中俄东线黑龙江穿越管道安装设计方案

中俄东线天然气管道黑龙江穿越段采用内径为2.44 m的小断面盾构隧道,安装管道直径为1 422 mm,无法采用在盾构隧道平巷内焊接的常规方法。基于此,设计了针对小断面、长隧道内安装大口径管道的技术方案。该方案在始发井内完成管道组对、焊接、检验及防腐等工作,在接收井内通过牵引设备将管道牵引到接收井一端,实现盾构内管道安装。基于此,研制了适用于工程特殊需要的发送轨道、滚动支座及补偿器等配套设施。数值模拟计算和现场试验结果表明:该管道安装方案可行,可以为小断面、长隧道穿越内安装大口径管道提供可靠的借鉴经验。     

小断面盾构隧道内大口径管道曲线敷设技术

盾构法是管道穿越江河普遍采用的施工方法.以中俄东线天然气管道黑龙江盾构穿越工程中的管道安装为例,介绍了适用于大口径管道的曲线敷设技术.盾构隧道设计轴线为4％下坡段+弹性敷设段+平巷段+弹性敷设段+4％上坡段,安装直径1 420 mm、壁厚33.4 mm的K65直缝埋弧焊钢管.由于竖井操作空间有限,因此管道牵引过程不可逆...     

中俄东线水平连续冷弯管管道沉管下沟的可行性

为了保证全自动焊机的通过性,实现全自动连续焊接作业,采用连续冷弯管替代热煨弯管以达到等效转向效果,将直管道和冷弯管在沟上焊接完成后进行整体沉管下沟作业。管道在沉管下沟过程中会经历高应力状态,尤其对于带有水平连续冷弯管的管道,整体沉管下沟过程中的应力状态更加复杂,尚无施工先例。采用有限元方法分析了带水平连续冷弯管管道双侧单向沉管下沟的基本规律,分析了水平连续冷弯管管道沉管下沟后残余应力存在的原因、分布情况及影响因素,提出了水平连续冷弯管管道沉管下沟的可行性评判标准,并将其应用于中俄东线天然气管道进行论证。研究结果表明:中俄东线1422 mm×21.4 mm、1422 mm×25.7 mm、1422 mm×30.8 mm管道规格的水平连续冷弯管管道整体沉管下沟的施工方案可行。     

大口径热煨弯管减阻内涂层

介绍了大口径天然气管道内减阻涂料的性能和热煨弯管内减阻涂层涂敷施工步骤,AW-01双组分涂料的配制温度、比例、搅拌、熟化时间及稀释剂添加等环节的控制要求,以及高压无气喷涂时的喷涂压力、压缩比和作业环节等的控制要求。该技术在陕京二线大口径热煨弯管内减阻涂层涂敷中得到了成功应用,具有良好的技术性与经济性,为长输天然气管道的内减阻涂层涂敷,提供了实践经验。     

热煨弯管在大口径管道中的应用

随着管道建设向大口径、高强度方向的发展，管道转向采用的弹性敷设、弯头或冷弯弯管由于在使用和制作工艺上受到一定的客观条件限制，应用数量会逐渐减少，而热煨弯管则随着制作工艺的逐渐成熟，具有良好的应用前景。特别是对于同一直径不同角度的弯管，热煨弯管可进行连续生产，且具有作业线固定，弯管质量可靠，可调性和适用性强等特点，能较好地适应各类油气管道的发展。     

如何减少长输管道热煨弯管用量

根据大型管道的设计情况，结合大口径热煨弯管的制造难度，论述了如何减少热煨弯管用量的一些方法。指出减少热煨弯管用量必须在管道走向合量的情况下实施，并且管道的质量标准不能降低，管道的基本埋深不能改浅，尤其是穿跨越工程，必须严格按照设计图纸施工。     

水下盾构隧道管道支座受力分析与设计

基于精细化设计水下盾构隧道管道支座的目的,以西气东输三线中卫黄河盾构穿越为例,通过采用CAESAR_Ⅱ软件对整个穿越段管道进行应力和位移分析,最终指导管道支座的设计。中卫黄河盾构隧道穿越处设计压力为12 MPa,管径为1 219 mm。盾构隧道两岸竖井中心之间水平投影长度为450 m,隧道内预留西四线管道。盾构内管道安装分为竖井内管道安装和平巷内管道安装,竖井内管道作为穿越段整体管道进行补偿计算。平巷内输气管道均安装在已浇筑好的钢筋混凝土管道支座上,西三线和西四线并排敷设,管道中心距为2.08 m,支座沿管道轴向间距每15 m一组,与管道之间铺10 mm厚绝缘橡胶板,并用管卡固定管道,防止管道运营时侧移和上浮。盾构隧道竖井中心两侧25 m外各设置固定墩1个,西三线和西四线管道合用1个固定墩。经软件计算得出支座管箍与管道之间的间隙距离,模拟了管道的位移情况,从而使管道支座设计更加精细化。     

油气管道不等壁厚环焊缝坡口形式改进

近年来,中国发生多起油气管道环焊缝失效事故,已引起国内外管道行业的高度重视。统计分析油气管道环焊缝失效案例,针对失效事故中占比较大的不等壁厚环焊缝失效进行原因分析,提出了不等壁厚环焊缝内坡口改进建议。以西气东输西四线（吐鲁番—中卫）某直径1 422 mm天然气管道工程为例,基于焊接、无损检测、坡口加工、内检测、应力集中5项原则,设计了直管与热煨弯管对接的不等壁厚环焊缝孔锥形内坡口方案,并对比分析了坡口的强度。研究结果可为提高不等壁厚环焊缝的焊接质量、提升管道本质安全提供参考。（图4,表7,参23）     

中俄东线天然气管道焊接消磁技术试验

长输管道在建设、改线或维抢修作业时,常会遇到管道对口处有磁偏吹现象,使得在焊接施工时,电弧发生偏离,导致焊接缺陷甚至无法焊接施工,严重影响了工程进度及管道的本质安全。中俄东线天然气管道工程采用1422 mm口径、X80钢级管道,以往所采用的消磁方法和消磁设备已无法满足其大口径、高钢级管道的消磁作业。通过分析管道剩磁的产生机理和影响因素,得到不同消磁方法对中俄东线管道的适用性。通过现场试验验证直流消磁法,分析直流消磁和直流焊机消磁的优缺点及工作参数,提出可行性建议。     

中俄东线直径1422mmX80钢级冷弯管设计参数的确定

为了满足中俄东线工程建设的实际需求,需要开展直径1 422 mm、X80钢级管道冷弯管设计参数的相关研究。采用AS 2885.1-2012《管道-天然气和石油管道第1部分:设计和建造》中的公式计算得出冷弯管的最大弯曲角度为6.48°;再通过冷弯管弯制过程中的应力应变有限元模拟分析,得到当弯曲角度为6~8°时,管道处于弹塑性区,满足变形要求。经过实验室及中俄东线试验段的现场验证,弯制的6.4°冷弯管回弹量及变形量均匀稳定,椭圆度、壁厚及内弧波浪度等指标均控制良好,能够满足工程要求。经过相关计算、分析及验证,最终确定中俄东线直径1 422 mm、X80钢级冷弯管的最大弯曲角度为6°,曲率半径不小于50倍钢管外径(71 100 mm)。该结果可为中俄东线天然气管道工程建设提供指导。     

地下洞库超深竖井管道系统的安装施工方法

某国家石油储备库工程设有8口深度超过100 m的进、出油竖井,采用在地面分段预制管道、先安装管道再安装钢支撑、锚固环的施工方式,成功完成了超深竖井内管道系统的安装施工。介绍了该施工方法的特点,探讨了地面分段预制管道、射线机可视化精确定位、桁架与吊篮系统的制作、枷锁式工装的制作等关键施工方法。主要工序包括:施工准备、井口系统及附件的安装、管道分段预制、竖井内管道安装、桁架与吊篮系统制作安装、竖井内钢支撑安装、竖井内防腐施工、管底泵套安装、管道试压。该方法避免了井内钢支撑结构对管道吊装入井的影响,减少了井内高空作业的工作量,降低了高空作业的安全隐患和施工成本,提高了整体安装功效。     

中俄东线OD 1422 mm埋地管道的断裂控制设计

中俄东线天然气管道是中国首条大口径OD 1 422 mm输气管道,途经东北严寒地区,钢级为X80、设计压力为12 MPa,其断裂控制设计是难点。结合断裂失效模式,明确了该工程断裂失效的控制原则。根据中俄东线管输天然气组份、管道壁厚、流变应力、运行温度及管沟回填等参数,采用断裂力学理论及相关模型计算了钢管焊缝和热影响区的起裂韧性、钢管管体止裂韧性以及环焊缝的起裂韧性,制定了中俄管道的钢管和环焊缝韧性指标。对比工程推荐采用的指标,该断裂韧性推荐指标在符合计算需求量的基础上,均有一定的裕量,能够满足管道的断裂控制要求。同时为了确保管道吊装下沟时环焊缝安全,对管道的韧脆转变温度和下沟温度下限值提出了建议。     

广坪河梁式直跨管道工程的空中发送施工

广坪河梁式跨越为兰成原油管道工程与中贵天然气管道工程共用,采用卷扬机牵引预制管道、空中发送的方式完成跨越管道的就位.介绍了该施工技术的特点,探讨了其施工操作要点,包括卷扬机基础的精度控制、卷扬机的操作控制、跨越管段的控制、吊车的选型、保温作业的安全保障.主要工序包括施工准备、脚手架的安装、管道支座的安装、卷扬机的安装、跨越管段的预制、跨越管段的空中发送、补偿段热煨弯管的安装、固定墩的安装、管垫的安装、保温层的安装、试压与干燥.该技术减少了高空作业量,降低了高空作业的不利因素,避免了脚手架平台的重复搭建,最大限度地保障了操作人员安全,降低了施工成本,值得推广应用.     

油码头大口径管道检修方法

随着油库扩大容量及油码头吞吐量的发展.大口径原油管道的检修是生产中经常遇到的问题,在输油管道检修前,管道的吹扫对保证检修安全至关重要。随着油库扩大容量及油码头吞吐量的发展,大口径原油管道的使用及其检修中的处理成为生产中经常遇到的问题。福建炼油厂油码头原油输送管道直径为600mm,管道检修时用蒸汽无法彻底扫净.在几次改造检修中通过采用热水处理、水封隔离解决了这一难题。     

中缅山地管道索道布管的仿真优化

索道布管是陡峭山地管道安装的有效施工方法,由于索道布管过程非线性明显,因此传统数值计算无法合理核算实际工况.对中缅管道改线工程中应用的索道吊装系统承载索系和索系支架受力进行建模,利用仿真优化技术分析承载索、索系支架的受力和变形状态,设计和安装了安全经济的索道吊装系统,成功解决了大口径、长距离高陡坡管道安装技术难题.结果...     

中俄东线天然气管道动态退磁实验

油气长输管道施工、检测过程中的剩磁会引发焊接电弧的磁偏吹,可能影响管道焊接作业的施工进度和质量,进而威胁管道本质安全.中俄东线天然气管道工程由于采用大口径、高钢级管道,具有较高的管道剩磁水平,对现有退磁技术与退磁设备的能力提出了更大的挑战.为此,引入永磁铁退磁技术,开展基于响应面法设计的中俄东线天然气管道动态退磁实验,...     

四川美丰硝酸吸收塔吊装到位

<正>本报讯日前,在三台超大型起重机的密切配合下,经过约1个半小时的吊装,四川美丰绵阳工业园高63米、直径4.8米、总重达328吨的硝酸吸收塔设备顺利吊装就位。该设备的吊装完成,标志着硝酸装置核心设备到位,园区建设全面进入安装阶段。硝酸吸收塔是绵阳工业园硝酸装置最重要设备之一,塔身高、重量大,吊装难度也同步增加。为了确保该设备安全顺利就位,绵     

清管站进出站管道应力分析与设计优化——以中亚天然气管道为例

为了确保大口径高压力的进出站管道在不设置锚固墩的情况下依然能安全运行,从管道柔性布局和应力分析着手,基于中亚天然气管道实例,综合考虑管道应力、位移、受力及施工等影响因素,对清管站场进出站管道的设计方案进行研究。通过管道应力分析软件CaesarⅡ,分别对锚固墩安装方案和管道柔性安装方案进行模拟计算和分析。结果表明:大口径高压力的干线管道,若采用锚固墩的传统安装方式,锚固墩受到的管道推力的理论计算值达到上千吨,这使得锚固墩尺寸巨大,投资较高,同时无法消除的巨大推力将永远保留在管道和锚固墩之间,对管道运行产生安全隐患;若采用柔性安装方式,通过曲率半径较大的清管弯头的移动和变形,则能够大大降低推力,减少投资,在不设置锚固墩的情况下,保证管道在全寿命周期内安全运行。     

大口径管道投产前聚氨酯测径内检测器研制与应用

针对传统内检测器的技术缺陷及中俄东线天然气管道工程的实际需求,研制了一种适用于大口径管道投产前测径的新型高密度聚氨酯内检测器。安装在高密度聚氨酯泡沫主体的智能测径装置不但能够发现管道内径变化、记录变形位置,而且能够准确识别管道环焊缝数量,结合管道施工记录对环焊缝信息进行验证。论述了该检测器的工作原理、结构组成及电子系统的设计与实现,将其应用于中俄东线天然气管道工程的现场检测,结果表明:与传统皮碗式钢骨架智能测径器相比,该检测器所需运行推力更小,可支持的运行速度更高,结构更加鲁棒,维护简单,在保证检测精度与检出率的同时,可大幅降低使用成本,对于大口径管道几何变形检测具有重要的工程意义。(图7,参28)     

直径1422mm、压力12MPa、钢级X80管道输气方案可行性

为了满足超大输量天然气的输送工艺要求,采用大直径、高压力、高钢级管道是发展趋势。通过分析,对于300×108~500×108 m3/a输量要求,推荐采用直径1 422 mm、压力12 MPa、钢级X80管道输气方案。基于对相关钢厂、管厂、阀门厂和施工建设单位等30余家企业的深度调研,从板卷生产、宽厚板生产、螺旋管生产、直缝管生产、弯管及管件生产、阀门生产供应、运输能力等方面,论证了1 422 mm/12 MPa/X80方案的可行性,结果表明该方案总体可行。该方案可以减少输气管道的建设数量,节省建设时间,减少占地和投资,便于今后运营管理。(图4,表10,参7)