淺談長輸管道設(shè)計(jì)施工中的問題

　　一、前言

　　隨著管道輸送工藝的不斷發(fā)展，管道輸送以其輸送成本低、管理方便等優(yōu)勢，在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣，在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用越來越大，但由于管道工程投資大、建設(shè)周期長、整體性強(qiáng)，因此，管道安全問題顯得尤為重要。下面就談一談長輸管道設(shè)計(jì)、施工中的幾點(diǎn)安全問題。

　　二、管道材質(zhì)的選擇

　　由于在相同管徑和輸送壓力下，選用高強(qiáng)度鋼材可以減少鋼材用量，進(jìn)而降低管材的運(yùn)輸、施工等費(fèi)用。因此出于經(jīng)濟(jì)角度考慮，目前國內(nèi)外在管材選擇上多使用高強(qiáng)度鋼材，如Ｘ６５、Ｘ７０、Ｘ８０等，但由于冶金，軋制等技術(shù)原因，目前高強(qiáng)度鋼管、尤其是Ｘ８０這樣的超高壓力鋼管還存在著一定問題，一是產(chǎn)品質(zhì)量控制難度大，在管材內(nèi)部易出現(xiàn)隱形缺陷，二是隨著強(qiáng)度的提高，管材韌性尤其是管材沖擊韌性的上平臺能　ＣＮＮ值　難以得到相應(yīng)提高。這兩種因素的迭加，再加上管材在運(yùn)輸和施工過程中造成的損傷，使得高強(qiáng)度管道發(fā)生延性斷裂的幾率大大增加。

　　據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，使用Ｘ６０以上級管材的各級管道，均有管道發(fā)生過延性斷裂。因此對長輸管道而言，由于其管徑大、輸送距離長，管材內(nèi)部缺陷、運(yùn)輸施工損傷及焊縫缺陷漏檢幾率增大，再加上管道沿途不乏人口密集地區(qū)，輸送介質(zhì)一般又為易燃易爆或有毒介質(zhì)，這就對管道安全提出了更高的要求，因此，目前在管道材質(zhì)選擇上應(yīng)選用技術(shù)較為成熟、ＣＮＮ值較高、焊接工藝成熟的Ｘ６０、Ｘ６５級鋼管為宜。

　　三、管道的斷裂與止裂

　　１９６０年美國Ｔｒａｎｓｗｅｓｔｅｒｎ公司在對一條直徑７６２毫米、材質(zhì)Ｘ５２的輸氣管道進(jìn)行氣壓試驗(yàn)時(shí)，管道發(fā)生斷裂，斷裂長度為１３ｋｍ，裂源為一根管子在運(yùn)輸過程中造成的損傷，起裂后，裂紋向兩邊擴(kuò)展，一端碰到一個(gè)厚壁三通后止裂，另一端碰到一根韌性較大的管子而止裂。若當(dāng)時(shí)管道已投入運(yùn)營，管內(nèi)介質(zhì)為有毒或易燃易爆氣體，發(fā)生這樣的斷裂，其災(zāi)難性后果是可以想象的。因此，對材質(zhì)等級較高的管道在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮管道裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展的控制。

　　管道斷裂可以分為脆性斷裂和韌性斷裂兩種。就脆性斷裂而言，隨著冶金技術(shù)水平的提高，目前象Ｘ７０鋼其韌性形貌轉(zhuǎn)變溫度已達(dá)到零下４０攝氏度以下，在我國這樣的氣候條件下，一般不具備發(fā)生脆性斷裂的條件。但當(dāng)管道的ＣＮＮ值較低時(shí)，在常溫下管道易發(fā)生韌性斷裂。近來的研究表明，雖然對于韌性斷裂，其裂紋擴(kuò)展速度一般只有６０～２５０米／秒，而象天然氣等氣體的減壓波速度約為４００米／秒，按照過去的理論，裂紋似乎應(yīng)該止裂，但對于輸氣管道而言，因?yàn)樵跍p壓波的后面，裂紋尖端處的輸送介質(zhì)仍保留有一定的壓力，在氣體釋放過程中，由于氣體體積的快速膨脹，把能量傳給裂紋，如果在此溫度下材料的ＣＮＮ值較低，仍會造成裂紋的繼續(xù)擴(kuò)展。在裂紋處殘留的壓力越高裂紋擴(kuò)展速度越快，并且隨著環(huán)向應(yīng)力和管道直徑的增加，產(chǎn)生韌性斷裂失穩(wěn)擴(kuò)展的趨勢就越大，也就是說止裂越困難。尤其是近年來，出于管輸?shù)慕?jīng)濟(jì)效益考慮，對管徑、輸送壓力、管材強(qiáng)度等級的選取越來越高，在這樣的條件下，要防止管道韌性斷裂的發(fā)生，就對管材的韌性提出了更高的要求。例如，有關(guān)資料介紹，對于西氣東輸管道　管道材質(zhì)為Ｘ７０，管徑為１０１６毫米，壁厚為１９毫米，輸送介質(zhì)為天然氣　，要使其能自身止裂，其上平臺能應(yīng)達(dá)到１５４Ｊ。可見，要達(dá)到這樣的韌性指標(biāo)是很困難的，也是不經(jīng)濟(jì)的。

　　因此說，對于長輸管道，若選用Ｘ６５級以上的管材，應(yīng)考慮設(shè)置止裂裝置，如設(shè)置止裂環(huán)、間斷插入低強(qiáng)高韌性鋼管等，同時(shí)出于經(jīng)濟(jì)考慮，應(yīng)根據(jù)不同的地區(qū)級別，確定經(jīng)濟(jì)合理的止裂裝置設(shè)置間距。

　　四、地震活動(dòng)斷層對管道的影響

　　長輸管道輸送距離長，一般會經(jīng)過多處活動(dòng)斷層地帶，因此應(yīng)在地質(zhì)勘察的基礎(chǔ)上，結(jié)合國內(nèi)外先進(jìn)的抗震經(jīng)驗(yàn)，對穿越斷層段進(jìn)行仔細(xì)的分析和研究，制定出可靠的抗震方案。

　　近幾年來，美國橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室對穿越活動(dòng)斷層的埋地管道做了大量的研究，在理論和解決措施上均取得了很大成就，但由于地層活動(dòng)的復(fù)雜性，目前也尚未完全解決這一問題，因此在穿越活動(dòng)斷層埋地管道設(shè)計(jì)時(shí)還需在《埋地管道抗震規(guī)范》的基礎(chǔ)上，針對斷層具體情況作進(jìn)一步的探討。

　　另外，為防止地層活動(dòng)造成管道破壞采取有效的預(yù)防手段是非常必要的，如對活動(dòng)斷層段的管道位移或應(yīng)力變化進(jìn)行監(jiān)測，并將其納人管道控制之中，以便隨時(shí)掌握斷層活動(dòng)情況和管道安全狀況，確保管道運(yùn)行安全。

　　五、管道的質(zhì)量檢驗(yàn)

　　管道質(zhì)量的好壞不僅與管道壽命、經(jīng)濟(jì)效益息息相關(guān)，而且直接關(guān)系著管道的運(yùn)行安全，因此，對管道建設(shè)的設(shè)計(jì)、采購、施工等各個(gè)環(huán)節(jié)和工序均應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗(yàn)和控制。目前我國的長輸管道質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)和施工規(guī)范中對設(shè)計(jì)、原材料檢驗(yàn)以及各施工工序質(zhì)量的檢驗(yàn)和控制均有了較為詳細(xì)的規(guī)定，這里不再重復(fù)，但施工規(guī)范中對管道試壓檢驗(yàn)的規(guī)定值得作進(jìn)一步的探討。

　　我國現(xiàn)行規(guī)范一般規(guī)定以液體作試壓介質(zhì)時(shí)，試驗(yàn)壓力取為管道設(shè)計(jì)工作壓力的１．２５倍，嚴(yán)密性試驗(yàn)壓力為設(shè)計(jì)工作壓力，試壓分為分段試壓和整體試壓兩道工序。根據(jù)我國有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定，管道操作壓力一般取材料規(guī)定最低屈服極限的０．７２倍，也就是說強(qiáng)度試驗(yàn)壓力相當(dāng)于材料規(guī)定最低屈服極限的０．９倍，應(yīng)該說這樣的試驗(yàn)壓力是偏低的。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，以材料實(shí)際屈服極限的０．９倍這樣的應(yīng)力水平進(jìn)行試壓只能排除管道中２５％～３０％的缺陷，再考慮不同廠家供應(yīng)的鋼材其實(shí)際屈服極限與規(guī)定值的差別，這樣一種靜態(tài)的試驗(yàn)方法所排除的缺陷比例將更低。因此說，這樣的試驗(yàn)方法不是完全合適的。而使用目前國外應(yīng)用較為廣泛的壓力——容積圖這一動(dòng)態(tài)控制手段，將試驗(yàn)壓力控制在０．９５～１．０倍材料實(shí)際屈服極限之間更為科學(xué)。這樣一方面，據(jù)統(tǒng)計(jì)可以暴露出６０％以上的有害缺陷，另一方面，對不同的管材均可適用。

　　對試壓工序而言，由于長輸管道距離長、缺陷總量多，再加上缺陷暴露的先后有別，致使試壓時(shí)反復(fù)升壓降壓，這樣由于缺陷處裂紋擴(kuò)展的積累，會使管材出現(xiàn)承壓能力逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象，這就是很多管道試壓時(shí)，前幾次試驗(yàn)壓力達(dá)到較高水平時(shí)才出現(xiàn)泄漏，但后面的試壓卻在較低壓力水平時(shí)出現(xiàn)泄漏的原因。

　　因此，試壓時(shí)采用高試驗(yàn)壓力、低試驗(yàn)次數(shù)的試驗(yàn)方法較為合理。具體的做法可以對管道分段進(jìn)行強(qiáng)度試壓，因?yàn)榇藭r(shí)管道長度短，缺陷總量少，可以有效降低升降

壓次數(shù)。各段間連接的死口進(jìn)行１００％超聲波和射線探傷，取消整體強(qiáng)度試壓而只做整體嚴(yán)密性檢查。這樣可以節(jié)省試壓時(shí)間和費(fèi)用，有效暴露管道的有害缺陷，同時(shí)避免多次升降壓對管道造成損傷。

篇2：壓力管道安裝中關(guān)鍵問題

　　壓力管道安裝中的關(guān)鍵問題

　　壓力管道安裝是一項(xiàng)非常重要的工程，在安裝過程中的幾個(gè)關(guān)鍵問題都要認(rèn)真把好質(zhì)量關(guān)，才能確保壓力管道安全運(yùn)行。在施工過程中，每條管道都要嚴(yán)格把關(guān)，按照作業(yè)程序有步驟、有計(jì)劃地安裝，才能確保工程安裝質(zhì)量和達(dá)到壓力管道安裝驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

　　在進(jìn)場前，應(yīng)檢查各種材料的質(zhì)量證明書和出廠合格證。工業(yè)管道安裝前，與工業(yè)管道有關(guān)的土建工程應(yīng)施工完畢，并經(jīng)土建與管道安裝單位有關(guān)人員共同檢查合格，辦理工序交接手續(xù)。管件、閥件在安裝前必須經(jīng)“四預(yù)”合格方能進(jìn)場進(jìn)行安裝。在安裝過程中，應(yīng)執(zhí)行先地下管道，后地上管道，先大管后小管，先高壓管后低壓管，先不銹鋼管后碳素鋼管，先夾套管后單體管的安裝順序原則。安裝前應(yīng)對管材和管件進(jìn)行清理、檢查和調(diào)試，逐件清除管道組成部件內(nèi)部的砂土、鐵屑、熔渣及其它雜物。按照設(shè)計(jì)或規(guī)范，對管道支架、吊架及導(dǎo)向支架進(jìn)行檢查，該固定的支架必須按要求固定牢實(shí)。

　　管道組對焊接時(shí)，管口組對時(shí)應(yīng)在距管口中心200mm處測量平直度，當(dāng)管子DN小于100mm時(shí)，允許偏差為1mm；當(dāng)管子DN不小于100mm時(shí)，允許偏差不得大于10mm。管口焊接應(yīng)執(zhí)行焊接工藝規(guī)范，管道安裝的允許偏差應(yīng)按照設(shè)計(jì)規(guī)范執(zhí)行。法蘭組對前，應(yīng)檢查法蘭密封面及密封墊片，不得有影響密封性能的劃痕、斑點(diǎn)等缺陷。法蘭連接應(yīng)使用同一規(guī)格的螺栓，螺栓安裝方向要一致。在直立管道上安裝單頭螺栓時(shí)，單頭螺栓的頭部宜在法蘭的上方。螺母緊固應(yīng)與法蘭緊貼，不得有楔縫。需要加墊圈時(shí)，每個(gè)螺栓不應(yīng)超過1個(gè)。緊固后的螺母與螺栓端面宜齊平。

　　閥門安裝之前，應(yīng)按規(guī)范要求進(jìn)行試驗(yàn)或檢查。特別是對氮?dú)狻⒄羝雀摺⒅袎洪y門要做壓力試驗(yàn)。

　　閥門在安裝前，要根據(jù)閥門的結(jié)構(gòu)形式與管道介質(zhì)，確定其安裝方向及閥桿方向。當(dāng)閥門與管道以法蘭或螺紋方式連接時(shí)，閥門應(yīng)在關(guān)閉狀態(tài)下安裝。當(dāng)閥門與管道以焊接方式連接時(shí)，閥門應(yīng)在開啟狀態(tài)下安裝，焊接宜采用氬弧焊打底。

　　工程中采用的管道補(bǔ)償器多為平面鉸鏈波紋管補(bǔ)償器，安裝時(shí)應(yīng)按設(shè)計(jì)文件進(jìn)行預(yù)拉伸試驗(yàn)。預(yù)拉伸受力應(yīng)均勻，預(yù)拉后應(yīng)臨時(shí)固定，待管道安裝固定后再拆除臨時(shí)固定裝置。補(bǔ)償器應(yīng)與管道同軸不得偏斜，嚴(yán)禁用補(bǔ)償器來調(diào)整管道的安裝偏差。

　　壓力試驗(yàn)必須按照規(guī)范要求進(jìn)行。采用液體介質(zhì)進(jìn)行試壓時(shí)，應(yīng)緩慢升壓至試驗(yàn)壓力。采用氣體介質(zhì)進(jìn)行試壓時(shí)，應(yīng)逐步緩慢升壓，當(dāng)壓力升至試驗(yàn)壓力的50％時(shí)，如未發(fā)現(xiàn)異常或泄漏，可繼續(xù)按試驗(yàn)壓力的10％逐級升壓，并每級穩(wěn)壓3min，直至升至試驗(yàn)壓力。液體、氣體穩(wěn)壓均為10min，然后檢查各個(gè)焊口、閥門、法蘭、補(bǔ)償器等（以發(fā)泡劑檢驗(yàn)），不泄漏、不冒泡為合格，如有漏點(diǎn)，需要焊補(bǔ)時(shí)，必須泄壓后才能進(jìn)行。

　　管道安裝完畢且試壓后，必須認(rèn)真吹掃或清洗干凈，氣體管道吹掃用空氣或氮?dú)猓┒擞冒邪逋可习灼幔瑳]有鐵屑、鐵銹等臟物即為合格。液體管道用潔凈清水沖洗，直至末端出口呈現(xiàn)清水為合格。但也有氣體管道使用潔凈水沖洗，在這種情況下，以再用氣體介質(zhì)吹干為佳。

篇3：廣州市關(guān)于明確我市管道燃?xì)鈨r(jià)格管理有關(guān)問題的通知(2007)

　　廣州市物價(jià)局關(guān)于明確我市管道燃?xì)鈨r(jià)格管理有關(guān)問題的通知

　　(穗價(jià)〔20**〕120號)

　　各區(qū)、縣級市物價(jià)局,各管道燃?xì)饨?jīng)營企業(yè),市房地產(chǎn)業(yè)協(xié)會,市燃?xì)鈪f(xié)會:

　　為了更好的落實(shí)20**年12月26日起我市停止收取管道燃?xì)獬跹b費(fèi)、增容費(fèi)、開戶費(fèi)的有關(guān)政策,經(jīng)報(bào)市法制辦審查,現(xiàn)就解決停止收取管道燃?xì)獬跹b費(fèi)、增容費(fèi)、開戶費(fèi)后遺留問題的有關(guān)意見通知如下:

　　一、對因執(zhí)行停止收取管道燃?xì)獬跹b費(fèi)、增容費(fèi)、開戶費(fèi)政策前后銜接而產(chǎn)生的遺留問題,各方可自行協(xié)商履行或變更合同,也可根據(jù)《民法通則》、《合同法》、《價(jià)格法》等有關(guān)法律法規(guī)按照司法程序解決。

　　二、根據(jù)省、市有關(guān)規(guī)定,停止收取管道燃?xì)獬跹b費(fèi)、增容費(fèi)、開戶費(fèi)后,建設(shè)規(guī)劃紅線范圍內(nèi)的管網(wǎng)建設(shè)費(fèi)用,計(jì)入建設(shè)開發(fā)成本;對已建成樓房但未配套管道燃?xì)庠O(shè)施、管網(wǎng)建設(shè)費(fèi)用未計(jì)入建設(shè)開發(fā)成本,需加裝管道燃?xì)獾挠脩?可委托具有燃?xì)夤こ淘O(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工資質(zhì)的企業(yè)進(jìn)行設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工,在建設(shè)規(guī)劃紅線范圍內(nèi)的燃?xì)夤芫W(wǎng)建設(shè)費(fèi)用,由用戶負(fù)責(zé),根據(jù)實(shí)際建設(shè)工程量,按照廣東省建筑工程綜合定額標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)計(jì)價(jià)辦法和我局制定的管道燃?xì)饨?jīng)營服務(wù)性收費(fèi)規(guī)定辦理,由用戶與相關(guān)單位結(jié)算。

　　三、本通知自發(fā)布之日起施行,有效期五年。有效期屆滿,本局將根據(jù)有關(guān)法律法規(guī)規(guī)定及本通知執(zhí)行情況,對本通知進(jìn)行評估修訂。

　　廣州市物價(jià)局

　　二○○七年六月十一日