城市天然氣高壓管道設(shè)計(jì)的若干問(wèn)題

1、城市天然氣高壓管道設(shè)計(jì)的假設(shè)干問(wèn)題 城市天然氣高壓管道設(shè)計(jì)的假設(shè)干問(wèn)題 摘要：隨著天然氣工業(yè)的不斷開(kāi)展，人們對(duì)天燃?xì)獾男枨笠苍絹?lái)越高，但是天然氣運(yùn)輸管道經(jīng)常出現(xiàn)漏氣或者爆炸事故，嚴(yán)重威脅到人們的生命財(cái)產(chǎn)平安，因此，天然氣高壓管道的選擇很重要，我們必須要不斷加強(qiáng)天然氣管道的施工技術(shù)與質(zhì)量。本文對(duì)天然氣高壓管道的工程設(shè)計(jì)與施工設(shè)計(jì)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，并對(duì)其在施工過(guò)程中如何加強(qiáng)管道質(zhì)量進(jìn)行了探討，給出了一些建設(shè)性的意見(jiàn)。 關(guān)鍵詞：城市；天然氣；高壓管道；設(shè)計(jì) 中圖分類號(hào)：S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 一、CNG的概念 CNG就是我們經(jīng)常說(shuō)的壓縮天然氣。天然氣經(jīng)過(guò)加氣站由壓縮機(jī)加壓后，壓到20至25Mpa，

2、再經(jīng)過(guò)高壓深度脫水，充裝進(jìn)入高壓鋼瓶組槽車(chē)儲(chǔ)存，再運(yùn)送到各個(gè)城市輸入管網(wǎng)，向居民用戶與商業(yè)用戶供給天然氣。 二、天然氣高壓管道的工程設(shè)計(jì) 1、輸送工藝 天然氣管輸系統(tǒng)雖然復(fù)雜而龐大，但將其系統(tǒng)中的管線、設(shè)備及設(shè)施進(jìn)行分析歸納，從天然氣井采出的天然氣，以及油井采出的原油中別離出的天然氣，經(jīng)油氣田內(nèi)部的礦場(chǎng)集輸氣支線及支干線，輸往天然氣增壓站進(jìn)行增壓后，輸往天然氣凈化廠進(jìn)行脫硫和脫水處理，然后通過(guò)礦場(chǎng)集氣干線輸往輸氣干線首站或干線中問(wèn)站，進(jìn)入輸氣干線，輸氣干線上設(shè)立了許多輸配氣站，輸氣干線內(nèi)的天然氣通過(guò)輸配氣站，輸送至城鎮(zhèn)配氣管網(wǎng)，進(jìn)而輸送至用戶，也可以通過(guò)配氣站將天然氣直接輸往較大用戶。 2、管

3、道選線 理論上使用高鋼級(jí)管材可以減小管道的壁厚，以降低管道的造價(jià)。從管道技術(shù)方面來(lái)看，隨著管道鋼級(jí)的提高，管材韌性尤其是管材沖擊韌性并沒(méi)有相應(yīng)提高，使得高強(qiáng)度管道發(fā)生延性斷裂的概率增加，管道剛度下降。為了提高管道的抗震能力,需采用延性良好的管材及增加管道壁厚。在有抗震要求的地區(qū)，采用較低鋼級(jí)的管道比采用高鋼級(jí)的管道具有更強(qiáng)的抗震能力。 3、管道防腐 管道防腐層質(zhì)量的好壞將直接影響到管線運(yùn)營(yíng)的平安和使用壽命，現(xiàn)在由于城市高壓管道進(jìn)行儲(chǔ)氣調(diào)峰的優(yōu)越性，國(guó)內(nèi)普遍采用防腐絕緣層加陰極保護(hù)聯(lián)合防腐，絕大多數(shù)城市的高壓管道不僅承當(dāng)著輸氣功能還承當(dāng)著儲(chǔ)氣調(diào)峰的功能。管道在防腐處理之前，應(yīng)對(duì)管道基體外表進(jìn)行處

4、理，去除基體外表的水份、油污、塵垢、污染物、鐵銹和氧化皮等。表層處理的方法很多，一般常采用人工除銹、噴砂或化學(xué)除銹。人工除銹時(shí)，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)到達(dá)St3級(jí)，噴砂或化學(xué)除銹時(shí)，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)到達(dá)Sa2.5級(jí)，外表粗糙度3050 m較適宜。經(jīng)處理后的外表應(yīng)在4小時(shí)內(nèi)涂上底漆。環(huán)氧煤瀝青防腐層一般適用輸送介質(zhì)溫度不超過(guò)110，為適應(yīng)不同腐蝕環(huán)境對(duì)防腐層的要求，分為普通級(jí)、加強(qiáng)級(jí)和特加強(qiáng)級(jí)3個(gè)等級(jí)。鋼管內(nèi)防腐根據(jù)輸送介質(zhì)的不同需選擇不同的防腐工藝，常用的防腐工藝有水泥砂漿內(nèi)襯、防腐涂料及塑料襯里等工藝。 3、管道的吹掃及試壓 管道安裝完成后，需試壓和吹掃，由安裝單位編制試壓和吹掃方案，這是有施工標(biāo)準(zhǔn)的，編好后

5、交安裝監(jiān)理審核，通過(guò)前方可進(jìn)行試壓和吹掃，試壓分強(qiáng)度試壓和氣密性試驗(yàn)，強(qiáng)度試壓主要是為了試焊縫是否滲漏，氣密性主要是為了試法蘭等連接處是否泄露。在試壓吹掃時(shí)，管道直角閥或其它儀表閥門(mén)均需用臨時(shí)短節(jié)代替或用盲板隔開(kāi)。試壓壓力表一般有2塊，一塊設(shè)置在最高點(diǎn)，一塊設(shè)置有最低點(diǎn)。吹掃時(shí)用壓縮空氣沒(méi)問(wèn)題，也可用水沖洗。試壓時(shí)最好做液壓試壓，用氣壓不平安。吹掃沖洗時(shí)，用木棒在焊縫邊5CM處敲擊，使焊縫處焊渣掉落，便于沖洗的徹底。另外，在吹掃時(shí)，需注意平安，在泄放口處要設(shè)置平安警戒線，防止吹出的雜物傷人。 4、檢測(cè)防腐 在管道下溝安裝就位的過(guò)程中以及管溝回填時(shí)，管道應(yīng)力在上下限之間波動(dòng)的范圍稱為應(yīng)力幅。管道

6、防腐的檢測(cè)一般由管道防腐層檢測(cè)儀，管道防腐層檢測(cè)儀一般由發(fā)射機(jī)、接收機(jī)和A字架組成，采用電磁場(chǎng)感應(yīng)原理，由發(fā)射機(jī)輸送一個(gè)特殊電流信號(hào)到管道，用接收機(jī)接收管道傳送的這種電流信號(hào)，并對(duì)電流變化情況分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)管道防護(hù)層絕緣性的評(píng)估。電流強(qiáng)度隨距離的增加而衰減，在管徑、管材、土壤環(huán)境不變的情況下，防腐層對(duì)地的絕緣性越好，那么電流損失越少，衰減亦越小，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)防腐層破損狀況的評(píng)估。 三、高壓天然氣的危險(xiǎn)性 1、易發(fā)生泄漏 在站內(nèi)的工藝過(guò)程根本上都是處于高壓狀態(tài)的，工藝管網(wǎng)很容易造成泄漏，氣體外泄可能發(fā)生地點(diǎn)也很多，管道、氣瓶、壓縮機(jī)、回收罐等都有可能發(fā)生泄漏，只要一遇到火源就會(huì)發(fā)生火災(zāi)和爆炸，造成嚴(yán)

7、重的人員傷亡事故。 2、天然氣質(zhì)量差帶來(lái)的危險(xiǎn) 在天然氣中的游離水未脫凈的情況下，積水中的硫化氫容易引起鋼瓶腐蝕。從理論上講，硫化氫的水溶液在高壓狀態(tài)下對(duì)鋼瓶或容器的腐蝕，比在4MPa以下的管網(wǎng)中進(jìn)行得更快、更容易。從以往事故被炸裂鋼瓶的檢查情況看，瓶?jī)?nèi)積存伴有刺鼻氣味的黑水，有的到達(dá)了2.55kg，其中積水里的硫化氫含量超過(guò)了8.083mg/L。 3、高壓運(yùn)行危險(xiǎn)性大 壓縮天然氣要求充裝站的壓縮機(jī)壓強(qiáng)必須在25MPa以上，才能將天然氣壓縮到鋼瓶?jī)?nèi)，這是目前國(guó)內(nèi)可燃?xì)怏w的最高壓力貯存容器。假設(shè)鋼瓶質(zhì)量或加壓設(shè)備不能滿足根本的技術(shù)要求，稍不留神，就很可能會(huì)發(fā)生爆炸或者火災(zāi)事故，造成較大的經(jīng)濟(jì)損失

8、。 5、工藝設(shè)備連續(xù)，事故影響大。 站內(nèi)工藝設(shè)備都是相互聯(lián)系的，假設(shè)某個(gè)部位發(fā)生故障，就會(huì)影響整套裝置的平安生產(chǎn)。火災(zāi)很容易沿著設(shè)備管線蔓延開(kāi)來(lái)。1995年8月12日，綿陽(yáng)地方天然氣公司壓縮天然氣加氣站，因脫水工序處理不凈，在給鋼瓶充氣時(shí)而發(fā)生爆炸并起火成災(zāi)。 四、強(qiáng)化城市天然氣管道技術(shù)的管理 1、設(shè)置平安監(jiān)測(cè)保護(hù)系統(tǒng)。 建立管道天然氣、煤氣泄漏情況的人工監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和定期巡回檢查制度；研制和采用自力或燃?xì)獬髁孔蚤]閥門(mén)，天然氣管道由于外界因素而突然破裂時(shí)，造成的天然氣泄漏往往是突發(fā)性的，燃?xì)獬髁孔蚤]閥具有在燃?xì)獯罅繃姵鰰r(shí)有效地實(shí)施自動(dòng)關(guān)閉的保護(hù)功能；有步驟的研究由計(jì)算機(jī)控制城市天然氣管道泄漏監(jiān)

9、測(cè)、遠(yuǎn)距離集中顯示和遙控鎖定系統(tǒng)，逐步實(shí)現(xiàn)中央控制室控制監(jiān)測(cè)管網(wǎng)重點(diǎn)部位的泄漏情況，發(fā)現(xiàn)泄漏時(shí)能及時(shí)關(guān)閉泄漏部位上游的閥門(mén)。 2、標(biāo)準(zhǔn)工程質(zhì)量管理 天然氣工程管道對(duì)施工技術(shù)與質(zhì)量要求很高，這就要求各參建單位必須嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)章制度，不斷強(qiáng)化對(duì)施工技術(shù)與質(zhì)量的管理與控制，實(shí)行質(zhì)量平安一票否決制度，做好管道施工工序的檢驗(yàn)，工程業(yè)主對(duì)施工單位的施工質(zhì)量和工程量認(rèn)可。做好每一環(huán)節(jié)的檢驗(yàn)工作，確保施工相關(guān)人員是經(jīng)過(guò)專業(yè)培訓(xùn)后持證上崗，在此同時(shí)，也要注重對(duì)施工材料與設(shè)備的規(guī)格，做好相關(guān)質(zhì)量記錄，監(jiān)理單位嚴(yán)格要求施工企業(yè)按照工藝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工，對(duì)施工質(zhì)量不合格的工程及時(shí)進(jìn)行整改。杜絕偷工減料，要學(xué)會(huì)

10、采用不同方式保證各個(gè)工序與環(huán)節(jié)質(zhì)量合理。 3、加強(qiáng)工程平安管理 天然氣工程管道施工過(guò)程主要使用氬弧焊手工填充和蓋面的焊接方法，加上平安與質(zhì)量是相互聯(lián)系密不可分的，這就要求相關(guān)部門(mén)加強(qiáng)平安施工管理，這不僅對(duì)施工質(zhì)量的提升意義重大，只有保證合格后才能進(jìn)入下一層的焊接，而每道焊口都須連續(xù)焊完，在相鄰的焊道起點(diǎn)位置錯(cuò)開(kāi)適當(dāng)?shù)木嚯x，才能保證在焊接的同時(shí)不出現(xiàn)意外事故。作業(yè)人員必須經(jīng)過(guò)專業(yè)培訓(xùn)，經(jīng)過(guò)考核取得特種作業(yè)合格證書(shū)才能上崗，同時(shí)，相關(guān)部門(mén)要設(shè)立專門(mén)平安負(fù)責(zé)人員，嚴(yán)格按照平安規(guī)那么進(jìn)行操作。施工前要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行周邊情況的檢查，并制定切實(shí)有效的平安措施。 結(jié)束語(yǔ) 總而言之，天然氣工程管道施工是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)，在施工過(guò)程中，不僅質(zhì)量有較高的要求，而且要在施工中要合理安排工期，提高工程的效率