探析天然气管道安装技术

1、探析天然气管道安装技术摘要：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，本文结合在天然气管道施工中的经验，探 讨安装与防腐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。关键字：天然气；管道安装【分类号】：te988. 21. 天然气管道的特点该天然气管道工程，具有长输管道工程的所有特点，即：（1）相对流 动性。管道与输送介质之间是相对流动的，因此要求管道内部，特别是管 壁内焊口部位尽可能光滑，以利减少摩阻力。（2）固定性。天然气管道埋 于地下，除改造、铺设新线路等特殊原因外，管道一般不会发生位移。（3） 输送的连续性。天然气

2、管道一旦建成、投产，一般情况下应连续运行。（4） 威胁性。天然气属易燃易爆气体，在役运行的天然气管道穿越中心城区对 地面建、构筑物或区域长期构成威胁。（5）潜在的危险性。2. 犬然气管道安装技术的应用2. 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、

3、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二1. 6mpa,选用dn630x8的螺旋焊缝钢管；中压管网设计压 力pn=o. 4mpa,管径2dn325x6时选用螺旋焊缝钢管。2. 2管道防腐钢管在土壤中的腐蚀主耍是由电化学反应引起，虽然管道在输送天然 气的过程中，介质中的硫化氢，二氧化碳和硫化物也能与钢管发生化学反 应，但造成管道的腐蚀并不是主要的。电化学反应是由于管道与土壤电解 质的电位不同，形成了一个原电池导致钢管发生电化学腐蚀，其腐蚀速度 取决于土壤的成分、含盐的种类、数

4、量、ph值，含水率，电阻率、透气性, 细菌（厌气性硫酸盐还原菌）等。一般情况下含盐量人，或ph值低，电 阻率小，土壤的腐蚀性大；因此依据电阻率的大小能判断土壤的腐蚀性。 此外土壤中的杂散电流也能起钢管的腐蚀，杂散电流从地下钢管一端流 人，又从另一端流出，流人端成为阴极，流出端变为阳极，导致钢管腐蚀。为防止杂散电流对管道的腐蚀，一般在高压管线及附属设备上增加牺 牲阳极加以保护，即用一块电位较低的金属与管道、设备联结，使两者在 电解质中构成原电池；电位较低的金属作为阳极会逐渐被腐蚀，通常牺牲 阳极腐蚀到最后尺寸至少十年，因此根据被保护物的长度、土壤电阻率及 保护年限确定阳极尺寸，降低或阻止金属的电

5、化学腐蚀速度，使作为阴极 的金属管道得到保护。2. 3管道及附属设备的安装2. 3. 1管道敷设布管时注意首尾相接，相邻两管口应呈锯齿错开，组对前应在灰管沟 边缘1米以外做好支撑，其高度为4050公分；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

6、段切除以保证管口椭圆度偏 差在直径1%之内。2. 3. 2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 刺清除于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% (w lmm),不等厚对接焊缝不超过薄壁管管壁厚度的20% (2mm)o管子对口找正后，两焊接管端之间留出l-2mm的间隙，先用点焊固定。 根据管径大小确定焊点数，每处点焊长度为812h1h1，点焊的高度为管壁 厚度的三分z二，点焊的操作丁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。焊

7、接引 弧应在坡口内进行，严禁在管壁上起弧。管道采用多层焊接方式，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2030mm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。2. 3. 3法兰连接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。法兰与法兰连接时应保持在同一轴线，法兰螺纹部分耍求完整，无损 伤，其螺孔中心偏差一般不超

8、过孔径的5%,并保证螺栓口山穿入螺栓紧固 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 200rnm （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四 分之一至五分之一处以保证最小弯矩。2. 3. 4波形补偿器安装

9、一般在完成气密性及强度试验后才安装补偿器。波纹伸缩节安装时要注意方向，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。2. 4焊缝的控制在具体的焊接过程中，应从以下方面加强质量的控制：根据设计方面 的要求，结合自身的实际情况，选择合理的焊接工艺，编写焊接工艺指导 书；加强对焊工的技能要求。参与管道焊接的焊工除必须具有锅炉压力容 器焊工合格证外，且必须通过业主及监理组织的现场模拟考试方可上岗； 根据焊材要求和施工条件，选用直流逆变氮弧焊、手工焊专用焊机，焊机 性能必须稳定，

10、功率等参数应能满足焊接条件；现场配置的焊机应处丁良 好的工作状态，具备良好的安全性能，有较强适用于露天的工作性能；加 强工序管理。正式焊接前，分别对坡口清理、焊口组对、临时支撑或固定 设施、预热（根据管材确定是否预热）、焊条烘烤等焊前准备下作逐项确 认；严格t艺评定管理。在施焊过程屮，应严格按照工艺评定所确定工艺 技术参数实施焊接作业控制，克服工艺评定与施工现场参数控制不一致的 现象。2. 5加强特殊工段安装质量的监管在城市天然气管道安装过程中会遇到许多特殊工段，因为城市地下设 施较多、地质也比较复杂，如穿跨越、高水位、碰死口等特殊工段比较多。 这些特殊地段往往施工难度都比较大，安装质量不容易控制，易造成一些 安全事故、安全质量隐患。因此要求特殊工段施工监理、检监人员一定要 现场监督安装质量。比如在实际安装监检过程中，在穿越一条渠时，由于 穿越管下料过短，造成碰死口位置离