油气管道冷弯管的技术发展现状

冷弯管制作是管道施工的重要工序,随着管道钢级、口径和压力的提高,冷弯管的质量性能和服役安全性显得尤为重要。系统分析了冷弯装备、冷弯工艺、冷弯管外观质量、力学性能、服役安全性评价、相关标准体系等方面的技术发展现状,指出了未来油气管道冷弯管的技术发展方向,包括提高冷弯装备的弯制能力和自动化控制水平,创新弯制方法,优化冷弯工艺,加强冷弯管质量控制和安全可靠性评价,完善相关标准体系等,对提高冷弯管的制作和应用水平具有重要的指导意义。     

冷缠胶带在管道防腐层大修中的适用性

结合冷缠胶带在东北输油管道防腐层大修的应用,提出了冷缠带在使用过程中存在的问题。分析讨论了冷缠带在管道防腐层大修中的产品分级、表面处理、绝缘性能及服役寿命。对冷缠带在管道防腐层大修中的适应性问题进行了研究。     

X70高应变钢管现场冷弯试验

冷弯管通常采用普通钢管进行现场冷弯,从而达到符合设计要求的弯管角度。为研究高应变钢管作为冷弯管母管的可行性,采用3种弯制工艺对X70高应变钢管进行了现场冷弯试验。通过拉伸试验、夏比冲击试验及落锤撕裂试验等分析了弯制工艺对X70高应变钢管的几何尺寸与性能的影响。结果表明:弯制工艺对钢管壁厚变化的影响不大,弯制前后的椭圆度有较小变化,横向性能变化不明显,而弯管外弧侧的纵向屈服强度和屈强比明显增大,内弧侧的纵向屈服强度和屈强比随曲率半径的增大而减小。采用高应变钢管弯制的冷弯管性能优良,为冷弯管在复杂服役环境的应用提供了新的途径。(图8,表4,参13)     

管道三层PE防腐技术及设备

管道三层ＰＥ防腐是目前管道防腐业的新技术。结合库鄯输油管道采用的三层防腐作业线，分析了管道三层防腐的结构，特性，就其防腐性能，工艺流程，设备施工，质量控制，环境污染等方面与其它防腐层进行了比较。     

煤层气采气平台埋地弯管腐蚀行为及应对措施

针对延川南煤层气田采气平台埋地管道弯管因腐蚀穿孔而产生泄漏的现象，对埋地管道的输送介质、土壤环境、腐蚀产物、弯管与直管的金相组织进行分析，并采用电化学手段研究弯管和直管段的腐蚀趋势。结果表明，煤层气井口采出水溢出增加了土壤的含水量和氯离子含量，增大了管道埋设环境的腐蚀性，促使埋地管道防腐层失效。弯管段材料晶粒粗大，电化学反应活性高于直管段，致使弯管区发生严重的局部腐蚀。由此，提出煤层气地面排水管道整改与埋地管道加强防腐层修复及阴极保护相结合的综合腐蚀治理对策，相关成果可为煤层气田采气平台的安全管理提供借鉴。（图7，表4，参30）     

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。     

埋地管道防腐保温结构的适应性

论述了在有保温层条件下，埋地热输管道钢管自身的弹性结构与防腐保温结构的适应性。从防腐保温层和保护层强度、层间粘结力及钢管与防腐层之间粘结力着手，选择材料和防腐保温层结构，使管道获得土壤的约束力，确保管道稳定性。从防腐保温层材料的抗拉强度、抗压强度、热胀特性及各层间的粘结力着手，研究热胀冷缩的同步性，使管道在热变形条件下，确保管子与保温层之间不滑脱或防腐保温层不产生开裂。经输送稠油管道现场检测证明：     

长输管道敷设中弯头和弯管的预制与安装

长输管道弯头、弯管的预制和安装存在着错边量大、切割弯头角度偏差过大、因弯头切割不合理而造成焊接时使母材机械性能变化、使用后弯头变形或破裂等问题，为此，提出了如下改进意见：从设计到施工，对管道每一转折点应认真测量，预制厂按实测数据弯制；预制时要在弯头、弯管两端留有一定长度的直管段；在安装中，对弯头、弯管不切割，按编号“对号入座”；直缝钢管弯制时，应将焊缝置于中性轴线上；用有环向焊缝的直缝管弯制时，其     

长输管道外防腐层的选择

对长输客道防腐层的质量标准及应具备的性能进行了分析，总结了近期国内外管道防腐层的应用情况。近年来我国长输管道选用的防腐层以煤焦油瓷漆，聚乙烯二层或三层结构占多数，对各种防腐覆盖层的性能，适应条件以及优缺点进行了分析比较，提出了防腐层的选用原则。     

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。     

隧道口弯管系应力计算模型

基于隧道穿越管道进出洞口的约束状态及应力分析,提出了隧道进出口弯管设计形状简化的处理方法。推导了弯管参数简化后的受力平衡方程,利用该方程导出最大弯矩状态下的管壁应力σBmax的计算方法。可利用最大计算应力选取或验算弯管壁厚,以保证弯管形式的安全可靠。计算结果全面反映了施工安装阶段的实际情况,体现了隧道内管道施工安装中的工程参数,有利于工程质量的控制。（图4,参6）     

中俄东线黑龙江穿越段管材关键性能指标对比与确定

中俄东线天然气管道过境段控制性工程中黑龙江穿越段穿越中国、俄罗斯两国国界,所用直缝埋弧焊钢管和感应加热弯管由俄罗斯供货,但中俄双方会议谈判要求管材关键性能指标执行中俄双方的最严格要求。为了合理确定黑龙江穿越段管材性能指标,保障管道安全,对比分析了中国和俄罗斯管材标准,对直缝埋弧焊钢管和感应加热弯管的关键性能指标进行了分析。与中国标准相比,俄罗斯标准更注重钢管的低屈强比、高断裂延展性以及苛刻的低温韧性,并与施工现场联系密切,比中国标准更严格。结合对比结论、工程实际,最终确定黑龙江穿越段管材性能指标执行俄罗斯标准要求。     

库鄯输油管道线路设计新方法

论述了库鄯输油管道线路设计中引入的国际上管道设计的新思想和先进作法。从选线,管材的选用,防腐层的确定,山地洪水冲刷严重地段管道的防护设计,截断阀的设置,管道试压及施工方法等方面介绍了库鄯输油管道线路设计原则。     

阿拉斯加管道（待续）

简要叙述了阿拉斯加管道的概况,强调指出在管道建设初期,把环境保护、保护野生动植物以及保持生态平衡等问题放到极为重要的位置是有远见的;详细分析了阿拉斯加管道的制管方式、管材化学成分要求、管子机械强度规定以及为该管道编制的专用规范,并与API 5L标准及我国长输管道规范对比,从中分析阿拉斯加管道的独到之处;介绍了阿拉斯加管道穿过高寒地区四种不同类型永冻层的特点,以及由此而为管道敷设提出的设计原则、施工方法、典型支撑架VSM结构型式、特殊地下埋设的结构图。     

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。     

沼泽地区管道的稳定方法

在我国西部地质、气候条件恶劣的沼泽地建设管道，其稳定方法是一个技术关键。在沼泽地的管道，除钢管自重，输送介质重量、回填土重量外，还有浮力、如果前三种力之和小于管道所受的浮力。管道将会上浮，相反，管道则会下沉，详细介绍了几种常用的管道稳定方法，并做了初步比较。指出，在沼泽地区管道的稳定不仅关系到管道的安全性，稳定性，同时也会影响到沼泽地区管道建设的投资。     

惠宁输油管道黄河穿越石笼稳管施工

穿越大中型河流是长输油气管道建设中经常遇到的课题,也是长输管道工程修建中的关键所在,且具有难度大,技术复杂等特点。通过惠宁(惠安堡—中宁)输油管道穿越黄河段的石笼稳管施工情况,较全面地介绍了石笼稳管的方案设计和施工方法,尤其对施工中的重要环节,如水上门桥定位及稳定、抛石笼方法及投放程序等做了详细叙述,并对石笼稳管方法做了简要评价。