長輸管道
關注創建者：匿名 創建時間：2021-08-06
長輸管道的實例教程
淺談海外長輸油氣管道工程水壓試驗“試壓包”的編制
馮成功 洪亮 張恒 王春梅
（中國石油天然氣管道第二工程公司，徐州 221008）
摘要：本文以阿聯酋阿布扎比原油管道工程為例，詳細介紹了海外高端油氣市場長輸管道水壓試驗試壓包的概念及主要組成部分，分析了編制試驗包的工作流程，及試壓包各組成部分的詳細內容和試壓包的檔案管理注意事項，對海外油氣管道工程水壓試驗工作的開展提供了寶貴經驗，有一定借鑒價值。
關鍵字：管道 水壓試驗 試壓包 編制
0 引言
2008年4月，在中東地區石油貿易中心阿聯酋，中石油承攬了至今最大的海外EPC總承包項目——阿布扎比原油管道工程（英文簡稱ADCOP）。由中石油管道二公司（英文簡稱SPCC）承擔其中307km 48"管線的施工合同。在這個石油行業的高端市場，業主的要求幾乎是執行行業內最為嚴格的施工規范和驗收標準，水壓試驗作為長輸油氣管道試運投產前最重要的一道工序，是對整個管道系統的管材質量、管道螺旋焊縫或直焊縫焊接質量、管道環縫焊接質量等進行的一項最終的綜合性檢驗。在水壓試驗開始前，承包商需編制試壓包，試壓包經業主批復后，才能開始水壓試驗工作。與國內項目試壓包相比，海外項目的試壓包內容更精確、豐富。水壓試驗試壓包的編制工作與國內工程存在著差異及特殊之處，有待于國內項目管理者認識和借鑒。
1 試壓包的概念及主要組成部分
試壓包是長輸油氣管道水壓試驗前向項目第三方、監理和業主遞交的申請開始實施管道水壓試驗的一套資料。試壓包是關于試壓段落施工質量及水壓試驗各項準備工作的資料匯總，可證明該試壓段落滿足水壓試驗前業主要求的有關規定，可申請開始水壓試驗工作。試壓包經業主批復后，方可開始水壓試驗工序。
展開 關于螺旋焊道的打磨要求較高是因為未打磨的螺旋焊縫和管道焊縫構成交叉焊縫造成三維應力及缺口效應，易造成裂紋，而且未打磨的螺旋焊縫與母材夾角處往往有鐵銹，蓋面時候容易產生氣孔。另外對于焊接借口的螺旋鋼管的螺旋焊縫應該至少離開100mm，避免應力集中，產生缺陷。
1.4坡口制備
在坡口制備工程中，要特別注意坡口的角度和鈍邊，過大或過小都降影響焊口質量，過大的鈍邊一般會出現未焊透，過小的鈍邊容易產生燒穿，都會影響到根焊的質量。所以應該嚴格按照工藝要求，一般選擇在1.5~2.0mm之間。
2、根焊
對于長輸管道采用下向焊的目的是采用大的焊接規范和相對少的焊接材料消耗從而達到提高工效、節約成本，而很多焊工依然采用的習慣的管道全位置向上焊的大間隙、小鈍邊的對口參數用作管道下向焊技術，既是不科學的，同時也是不經濟的。這樣的對口參數，不僅增加了焊材的無謂消耗，而且隨焊材消耗的增加，同時也增加了焊接缺陷產生的概率。而且根部缺陷的返修較填充蓋面中產生的缺陷要為困難，所以根焊的對口參數選擇相當重要，一般間隙在1.2-1.6mm之間，鈍邊在1.5-2.0mm之間。
在進行根焊時，焊條要求和管道軸線成90度夾角，并指向軸心，正確的焊條姿勢是保證根焊背面成形的關鍵，特別是在保證根焊焊道位于焊縫中心和消除內咬及單邊未焊透上，當調整焊條縱向夾角可以改變焊條穿透能力，由于一般不能獲得完全一致的坡口間隙和鈍邊，所以要求焊工必須通過焊條縱向夾角的調節以調整電弧的穿透力，以適應接頭坡口和焊接位置。焊條應保持在接頭的中心，除非發生電弧偏吹。焊工可以通過調整焊條與管道軸線夾角角度及保持短弧可以消除電弧偏吹，否則電弧吹向的單邊坡口內側將發生內咬，另一側發生未焊透。
展開 編 輯 | 化工活動家
來 源 | 石油化工腐蝕與防護 勝利油田
作 者 | 楊超等
關鍵詞 | 陰極保護 應用現狀
共 2475 字 | 建議閱讀時間 11 分鐘
導 讀
目前陰極保護與涂層協同保護已經廣泛應用于管道的腐蝕防護上。防腐層作為管道防護的第一道防線，將管道與腐蝕性介質隔開，并且保護管道不受外力機械損傷；而當防腐層出現破損時，此時陰極保護作為第二道防線，保證管道破損處不受腐蝕影響。陰極保護主要包括外加電流陰極保護和犧牲陽極陰極保護。對于不同防腐層的管道來說，SY/T 0036中指出了所需要的最小陰極保護電流密度：就目前應用廣泛的3PE防腐層(1MΩ·m2)來說，金屬管道保護需要的陰極保護電流密度小于10μA/m2，一方面，防腐層極大地減小了陰極保護系統的輸出電流；另一方面，由于較高的防腐層電阻率，使得陰極保護電流更加均勻，能夠保護更長的管道。因此，從長輸管道陰極保護、集輸管網陰極保護和站場區域陰極保護三個方面進行了討論，提出了陰極保護后續需要研究的四個問題。
陰極保護設計
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長輸管道陰極保護
經過多年的發展，長輸管道的外加電流陰極保護已經形成了完整的計算、設計體系，長輸管道的陰極保護示意圖如下。
展開 LNG一般為長距離和大規模的船運。
4、 管道儲氣
管道儲氣,利用末端的壓力和容積的變化來儲存天然氣，既利用了長輸管道較高的壓力，又解決了利用長輸管道儲氣調峰難以實現的問題。技術成熟，經濟上優于儲氣罐儲氣。
5、 水合物儲氣
天然氣水合物能夠在較低的溫度和壓力下形成，1立方米的水合物能夠儲存150一180立方米的天然氣。此種方法在小型、分散、邊緣油田伴生氣的開采、運輸方面具有很大的優越性。
Gudmundsson等人獲得的水合物生成技術如下儲罐內的水經過制冰裝置，獲得冰水比例為1:1的混合物，與天然氣在三級反應器系統中生成水合物，水合物離開最后一級反應器時，重量比占30%，然后分離掉未反應的水，放置于儲罐等待運輸。
水合物形成后，儲存在鋼制的儲罐中，然后將水合物運到儲氣站，運輸的過程保持常壓，-15?C使用天然氣時，給儲罐內水合物升溫,使水合物汽化，調壓后輸送到用戶。
6 、壓縮天然氣儲氣
壓縮天然氣(CNG)的體積約為標準狀態下同質量的天然氣的體積的1/200。壓縮天然氣的生產運輸，是將低壓的天然氣增壓至20一25MPa，用高壓氣瓶組車通過公路運輸至使用地，再經過輸配站將高壓的天然氣減壓到1.6MPa，最后進入儲罐或者經過進一步減壓后進入城市管網。
每種儲存技術都有自身的特點，要根據氣源情況、城市規劃等方面，做技術經濟比較后，選擇經濟合理、安全可靠的方式。
展開 在管道焊接中與固定焊相對應的是轉動焊。固定焊是管道組對后焊口不對直焊接人員，在焊接過程中隨焊接位置而動（橫、豎、仰、俯中變動）施焊。
上圖的焊縫是固定焊口
轉動焊口則是焊接過程中轉動焊口使焊接人員在一個比較理想的位置（橫、豎、仰、俯中的一個）施焊。
上圖轉動焊口
其實簡單的說固定焊焊接接頭就是現場施工焊接的焊縫，是相對于預制管道而言。
固定焊口是管子不動，焊工進行全方位焊接，特別是仰焊時，焊接方法不好操作，對焊工技術要求高，容易產生缺陷，通常是在管廊上施工；轉動口是管子可以轉動，焊接位置基本是平焊、立焊，焊接操作方便，缺陷少，基本是在地面或樓地面施工。
焊接檢測時，為了防止都抽選檢測轉動口，合格率高，要求必須抽檢一定比例的固定口，便于保證整個管道的焊接質量。《壓力管道安全技術監察規程--工業管道》中規定固定焊口的檢測比例不少于40%。
一般情況下我們把固定口做活動口?；顒涌谑?em>管道預制焊口，管道在場外預制時管段可以移動或轉動。固定口是現場安裝焊口，這時候管道無法移動或轉動。長輸管道管道規范中稱為“碰死口”，并且要求“應進行100%射線探傷檢驗”。死口焊接角度復雜，焊接質量不容易保證。
上面圖片里的焊口就是管道預制焊口
固定焊口是相對轉動焊口而言的。轉動焊口是指電焊工人在管道預制焊接過程中，焊接焊口可以根據電焊工作業最舒服的角度隨意轉動，焊接質量相對穩定，所以電焊工都喜歡這樣的焊口。但有的工件焊口因現場條件要求或工件本身條件限止，焊口只能是固定的，這就是所謂的固定焊口。固定焊口在安裝焊接時，只有唯一的方向焊接口，這種焊口焊接難度大，無損檢測的比例要高。在某些管道施工規范中就明確規定固定焊口檢測所占的比例。
展開 
長輸管道的最新內容
（a）總壓比-流量
（b）等熵效率-流量
圖 4 不同摻氫比下離心壓縮機的性能曲線
Fig. 4 Performance curves of centrifugal compressor at different hydrogen blending ratios
為了定量分析摻氫對長輸管道水力和熱力狀態的影響，應提前制定適當的比較標準。
通過便攜、輕量無人機對長輸天然氣管道巡線，做到及時發現隱患，消除巡檢盲區，提高天然氣巡線工作的智能化和信息化，為管道的安全提供技術支持。
2009 年4月， 國家能源局在沈陽召開了天然氣長輸管道關鍵設備國產化工作會議， 國家能源局局長張國寶同志、國家能源局科技裝備司黃鸝副司長、 中國機械工業聯合會隋永濱總工程師和中石油有關領導出席了會議。NPS40、NPS48，Class600、Class900 大型全焊接管線球閥研制正式立項。該項目的立項對降低西氣東輸工程造價， 保證國家能源安全供應， 振興裝備制造業具有重要的意義。
4、 管道儲氣
管道儲氣,利用末端的壓力和容積的變化來儲存天然氣，既利用了長輸管道較高的壓力，又解決了利用長輸管道儲氣調峰難以實現的問題。技術成熟，經濟上優于儲氣罐儲氣。
5、 水合物儲氣
天然氣水合物能夠在較低的溫度和壓力下形成，1立方米的水合物能夠儲存150一180立方米的天然氣。此種方法在小型、分散、邊緣油田伴生氣的開采、運輸方面具有很大的優越性。
中國發布的GB/T37124—2018《進入天然氣長輸管道的氣體質量要求》中明確氫氣的摩爾分數不超過3%，但這是針對管輸氣體質量的要求，氫氣管道輸送或管道摻氫輸送的標準依舊處于空白。
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氫氣從何利用改造措施2
目前，將閑置停用的20000m3/h制氫裝置的PSA提純單元檢修完善后再利用，將混合脫氫裝置產的氫氣經PSA單元深度提純，通過長輸管道輸送至各氫氣用戶。詳細改造流程見圖4。
（二）固有風險升級
1.涉及下列情形之一的風險，應當確定為A級：
構成危險化學品一級、二級重大危險源的場所和設施；
涉及重點監管化工工藝的裝置；
涉及爆炸品及具有爆炸性的化學品的場所和設施；
危險化學品長輸管道；
存在快速凍結裝置的涉氨制冷場所；
涉粉人數30人（含）以上的粉塵涉爆場所
煉油催化主風機、乙烯三機、長輸管道壓縮機都是這類壓縮機的典型應用。
泵按結構可分為回轉動力式、容積式和其他特殊結構等3類。離心泵是回轉動力式泵的1種，是行業用量最大的泵型。管道輸油泵多為離心泵，1個千萬噸的煉油廠需要各類泵約200臺，其中離心泵占比達83%。
3、安裝工程：組裝平臺；設備、管道施工的安全、防凍和焊接保護措施；壓力容器和高壓管道的檢驗；焦爐施工大棚；焦爐烘爐、熱態工程；管道安裝后的充氣保護措施；隧道內施工的通風、供水、供氣、供電、照明及通訊設施；現場施工圍欄；長輸管道施工措施；格架式抱桿等、腳手架費用、住宅工程分戶驗收費等。
陰極保護設計
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長輸管道陰極保護
經過多年的發展，長輸管道的外加電流陰極保護已經形成了完整的計算、設計體系，長輸管道的陰極保護示意圖如下。
