1、天然气长输管道的设计、施工及运行分析摘 要：新世纪以来，我国新建的天然气管道大多为长距离的输送管道，这种新式的管道具有管径大、距离长、容量大、高度自动化、运输压力高、投资规模大、可持续性强、管理网络化等优点。本文从天然气长输管道的设计、施工及运行三个角度深入探讨，在保证其运行优化的基础上，进行合理设计与施工，使其工程建设更加方便、安全、经济。关键词：天然气 长输管道 设计 施工 运行 天然气长输管道是指将油田或气田处理后的天然气经净化厂运输到城市的天然气管道。随着我国石油和天然气行业的不断发展，对天然气管道的要求也愈加严格，因此我们要重视其各个环节，使其发挥应有价值和作用。笔者根据多年的天然气
2、行业工作经验，对长输管道有一些看法和体会。 一、天然气长输管道的设计模式 天然气长输管道设计牵扯到多方面因素，下面就山岭和隧道穿越设计等对管道设计模式展开分析。为保证隧道及其管道安全，设计方案应注意以下几个问题。 1.注重地下水的因素 对可能渗水的洞口和大型隧道进出口的周围、距离轴线两侧各一千至两千米领域内的泉水、稀有动植物物种、城市水库及居民分布区等做调查工作，建立有关保护任务，从而预防管道在隧道里面的施工对山体本来水资源分布造成影响，导致生态资源被破坏。 2.对断面进行设计 针对距离超过一公里的隧道，通风、出渣等工作施工技术难度较大，影响天然气长输管道在隧道里面的施工进程。然而我国有些山区
3、比较闭塞，交通不发达，为了提高施工质量和速度，可适当增加断面面积。增大断面设计方式可为施工场地传送管材、机具等提供便捷、安全、稳定的通道。 3.科学安装隧道管道 隧道里面的天然气长输管道的安装可设计土堤敷设或支墩架设等形式。一般支墩架设多用于坡度较陡的短型隧道，而土堤敷设多用于坡度较缓的长型隧道。无论采取哪种设计方式，都必须根据隧道外部进出口和其内部管道相对应的有效范围内，对整体进行精确的计算和受力分析。这一内容主要包括直观段径向稳定性、轴向稳定性、弯头的强度以及固定墩的优化设计等。下表是对不同管径的管道进行对比的结果： 4.合理设计管道纵向坡度 依据隧道结合处客观的地质条件及气候因素等，将隧
4、道划分为单向坡、U 型坡、折线坡、人字坡等类型。为了便于排水，管道的坡度值应不低于 0.4%；另为了便于安装管道，管道的坡度值不能超过 34%。此外，对于距离超过一公里的隧道，其管道的坡度值应低于 16%另外，废渣处理、地质勘探等方面的设计，也可从以上几个设计模式中借鉴，从而保证天然气长输管道得到最优设计。 二、天然气长输管道的施工 1.测量放线过程 在测量施工环节中要注意以下几个步骤 1.1 施工时要依照设计图，组织相关施工与技术人员到实地进行测量，制定最优线路开展防线工作； 1.2 管道在施工过程中的占地要控制在 8m 范围内，按照管道占地两侧范围，仔细划定临时占地线域，可用石灰粉划出边界
5、线 1.3 当管道与其他管线相碰时，放线工作应在交叉区域的范围内标注 1.4 按照施工作业宽度及时处理施工作业带的情况，把作业带里的杂草、垃圾、构筑物等障碍物处理干净，并对局部高坡、沟洼地带进行修复补平工作 1.5 施工时要根据工地实际情况，选取合适的施工道路，可整理施工场地，以便于机具、设备合理的排列与保存 2.合理运管和布管 对于运管和布管的施工技术，要做到以下两方面。第一，为了增强长输管道的防腐性能，减少外力对管道的碰伤、划伤等损坏，可在拉运工作中采用在管道两侧添加胶圈的保护性措施，也可在施工场地利用土袋支撑的方式拉运管线。第二，长输管道要使用吊车进行装卸，具体工具可以是尼龙管子吊带，切
6、忌使用钢丝绳或钢钩直接吊管道。在拆卸管道时，也不能用有损于防腐层的滚、滑、撬等方式卸车，应按指定的位置进行卸车工作。下表反映了两种不同方案运管与布管方式。 3.管道组对工作 在对管道组对环节施工建设中要做到以下技术要求：第一，组对前要仔细审查管道是否出现变形，对小范围轻微变形可使用胀管器进行修复工作。如经修复仍达不到质量标准，则要切除不合格的管道部段；第二，清理干净管道后，方可开始组装。管道内不可有任何杂质和污染物；第三，组装前要把管道两端清理干净（25mm 界限内）再进行组对工作；第四，管道在沟边组对时，外侧管壁应距离管沟边缘 1-1.5m，每个管道都必须有稳固的支撑点，如可利用软土地带的土
7、堆作为支撑，也可利用土袋装软作为支撑，严禁利用坚硬的石块作为支撑；第五，组对过程中，直管段两侧相邻环缝间的距离不能低于 0.3m；第六，还要避免强力对口的情况，用倒链进行吊装工作时，万不可利用钢丝绳，而应用尼龙吊带，加强韧性。 三、天然气长输管道的运行工作注意事项 1.质量监控过程 对天然气长输管道现场施工质量要严格控制，主要对高技术环节及时报验，并填写相关工程记录，在施工单位、监理部门及设计者三方代表的确认下方可运行。在具体施工中，应在有效时间和范围内处理好各环节的监控工作，待检验合格后，才可运行下一步工作。对于强化工序的交接运行工作，如上道工序达不到要求，接下来的工序就有权拒收。同时，交接
8、时需由各方作好记录，按照有关规范和制度，对违反规程的施工人员，取消其施工资格。 2.资料管理工作 为了使管道运行工作更加科学、准确，必须从头到尾使施工与资料同步运行，仔细制定技术文件的编制、登记、下发、归档、储存等工作。对于施工技术资料要及时签发，签发后要妥善保存，可以使施工变更的资料及时对管理人员交底。天然气管道运行可使施工和搜集资料工作结合，做到施工资料与工程同步开展，提高管道运行的可实施性和科学性 四、总结 总而言之，天然气长输管道的建设工程是天然气行业的重要任务之一，特别是穿越隧道和山岭的选址极其重要。寻求最优设计方案，掌握合理的施工方法，可使管道建设工程投资最优、运行管理更加系统科学。因此，对天然气长输管道的设计、施工与运行三个方面综合考虑，可以有效降低能源消耗，对提高我国经济和社会效益具有巨大的价值和意义。参考文献 1郭超.天然气长输油气管道现场安装问题及其质量控制J.中国石油和化工标准与质量，2011（07）. 2王伦，杨禹.浅析天然气长输管道建设工程的管理及安全控制J.中国石油和化工标准与质量，2012（14）. 3任开立，郭秀平.浅析如何加强民用天然气的安全管理J.中国石油和化工标准与质量，2011（06）. 4袁瑞荣.基于双 Mach-Zehnder 干涉式的光纤长输管道泄漏检测技术的研究D.燕山大学，2012.
