装置系统所需泵的扬程是选泵的又一重要性能数据,一般要用放大5%―10%余量后的扬程来选型。
(3)液体性质。包括液体介质名称、物理性质、化学性质和其它性质。物理性质有温度、密度、粘度、介质中固体颗粒直径和气体的含量等,这涉及到系统的扬程,有效汽蚀余量计算和合适泵的类型。化学性质主要是指液体介质的化学腐蚀性和毒性是选用泵材料和选用那一种轴封型式的重要依据。
3.2 涡流无损伤解冻技术
以往常规处理管线冻堵多用喷灯、热水浇灌的方式,把冰融化、化后,再用气体将水吹扫出来。这两种方法对管道的防腐层是一种损害。根据电磁原理将电能转换为磁场,在由磁场转换成热能衍生出了涡流无损伤解冻技术。将电缆绕在解冻管线上,通电后电缆就形成了一个磁力线圈,磁场中心位置的磁力最大产生的热量也最大,热量沿着磁力线圈的径向进行梯度变化。在一定时间内,将管道内的冰融化。这种方法的好处在于不破坏管道的防腐涂层。
参考文献
[1] 刘文阳. 燃气管道冻堵的处理方法研究[J]. 油气田地面工程,2009,28(6)
[2] 胡文成. 语言科学研究中的伦理因素――以美国的IRB制度为例[J]. 甘肃科技 ,2008,24(5)
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【关键词】天然气管道 泄露原因 消除措施
1 常见泄露的种类
一般天然气计量站场的设备主要有分离器(有立式和卧式两种),收、发球筒、阀门(包括:球阀、旋塞阀、闸阀等)、汇气管、管线(主要有正常外输管线、放空管线、排污管线等)。其它的如变送器(温度变送器、压力变送器等)、清管球通过指示器、温度表、压力表等。所以泄露也是从这些设备中产生的。[1]这些设备和仪器、仪表之间的连接形式主要是法兰连接、焊接和螺纹连接。在天然气站场,最常漏气的位置就是静密封点处,如法兰、螺纹接口处,但管线穿孔泄漏也时有发生,主要是管线弯头处,特别是排污管线和放空管线的弯头处,在线路上最常见的泄漏是由第三方破坏和管道穿孔引起的。根据现场实际情况我总结出常见的泄漏主要有以下几类:(1)法兰之间的泄漏;(2)管道泄漏;(3)螺纹泄漏;(4)阀门泄漏。(5)压力、温度改变的位置处泄漏(6)工人操作规程和流程切换所造成的泄漏。
2 常见泄漏的原因分析及处理措施:
2.1 法兰间泄露
2.1.1 法兰间泄露的原因
法兰连接是天然气管道和设备连接的主要形式,其泄漏也是天然气站场泄漏的最为主要的形式之一。法兰密封主要是依靠其连接的螺栓产生的预紧力,通过垫片达到足够的工作密封比压,来阻止天然气外漏的。对于天然气管道,由于其输送介质具有腐蚀、高压以及输送过程中产生振动等特点将会引起天然气管道法兰密封失效而造成泄漏。天然气站场法兰泄漏主要有如下原因:
(1)密封垫片压紧力不足,安装密封垫片出现偏装,螺栓松紧不一,两法兰中心线偏移。这种泄露主要是由于操作工人施工、安装质量引起的。
(2)由于脉冲流、工艺设计不合理,减振措施不到位或外界因素造成管道振动,致使螺栓松动也会造成泄漏,或管道变形或沉降造成的泄漏,这是由于外界对管道的影响从而影响连接部位造成松动所致的泄漏。
(3)螺栓由于热胀冷缩等原因造成的伸长及变形,在季节交替时的泄漏主要是由这种故障引起的。
(4)由于天然气腐蚀,密封垫片长期使用,产生塑性变形、回弹力下降以及垫片材料老化等也会造成泄漏。
2.1.2 法兰泄露的处理方法:
对于法兰泄漏,一旦发现,应采取相应的措施及时处理,否则会造成刺漏,严重影响安全生产。法兰泄露的处理方法主要有以下几点:
(1)对于由于管线的冲刷、振荡引起的泄露主要依靠降压法,减少气体冲刷管线,或对法兰处的压力放空减压以减少其泄露。
(2)对于因密封垫片腐蚀造成的泄露可采用更换新的密封垫片的方法。这种方法可选用塑性好、弹性好、耐腐蚀好、抗温抗压好的密封垫片材料。例如对于压力大的管材可采用缠绕式石棉垫片与薄金属带相间缠绕制成的金属垫片
(3)由于螺栓热胀冷缩等原因造成的伸长及变形而引起的泄露可采用选择新螺栓,新螺栓一定是能够抵御热胀冷缩的螺栓从而减少其泄露。
(4)对于由于操作工操作失误所导致的泄露应注意操作工的操作规程例如正确安装密封垫片在安装的过程中要正中两法兰正中线不能偏移,安装螺栓要松紧一致,不能装斜。
2.2 阀门泄漏
阀门由于受到天然气的温度,压力、冲刷、振动腐蚀的影响,以及阀门生产制作中存在的缺陷,阀门在使用过程中不可避免也会产生泄漏,常见的泄漏多发生在填料密封处、法兰连接处、焊接连接处、丝扣连接处及阀体的薄弱部位上。
2.2.1 阀门泄漏原因
(1)阀门的泄漏主要是针对阀体的泄露。阀体的泄露主要是由于阀门生产过程中的铸造缺陷所引起的。当然,天然气的腐蚀和冲刷也会造成阀体泄露,这种泄露常出现在减压阀上。
(2)密封填料的泄漏也是阀门的主要泄露原因之一。由于密封填料型号不一,密封填料老化、腐蚀等原因也会造成气体从密封填料中泄露。
(3)注脂嘴的泄漏也是其主要原因,这种情况一般是由于单向阀失效所造成的。
2.2.2 阀门泄漏的处理办法
(1)针对阀体的泄漏可排除气体中的杂质以减少对阀门的腐蚀,降压或也可采用耐压、耐温较好的阀门材料。
(2)对于老化的密封填料可重新更换型号一致,材料较好的新密封填料。
(3)对于注脂嘴泄漏可加入密封脂得以解决其泄漏。
2.3 螺纹的腐蚀
2.3.1 螺纹腐蚀的原因
目前,天然气站场常采用的是API锥管螺纹连接,锥管螺纹包括圆螺纹、偏梯形螺纹,设计锥度为1/8,其密封是由内、外螺纹啮合的紧密程度决定的。由于结构设计的原因,啮合螺纹间存在一定的间隙。螺纹密封的泄露与螺纹之间的间隙和使用的密封材料是有一定关系的,间隙大或密封材料不恰当都会造成泄露。
2.3.2 螺纹腐蚀的消减方式
针对间隙大、密封材料不恰当的原因应采用四氟乙烯胶带密封或弹性密封环结构的螺栓连接或采用焊接都可以消减其泄漏量。
2.4 管道的泄漏
2.4.1 管道泄漏的原因
(1)夹渣、气孔、未焊透、裂纹等焊接缺陷所引起的泄漏,随着焊接技术的发展和施工质量以及检测手段的提高,这种焊接缺陷可以逐渐减少。
(2)腐蚀所引起的泄漏
管道中的腐蚀主要是由管道中的气体杂质水、硫化氢、二氧化碳造成。管道中的水和氧产生反应生成三氧化二铁,造成管道内部腐蚀或硫化氢和氧结合生成氧化物造成腐蚀,腐蚀的管道将会使管壁减薄造成泄漏。
2.4.2 消减措施
(1)选用良好的焊接技术,焊缝合格以减少其泄漏。
(2)采用天然气杂质消除技术例如消除杂质水就用甘醇脱水法,消除杂质硫就采用化学吸附纯胺法。
(3)周期性清管,减少硫化铁铁粉:
(4)根据下游用气量做好管道末端气量的储存,尤其在冬季大气量来临之前,以备用气充分,避免气流速度过快,导致管道里边扬尘,造成很大的磨损。
(5)做好设计,弯头厚度要加厚。
3 总结
从上面所看,天然气站场由于泄漏引起的事故时有发生,造成严重的后果,为了使天然气站场的泄漏得到有效的控制,减少泄漏就要从设计和管理两方面入手,才能取得较好的效果。为了能够更好的减少泄露,我个人总结了几点建议作为结束语仅供大家参考:
(1)变法兰连接和螺纹连接为焊接,减少漏起点和静密封点
(2)加强日常巡检、维护和管理,坚持一小时巡检制,对密封处进行检查,如发现异常及时报调度拟定最合理的应急预案将事故消灭在最初的萌芽状态。
(3)站场建立可燃气体报警系统,一旦出现泄漏,可及时进行报警。
(4)加强气质管理,做好清管工作和分离过滤以及天然气的净化工作以减少管道腐蚀。
(5)做好末端储气工作。避免下游流体速度过快,导致冲刷严重。
(6)提高工人技术水平和实际操作规程的熟练度,保障不因工人的误操作或工艺流程倒错而造成管道的泄漏。
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关键词:大口径天然气管道;泄漏;应急措施;微正压焊接工艺
鄂尔多斯盆地大牛地气田某集气干线(L360)为φ508×7.1,设计压力为6.3MPa,设计输气量为15×108m3/d,该干线连接的集气站共有12座之多。2013年5月因机械事故导致该埋地管线出现两个2.5cm×4cm的泄漏孔洞,幸运的是有关单位人员及时抢险,立即启动应急预案,经过对比L360钢和20#钢的化学成分,充分了解焊缝的应力情况,采用微正压焊接工艺的修补方案,该大口径天然气管道泄漏的重大险情得以避免且经济损失也较小。天然气泄漏,后果是非常严重的,必须严加防范。一旦发现泄漏,必须在最短的时间内堵漏。采取何种措施与方法最为有效,时间最短,效果最好,历来都是被关注的关键课题与技术。
目前我国天然气管道事业发展迅猛,管道泄漏防范与处置技术必然会愈加重视,以上述抢险事故为例,探讨天然气管道泄漏实用的处置方法、破损部位的修补工艺,总结其经验教训,这具有十分重要的作用与意义。
1 管道穿孔和机械损伤后抢险的习惯做法
我国石油行业中老的油气集输管道一般为10#或20#钢材,设计压力一般为1.6MPa以下。这些管道在出现穿孔和机械损伤时,常采用的处理方法是将主管道停输并进行清管作业,达到可以焊接动火条件后进行打“补丁”焊接处理。示意图如图1所示。
管道打“补丁”堵漏示意图 管道“打卡子”方式堵漏示意图
图1 图2
在难以停输的情况下,采用“打卡子”方式堵漏,示意图如图2所示。依靠螺母、螺栓对橡胶垫的足够挤压将漏气的孔洞密封住。
2 L360φ508管线出现险情时的应急措施
2.1 立即启动应急预案。该天然气管道瞬间泄漏时其运行压力5.2MPa,幸运的是没有形成火花引燃天然气。有关单位立即启动了应急预案,疏散施工人员,封锁交通路口,并在下风口500m外拉起警戒线,关断漏点上下游管道阀门,放空管道内天然气,并及时调来了消防车。
2.2 及时了解管道破损状况,防止火花形成而引起现场爆炸等次生事故。管线破损部位如何修补才是必须要关注的关键课题。首先派两名穿戴好正压呼吸器的抢险人员到事故地点进行实地考察。此处管道埋深约1.6m,推土机前斗六齿中的两齿插入管道内, 两齿周围管壁伤口内凹,没有开裂,这点证明了L360管材较好的抗撕裂性能,如图3。推土机撤离时,为防止在漏点处齿与管壁引起火花,派消防车采用喷淋加以防护。
图3
2.3 核算焊缝的应力情况,研判修补方案。当用图1打“补丁”方式,采用E6010焊条进行补焊时,熔焊后焊缝的屈服强度σb= 450MPa,焊缝的抗拉强度σs=520MPa。应力分析如图4和图5,由应力分析可知,“补丁”的抗拉应力σ1= 94.1MPa,抗弯曲应力σ2=2689 MPa,σ2>σb。工程经验显示,“补丁”越大,稳定性越差,越容易开裂。设计规范也不允许此种补焊方式。故此方案不可行;由焊条 E6010化学成分可知,采用图2打“卡子”的方式,靠两根螺栓对橡胶垫的挤压所产生的压力封住管内5.5MPa下的天然气亦是不可能的和不可行的。
图4 图5 应力分析单元
3 修补方法
从L360钢和20#钢的化学成分可以看到两种钢的含碳量上限一致,均为0.22%,说明钢脆性相近。硅(Si)的最大值L360为0.45%,20#钢为0.37%,它能显著提高钢的弹性极限、屈服点和抗拉强度。说明L360钢材比20#钢的弹性性能和抗拉强度要高。锰(Mn)的最大值L360钢为1.4%,20#钢为0.65%,它在钢材中可以提高钢的常温强度、硬度及耐磨性能,说明L360的常温性能高于20#钢材。适量的锰可以提高钢材强度,消除硫、氧对钢材的热脆影响,改善钢材热加工性能,并改善钢材的冷脆倾向。L360钢材的抗拉强度为460~760MPa,20#钢的抗拉强度为410~550Mpa,L360钢材的抗拉强度范围大小比20#钢材高出50~210MPa。因此决定采用微正压焊接工艺的修补方案。
参考设计规范中开口补强的方案进行抢险,利用库存的Ф508×7.1管子包住受伤管道。经计算知Ф508管道外周长为1596mm,若用Ф508×7.1管子将其包裹,则处理后管道外周长应为1641mm。具体做法是:截两段长1.1m的Ф508管子,将该两段管子分别分为外弧长为809.5 mm和786.5mm不等的两部分,利用L360较好的韧性,将外弧长809.5mm的这两部分向Ф508管子冲压,扩充内径,并将四个边缘倒坡口,处理达到焊接要求。在泄漏管道的天然气放空压力接近零时,点燃外泄天然气,处理内凹伤口,防止影响将来管道的通球,并将原管道的外防腐层处理合格后,用已扩径的两部分管对伤口处进行包裹并满焊。图6为焊接后的照片。
图6 采用微正压焊接的修补方案焊接后的照片
4 结语
该大口径的天然气管道泄漏抢险方案,若利用建管道时余下的管道将受损管道整段换下来,更换管段长度约1m,此方案需要将管道内的天然气放空,并需要利用阻燃气体N2进行置换。置换段管道长度32km,需要气态N2约12000m3,相当于液态N2约20m3。完成整个过程需要约2.5天时间,影响天然气产量约1030×108m3,直接经济损失约1600万元。显然此方案经济损失是较大的亦是不可取的。本应急抢险措施共用时13小时,比其他可行方案节约时间约47小时,减少直接经济损失约1174万元。充分利用管材特性,方法简单易行且符合现行设计施工规范,该大口径的天然气管道泄漏抢险修补方案无疑提供了一套因地制宜的实用方法。