天然气长输管道设计（共12篇）
天然气长输管道设计 篇1
1 引言
榆林~济南输气管道工程起点为陕西榆阳首站, 终点为山东宣章屯分输站, 途经陕西、山西、河南、山东4省。管道途中穿越毛乌素沙漠、黄土高原, 翻越吕梁山脉、太岳山脉、太行山脉, 穿越黄河1次。本工程自西向东经过黄河、海河两大流域, 有风沙区、黄土丘陵区、土石山区、平原区四大地貌单元, 其中管道沿线经过地震断裂带、黄土塬冲沟、大型河流、山体等特殊地段。本文就地震断裂带、黄土塬冲沟这两个特殊地段在管道运营过程中可能产生的危害及在设计上采用的一些措施进行简介。
2 危害及设计上采用的措施
2.1 地震断裂带
危害:地震对管道可能引起的破坏有以下几种: (1) 地震引起断层活动将管道错断或使管道屈曲失稳; (2) 地震引起土体致密造成管道沉降, 场地上传递地震剪切波引起管道压缩或拉伸应变, 使管道褶邹屈曲或拉断; (3) 地震时地面出现开裂或错动, 使管道断裂; (4) 地震引起非黏性土地区砂土液化, 造成管道上浮或设备基础沉降灾害; (5) 地震引起塌方或深层土体滑坡, 威胁管道安全。
设计上采用的措施: (1) 在施工图设计中使管道与活动断层的夹角控制在30~70度之间, 这样管道便可适应位移量的变化, 满足安全要求; (2) 管道穿越断层前后各200m的管道全部采用直缝埋弧焊、增加一个厚壁等级, 降低管道的正常使用应力水平, 增强管道抵抗断裂活动的能力; (3) 管道穿越断层时, 对通过断层两侧各200m范围内的管道, 在设计中应适当加宽管沟 (管沟底宽应加大到3m) , 并采用细纱回填管沟, 以增加管道适应变形的能力, 允许管道局部段位移, 防止地层错位时管道破坏; (4) 对通过断层两侧各200m范围内的管道采取弹性敷设来处理管道的变向, 严禁使用热煨弯头, 增加管道柔性; (5) 结合全线阀室设置需要, 在活动断裂带两侧的管道适当位置设置线路截断阀室, 降低管道可能发生破坏后的天然气损失和造成的次生灾害。
2.2 黄土塬冲沟
危害:黄土的矿物成因有别于其他一般土体的电子吸附胶结, 黄土颗粒之间是盐粒胶结, 这种胶结方式一旦遇水其土颗粒之间会快速散开, 使土的力学强度显著减弱, 这种特性既是黄土的湿陷性, 这种湿陷性极易产生滑坡、塌方等灾害。黄土的另一特点即垂直节理较为发达, 如果地面植被不好, 或者地面散土防护层被水冲刷, 雨水往往会沿着垂直节理面渗透, 形成地下潜流, 导致新的冲沟形成。这种冲沟坡陡沟深, 不仅对埋地管道有极大地破坏力, 而且也会对地面建筑物形成很大威胁。黄土的第三个特性是渗透系数极低, 远低于一般土颗粒0.005的指标, 这种极低的渗透系数如果在植被较好地带, 或者地面散土薄层未被雨水冲掉的陡立地带, 即使是小雨也可形成灾害。从湿陷性黄土的几大特性可以看出其对管道的危害主要有以下几种: (1) 在雨水作用下, 埋设后的管沟湿陷, 形成汇水, 导致管沟被掏空, 管线裸露, 危及管道及周围群众的安全; (2) 在雨水作用下, 埋设后的管沟湿陷, 使管线经过的地段塌陷, 严重影响了管道的安全运营和人们的日常生产、生活和交通; (3) 湿陷性黄土地表植被被一旦破坏, 恢复和生长周期较长, 使生态造成破坏, 沙漠化加重, 危及管线的安全; (4) 湿陷性黄土地区, 自然地貌在雨水作用下, 变化较大, 容易形成冲沟、崾岘, 危及管线安全。
设计上采取的措施:针对湿陷性黄土的特性和对管道产生的危害, 本次设计采取了以下几点措施: (1) 对于管线通过由梁 (峁) 到谷或由谷到梁 (峁) 的斜坡 (坡度大于15%) 地段、黄土窄梁 (宽度小于15m) 地段, 以及陡坎、陡崖地段, 管沟挖至设计标高下0.3m, 将沟底黄土翻松0.25m (实土厚度) , 在最优含水下 (约14%) 条件下, 将翻松的黄土夯实。再在夯实的管沟底部, 用灰土比为2:8 (体积比) 的石灰土在最优含水量条件下夯实做垫层 (厚度为0.3m) , 管道铺设其上。管道下沟后回填应分层 (每层虚土厚度0.30m) 夯实。夯实质量控制:夯实系数>0.90;回填夯实后应高于原始地面, 即由管道中线起以5%~3%坡度向两侧延坡, 延坡宽度应超越管沟边缘大于0.5m, 以利排水防渗。如地表为耕地时, 则需在地表预留30c m厚的耕作层; (2) 对于管线穿越坡度大于50% (26.56°) 的陡坎、陡崖、斜坡时, 应根据不同情况分别采用削坡 (将坡度削至小于或等于50%, 再用上述处理方法进行处理) 、黄土陡坡斜井 (削坡土方量较大或者是不能削坡时采用此方法) 、单边定向钻 (对于大型斜坡或陡崖采用此方法) 进行处理。
3 结束语
随着我国国民经济的发展天然气资源的需求大幅度增加及消费市场的扩大, 管道输送天然气又是最经济的输送方法, 所以长输管道必然成为得到较快发展。本文以榆林~济南输气管道工程为实例叙述了管道经过地震断裂带、黄土塬冲沟可能产生的危害及在设计上采用的一些措施, 为以后新建长输管道遇到类似的情况提供参考。
摘要：本文以榆林～济南输气管道工程为实例浅谈长输管道在特殊地段采用的不同处理方法, 主要叙述了管道经过地震断裂带、黄土塬冲沟可能产生的危害及在设计上采用的一些措施, 为以后新建长输管道遇到类似的情况提供参考。
关键词：长输管道,特殊地段,设计
参考文献
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[8]陈利琼.油气长输管线的模糊风险技术方法研究.硕士论文, 西南石油学院图书馆.[8]陈利琼.油气长输管线的模糊风险技术方法研究.硕士论文, 西南石油学院图书馆.
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[12]陈利琼, 张鹏, 李巧.油气管道完整性维护决策优化方法.管道技术与设备, 2003.[12]陈利琼, 张鹏, 李巧.油气管道完整性维护决策优化方法.管道技术与设备, 2003.
天然气长输管道设计 篇2
日期：姓名：成绩： 填空题：
1．天然气的输送有和非管道输送两种。2．天然气中的气体杂质主要是和。
3．我国天然气的气质标准要求硫化氢含量小于，水分应无。4．脱硫的方法一般分为和湿法两大类。
5．天然气脱硫主要指脱出天然气中的、有机硫化物和CO2，脱硫后的天然气质量达到管输气质标准。
6．脱出天然气中水分的主要方法有干醇法、和氯化钙水溶液法。
7．计算机的工作原理是原始数据及程序通过输入设备进入，在控制器的控制下，由计算机进行计算，最后由输出设备输出计算结果。
8．计算机不仅可以加、减、乘、除等基本的计算，还可以进行基本逻辑计算，实现逻辑判断的比较以及数据的传送和等操作。
9．存储器具有记忆功能，是存放和指令的部件。10．微机测算天然气流量系统包括采样、变送、、微机计算、输出等五部分。11．位于孔板前10D、孔板后________的直管段称为测量管。
12．测量范围为0～4.0MPa,其最大绝对误差为0.06MPa,则此精度等级为________级。13．球阀只能作全开或全关，不能作________。选择题
1.在常温常压下,天然气的爆炸限为（）。
（A）5%---10%
（B）5%----15%
（C）4%---74.2%
(D)58% 2.天然气的（）是输气过程中重要的控制参数,是监视和调节生产的依据,也是企业生产经营中经济核算的主要数据。
（A）温度、压力、流量（B）压力、流量、液位（C）流量、压力、流速（D）温度、压力、流速
3.我国天然气的气质标准规定Ⅱ类气体中硫化氢的含量是（）mg/m3。（A）20
（B）10
（C）5
（D）2 4.天然气流经节流装置时,流速和静压的变化是（）（A）流速增加、静压降低（B）流速减小、静压降低（C）流速减小、静压增加（D）流速增加、静压增加 5.标准孔板两端面应符合（）的技术要求。（A）平行、光滑（B）平行、平整
（C）平行、无可见损伤（D）平行、平整、光滑、无可见损伤 6.清管站的主要任务是（）清管器。（A）发送（B）监测（C）收发（D）组装
7.正常生产时，孔板及导板处在孔板阀的（）中。（A）上阀体（B）中阀体（C）下阀体（D）（A）和（C）8.孔板阀分（）两种取压方法.（A）环室取压和法兰取压（B）环室取压和角接取压（C）角接取压和法兰取压（D）法兰取压和压力表取压 9.下列办法中不能建立推球压差的是（）。（A）随天然气速度自动建立（B）调整发球站压力
（C）同时排放球前天然气和球后天然气（D）调整收球站压力 10.在所有用气场合，如发生火灾时，应首先（）。（A）报警（B）关闭气源及有影响的电源（C）关闭气源（D）组织灭火器材灭火 判断题
（）1.仪表的测量误差,就是仪表的测量值与真实值之间的差值。（）2.球阀可半开半闭作为节流阀用。
（）3.闸阀开关完后,应将手轮反向回转1—2圈。（）4.管输天然气过程中不能出现液态水。
（）5.天然气流量计算的结果要求保留小数点后两位。（）6.在工艺流程图中，管内介质的流向用下列符号表示。
（）7.开关盲板之前必须先放空球筒内的压力。（）8.牺牲阳极保护法不需要外加电源。
（）9.输气站场在用（或停用）设备、仪表应挂牌标明。（）10.用容积法可以计算清管球的运行距离。简答题
水合物形成的两个条件？ 孔板阀中取出孔板步骤？ 调度令分几种？ 培训试题（B）
日期：姓名：成绩：
一、填空题：
1．微机测算天然气流量系统是建立在差压式计算原理基础上的，但数据处理终端采用了计算机。
2．输气站场计算机控制系统录取的参数一般有、和。
3．在输气站场计算机控制系统的流程图上，绿色线条表示，红色线条表示。4．低压输气干线是指压力小于或等于的输气干线；中压输气干线是指压力大于，小于4Mpa的输气管线。高压输气干线是指压力大于或等于的输气干线。
5．为了管道系统的运行安全，根据管道输送介质的各级最高工作温度所规定的称为工作压力。
6．输气管道工程竣工后，应根据有关规范和要求，由建设单位共同对输气管道进行检查和工程验收。
7．为了防止和延缓埋在土壤内的输气干线的电化学腐蚀，在输气干线上需设置。
8．表示输气站各种设备、仪表布置及相应管线在整个工艺系统中的来龙去脉的，成为输气的工艺流程图。
9．孔板的鉴定有三方面，即外观检查、和变形检查。
10．现场实测孔径值与、计算K值使用的孔径值三者应一致。
二、选择题
在工作区，空气中硫化氢的含量最高允许浓度不得超过（）g/ m3。（A）20
（B）0.01
（C）0.02
（D）0.7 在所有用气场合，如发生火灾时，应首先（）。（A）报警（B）关闭气源及有影响的电源（C）关闭气源（D）组织灭火器材灭火
安全阀的作用在于，当管线、设备内的压力超过其（）时，便自动开启，放空、泄压、报警。（A）允许压力（B）最高工作压力
（C）最高工作压力的1.05～1.10倍（D）给定压力值 清管球筒应涂成（）色。
（A）红（B）黄（C）绿（D）黑
下列办法中不能建立推球压差的是（）。
（A）随天然气速度自动建立（B）调整发球站压力
（C）同时排放球前天然气和球后天然气（D）调整收球站压力 一般管线的强度试验压力为管线最大工作压力的（）倍。（A）0.5
（B）1
（C）1.5
（D）1.25 表达各种管路在整个工艺系统中的来龙去脉的图样称为（）。（A）流程图（B）施工流程图（C）原理流程图（D）工艺流程图 天然气杂质中的酸性气体有（）。
（A）N2
（B）CH4
（C）O2
（D）H2S和CO2 某输气管线通球清管，已知清管球的运行速度为5m/s，则经过40min后，球的运行距离为（）km。
（A）12
（B）20
（C）200
（D）12000 利用测量仪表，及时准确测量天然气的（），是输气工的一项日常工作。（A）温度、压力、成分参数（B）温度、压力、流量参数（C）温度、压力、速度参数（D）温度、压力、速度参数
三、判断题
（）
1、天然气水合物在节流装置的节流孔板处形成，会影响计量的准确性，甚至会形成堵塞，引起事故发生。
（）
2、Ф508x6mm的管道内径为496mm。（）
3、清管不能进行管内检查。
（）
4、在工艺流程图中，主要工艺管线用细实线表示。（）
5、天然气的有毒气体是二氧化碳和硫化氢。
（）
6、管球与管壁密封不严引起球停止运行时，可发第二个球顶走第一个球。（）
7、球阀可作节流使用。
（）
8、输差是指一条管线每日输入量与仪表指示气量之差。（）
9、测量管是指位于孔板前10D和孔板后5D的直管段。（）
10、离心式分离器主要用来分离重力式分离器难以分离的天然气中的微小液、固体杂质。
四、简答题
简述燃烧三要素？
“十字作业法”具体内容？ 为什么清管可以提高输送效率？ 管输天然气质量要求？ 培训试题（C）
日期：姓名：成绩： 填空题：
1．对天然气流量的计算结果要求精确到标准立方米。
2．差压流量计由、测量管、差压信号管路及差压显示仪表组成。3．输气管线吹扫的方法有用和用天然气或空气高速放喷吹扫。
4．用天然气置换管内空气时，气流速度不超过，起点压力不超过0.1MPa。5．输气管线吹扫的目的是保证正常生产。6．管线试压分为强度试压和试压两个阶段。
7．在输气站场中，天然气管线应涂成黄色，安全放空管线应涂成。8．输气工应对站场设备做到懂、三会、十字作业。
9．输气站应建立输气的站场工艺流程图、管线走向平面图和。10．输气工程上安装使用分离除尘设备主要目的在于脱除天然气中所含液体和固体杂质，确保天然气的和管输工作。选择题
我国管输天然气的露点在最大压力下应比管线周围介质的最低温度低至少（）℃。（A）20
（B）10
（C）5
（D）2 根据标准节流装置适应的流量变化范围，最小流量与最大流量之比为（），不超过1：4。（A）1：1
（B）1：2
（C）1：3
（D）2：3 下列项目中不属于“四懂”的是（）。
（A）懂结构（B）懂保养（C）懂原理（D）懂性能 天然气流量计的标准状态是指（）的气体状态。压力为101.325KPa，温度为273.15K 压力为100KPa，温度为293.15K 压力为101.325KPa，温度为293.15K 压力为100KPa，温度为273.15K 球阀的启闭依赖于球体在阀体中（）。
（A）90 0旋转（B）180 0旋转（C）升降移位（D）位移且旋转
自力式压力调节器的指挥器是（）的设备，它发出调节信号的大小，由调节手轮改变弹簧挡板对喷嘴的压力来实现。
（A）指挥调节阀动作停止（B）指挥调节阀动作（C）靠自身能量驱动（D）靠人工驱动
可用于电器设备、精密仪器、文件等火灾的灭火剂有（）。（A）泡沫灭火剂（B）二氧化碳
（C）水（D）红卫“九一二”灭火剂
当气液连动球阀的（）信号大于调定值时，球阀紧急关闭。（A）天然气压力（B）压降速率（C）油液压力（D）天然气流速
在用户用气的季节性规律中，一般（）季度为用气高峰期。（A）一（B）二（C）三（D）四 我国天然气输差标准暂定不超过（）。（A）+1﹪（B）+2﹪（C）+3﹪（D）+4﹪ 判断题
（）
1、天然气的露点越高,在管输过程中就越不容易出现液态水。（）
2、进行阴极保护时，使金属腐蚀过程停止，金属所必须达到的电位称为最小保护电位。（）
3、开球阀之前必须先平衡球阀前后的压力。
（）
4、对孔板阀进行更换孔板操作时，不需要停气就可以进行。（）
5、输气管线内气流温度太低，将使管道内形成水合物。
（）
6、中压输气干线是指压力大于1.6MPa，小于4MPa的输气管线。（）
7、安装节流阀应使阀针迎向气流方向。
（）
8、设备管理“四懂三会”的“四懂”指懂结构、懂性能、懂原理、懂操作。
（）
9、输气工程上安装使用分离除尘设备的主要目的，在于脱除天然气中的固体杂质，从而确保天然气的输送质量。
（）
10、发生管线爆破时，管线中的天然气压力急剧下降，流速加快，流量计的差压突变。简答题
输气站孔板阀、调压阀、安全阀的主要作用？ 试述天然气中的硫化氢的三个危害。Ф630x10mm的输气管线表示什么意思？
输气站各岗位职工应对站场设备做到哪“三会”？ 切换流程的基本原则？ 输气安全试题（D）日期：姓名：成绩：
一、填空题：
1、天然气脱硫主要指脱除天然气中的有机硫化物和CO2,使脱硫后的天然气气质达到管输天然气标准。
2、化学溶剂法脱硫的原理是靠吸收酸气，升温解析出酸气。
3、站场安装的设备必须有“三证”，即产品合格证、和出厂许可证。
4、清管可以降低和CO2对管道内部的腐蚀。
5、在通球清管中，球破裂的处理方法是：先检查球破的原因，排除故障后再运行。
6、用天然气置换管内空气时气体流速不超过,起点压力不超过0.1MPa。
7、输气工按规定经培训考核合格，持证上岗。
8、输气站场的生产区大门口应设置和“外单位人员禁止入内”的标志。
9、国家规定安全电压为
,在潮湿环境中为24V或12V。
二、判断题：
（）
1、天然气中的有毒气体是一氧化碳和硫化氢。（）
2、管输天然气过程中不能出现液态水。
（）
3、干法脱硫为硫化氢与固体脱硫剂直接起化学反应和吸附剂吸附与催化作用两种。（）
4、灭火器应放置在被保护物附近和通风干燥且取用方便的地方。（）
5、管线两侧各5米内不得有深根殖物。
（）
6、对站场设备进行强制试验时，应稳压10分钟，若无泄漏、目测无变形则合格。（）
7、每年要对孔板阀作一次全面检查。（）
8、开关盲板前必须放空球筒内的压力。
（）
9、开启球阀之前必须先平衡球阀前后的压力。
（）
10、输气的排污池宜设置“当心天然气爆炸”的标志。
三、问答题：
1.对触电者进行人工呼吸的具体步骤是什么？
2.什么叫牺牲阳极保护法？
3.管道吹扫有哪些安全技术要求？ 参考答案： 试题A 填空题： 1．管道输送；2．H2S，CO2；3．20mg/m3，游离水；4．干法；5．H2S；6．固体吸附法；7．存储器；8．移位；9．数据；10．信号转换；11．5D；12．1.5； 13．节流 选择题：
1、B
2、A
3、A
4、A
5、D
6、C
7、C
8、A
9、C
10、B 判断题：
1、√
2、Χ
3、Χ
4、√
5、Χ
6、Χ
7、√
8、√
9、√
10、√ 简答题：
1、（1）天然气有足够的水蒸气并有液滴存在；
（2）天然气处于适宜的温度和压力状态，即相当高压力和相当低温度。
2、（1）打开平衡阀，打开滑板阀；
（2）转动下阀腔、上阀腔提升轴，将孔板提至上阀腔；（3）关闭滑板阀，关闭平衡阀；
（4）打开上阀腔放空阀，排除上阀腔内介质；
（5）打开上阀体顶部顶板，拧松压板顶丝，取出压板、密封板和密封垫片；（6）取出孔板并检查。
3、三种：一般调度令、重要调度令、紧急调度令 试题B 填空题：
1．标准孔板；2．温度，静压，差压；3．运行，停止； 4．1.6MPa, 1.6MPa，4MPa； 5．最大压力；6．设计；7．阴极保护站；8．平面图形；9．测量孔径； 10．孔板上印的孔径值； 选择题：
1、B
2、B
3、D
4、B
5、C
6、D
7、D
8、D
9、B
10、B 判断题：
1、√
2、√
3、Χ
4、Χ
5、Χ
6、√
7、Χ
8、Χ
9、√
10、√ 简答题：
1、（1）可燃物质（2）助燃物质（氧）（3）着火温度（燃点）
2、清洁、润滑、调整、紧固、防腐
3、清管可以改变管道内壁的表面粗糙度，减少摩擦阻力，增加通过量从而提高输送效率。
4、（1）管输过程中不能出现液态水；（2）硫化氢和二氧化碳的含量小；（3）固体和液体的杂质必须清除干净。试题C
一、填空题
1． 1 ； 2．节流装置；3．清管器吹扫； 4． 5m/s；
5．清除污物； 6．严密性；
7．红色； 8．四； 9．管道保护电位曲线图；10．气质标准；
二、选择题：
1、C
2、C
3、B
4、C
5、A
6、B
7、B
8、B
9、D
10、B
三、判断题：
1、Χ
2、√
3、√
4、√
5、√
6、√
7、√
8、√
9、√
10、√
四、简答题：
1、孔板阀：利用节流件对气体进行测量，通过差压计量气体的流量； 调压阀：根据用户需要调节输气压力； 安全阀：当设备压力超过设定值时，安全阀自动开启排放设备内天然气，泄 压报警。
2、（1）有毒
（2）在有水存在的情况下，对金属强烈的腐蚀作用，腐蚀输气管道和仪表；（3）会使化工生产中常用催化剂中毒而失去活性。
3、管线外径：630mm
壁厚：10mm 管线内径：610mm
公称直径：600mm
4、三会：会使用、会保养、会排除故障
5、（1）缓开缓关；
（2）流程切换前应先填写操作票，并有专人监护；
（3）有高低压衔接流程，应先导通低压后高压，切断则先高压后低压。试题D 安全试题答案
一、填空题：
1、H2S ；
2、酸碱反应；
3、质量检验证；4、H2S；5、发一个球推出破球；
6、5米/S；
7、专业技术；
8、严禁烟火；9、36V；
二、判断题：
1、Χ
2、√
3、Χ
4、√
5、Χ
6√
7、Χ
8、√
9、√
10、√
三、问答题：
1．答：迅速解开触电者上衣、围巾等，使其胸部能自主扩张；清除口腔中的血块和呕吐物，让触电者仰卧，头部后仰鼻孔朝天；救助者用一只手捏紧他的鼻孔，用另一只手掰开其嘴；深呼吸后对准触电者的嘴吹气，使其胸部膨胀。每5秒一次，也可对鼻孔吹气。救护人员换气时，离开触电者的嘴，放松紧捏之鼻，让其自动呼气。
2．答：所谓牺牲阳极就是用电位更负的金属作为辅助阳极，与被保护的地下管路连接，形成一个新的腐蚀电池，使原来存在于管路上的腐蚀电池的电流方向改变，整条管路或部分管段变为阴极，辅助阳极成为新电池，电流从新阳极流出，经土壤流入地下管路，再经导线流向辅助阳极，后者代替了管路受腐蚀。这种管道保护方法称为牺牲阳极保护法。
浅谈长输天然气管道阀门的养护 篇3
关键词：天然气；长输管道；阀门养护
阀门是天然气管道的重要组成部分，各种规格的阀门在保障天然气管道安全运行中发挥着重要作用。一旦阀门出现损坏等故障，不仅会造成较大的经济损失，还可能带来安全事故，因此，由于阀门的重要性，对其养护措施也不容忽视。对阀门的养护不仅是在管道运行阶段，在管道施工时就应当采取有效措施严格控制阀门质量，并进行相关检测，确保阀门的质量符合管道输送要求。
一、管道阀门问题原因及养护的重要意义
造成长输天然气管道阀门出现问题的原因主要有以下三个方面：第一，管道内杂质对阀门的破坏。在天然气管道施工时，部分砂石杂质会进入管道内，在进行阀门的开关操作时，对阀门的密封性造成一定的损害。第二，自然环境对阀门的影响。管道阀门与空气接触，与空气中的氧气等发生化学反应，造成阀门金属材料的破坏，这种腐蚀作用也是影响阀门安全的一个隐患。第三，缺少对阀门的润滑。由于长输天然气管道输送的是天然气，与原油管道不同，它没有良好的润滑作用，从而造成阀门内容的密封部位出现磨损，阀门密封性降低，导致天然气泄漏。这是造成天然气管道阀门出现问题的主要原因。
对天然气管道阀门进行养护，具有重要的意义。首先，是长输天然气管道安全运行的基础保障，在管道安全运行中发挥着重要作用。使天然气安全输送到东部沿海地区，保障工业生产和人民生活的用气需要。其次，对管道阀门养护能够有效降低运营成本，天然气管道一旦出现安全事故，带来的经济损失和人员伤亡是巨大的，做好阀门养护工作，防止出现漏气等安全问题，通过保障管道的安全运行来提升企业的经济效益。
二、长输天然气管道阀门养护措施
1.施工之前注重对管道阀门的保护
在长输天然气管道施工时，就应当注重对管道阀门的保护。要严格控制阀门质量，做好采购厂家的选择，确保阀门的质量。在阀门到达施工现场后，应放置在仓库中，加强仓库看守。并要对阀门进行施工前的质量检测，检查阀门是否存在制造或运输过程中发生的缺陷，例如是否有破损和变形，阀门内密封座的缝隙是否有粘贴带，阀体表面是否符合技术规格书要求等。对于出现问题的阀门应当及时与厂家更换，决不能将有质量问题的阀门应用到天然气管道施工中。
2.试运行阶段对管道阀门的养护
长输天然气管道建成以后，需要对管道的运行情况进行检测调试，同时也是对管道阀门的一次测试，这一阶段这也重视对阀门的养护。要对管道上的每个阀门进行检查，确认是否安装正确，检查阀门限位，保证阀门球体处于正确位置，还要给阀门进行补充注脂。当管道进行带压测试时，对阀门的运行情况进行监测，如果发生泄漏，应当及时进行修复或更换，避免给正常的天然气输送带来安全隐患。
3.使用防腐效果好的阀门防腐蚀材料
在进行阀门养护时，应当选择防腐蚀效果好的材料。当前，防腐蚀材料的种类非常多，同时也呈现出质量参差不齐的局面，因此，要选择质量过硬的防腐材料。同时还要考虑耐压和耐温问题，能够符合长输管道的使用环境，为天然气管道的安全运行提供有力保障。此外，企业还需要考虑防腐材料的价格因素，当然，这是在保证防腐材料质量的前提下进行的，企业绝不能为了经济利益，而使用不符合要求的防腐蚀材料。
4.加强对阀门转动部位的养护
阀门在安装完成后，对阀门的使用频率是较高，因此，对阀门转动部位的养护更加重要。在天然气管道运行过程中，工作人员会经常的对其进行操作，阀门转动部位的润滑油在操作过程中，以及受到压力、温度和腐蚀因素的影响，润滑油会逐渐消失，如果不及时添加润滑油对阀门转动部位进行养护，会造成阀门无法正常工作或出现阀门卡壳失效等故障。因此，在阀门在开关过程中转动部位的养护显得更加重要，应当及时补加润滑剂。
5.借鉴国外长输管道阀门养护经验
随着技术的发展和世界交流的频繁，在长输天然气管道阀门养护作业中，应当借鉴国外的先进养护经验，学习先进的养护技术。当前，我国在长输天然气管道阀门养护方面走在了世界前列，但依然要保持交流学习的态度，不断学习先进的养护理念和技术，并邀请国外专家进行指导。通过良好的养护措施，有效地延长阀门的使用期限，减少事故发生的概率。
三、结语
综上所述，做好长输天然气管道阀门的养护工作，是保障天然气管道安全运行的基础。在养护过程中，要认真分析存在的问题，并采取科学的养护措施，从而确保天然气的安全输送，为国家能源需求提供保障。（作者单位：中石油山东天然气管道有限公司）
参考文献：
[1]畅海芳.阀门内漏治理大有可为[J].电力安全技术2009.（05）.
[2]刘进.阀门常见故障原因及处理方法[J].科技创新导报，2011（21）.
[3]赵博雅.燃气管道火灾危险性评价及预防对策[J].武警学院学报. 2009（12）.
天然气长输管道设计 篇4
水平定向穿越技术是将石油工业的定向钻进技术和传统的管线施工方法结合在一起的一项施工新技术,它具有施工速度快、施工精度高、成本低等优点,广泛用于天然气、石油等管线铺设施工工程中。
定向钻穿越施工解决了传统开挖施工对居民生活的干扰,对交通,环境,周边建筑物基础的破坏和不良影响;施工时,不损坏江河两侧堤坝及河床结构,不受季节限制,施工周期短、人员少、成功率高、施工安全可靠等;进出场地速度快,施工场地可以灵活调整,尤其在城市施工时可以充分显示出其优越性,并且施工占地少,工程造价低,施工速度快;大型河流穿越时,由于管线埋地深,地层内部的氧及其他腐蚀性物质很少,所以起到自然防腐作用,可以保证管线运行时间更长。但在管线穿越设计过程中由于设计人员不掌握穿越设计要点导致穿越失败甚至出现事故,耽误工期,本文将对穿越设计过程中要点进行阐述,以应对穿越工程事故风险:
2 水平定向穿越敷设要求分析
2.1 穿越断面应选择在水域形态稳定的地段,两侧场地应满足布设钻机、泥浆池、材料堆放和管道组焊的要求。
解释:定向钻的穿越断面选择和其他穿越方法的断面选择有相同之处,管段布置(出入土点和穿越曲线)要在水域形态稳定的场地上。还要求考虑穿越施工条件,场地大小满足钻机系统设备布置和管段组装、试压等工序需要,但场地的情况可以按照具体的工程作出调整。
2.2 采用弹性敷设时,穿越管段曲率半径不宜小于1500倍钢管外径;且不应小于1200倍钢管外径。有条件时尽量选取较大的曲率半径。
2.3水平定向钻敷设穿越管段的入土角宜为6°~20°,出土角宜为4°~12°,应根据地质条件、穿越管径、穿越长度、管段埋深和弹性敷设条件确定。
《油气输送管道穿越工程设计规范》GB50423-2013规定中入土角度进一步放宽,原来入土角为8°~18°,出土角没变,穿越技术在不断发展。比如定向钻穿越较深的冲沟、海沟,就要求大角度出入土。比如要求河堤下方埋深要深时可加大出入土角;在短距离穿越公路或其他障碍物时可以采用更小的出入土角度。
2.4 定向穿越深度应符合下列规定:
2.4.1 水域穿越管段管顶埋深不宜小于设计洪水冲刷线或疏浚深度线以下6m;
2.4.2 穿越铁路、公路、堤防建(构)筑物时,穿越深度应符合铁路、公路、堤防的规定;
2.4.3 穿越管段埋设深度应避开挖砂、采石、抛锚作业的影响。
对于是否需要冲刷线以下6m争议很大,设计考虑了地层结构的稳定性和抗压裂的稳定性,保证成孔稳定性要求;且考虑定向钻穿越存在深度的偏差等因素。尤其是近几年我国油气输送管道口径不断增大,如西气东输二线管道直径达1219mm,随着管径的增大,复杂地层中的穿越难度大为增加。为此,设计人员应根据地质条件,结合穿越河段水利部门的要求,并且要考虑挖砂、清淤、船舶抛锚、冒浆等不利影响,做出合理的穿越曲线设计。
2.4.4 避开挖沙、采卵石的影响,要穿越到可采地层之下,并保持一定深度。管道敷设之后虽不允许挖沙、抛锚,设计也要考虑。
2.5 穿越管段应根据地基土层的稳定性和密实性,采取防止地表塌陷的措施。
2.6 在水平定向钻穿越的管段上,除管端封头外不应有任何附件焊接或附加于管体上。若需在水域两侧设止水环,可在回拖完成后在穿越管段两端设置,并应保持防腐涂层的完整。
2.7 定向钻不宜在卵石层、松散状砂土或粗砂层、砾石层与破碎岩石层中穿越。当出入土管段穿过一定厚度的卵石、砾石层时,宜选择采取套管隔离、注浆固结、开挖换填措施处理。
解释:地层中钻孔的成孔性是水平定向钻能否敷设穿越管段的关键,在淤泥、流沙、卵石层中,成孔都很困难;在高强度且变化复杂的岩层中,由于岩性软硬变化也影响成孔顺直,易发生错台现象,不利于管段回拖。当两侧地质条件复杂时,可通过加套管隔离、开挖换填、地质改良硬化等措施,为定向钻扩孔、回拖创造条件。
2.8 管道回拖经计算需要采取降浮措施时,宜内设充水管配重。
定向钻的克服回拖阻力的主要方法之一就是降低浮力,因为穿越是曲线,大管径穿越不能直接灌水,一般采用“PE充水管”配重,让单位长度内管道的重量与泥浆的浮力接近,形成均匀配重。
2.9 一次穿越距离过长或穿越出入土点两侧均有套管时,宜采用导向孔对穿工艺施工。
本条针对定向钻对穿的两个条件提出了要求。主要基于一次穿越过长(超过1500m-2000m,不同管径和地质)钻杆扭矩难以满足要求,两端夯套管时一侧钻进施工可能存在定位偏差,钻具难以进入套管的情况,这些情况处理不好都会给工程带来一定风险。近年来对穿应用越来越普遍,成为应对长距离、复杂地层穿越的有力措施。
2.1 0 岩石层、卵砾石层等对管道存在划伤可能地段的定向钻穿越管道回拖时,应采取有效的措施保护管道不受损伤,其防腐层或外层保护层应耐划伤。
在岩石区段,由于岩性、风化程度的变化,岩石中裂隙、破碎带的存在,定向钻穿越钻孔会存在成孔不规则问题,另外洗孔时效果不理想,钻孔内可能存在坚硬的碎石块;长距离的沙层、砾石层穿越对穿越管体形成较强的摩擦;在加设套段地段,套管端部可能存在凹陷或棱角;这些现象都可能造成管段回拖时卡管、擦管,刮伤防腐层或划伤钢管。故强调定向钻穿越回拖时应做好管段的外侧防护措施,如直接采用耐划伤的防腐涂层,或在防腐层外部连续涂覆耐磨保护层。目前玻璃钢防护层应用较好,帕罗特耐磨涂层国内也有一些应用。
3 结论
在天然气长输管道定向穿越设计过程中,设计人员应慎重选择穿越断面,全面综合考虑穿越点的地质环境即及出土角、入土角及穿越曲率半径等相关参数,确保施工过程中钻孔及扩孔平稳进行;管道在回拖过程中应采取降浮措施,避免因回拖力过大而造成钻杆扭断事故。
摘要：水平定向穿越技术是将石油工业的定向钻进技术和传统的管线施工方法结合在一起的一项施工新技术,广泛用于天然气、石油等管线铺设施工工程中,本文详细阐述了在天然气长输管道定向穿越设计过程中,穿越断面、地质环境、出土角、入土角及穿越曲率半径等相关参数选择以及管道在回拖过程中如何采取降浮措施,为天然气长输管道水平定向穿越设计提供参考。
关键词：天然气长输管道,水平定向穿越:设计要点
参考文献
[1]霍峰,王玮,张文瑞,等.定向钻穿越管道外涂层应用现状与发展趋势[J].油气储运,2013,32(9):943-947.
[2]张宝强,焦如义,袁会赞,等.大口径长输油气管道非开挖穿越的适应性[J].油气储运,2012,31(11):871-873.
天然气长输管道设计 篇5
一、工程概况
九江绕城高速公路A1标段路线位于长江南岸，鄱阳湖湖口的西岸，以滨湖、滨江平原、岗阜地貌为主，地形起伏平缓，地面高程在13-32米之间，植被发育一般，多为棉田、旱地，电网密布，房屋密集，并有一条天然气管道在K0+712附近与路线斜交。
二、天然气管道安全施工保护方案
1、涵洞设计图（见后面附表）
2、管道保护方案
为保护好天然气节管道的安全运行，设置一道1×1.5米箱涵进行包裹，外部再设置一道4×3.5米盖板通道进行保护，下部结构为涵身基础，上部结构为盖板涵。
3、涵洞施工要点
1)施工期间应对控制点进行保护，定期进行检测，以防点位移动，影响放样进度。熟悉设计文件，对设计标高、基础位置等进一步实地核对。
2)必须在混凝土强度达到设计强度的70%后，方能进行下一步工序。3)台后填土须待上部构造架设完毕；台后填土时，必须同时在两端台后对称夯实。
三、施工组织方案
涵洞通道严格按照交通部颁JTJ041-2000《公路桥涵施工技术规范》的要求进行施工，按《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）进行质量控制。
施工前，应根据设计资料，结合现场实际地形、地质情况，对其位置、方向、长度、出入口高程等进行核对。同时做好现场的三通一平及材料的供应工作。将现场实际情况与设计情况核对无误后，根据涵洞的施工图准确测设涵洞中线位置。
将用于涵洞的沙子、石料等原材料，取样合格后，方可进料用于施工，由试验室选定砂浆、砼的配合比。
砼采用集中拌合，运输至现场浇筑。
盖板涵通道施工顺序：施工前准备→测量放样→基坑开挖及处理→浇筑（砌筑)基础→浇筑(砌筑)涵身→预制盖板安装→沉降缝、防水层施工→洞口砌体施工→回填→质量检查验收
队伍安排：计划安排1个涵洞通道劳务队伍进行施工，共20人及相应的机械设备。
工期安排：涵洞2013年1月～2013年2月
四、技术保证措施
4.1 健全规章制度，加强技术交底制度
技术、质量的交底工作是施工过程基础管理中一项不可缺少的重要工作内容，交底采用书面签证确认形式，具体可分为以下几方面：
1、项目经理组织项目部全体人员对图纸进行认真学习，并同设计代表联系进行设计交底。
2、熟悉设计图纸并建立审核反馈制度，依设计意图，对图示各结构以及轴位尺寸标高必须一一验证，并与实地核对，做到准确无误，以免出现返工浪费。
3、工程开工前。必须按分部、分项编写完善的施工组织和施工方案。施工组织设计和施工方案报经监理工程师审核后方可执行。
4、施工组织设计编制完毕并送业主和总监审批确认后，由项目经理牵头，项目总工程师组织全体人员认真学习施工方案，并进行技术、质量、安全书面交底，列出关键分部工程和施工要点。各分管分项工程负责人在安排施工任务同时，必须对施工班组进行书面技术质量、安全交底，必须做到交底不明确不上岗，不签证不上岗。
5、加强施工技术管埋，以施工组织设计为纲领，以施工工艺设计和施工方
案为指导，以三级技术交底、操作规程和工序交接检查为保证，严格各施工工艺的控制与管理。对易产生问题或出现质量通病的部位要加大技术投入和管埋力度，严格遵守操作规程及施工工艺流程。
6、按要求配置施工机械和试验检测设备，提高施工机械化水平、质最监测水平和各种设备的应用效率。4.2技术保证措施
l、安排路基专业化施工作业队伍进行施工；
2、加强测量、试验、检测等基础性技术工作；
3、加强隐蔽工程的质量检查；
4、项目部质检员负责跟踪检查各工序的施工质量，发现问题及时纠正。组织对各个工程部件进行质量检查，发现问题，责成有关施工班组采取补救措施并及时上报总工室。
5、新工人上岗前必须接受岗前培训，在工程开工前，现场技术员、施工员组织一次面问全体作业工人的质量意识教育及技术培训，强化质量意识，同时，有针对性地就各工种的工艺分别对各工种的工人进行培训，做到人人关心，时时留意，处处保证工程质量。
6、不任命或聘用无任职资格的人员担任管理职务和技术职务，严禁无证人员操作任何机械或从事机电工作。
7、所有投入本工程的施工机械在开工前必须经过全面的检测和维护，在施过程中定期维护和保养，以保证其良好的工作性能。测量仪器和实验仪器设备起用前必须政府主管单位的鉴定，并定期进行检测，保址其精度符合工程施工的需要。
五、质量控制措施
l、一般工程质量保证措施
（1）在工程施工期间，为加强管理和认真履行合同义务，按投标书附表所
报名单委派项目经理和项目技术负责人，保证及时到位并常驻现场进行对本标段工程的管理，并保证其岗位的相对稳定。
（2）本工程在质量管理上实行质量保证金制度。设立质量保证基金、专款专用，以确保工程质量。
（3）加强施工技术管理，严格执行以总工程师为首的技术责任制，使施工管理标准化、规范化、程序化。认真审查施工图纸，熟悉设计文件和施工规范，严格按照设计文件和图纸施工。施工人员严格掌握施工标准、质量检查及验收标准和工艺要求。坚持技术交底，发现问题及时解决。
（4）建立质量责任制和保证体系，经理部设专职质检工程师、班组设兼职质检员，明确各级责任。开工前报监理工程师备案。分项施工的现场实行标示牌管理，写明作业内容和质量要求，要认真执行三检制度，即：自检、互检、工序交接检验制度，要根据合同的规定切实作好隐蔽工程的检查工作。
（5）严格学习和执行公路工程施工和验收规范及公路建设强制性标准；严格执行工程监理制度，公司自检合格后及时通知监理工程师检查签认，隐蔽工程必须经监理工程师签认后方能隐蔽。
（6）对现场施工人员加强质量教育，强化质量意识，开工前技术交底，进行应知应会教育，严格执行规程，分项工程开工前必须按合同要求执行先试验再铺开的程序，开工前必须按技术规范规定向监理工程师报送试验报告(包括施工方案、施工方法、施工准备、质保措施等)经监理工程师审核批准后万能铺开施工。
（7）严格施工纪律，把好工序质量关，上道工序不合格不能进行下道工序的施工，否则质量问题由下道工序的班组负责。对工艺流程的每一工作内容要认真进行检查，使施工作业程序化、规范化，见图：质量检查程序框图。
（8）要加强质量监控，确保规范规定的检验、抽检频率，现场质检的原始资料必须真实、准确、可靠，不得追记，接受质量检查时必须出示原始资料。
（9）坚持三级测量复核制，各测量桩点要认真保护，施工中可能损毁的重要桩点要搞好护桩，施工测量放线要反复校核。认真进行交接桩，确保中线、水平尺寸位置正确。
（10）完备的检测手段：根据工程情况及技术规范规定配齐检测和试验仪器、仪表，试验室所有仪器须经计量部门标定，再由所在省交通基建工程质量监督站对其进行资格审查，确定其试验范围后方可进行实验工作。施工过程中定期检查和标定确保计量仪器的精度。试验室无法进行的试验、检测工作，由监理工程师指定的试验室进行。
2、涵洞通道质量保证措施
（1）按照九绕高速公路项目办的要求，为有效控制工程施工质量，预防质量通病，消除重大质量事故和质量隐患，立足“预防为主、先导试点”原则，实行首件工程认可制（即“首件制”），对选定的首件涵洞、通道工程的每道工序作为首件工序。做好事前控制和实施工程控制，对“首件工程”所使用的模板、机械设备设施、原材料和混凝土配合比等实施严格检查验收，并经监理检查签字认可。涵洞、通道主体结构现场施工前，通知监理部和东南公司到现场，参加施工前各项准备工作的检查和验收，合格后方可开始施工。涵洞、通道首件工程完成后，总结施工方法和工艺，对存在的质量技术问题进行改进，按照监理部和东南公司要求完善首件工程并做好后续工程的质量控制。
（2）认真做好图纸审核，还要就现场实际情况与设计图纸进行核对，确定涵洞位置处水流方向是否与设计相符，涵洞基础设计标高是否与现场实际情况相符，在没有问题的情况下方可进行施工。
（3）严格控制不要超挖或欠挖，若地质情况与设计不符或需要变更处必须报知项目部，不得擅作处理。
（4）一定要保证所用片石、块石清洁，且坚决不能使用风化石。（5）施工中亦要在保证质量的基础上保证美观，且应美观的地方一定要下功夫施工，基础及墙身要砌填密实，不得有空洞。
（6）特别注意沉降缝两侧涵身一定要对齐，且不得错缝和犬牙交错，不要在砌体上砸大石块，要注意养护基础及墙身和硷工程。
（7）施工缝处的水泥砂浆薄膜、松动石子或松弱混凝土层应凿除，并应用水冲洗干净；
（8）沉降缝、防水层严格按照设计以及施工规范要求施工，达到无渗漏。发现渗水应及早返修。
（9）钢筋在安装时必须采用钢筋限位，钢筋先划线后绑扎，竖向主筋和横向水平分布钢筋技照设计位置要求绑扎牢固，形成规范施工，严格保证钢筋的保护层厚度。
（10）砌体砌筑完毕后进行覆盖洒水养生，保持砌体表而湿润，常温下的养生时间不少于7天。砌体的砂浆未达到设计强度前，不得承受全部设计荷载。
六、安全保证措施
6.1安全教育培训制度
l、安全教育是提高安全意识，实现安全生产的重要保证，项目必须利用一切机会，采取多种形式，做好安全生产宣传教育工作，要特别重视对施工现场作业人员的安全教育，提高他们的安全意识和自我保护能力。
2、安全生产宣传教育形式包括：电视录像、墙报板报、案例教育、培训、知识竞赛、开会学习、网络学习等。安全生产宣传教育应根据施工特点和需要设置施工警示标志和标语等，应注重实效、不能搞形式主义。
3、为不断提高安全管理水平，项目应积极进行安全生产宣传、教育和培训，抓好作业人员的岗前、转岗、在岗培训，积极安排人员参加业主、总公司和分公司举办的有关安全生产培训。
4、进场人员必须接受安全教育，并签认《安全教育登记表》后才能上岗。三级教育(项目、工区、班组)资料应张贴到受教育者的工作场所。
5、加强对特种作业人员(电工、焊工、架子工、爆破工、机械操作手、司机、起重工等)的安全培训和管理，特种作业人员必须脱产进行安全培训，经考核合格并取得安全行政主管部门颁发的上岗证书后才能上岗。在录用劳务队伍时，劳务队伍须持证上岗，对不具备安全生产条件的劳务队伍，必须按照国家《安全生产法》规定，不予以使用。
6、采用新工艺、新技术、新设备和调换工作岗位时，要对操作人员进行新枝术、新岗位的安全教育。
6.2安全技术交底
项目部对于分部、分项工程施工前，应由专职安全员组织对技术员、施工员、劳务作业队伍进行安全技术交底。安全技术交底形成书面形式，相关人员接受交底并签宁确认。专职安全员把每项技术交底存档，形成台帐。生产过程中，专职安全员经常性对安个隐患提出警告，保证生产安全进行。
6.3安全操作规程
项目部对于生产所用到的机械议备要进行安全操作规程交底，明示设备操作规程。对于特种设备还应严格要求持证上岗。
七、施工过程中的安全防护措施
1）在施工之前和管道管理方取得联系，确定具体管道位置、埋设深度，并
设置醒目标志。
2）在取得管道管理的施工许可后才进行施工，并配合做好施工时管道的监护管理工作。
3）保护施工前，首先在管道中心线左右各10m范围内拉设警戒带，设置围挡并和明显安全警示牌。施工间期严禁5m范围内有危及管道安全的施工行为。在管道中心左右1m位置放石灰线，人工开挖。
4）对所有参加天然气管道保护施工人员进行安全教育，特别强调天然气管道的安全注意事项。
5）施工期间合江输气作业区管理人员和施工负责人全程旁站，所有人员必须听从管道管理人员和现场施工负责人指挥。
6）制定专项安全管理奖罚制度，对于违反安全规定、违章操作的行为严惩不怠；对于施工期间完全遵守安全措施的给予一定物资奖励。
7）夜间施工所用的大功率照明灯具，与管道的最小距离不得小于10m，并要求使用无破损灯线。
8）所有现场施工人员严禁吸烟。9）做好应急预案。
10）机械操作人员执证上岗，严禁无证操作，保证车辆保养完好，遵守各种机车安全操作规程。非施工人员车辆不准进入施工现场，施工现场立好安全警示标志标牌，围好安全警示带。
浅谈天然气长输管道完整性管理 篇6
关键词：天然气长输管道；完整性；管道管理；管道事故；风险评估 文献标识码：A
中图分类号：TE973 文章编号：1009-2374（2015）18-0151-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.18.076
由于天然气管道大部分都是埋于地下，穿越的区域地形复杂，气体的压力较大，气体中常含有CO2或者H2S等酸性气体，较为容易发生内腐蚀现象，而管道的日常监测难度较大，再加上不可意料的自然灾害的影响，管道一旦出现泄漏或者断裂，将会引起大火、爆炸或者中毒等事故，经济损失大，社会影响大。管道完整性管理可以有效地對管道的安全进行评价，从而减小管道安全事故的发生概率，确保管道安全运行。
1 天然气管道事故的原因
2006年1月，四川省某输气站因天然气管道泄漏酿成爆炸惨案，造成10人死亡、5人重伤、60人轻伤的重大事故，爆炸的管段长度近100m，造成管道泄漏的原因是管线螺旋焊缝腐蚀破坏；2007年4月北京海淀区地下天然气管道也因为泄漏致使井下作业的2名工人中毒死亡，泄漏的原因为管道内腐蚀造成管壁穿孔。有关权威机构对国内近年来106起天然气管道事故的调查研究表明，由人为的外来损伤引起的占66%，由气候或者地质等外来损伤造成的占10%，因焊接、施工、材料和安装等缺陷造成的占8.5%，因管理不当或者违规操作引起的占6.5%，因内外腐蚀和应力腐蚀等造成的占4%，因材料老化和其他原因造成的占5%。由此可知，上述几种因素都是造成天然气管道事故的主要原因。天然气在输送过程中由于周边环境变化无常，其完整性呈不断下降的趋势，当下降到一定程度时就会出现管道安全事故。
2 天然气管道完整性管理
2.1 管道的完整性管理概念
管道的完整性管理是指管道公司根据影响管道安全的因素的变化情况，对管道运营可能出现的风险进行识别并采取一定的风险评估方法进行技术评价，并制定相应的应急措施，使得风险处于可控状态。运用检验、监测等方式来获取管道完整性相关信息，对主要的威胁因素进一步进行检测，并评估管道的适应性，使得管道运营保持持续改进的状态，达到预防与减少管道事故的发生，确保管道运营的安全可靠。
2.2 管道完整性管理流程
天然气管道完整性管理的流程包括辨识潜在危害、收集管道数据、风险评价、管道完整性评价和采取的减缓和响应措施。
2.2.1 辨识潜在危害。国际管道委员会PRCI根据对天然气管道事故的发生原因进行分析，按照与时间无关、与时间有关和静态等划分依据将产生的原因分为9类：内腐蚀、外腐蚀、应力腐蚀、不正确操作、制造相关缺陷、设备、焊接或制造相关、天气原因或外界影响和第三方或机械损伤等，可以根据这些潜在的危害类别来辨识风险因素。
2.2.2 收集和分析管道的信息与数据。根据收集到的管道的相关数据和信息进行整理分类，并建立数据库。一般包括建设期数据、运行期数据、管道材料数据、检查数据等。
2.2.3 风险评估。根据收集到的管道相关数据，对可能使管道失效的风险和危险事件进行辨识，并采取一定的评估方法来判断事故发生的概率及严重程度。然后汇总各段管道得出的风险评估结果，并对数据进行分析，将最终结果进行排序，并针对风险等级较高部分管道采取相应的管道完整性管理的维护措施。风险评价方法主要有定性风险评价方法、半定量风险评价方法和定量风险评价方法。定性风险评价方法目前主要采用风险指数矩阵，按高、中高、中和低风险来分级，该方法较为粗略，但可以快速将风险排序。半定量风险评价方法是以风险指数为参照标准对风险进行评价方法，可以有效地解决在定量分析中数据缺乏的难题；定量风险评价方法也称PRA法，将失效后果及概率代入计算公式中求出管道的总风险数值。该方法较为复杂，需要大量的数据来支持。
2.2.4 完整性评价。完整性评价是管道完整性管理的核心流程。其主要内容包括管道本体、站场设施和储气库等完整性评价，评价的工作主要有管道的适用性评价、站场设施的故障诊断、防腐涂层的有效性评价、地质灾害和地震的评估等。完整性评价是个综合性较强的评价过程，根据辨别出来的危险因素来选用完整性评价方法。而完整性评价方法较多，目前运用较多的主要有直接评估、压力测试和管道内检测等完整性评价方法。直接评估一般包括对管道内腐蚀直接评估ICDA、管道外腐蚀直接评估ECDA和管道应力腐蚀直接评估SCCDA等，根据腐蚀的程度来判断其增长率，然后根据数据库的相关信息对其腐蚀的减缓措施及修复方法。压力测试就是管道安装检验的常规方法，主要是通过一定时间内的压力差来判断管道是否发生渗漏现象。管道内检测是利用先进的设备在管道中运行来监测和记录管道内的金属损失、缺陷或者变形等情况。检测管道内外腐蚀引起的金属损失方法主要有超声压缩波检测、横向磁通检测、标准分辨率漏磁检测、超声剪切波检测和高分辨率漏磁检测等，其中横向磁通检测和超声剪切波检测也可以用来检测管道应力腐蚀的裂纹。除此之外，还可以运用第三方和机械损坏的金属缺陷和管径测量方法。
2.2.5 管道应急响应和减缓措施。管道管理公司应根据完整性评价的结果，对腐蚀较为严重的部位采取修复或者减缓的措施以消除管道运行不安全隐患，从而消除对管道完整性影响较大的危险因素，确保管道运营的有效性与完整性。
3 完善我国天然气管道完整性管理的建议
近年来，我国的天然气管道建设进程加快，随着工业的不断发展，将来还需要铺设大量的天然气管道。而目前国际上先进的天然气管道管理方法就是管道完整性管理，做好管道完整性管理可以有效地降低管道安全事故的发生概率，确保管道系统的安全可靠。我国也先后颁布了相关的完整性管理标准，并着手对检测技术和评价方法进行深入的研究。但目前我国的管道完整性管理水平与国际上对比差距还较大，还需要对以下四个方面进行完善与提高：
一是对管道完整性管理的范围进行明确，结合国外先进的管理经验，加快构建我国管道完整性管理标准体系，包括技术标准体系和管理标准体系。加快对相关规范和标准进行建立，使得管道完整性管理变得有法可依。根据目前我国的不同地区、不同时期的管道情况制定对应的分阶段、分层次的完整性管理计划，严格按照计划进行完整性管理。
二是在新的管道设计阶段，应对管道的设计图纸进行安全评价、安全预评价和安全验收等控制，使得新管道的设计合理与可行。对于新建的大型管道工程，在已有的管道设计和管道安装工程验收等安全评价的前提条件下，对管道运行的相关数据进行收集，及时地对基线进行评价，严格按照经过审批的完整性管理计划进行管道管理，使得管道管理水平不断提高。
三是积极研究管道完整性评价软件技术和评价方法。借鉴国际标准对管道腐蚀程度划分、管道风险程度等级、管道安全事故的可接受水平、管道的维护与更换标准以及HCA地区的划分等进行确定，从而加快天然气管道完整性体系的建设进程和科研成果的应用。
四是多方面收集管道管理相关数据，主要包括管道腐蚀、管道修复和管道监测等数据，建立大型的数据库，并创建数据共享平台，为风险评价提供重要的数据。加强管道缺陷的自动预警能力，对管道的防腐工作以及相关设备实行动态管理，从而确保管道运行的安全性。
4 结语
综上所述，天然气管道的完整性管理就是运用切实有效的监测与评价方法来对管道的风险进行评价，从而采取有效的改善措施来维护管道系统的安全。完整性管理的过程是持续不断的综合管理。只有这样才能不断地提高管道管理水平，延长管道的服役期限，确保天然气管道运行的安全可靠。
参考文献
[1] 李鹤林.油气管道运行安全与完整性管理[J].石油科技论坛，2011，（1）.
[2] 董绍华.管道完整性技术与管理[M].北京：中国石化出版社，2007.
作者简介：段德虎（1962-），男，山西临汾人，山西省国新能源发展集团有限公司副高级工程师，研究方向：煤矿管理与天然气长输管道建设、运行与安全管理。
天然气长输管道设计 篇7
伴随着世界经济的持续高速发展, 人们对于能源的需求量与日俱增但是与此同时生态环境问题也日益严重, 因此开发相关的优质清洁能源已经迫在眉睫。自上世纪70年代初至今, 天然气长输管道取得了极为迅猛的发展, 相应的天然气长输技术能力同时也得到了极大的提升。而我国在这一方面的技术发展, 则是自上世纪90年代起步, 经历了20多年的发展, 现阶段我国的天然气长输技术也取得了较大的发展进步。在此方面尤其以我国所实施的“西气东输”工程为代表, 这一工程的施工建设一方面为我国的天然气长输管道技术带来了新的发展机遇;另一方面也存在巨大的技术挑战。因此掌握目前世界天然气长输管道工程建设领域内容的先进技术水平以及相应的发展趋势, 对于做好高质量水平的“西气东输”工程建设是大有裨益的。
1 天然气长输管道工程建设现状
目前我国的天然气长输管道工程建设以“西气东输”工程为最高水准。“西气东输”工程西起我国塔里木盆底轮南, 东至上海。全程应用自动化控制, 供气范围覆盖了我国的华中、华东以及长江三角洲地区。工程管线全长, 管道设计输送量。以“西气东输”工程为例现就我国当前的天然气管道技术水平展开具体的分析。
目前我国天然气长输长输管道在设计与建设中所采用的标准已同国际接轨, 在对管线的路径走向方面采取了3S技术予以了优化;在日常的管理过程当中实现了自动化的自主运行, 能够通过系统实施数据的收集、在线测量、控制;在所应用的工艺设备方面, 当前国内所普遍采用的大多是气动球阀, 输气管道所普遍应用的增压机组主要包括离心式与往复压缩式;对于管道的施工建设, 我国现已引进了国际通用的管理技术, 并采取了第三方监理措施, 目前的管道施工已经达到了国际先进水准。
2 天然气长输管道技术发展趋势
2.1 高压力输气及高强度管材组合
高压气管道即为处于压力值处于。依据相关的研究结果表明, 在天然气年输送量超过亿立方米时, 应用高压输气方式能够极大的降低了天然气的输送成本。在输送距离超过km、输送量在20亿立方米左右时, 应用高压力输送方式相较于一般的传统方式能够有效降低约30%左右的成本。应用高压输气能够显著降低管道径直, 还可借助于高强度的管道材料研发及实际运用能够有效降低运输管道的壁管厚度, 从而促使管道的重量值得以降低, 同时还能够有效降低管道的焊接时间, 进而促使建设成本也可显著下降。利用应用
型管材相较于、其所能够降低的成本支出约大于%以上, 管道的整体建设成本也可降低10%以上。
2.2 高压富气输送技术与断裂控制
此项技术即为在天然气的运输过程当中应用高压气体促使天然气能够始终维持在一定的临界值上, 从而确保重组分不发生液态析离的情况。应用高压富气输送技术还可取得较大的经济收益。然而这一技术目前所存在的主要应用难点在于其输送天然气时对于热值要求较高, 因此必须能够确保管道材料不仅能够预防出现裂纹, 还需要具备以更为良好的止裂韧性。
2.3 多相混输技术
这一技术的研究工作已经在美国、英国、法国等国家展开了大规模的试验研究, 取得了一定的研究成果, 得到了部分的实际应用。应用大量测量仪表与计算机数据采集系统, 在所进行的大规模试验数据条件下实施多项流研究。在目前市场上的多项流软件系统中, 尤其以性能最为强大, 其能够实现对于多相流稳态与瞬态流动的模拟验证。
3 结语
目前我国大量的天然气长输管道同一些发达国家相比, 在供气管网的完善度方面然还存在有十分明显的差距, 主要集中在管道数量少、分布不均匀、还未形成全国性的管网系统等;此外由于管径相对较小, 设计的压力较低所能够输送的天然气还远远无法满足巨大的市场需求。但是与此同时我们也应当看到我国的天然气市场依然具备有十分巨大的发展潜力, 对此我们应当加强相关的创新活动, 并积极学习国外的先进经验, 以促使我国的长输管道工程建设能够取得实质性的发展与进步。
摘要：天然气是一种清洁、高效的优质能源, 其在燃烧过程当中产生的二氧化碳远低于一般的煤炭、石油等化石能源, 之后形成的温室效应程度较低, 因此能够促使生态环境得到本质性的改善, 在推动世界经济可持续发展方面具有极其重要的作用与价值。在天然气工业的发展过程当中, 需要勘探、开发以及管道运输等一系列技术手段的支持, 而目前管道工程的建设现已成为了制约天然气工业发展的重要限制性因素。本文将主要就天然气长输管道工程建设及设计技术展开具体的分析, 以期能够为相关的设计工作提供一些可供参考的内容。
关键词：天然气,长输管道,工程建设,设计技术
参考文献
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[2]吴运逸.天然气长输管道工程节能质量监督探讨[J].资源节约与环保, 2014, (5) .
浅谈天然气长输管道分输站场设计 篇8
天然气管道工程具有长距离、大口径的特点, 在传输的过程中需要承受较大的压力, 同时, 天然气在分输站场中也需要经过计量、分离以及调压等一系列的过程, 分输站场的功能为分输气量, 并通过分离、计量、调压等工作将天然气输送给用户, 因此, 分输站场的设计工作极为重要, 下面就对天然气长输管道分输站场的设计工作进行深入的分析与探讨[1]。
2 天然气长输管道平面布置分析
对天然气长输管道进行布置时, 必须要满足《石油天然气工程设计防火规范 (GB50183) 》的有关规定, 在此基础上, 对天然气长输管道进行设计时, 需要考虑到以下几个问题:
首先, 根据站场的实际情况进行分类, 一般站场内可以分为生产区域与办公区域两部分, 这两个区域需要分开设置, 并设置好安全距离, 办公区域设置在站场进出口即可, 这样在紧急情况下, 能够快速的将人员疏散, 与此同时, 也能够防止大量的人员聚集在生产区域, 降低安全事故的发生率[2]。
其次, 办公区域主要包括站内的配电室、水源井泵房、发电机房、值班室、休息室等, 生产区域则包括站工艺区、设备区与装置区, 办公区域与生产区域之间有着密切的关系, 属于典型的防爆区以及非防爆区, 因此, 在进行设计时, 不仅要留好足够的安全距离, 还要根据线路走向合理的布置天然气管道进出站场的位置, 减少弯头[3,4]。
再次, 生产区域中有三个部分组成, 包括进出站阀组区、过滤分离区与计量调压区, 进出站阀组区多设置在便于工作人员操作的位置, 过滤分离区与计量调压区则需要根据运输方向进行设置, 与之相关的设备则根据分输走向与流程顺序设置, 以上的设备不仅要满足距离规定, 还需要留出相应的检修空间, 方便后续的维修工作。
最后, 在办公区域的布置工作中, 一定要将配电室与发电机房设置在办公区一侧, 禁止与其他区域相邻, 考虑到美观的要求, 可以将通信室、办公室、阴极保护室集中与同一个办公楼之中。
3 天然气长输管道的分输站场设计流程分析
天然气长输管道分输站场设计流程包括几种模式, 即正常流程、清管流程与返输流程。正常流程需要按照上游来气、过滤分离、计量、调压、输送的模式进行, 清管流程则需要按照上游来气、发球筒、管道下游的流程进行, 该种流程不需要将天然气输送至用户, 也不需要进站, 直接输送到下一站即可。清管流程的实现有两种模式, 如果分输站的运行出现错误, 就需要将切断阀切断, 直接输送到下一站;如果接收方发生问题, 不能正常的接收, 此时, 就需要将分输站关闭, 这时天然气即可进入下一站;返输流程即管道中天然气流向发生变化, 此时, 上游就会变成下游, 输送介质也会发生逆向的改变。
4 天然气长输管道分输站场设备选型分析
4.1 过滤分离器的选择
天然气在运输过程中, 无法避免的会带有一些水分与杂质, 考虑到这一因素, 在天然气进站之后, 需要先进行分离与过滤, 将其中的水分与杂质去除, 去除水分与杂质的设备就是过滤分离设备, 如果介质杂质含量较大, 可以联合使用过滤分离器与旋风分离器;如果介质杂质含量较低, 只要使用过滤分离器即可, 这样不仅能够节约大量的资金, 也能够节约场地。
4.2 计量设备的选择
天然气长输管道分输站场的计量方式多使用贸易计量方式, 计量方式不仅需要满足量程范围, 也需要满足贸易需求, 就现阶段来看, 常用的计量设备包括超声波流量计、涡轮流量计以及孔板流量计三种。其中, 超声波流量计主要通过超声波信号来计算流体流速, 其量程范围宽、精度理想, 压损率很低;而涡轮流量计压损小、量程范围适中, 但是在气体流量较小的情况下, 计量工作由一些盲区;孔板流量计有着使用周期长、结构简单的优势, 但是其量程有一些限制, 难以适应不同的流程范围。
4.3 调压设备的选择
在现阶段下, 天然气长输管道分输站场的调压流程有几种方案, 即单台调节阀、单台调压阀联合安全切断阀、单台调压阀联合监控调压阀、调节阀与监控调压阀联合安全切断阀、安全切断阀联合监控调压阀。其中, 单台调节阀具有操作方便、流程简单的优势, 但是该种方式需要工作人员进行实时的调整, 而调节阀与监控调压阀联合安全切断阀、安全切断阀联合监控调压阀的设备组合安全性较为理想, 但是如果在运行过程中切断阀出现问题, 下游断气就会被马上切断, 这时就需要对切断阀进行复位与调整。
天然气长输管道分输站场的分输压力与进站压力有着一定的差别, 在调压前后, 会存在较大的差压, 在温度较低的时候, 管输天然气温度会降低至零度以下, 此时, 地面就可能发生裂痕, 管道土壤发生冻结, 情况严重时, 甚至会发生管道变形、冰堵的情况, 这就会对长输管道分输站场的运行工作产生不良影响, 甚至会引发安全事故。为了防止安全事故的发生, 可以将埋地管道埋深设置在冻土层之下, 这样即使外界温度发生较大的变化, 管道也较为安全。但是对于地面与埋地结合位置的管道必须要谨慎的对待, 防止由于温度下降导致管道结霜。
5 结语
综上所述, 在设计天然气长输管道分输站场时, 必须要以现场情况为出发点, 遵循相关的规范标准, 根据地形情况选择科学合理的工艺流程, 在设备的选择上, 应该根据运行工况与检修需求进行选择。
摘要：天然气在分输站场中需要经过计量、分离以及调压等一系列的过程, 因此, 分输站场的设计工作极为重要, 对天然气长输管道进行布置时, 必须要满足《石油天然气工程设计防火规范 (GB50183) 》的有关规定, 以现场情况为出发点, 遵循相关的规范标准, 根据地形情况选择科学合理的工艺流程, 在设备的选择上, 应该根据运行工况与检修需求进行选择。
关键词：天然气,长输管道,分输站场,设计
参考文献
[1]王书惠.天然气长输管道分输压力控制系统技术研究[J].石油规划设计, 2012 (01)
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[3]史革章, 徐磊.试论天然气长输管道运行中的风险控制[J].中国城市经济.2012 (03)
长输天然气管道安全运行管理 篇9
天然气的应用随着工业化进程的前进而迅速发展，管道运输作为连接供需双方主要的运输方式，其覆盖面非常广大。因运输距离较长，路面情况较复杂，天然气的运送对于管道的要求较高，铺设、维护好长输管道对于天然气的运送具有重要意义。一旦运输管道出现问题，将会严重影响人们的生活、安全，给社会经济带来损失。管理好长输天然气管道的安全运行，对我们来说意义重大。
一、长输天然气管道运行现状
1. 长输天然气管道运输特点
长输天然气管道的运输是一个较为复杂的过程，它是由油气田集气管网、输气干线管网和城市配气管网三大管网构成一个统一的、密闭的、连续的输气系统，部分利用地层压力来进行运送，其输气管道的末端需具有较大的储气功能。
2. 我国长输天然气管道运行的情况
长输天然气管道一般指运输距离在25km以上的管道运输。目前，世界上大型天然气、输油管道总长度已超过200万公里，且每年都在递增。我国长输管道的总长度不足世界的1%，而油气储量却位居世界前列，比例的不协调在技术、安全性等方面加重了我国天然气长输管道运行的难度，这就要求我们加强对管道运行安全的管理。
二、长输天然气管道安全运行的重要意义
随着人们生活水平的不断提高，人们对于便捷、快速的天然气等其他能源的需求量也不断增多。天然气这类能源的易燃易爆特点决定了其应储存在远离大量人类生活的区域内。安全、迅速的将其运送非常重要，管道运输承载着天然气等能源运输的重要使命。长输管道是我国重要的基础设施之一，它对天然气的运送起着至关重要的作用。自然环境、外部条件的不断变化会给长输管道带来腐蚀、焊缝开裂、管道穿孔等老化、破损现象，这就使天然气的长输管道运行存在一定的危险性，如果不加强安全运行管理，一旦管道发生爆裂，将会严重污染环境，甚至带来人员伤亡造成一定的经济损失。因此，加强天然气长输管道的安全运行管理十分必要，它不仅有利于保护环境，节约能源，更有利于保障人类的人身财产安全，维护社会的安定。
三、长输天然气管道运行中存在的问题
1. 缺乏对天然气管道运送危险性的认识
采用长输管道对天然气运送是目前来说最经济实惠的运输方式，而人们却缺乏对其运送过程中存在的危险性的认识。天然气在管道运送过程中，常常要经过人口较密集的区域，往往要穿过民房、医院、工厂、田地等，而有些建筑物在施工或农民在耕田种地时，认为深埋在地下的天然气运输管道很结实坚固，不会因为一时的挤压或碰撞而被破坏，他们不了解长输天然气管道被破坏、天然气泄漏后的严重后果，所以不会考虑变更施工计划或耕种路线。这种意识上的麻痹大意是造成长输天然气管道安全问题的主要原因。
2. 自然环境的变化对长输天然气管道的破坏
由于天然气运输管道深埋在地下，铺设线路较长，在考虑经济因素、人力物力等综合因素的前提下，即便是灾害多发区，长输天然气管道也要穿过，这样自然环境的变化对其影响就较大。如一些处于地壳活动较频繁的地段带来的地震，暴雨引起的山洪、泥石流、山体滑坡等自然灾害的发生极易引起天然气运输管道的破损、护坡堡坎垮塌现象的发生。即便未发生较大的自然灾害，因长输天然气管道多采用直缝管、无缝管、螺旋缝管等钢制材料制成，即便埋于地下也避免不了受常年的风雨积雪侵蚀，管道也易遭腐蚀。
3. 私自窃取天然气或故意破坏对长输管道运输的影响
长输天然气管道的铺设距离较长，会经过多个地方。没有条件对各个地方实施实时监管，这就让一些人钻了空子。他们为了个人利益，在居住环境附近的长输管道隐蔽处开孔栽阀盗取天然气，在窃取后将其装入简易的装置中存放使用或变卖。由于他们不是专业人士，不懂专业技术，不能将开孔部分很好的进行修补，这就为以后的管道运输埋下了安全隐患。这样不仅损害了国家利益，更使自己和周围居住的人陷入了天然气泄露、爆炸等危险当中。
4. 他方施工对天然气管道运输的影响
在实际生活中，对长输天然气管道的铺设获得批准后，其他一些工程项目的铺设等也需要同时规划建设。这就形成了多条线路的相互交错，如各项目间的交叉穿越、近距离的平行分布或成品油管线与长输天然气管道的同沟铺设等。在施工时，就要求施工单位要综合考虑各个项目间的相互关系制定出不同的工程项目施工方案。而现实情况却是，因各个项目所属的施工单位、开工时间、工期长短、设计要求、安全标准等不尽相同，施工效果就会互相干扰。如为赶工期、节约成本以创造出更大的利益会出现不同建设项目间的安全距离不足、不同管线的外加电流相互干扰导致防腐层的保护失效等等。另外为缩减开支，在管线两侧5米内挖砂取土，在未反复核查地下管线时就采用大型机械进行快速挖掘或碾压都会对地下管线造成破坏，这些都在一定程度上影响制约着长输天然气管道的安全运行。
5. 违规建筑引起的长输天然气管道的安全隐患
一些个人或单位利用职务之便，在未履行一些法律手续的前提下，为自己谋求私利。他们不顾天然气运输管道的铺设，为了使自己获得最大效益，忽略长输天然气管道与其他建筑物的安全距离，肆意的在其上或附近搭建违规建筑。这些违章行为已严重影响长输天然气管道正常发挥其效用，为其带来巨大的安全隐患。
四、提高长输天然气管道安全运行的对策
1. 建立健全法律机制，为长输天然气管道安全运行提供有力保障
一个国家，一个民族建立健全的法律机制有利于保护国家公共财产不受损失，保护其公民的人身安全不受侵害。同样，对于长输天然气管道安全的运行，也应制定相应的法律法规。对于私自盗取天然气自用或变卖的行为人进行严厉的打击，并处以罚款。对于检举揭发从事该行为的人进行物质上和精神上的嘉奖，以鼓励所有人对该行为进行监督，确保法律履行的力度，改善天然气管道运行区的治安环境，进而形成有力的制约。
2. 提高对长输天然气管道风险的预测能力
加强对长输天然气管道风险的预测是保证天然气管道安全运行的重要基础，风险预测力提高，就会提高天然气运输过程中各个环节的可靠性，避免或减少事故的发生，减少人员伤亡及经济损失。长输天然气管道的常见事故主要有燃气泄漏、毒物扩散、火灾爆炸等，为了提高对长输天然气管道风险的预测能力，就要对管道进行可靠性分析研究、进行定量风险评价，其主要分为明确评价的对象及范围并对其做充分的了解，根据项目周边情况对其危险、有害因素进行辨识分析，选择确定正确、科学的风险评价方法，提出消除、减弱危险的建议并得出结论这几个主要步骤。定量风险评价可以分析影响管道失效的原因，制定恰当安全的维修计划，以减少损害。半定量分析则是根据事故损失后果和发生概率，通过计算形成一个相对的风险指标。而定量风险分析与评价是最权威、准确的风险评价法，其对于提高对长输天然气管道风险的预测能力具有重大作用。
3. 定期检查，及时维护
为了使长输天然气管道安全运行，定期的检查必不可少。这里的检查包括：安装前仔细检查安装的管道质量是否合格、管道有无破损。根据设计图纸的要求认真核对管道铺设的位置是否适宜，深度是否恰当；安装过程中，要认真检查技术人员的操作是否正确，一旦发现管道有损坏，要及时修复、更换；在安装后的使用过程中，要根据管道所处的地形地貌等自然环境的不同做定期的检查，要及时排查出天然气泄漏或毒物扩散等问题并做好相应的解决措施。对于管道的维护工作，要安排专业的技术人员进行维修，企业要不定期的对这些技术人员进行培训、考核，来确保他们具备过硬的技术，能及时处理突发状况，确保管道的安全运行。
4. 明确责任范围，加强监管力度
对于长输天然气管道安全运行的管理，要建立完整的应急机制，明确责任范围，将责任逐级分配到每个人身上，各级政府承担着对其安全的监督管理责任。管道生产运营企业与政府之间要形成良好的沟通，一旦发生重大的管道安全问题，互相协调配合解决问题，建立联防机制，逐步形成良性的安全责任监督管理机制。同时，要增强对长输天然气管道的监管力度。
5. 重视科技因素，提高管道自身质量
提高长输天然气管道的自身质量，增强其防腐能力，对于保证管道的安全运行具有深远的意义。提高管道的防腐能力主要有阴极保护、防腐涂层技术和聚乙烯管道材料的使用。科技的进步必然会带来一些新材料的出现，在环保节能、降低成本的基础上，将新鲜元素融入到以前的材料中，使其具有更高的耐碾压力、防破损力的功效。
6. 保障资源市场供应安全
对天然气资源的灵活分配调度，可以降低供气风险，缓解供气紧张，维护社会稳定与安全。另外，积极引入国外优质的天然气资源，增强我国储气能力，在保障居民用户有充足的天然气可以使用的同时，也可以平衡市场的供求平衡。
结语
经济的持续发展促进了能源市场的不断前进，天然气资源作为我国国民经济发展的重要资源之一，其安全运输十分重要。它的安全运行不仅可以保护人们的人身财产安全，维系社会的稳定，还可以为企业带来巨大的经济效益。因此，改善天然气运输管道自身的质量、提高对其风险预估能力、加强对其的管理监督力度等手段以保障对长输天然气运行安全的管理，势在必行。
参考文献
[1]张青勇,毕建伟,康超,吴志刚,周敏.长输天然气管道安全运行管理浅析[J].油气田地面工程.2010(10).
[2]刘达.天然气长输管道安全运行必要性及风险研究[J].化工管理.2016(11).
浅析石油天然气长输管道腐蚀 篇10
1 腐蚀检测方法
1.1 检测电流保护体系和管道防腐层破损情况
(1) 多频管中电流衰减法 (PCM) 。这种检测方法经常用于准确定位破损位置、初步确定破损之处的大小、管线方向与埋深、评估防腐层质量和明确阴极保护系统的效果情况等。在PCM系统中, 大功率的发射机会发出一种近似于直流电的信号频率。然后由手提式接收机对管道进行定位和电流的测量。如果管道内部的防腐层正常的话, 电流距离和数值会呈现出很明显的线性关系, 涂层的电阻大小决定电流强弱的变化。所以, 根据电流强弱的变化能够推测出防腐涂层的绝缘效果是否达到一定的标准。如果某处的电流表现不正常, 那么该处电流一定会发生了泄露。然后再用A字架来检测地表电位的梯度化程度, 也就是准确定位涂层的破损位置。产自Radiodetection公司的PCM检测器是最常用的设备, 这些设备一般都具有手提式接收机和超大功率的发射机, A字架具有定位涂层破损位置的功能。
(2) 密间距电位测量法 (CIPS) 。这种方法主要用来明确管道是否经受干扰电流以及阴极保护状态, 此外, 涂层是否存在漏点也能够清楚地显现出来。它主要包括如下几个部分:1个Cu/Cu SO4半电池探杖、1个尾线轮和1个灵敏度很高的毫伏表。当开始测量的时候, 将断流器串联在电源输出线上, 断流器每隔一定的时间连接或断开阴极保护电流。采集器的作用在于能够将自然电位和保护电位记录下来。因此, 经过CIPS检测, 阴极保护是否达到一定的效果就可以明显体现出来。
(3) 直流电压梯度测试技术 (DCVG) 。如果管道上增添了直流信号, 那么土壤和管道内壁破损之处就会形成一定的电压梯度。越是离破损部位近的地方, 电流密度越是大, 电压梯度也会加大。一般来讲, 破损面积与电压梯度之间存在着正比关系。
至于DCVG方法, 指的是在接受检测的位置插入2个Cu/Cu SO4半电池探杖和1个个高灵敏的毫伏表, 然后检测电位梯度。当进行D C V G测量的时候, 最好将断流器加在阴极保护输出上, 这样能够更好地观察信号。测量的时候, 工作人员每隔2m就用探杖测量一次, 不仅能够较为准确地获知管道破损的地点, 还能够推测破损的程度大小。
1.2 管道内检测
这指的是借助于多样的检测技术, 将管道的基本信息、以及腐蚀严重程度是否出现焊接缺陷和断裂等检测出来, 并认真做好记录。在这一过程中要通过多种管道检测器来收集管道的二维信息, 并将准确的数据信息用于维护管道运行的进程中。在实际中经常使用的方法主要包括:超声波腐蚀检测和漏磁腐蚀检测。
(1) 漏磁检测技术。这一技术的工作原理是将一定的磁场作用于被检测的管道时, 如果管道存在破损, 那么就会在被测管道的表面出现一定的磁力线, 然后在根据磁敏传感器所得出的数据结果就可以清楚地获知准确的破损信息。当使用这一检测技术时, 永磁体产生的磁场会非常完整, 然后在磁刷的传导下进入管道, 如果管道存在一定的破损, 磁通量就会发生变化, 传感器会将其记录下来, 可见管壁破损与漏磁量存在很大关系。最后, 通过计算机专用软件, 的作用, 管道破损的大小、位置以及原因都会显现出来。
(2) 超声检测技术。这种检测技术属于动态、无损检测, 在工作过程中, 通过一定的设备将信号接收并整理, 然后认真分析信号的各项特征参数, 进而得出管道内部破损的位置、基本情况以及如何发展。
2 管道修复技术
2.1 HDPE复合结构管道修复技术
H D P E复合结构管道修复技术是一种应用于管道修复的新兴技术, 在该技术中, 运用了HDPE管的不容易被腐蚀、磨损等物理特性, 也运用了旧管道的强度, 具体做法是在被修复的管道内插进HDPE管, 构造出独特的“管中有管”的结构, 这样, 破损管道修复后兼具HDPE管和钢管的优势。这种技术不要求清洗旧管道, 缩短了修复时间, 降低了修复成本, 最大程度地减少管道内部接头的数量, 缩短了停产时间, 而且大大提高了管道的安全性和可靠性。这种技术在修复破损非常严重的管道时效果非常好, 不仅在很短时间内使管道重新投入使用, 而且管道使用周期大大延长。HDPE管使旧管道的耐腐蚀能力、抗压能力大幅提升, 可是修复成本却非常低, 比钢管成本要低一半。
2.2 翻转内衬修复技术
这种修复技术是把由浸透热固性树脂组成的纤维编织软管或增强软管当成管道内部材料, 再通过液压或者气压的手段, 使软管进入地下的管道内部, 接着使软管在管道内部贴紧, 通过加热使热固性树脂更加坚固, 这样, 也会在管道内部形成“管中有管”的结构, 最终, 将破损严重的管道重新修复, 恢复使用。
3 结语
石油天然气长输管道的腐蚀如若不能及时发现和处理, 会对于运输以及经济的发展产生一定的消极影响。因此要对于长输管道的安全特别重视, 不仅在施工开始时加强监督和管理, 而且在使用之后, 要对其进行定期和不定期的检查, 形成有效的管理制度。只有如此, 长输管道的腐蚀问题才能得到及时的发现和处理, 石油天然气的运输安全才能得到保障。
参考文献
[1]郭勇, 邢辉斌.埋地管道外防腐层PCM检测技术[J].石油和化工设备, 2011 (07) [1]郭勇, 邢辉斌.埋地管道外防腐层PCM检测技术[J].石油和化工设备, 2011 (07)
[2]徐光华.高含CO2天然气集输管道的防腐治理[J].中国石油和化工标准与质量, 2012 (15) [2]徐光华.高含CO2天然气集输管道的防腐治理[J].中国石油和化工标准与质量, 2012 (15)
[3]郭东光.油气管道腐蚀检测技术与防腐措施初探[J].科技创业家, 2012 (14) [3]郭东光.油气管道腐蚀检测技术与防腐措施初探[J].科技创业家, 2012 (14)
天然气长输管道设计 篇11
关键词：长输天然气管道；外检测；综合技术；研究；应用
长输天然气管道的腐蚀防护工作关系天然气管道的安全运营状态，鉴于长输天然气管道的安全性和经济影响因素分析，长输天然气管道的外检测综合技术方案有其特定的价值和意义，合理的方案流程设计和可信度的检验数据，可以使长输天然气管道检测符合良好的定期检验要求，达到良好的工程应用效果。
1 长输天然气管道外检测综合技术原理阐述
我国对于长输天然气管道外检测综合技术尚缺乏具体的法规性标准为技术支撑，当前对于长输天然气管道外检测技术主要有：直流（交流）电位梯度法、直流电位（交流电流）衰减法、皮尔逊检测法、管中电流电压法、变频选频法、阴极保护电位分布测试法、密间隔电位测试法等，由于各种干扰因素的影响，现有的外检测设备和技术各有优缺点，有其特定的局限性，为了提高对长输天然气管道防腐层缺陷的检出率，需要确定长输天然气管道外防腐层的质量状况。
1.1 交流电位梯度检测法
它是运用雷迪PCM的A字架和皮尔逊法的防腐层检漏仪设备，测量出两个固定金属“地针”之间的电位差，这一具有特定频率的交流信号传送到天然气管道中，在金属“地针”插入土壤的过程中显示电位梯度的变化状态，并通过检测设备的db值用以判定天然气管道防腐层的电流影响因素，这些影响因素包括：电流大小、天然气管道防腐层破损面积大小、防腐层破损程度、管道埋深、土壤电阻率等。其主要技术原理是：通过检测设备对管道周围的土壤进行特定频率的交流信号检测，这个特定频率的交流信号可以准确地反映出管道外破损处泄漏的信号电流大小，从而产生交流电位的梯度变化，并根据电流变化方位和大小可以准确地判定天然气管道外防腐层破损的具体方位和破损程度。
1.2 皮尔逊法
它可以检测出天然气管道外防腐层局部连续或不连续破损点，通过测量天然气管道周围土壤中交流电位梯度的变化，来判定管道外防腐层的破损方位和大小。其应用原理，如图所示：
通过向天然气管道传送特定频率的交流信号，一旦天然气管道的外防腐层出现破损，则其会与周围的土壤形成一个有电压差的电位场，并呈现出管道破损点接近处的电压差越大的特性，采用地下管道防腐层探测与检漏仪设备可以检测到这一异常状况，从而根据“电位场”的信号确定管道外防腐层的破损方位和大小。这个方法借助于信号发射机进行交流信号的传递，根据电流信号的大小值和音频报警的声音大小判定破损方位。但是，它也有其弊端，即：对于天然气管道外防腐层破损点的检测方位与检测人员的经验密切相关，有经验的检测人员可以根据信号判定埋地管道的防腐层破损位，而经验欠缺的检测人员则易受到外来因素的干扰，对于复杂的地理环境的适应性较差，无法得出准确的判定结果。
1.3 交流衰减法
这是通过测量天然气管道特定频率的交流电流信号进行测定，根据天然气管道外防腐层的衰减变化来测定其平均质量和破损位置。其应用原理为：通过对天然气管道进行电流信号的施加，根据探地雷达等设备进行电流大小和衰减变化的接收，从而对管道破损情况进行判定，评价天然气管道的防腐整体质量。
1.4 变频选频法
这一技术的重点在于测量天然气管道外防腐层绝缘电阻率，其应用原理为：通过对天然气管道提供一个特定频率的电流信号，并被视为单线——大地信号通路，在这个信号通路的数学模型下，根据对交流电流信号衰减的情况，得出天然气管道外防腐层的绝缘电阻率信号频率、衰减量、土壤电阻率等。
1.5 直流电位梯度法
通过对天然气管道施加一定频率的电流信号，根据信号衰减的变化确定防腐层的缺陷位置和大小。其应用原理为：对天然气管道防腐层进行阴极保护，一旦外防腐层出现破损状况，其阴极保护电流将流向管道破损位，这使得土壤电阻产生了电压降低的趋势，形成一个直流电位梯度分布状态，从而判定天然气管道外防腐层破损点方位和大小。
2 长输天然气管道外防腐层检测工程应用研究
以安徽省某一长输天然气管道为例，由于长输天然气管道大多存在焊接缺陷与防腐层破损缺陷，长输天然气管道进入了安全事故高发期，因而，要开展长输天然气管道外防腐层检测技术的工程应用与全面检验。
2.1 管线概况
本项目是连接安徽两市的长输天然气管道工程，长约32km，为了对这段长输天然气管道进行检验，设计了一个连接信号源的中间阀室管道，以便于进行管道的检验测试工作。
2.2 管道外检测综合技术工程应用
①检查管道的敷设环境。包括地面装置的检查、管道的走向检查、管道埋深检查、土壤腐蚀检查。
②判定防腐层不开挖检测。要确定管道外防腐层绝缘性能及其质量状况等级，根据检测数据显示，该工程管道的绝缘特性参数为Rg=146252>10000，质量状况等级为一级，整体管道质量状态良好。
探讨长输天然气管道施工问题 篇12
1 长输天然气管道施工存在问题
1.1 施工管理
一方面, 当前在长输管道施工企业管理过程中普遍存在一个较突出的问题便是管理理念较为过时。通常情况下一个施工企业管理理念的好坏与施工管理息息相关, 过时、古板不变通的管理理念没法更好的指导管道施工工程的管理工作, 从而使得天然气管道工程的施工无法顺利进行。另一方面, 工程施工过程中缺乏行之有效的质量监督。由于管道工程施工对于我国天然气开发与使用的意义重大, 因而质量是长输管道工程应该把控和监督的关键。当今就存在施工企业对管道施工监督不力, 从而致使管道工程项目施工质量问题的出现。
1.2 原材料
管道工程施工所用的材料对施工质量的影响是显而易见的。近年来由于一些生产商生产的原材料并不能达到国家质量安全标准, 但通过某些暗道偷偷流入建材市场, 致使管道施工必要原材料的质量差异性大, 由于管道工程建设跨度大, 原材料使用量大, 原材料质量的参次不齐给工程施工带来很多麻烦。因此, 长输管道施工单位应当严格甄选原材料厂家, 确保原材料货真价实。
1.3 测量放线和扫线
施工员在进行测量防线过程中, 如果无法及时对防线的线路进行精心优化布局, 则将连带性的生产很多问题。比如, 施工员若对测量防线工作的不重视, 在铺设施工线路时, 便会疏忽一些问题, 一旦问题出现, 便会致使施工没法按原计划前进, 这样不但耗时, 施工质量亦将无法保障。多数管道工程项目施工的扫线工作都存在着工作前技术交底的不彻底。这种情况通常都可能使得工程设计图纸无法在施工现场发挥“所长”。
1.4 管道布置与下沟
在长输管道布管时, 一方面布管焊接口打在管墩上的问题常常出现;另一方面布设管道时相邻的管子间, 亦易出现焊接中没法相对的问题, 假如在需要加弯头的位置, 并没加弯头, 反而布设了直管, 这将造成相邻管道对不上的问题。布管间距也需要严格进行把握, 但是实际的施工中, 其间距通常较大, 此现象, 就需要施工员及时对其进行调整。因而, 在进行勘察环节的时候, 施工人员应仔细勘察柱段地形, 管理规范施工现场。
2 解决天然气管道施工问题的建议
2.1 落实监督, 创新管理
(1) 创新管理理念。随着管道施工管理水平逐渐提升, 传统的较为过时的管理理念不能满足当今管道施工管理的需要, 因而跟上时代步伐, 不断的创新施工项目管理理念无疑成为了当今施工企业项目管理的发展之路。施工企业创建全新的管理理念, 根据管理需要重组机构并制定新的管道施工的管理制度, 从而促使企业天然气管道施工项目的顺利进行。
(2) 强化施工监督。通过强化管道工程项目施工的监督工作, 能够有效的保障天然气管道工程施工的质量。这里的所指监督主体不仅包括相关的行政机构、建设单位, 还应该包括民众在内的社会监督。天然气施工工程项目的管理人员应应该清楚的了解监督的重要性, 在日后的工作中对项目施工的全过程进行自我诊断式的内部监督。另外管道项目施工还应该采取预防与治理相结合的方式, 最大程度的降低问题的出现率。
2.2 严格把关施工材料
施工材料的质量与材料使用寿命息息相关。要想对施工材料严格进行把关, 首先, 要对材料管理的人员进行甄选, 要选用责任心强、素质高的施工员。此外施工方在购买选材时要优化市场选择, 不但要保证施工材料的质量, 而且要采用低价材料, 从而达到物美价廉, 节约工程成本。其次, 由于材料从出厂到使用要经历较长时间的运输, 在此过程中亦易存在损伤, 因而材料一运达施工现场需要对其进行各方面的质量检测验收。
2.3 统筹考虑解决测量放线
要统筹做好测量防线, 尽量为后期做好充足的准备工作。测量放线时, 应该依据现场的实际情况及时进行线路优化, 在进行线路优化设计时尽量的周全的考虑。在进行扫线前先要进行技术交底, 在进行技术交底工作时, 施工技术管理人员需全程参与。
2.4 全方位设计布管和管道下沟
施工员在布管过程中, 先要了解了施工现场的实情, 即对所布设的线路进行全面的勘察后才能进行施工工作。此外, 严格按照规定做好技术交底工作, 监督部门以及施工单位的施工员要加强现场监督管理, 使得管道布置的过程准顺利进行。在管道下沟问题上, 要对较为复杂的路段要据施工的实际情况来优选方案进行下沟, 下沟前, 仔细检查沟内是否存在杂物且要加强施工现场的监督力度, 此外要盲板不要在管口进行点焊。
3 结语
长输天然气管道的施工问题的研究近年来得到了众多学者的青睐, 天然气管道的施工问题的研究对我国天然气工业的迅速发展具有深远的意义, 本文着重分析管道施工存在问题, 并针对其问题探索其解决对策, 望对天然气管道的后续研究做抛砖引玉之用。
摘要：随着天然气工业的不断发展, 长输天然气管道建设发展迅速。由于长输天然气管道一般掩埋于地下, 管道沿线地貌复杂多变, 且线路长、管径大、压力高, 且不易发现运行中的危险, 因而作为第一道防线的长输管道的施工质量尤为重要, 本文以此为研究目的, 对长输天然气管道施工问题进行探讨。
关键词：天然气,长输管道施工,问题
参考文献
[1]尹广增, 黄显中.建设和管理分开的管道运行与施工安全管理[J].石油工程建设, 2011 (10) .
[2]孙向阳.油建工程项目中油气管道的施工管理控制[J].中国高新技术企业, 2012 (06) .
【天然气长输管道设计】推荐阅读：
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