發(fā)布時間：2024-01-25 14:43:55
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的管道運輸特點樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
關(guān)鍵詞：液化天然氣；運輸；特點
中圖分類號：F407.22 文獻標識碼：A 文章編號：
一、液化天然氣運輸方式及其貿(mào)易現(xiàn)狀
隨著各國的傳統(tǒng)能源的日趨枯竭，天然氣能源被廣泛認可。天然氣是清潔、高效、環(huán)保、方便的能源，逐漸被廣泛應用在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、民用住宅燃燒用氣等多個領(lǐng)域，對于提升經(jīng)濟發(fā)展和提高環(huán)境質(zhì)量中起著日趨重要的作用。天然氣經(jīng)預處理，即脫除重質(zhì)烴、硫化物、二氧化碳和水分等雜質(zhì)后，在常壓下被冷卻到一 162℃ 即液化成 LNG，通常采用丙烷預冷的混合制冷劑液化技術(shù)。由于液化天然氣液化的成本不斷降低以及在運輸、儲存及調(diào)峰方面具有獨特的優(yōu)越性，液化天然氣工業(yè)發(fā)展態(tài)勢迅猛，就 2000 年 LNG 的海上貿(mào)易量為 9998 萬噸，折合成天然氣為 1369. 6 億立方米 ，較 1990 年增長了近 100% 。液化天然氣產(chǎn)業(yè)鏈是一個資金龐大、技術(shù)密集的完整鏈系，包括天然氣的開采、液化、儲存、運輸和裝卸、液化天然氣再氣化、銷售等環(huán)節(jié)，產(chǎn)業(yè)鏈中任何一個環(huán)節(jié)的斷裂都將導致其他主要環(huán)節(jié)的連鎖反應。其中，液化天然氣的安全運輸是液化天然氣產(chǎn)業(yè)鏈中重要環(huán)節(jié)，起到承上啟下的紐帶作用。目前，液化天然氣的主要有管道、罐車和船舶三種方式，對液化天然氣運輸方式的特點及其存在的技術(shù)難點進行比較分析研究，將有利于推動液化氣產(chǎn)業(yè)健康穩(wěn)步的發(fā)展，推進優(yōu)質(zhì)環(huán)保能源的廣泛應用，為經(jīng)濟發(fā)展作出應有的貢獻。
二、液化天然氣的管道運輸特點分析
1、液化天然氣長距離管道輸送的可行性。管道低溫輸送的技術(shù)問題一直是液化天然氣長距離管道輸送的難題，但是，伴隨低溫材料和新工藝技術(shù)的發(fā)展，液化天然氣長距離管道輸送在理論和技術(shù)上是可行的。液化天然氣是一種液體產(chǎn)品，在進行長距離管道輸送過程中，其輸送工藝比較類似于原油加熱輸送，管道沿線必須建有液化天然氣加壓泵站和冷卻站等主要設施。當飽和液化天然氣液體在管道中流動，由于管道沿線外界溫度存在差異，一旦液化天然氣受熱，部分液態(tài)的天然氣將被氣化，在管道內(nèi)形成兩相流動，不僅增大了沿線輸送阻力，而且很容易產(chǎn)生氣體段堵塞流動的現(xiàn)象，嚴重影響管道的輸送能力和安全運行，所以在液態(tài)天然氣輸送中必須實現(xiàn)液體的單向流動，防止溫度差異導致的液體氣化。目前，防止液化天然氣氣化的主要方法是采用密相輸送工藝，即將管道的操作壓力控制在臨界冷凝壓力之上，管道內(nèi)流體溫度控制在臨界冷凝溫度之下，使得管道運行工況位于液相密相區(qū)。同時，為降低因流動摩擦和過泵剪切引起的液化天然氣溫度升高，在管道運輸途中建立天然氣加壓站和冷卻站主要輔助設施，不斷提升液化天然氣運輸效率。
2、液化天然氣管道輸送初期投資成本較高。由于液化天然氣的管道輸送要求在“密相區(qū)”運行，溫度較低，必須采用性能良好的低溫隔熱材料，而目前好的隔熱材料價格比較高，同時還需要建立天然氣加壓站和冷卻站等使得液化天然氣輸送管道的初期投資成本較高。但是，與輸氣管道相比較，由于液化天然氣的體積是其氣態(tài)時體積的 1/600，輸送相同體積的天然氣，液化天然氣輸送管徑要小得多，可以節(jié)省管材的費用。伴隨液化天然氣貿(mào)易總量的不斷增加，液化天然氣輸送和管理的綜合成本將會不斷下降。
3、液化天然氣管道輸送技術(shù)趨于成熟。在管材的選擇方面:管道材質(zhì)的選擇是實現(xiàn)安全高效運輸液態(tài)天然氣的關(guān)鍵。由于要實現(xiàn)管道在低溫“密相區(qū)”工況下運行，管材必須選用性能良好的低溫隔熱材料，通常液化天然氣管材都選用 9% 和 3. 5%的鎳鋼。同時，還要考慮到管道焊接中的惰性氣體保護焊以及管道內(nèi)涂層減損技術(shù)的運用等方面。
在低溫輸送工藝方面:低溫輸送工藝是實現(xiàn)高效運輸液態(tài)天然氣的重要環(huán)節(jié)。在正式批量管道輸送液化天然氣前，需要對管道實施預冷，將溫度從環(huán)境溫度冷卻到工作溫度，為使管道保冷層和周圍土壤降溫，需要蒸發(fā)掉一定量的液化天然氣，且經(jīng)過相當長的時間才能達到熱穩(wěn)定工況。在液化天然氣管道停輸期間，由于周圍環(huán)境熱量的作用，管內(nèi)液化天然氣溫度升高而達到飽和狀態(tài)，甚至進一步氣化而使管內(nèi)壓力急劇升高，因此要在進出站處設置安全閥和放空罐，以便將管道壓力控制在安全范圍內(nèi)。
三、液化天然氣的公路運輸特點分析
1、液化天然氣公路運輸供應鏈初步完善。液化天然氣供應鏈是指從液化天然氣液化到供應全過程，主要包括天然氣液化、液化天然氣儲存和運輸、液化天然氣再氣化等重要環(huán)節(jié)。
（1）天然氣液化。根據(jù)液化的目的，將天然氣液化站分為基本負荷型和調(diào)峰型兩種?；矩摵尚鸵夯镜娜蝿帐菍⑻烊粴庖砸簯B(tài)形式運輸?shù)较M地，完成對天然氣預處理、液化、儲存等重要工作，其特點是全年連續(xù)運行且產(chǎn)量比較均衡。調(diào)峰型液化站的任務是為天然氣供氣系統(tǒng)提供一種儲氣調(diào)峰方式，起到削峰填谷的作用。調(diào)峰型液化站的建立，有針對性的解決了民用天然氣量冬多夏少、輸氣管網(wǎng)發(fā)生故障等情況導致的供氣不平衡方面的問題。
(2)液化天然氣儲存。儲存液化天然氣通常采用低溫常壓方式，儲存溫度在一 161℃ 以下，壓力一般不超過 0. 03 MPa。液化天然氣儲罐有單容(封閉)罐、雙容(封閉)罐以及全容(封閉)罐 3 種類型，目前運用比較廣泛的是單容(封閉) 罐和全容(封閉)罐，單容(封閉) 罐主要構(gòu)造特點是有一個帶一次液體密封的敞頂式內(nèi)置儲罐，一個帶一次蒸氣密封的碳鋼外置儲罐，和一個用于二次液體密封的陶制圍堤組成。全容(封閉)罐主要構(gòu)造特點是由一個帶一次液體密封的敞頂式內(nèi)儲罐和混凝土外置儲罐組成。，外置儲罐提供一次蒸氣密封和二次液體密封，即便萬一發(fā)生泄漏，外置儲罐能夠保持液體不外泄，并可以控制蒸氣的釋放。
(3)液化天然氣運輸及供氣。公路運輸采用的主要設備是低溫液化天然氣罐車，目前，我國已成功研制了液化天然氣低溫運輸設備。液化天然氣儲罐有立式和臥式兩種結(jié)構(gòu)，主要采用堆積絕熱和真空粉末絕熱兩種絕熱方式，儲罐容積分別為 30 立方米、100 立方米、150 立方米等。液化天然氣罐車運輸費用一般包括天然氣罐車成本折舊、駕駛員工資、燃料費用等，通常按照單位里程費用進行估計。液化天然氣供氣通常采用設置供氣站，特別適用于用氣量大，又缺乏天然氣源的地區(qū)。
2、液化天然氣儲存技術(shù)特點。
(1)支撐技術(shù)。LNG 槽車貯罐的支撐主要有兩種類型:支腳( 有不銹鋼支腳和玻璃鋼支腳兩種)支撐和鏈條支撐兩種，這兩種支撐方式已在大型低溫貯槽中廣泛應用。但對于 LNG 槽車必須考慮到運輸過程中的沖擊、振動及冷補償?shù)纫蛩?，要設計更為先進的組合支撐結(jié)構(gòu)。
(2)絕熱技術(shù)。低溫儲罐絕熱結(jié)構(gòu)直接決定了容器的性能。低溫貯槽多以真空粉末絕熱為主，但在 LNG 槽車中已開始使用高真空多層絕熱，其絕熱空間僅30 ～35 m m，為真空粉末絕熱1/10 左右，而且絕熱效果好。絕熱材料采用一種新型復合多層材料，價格低廉，工藝性好;并采用一種加熱充氣置換新工藝，一般只需10 天即可完成抽真空。
(3)安全技術(shù)。在液化天然氣儲運中，其安全性非常重要，應從儲罐的布局、蒸氣壓的控制、儲罐及管路的惰化與鈍化、分層的消除、儲罐與罐車的預冷等環(huán)節(jié)上進行控制，并在流程與結(jié)構(gòu)的沒計中完善。
(4)流程技術(shù)。因液化天然氣是一種易燃易爆的低溫液體，工藝流程中除了設置有充液、排液、壓力液面檢測等功能之外，還應當配備緊急截止閥、安全閥、放空閥、阻火器等設備。
四、結(jié)語
伴隨液化天然氣貿(mào)易的不斷增大，無論通過那種方式進行運輸，安全高效率的運輸是非常重要，要不斷革新技術(shù)上的系列問題，高度重視對各種類型儲存容器研發(fā)，加強對 LNG 用配套儀表的研發(fā)、LNG 應用終端的開發(fā)研究，不斷提高 LNG 的應用領(lǐng)域，更好為經(jīng)濟建設服務。
污染問題和遠距離輸油管道建設：
1廢氣污染問題
石油儲藏帶來的廢氣原因有兩個：一是由于溫度和大大氣壓的變化，導致油氣膨脹，從油罐中自行排出；二是油罐收發(fā)過程中，因為氣體空間的變化而導致部分油氣被排出罐外。石油在運輸裝卸過程中，也會產(chǎn)生油氣揮發(fā)，所以這些廢氣會直接進入大氣，污染了環(huán)境，加大了安全生產(chǎn)或工作的難度。石油的蒸發(fā)損耗數(shù)量是十分驚人的，它所具備的易燃易爆特性也是十分可怕的，無論是在石油儲藏、運輸過程中帶來的廢氣污染，還是石油使用過程中帶來的廢氣污染，都需要受到重視，必須加速治理這些問題，減少廢氣所帶來的環(huán)境危害。
2廢水污染問題
石油儲運帶來的廢水，主要產(chǎn)生于以下幾個方面：油罐進行檢查維修時，需要使用蒸汽或清水進行油罐內(nèi)外部的清洗工作，清洗后的水含有大量石油成分；石油在進入油罐時，大都會含有水分，在油罐內(nèi)存放后，靜置分離，脫除水分，脫除的水分就是石油廢水；油氣揮發(fā)聚集，因此在初期的雨水中會含有少量的油氣，這些雨水在地面形成石油廢水；在一些油輪中，卸下的壓艙水也含有石油成分，這些廢水被直接排入海洋、河流中。
3規(guī)避措施
建立健全的石油儲運模式，制定國家石油儲運有關(guān)政策、法規(guī)和標準；因地制宜地研究每個儲運系統(tǒng)的實行方法，保證我國石油儲運工作的規(guī)范和有序進行。加快石油儲存、運輸?shù)汝P(guān)鍵技術(shù)的研究，比如高黏易凝原油管輸技術(shù)、高強度管材和大型儲油罐技術(shù)的研究，使得我國石油管輸和儲藏技術(shù)達到先進水平；綜合預防和治理石油儲運過程中帶來的污染問題，成立專門的污染問題應對小組，致力于石油儲運環(huán)境污染的研究和治理。
4遠距離輸油管道建設
【關(guān)鍵詞】 油氣儲運油氣管道防腐技術(shù)
石油和天然氣作為目前的主要使用能源,在我國的經(jīng)濟發(fā)展和人民生活中起著重要的作用。但是,由于我國的資源地區(qū)分布和經(jīng)濟發(fā)展不匹配。中西部地區(qū)經(jīng)濟不發(fā)達,對資源的需求不大,卻儲藏著我國較大的油氣儲量。而東部沿海地區(qū),因為經(jīng)濟發(fā)展較快對資源的需求量很大。這中資源分布不均衡就客觀上要求,石油和天然氣儲藏和運輸。但是由于石油和天然氣的本身特點和管道運輸運距長、壓力大等特點,這對油氣儲管道的防腐技術(shù)提出了很高的要求。研究我國目前使用的主要油氣儲運管道防腐技術(shù),分析其利弊,通過理論研究和經(jīng)驗總結(jié),提出改善之處,對我國的能源安全具有重要的意義。
1 管道儲運油氣特點及危害
1.1 管道運輸油氣的特點
在我國,管道儲運油氣是使用范圍比較廣、效果比較好的一種油氣運輸方式。這種油氣儲運方式的特點為運距長、管徑大、壓力高,對運輸過程中管道的安全性要求非常高。
1.2 油氣本身的危險性
石油和天然氣是管道儲運的主要介質(zhì),這兩者均屬于重點監(jiān)管危險化學品,是易燃易爆物質(zhì)。在GB50183--2004《石油天然氣工程設計防火規(guī)范》的火災危害分類中,天然氣屬于甲B類。一旦在儲運過程中泄漏,遇到火源非常容易發(fā)生火災爆炸事故。除了具有易燃易爆特性外,石油和成品油也具有易揮發(fā)的特點。泄露的油蒸汽在管道通過區(qū)域彌漫、擴散,或者達到一定數(shù)量后在低洼處聚集,將非常容易引發(fā)燃燒和爆炸。
其次,油品蒸汽具有很強的毒副作用,一旦通過呼吸道進入人體,會給人的身體健康帶來極大的威脅。另外,油品本身具有遇熱膨脹性和靜電荷聚集性,這也容易埋下安全隱患。
1.3 油氣泄露會造成極大的資源浪費
石油和天然氣都是不可再生資源。在儲運過程中,一旦由于管道腐蝕造成油氣泄露,尤其是在運輸過程中的泄露,由于管線長、運距長,埋藏深等原因不易發(fā)現(xiàn),泄露后又不易回收,容易造成較大的資源浪費。同時,一般管線因埋藏在地面以下,一旦泄露會給土地和水資源帶來較大的污染,甚至會影響部分地區(qū)的飲用水安全,給人民的身體健康帶來威脅。2010年4月20日,發(fā)生在墨西哥灣的漏油事故,導致至少2,500平方公里的海水被石油覆蓋著。此次事故還極大地影響了當?shù)氐臐O業(yè)和旅游業(yè),并對生物的多樣性和墨西哥灣周圍環(huán)境的平衡帶來了巨大的影響。
2 管道防腐技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀
2.1 管道防腐層在我國的發(fā)展
目前,廣泛使用的防止或降低活埋地鋼質(zhì)管道腐蝕程度的主要手段是防腐層加陰極保護。在某種程度上,防腐層質(zhì)量決定著管道的壽命年限。如同國外,我國管道防腐層的應用亦從瀝青類防腐層開始,20世紀50年代的第一條克獨長輸管道,70年代的東北輸油管道等都是采用石油瀝青防腐層;70年代后期至80年代,我國采用國外防腐層的新技術(shù),膠帶、夾克、環(huán)氧粉末等防腐材料相繼投入使用;80年代至90年代中期各種防腐層在我國蓬勃發(fā)展,百花齊放;90年代后期,熔結(jié)環(huán)氧粉末(FBE)和三層聚乙烯(三層PE)兩種防腐層漸成主流,但當時世界最新的雙層環(huán)氧應用較少。[1]
目前,我國防腐技術(shù)漸趨成熟,一些技術(shù)參數(shù)已達國外先進水平,國內(nèi)外長輸管道的防腐層材料主要為熔結(jié)環(huán)氧粉末、三層聚乙烯和少量的煤焦油瓷漆;油田內(nèi)部主要集輸管道的防腐層材料多為熔結(jié)環(huán)氧粉末、三層聚乙烯,非主要管道的防腐層材料仍然為石油瀝青類;城市供水、供氣管道的防腐層材料則一般多采用環(huán)氧煤瀝青和膠帶。
2.2 防腐層在國外的發(fā)展
國外最初防腐層材料使用煤焦油瀝青及改性的煤焦油瓷漆。這些材料在管道運行溫度上升的時常發(fā)生氧化反應,揮發(fā)一部分餾分,導致脆變、剝離,使陰極保護電流增大。20世紀40至70年代,各種防腐層材料層出不窮,石蠟、石油瀝青、膠帶、夾克陸續(xù)面試,膠帶防腐層一度占據(jù)主導地位。但這種材料在腐蝕性較強的土壤中經(jīng)常剝離,對陰極保護電流產(chǎn)生屏蔽,導致應力腐蝕開裂。到60年代,雙層擠塑聚乙烯結(jié)構(gòu)防腐層問世,取代了煤焦油瀝青作為防腐材料的主導地位。但多變的管道運行條件,使雙層擠塑聚乙烯防腐層也慢慢出現(xiàn)易損壞、易剝離、屏蔽陰極保護電流等缺陷。70年代阿拉斯加管道投產(chǎn),熔結(jié)環(huán)氧粉末防腐層應用時代開啟。90年代,熔結(jié)環(huán)氧粉末和三層聚乙烯逐漸替代煤焦油瓷漆,成為管道防腐層的主導材料。熔結(jié)環(huán)氧粉末防腐層有著機械性能和防腐性能強、附著力強、與陰極保護相融等特點,成為世界管道工程的防腐首選。到1996年,三層聚乙烯防腐層的使用量躍升至第二位。[2]
目前,國外的防腐層發(fā)展趨勢是改進三層結(jié)構(gòu),在雙層熔結(jié)環(huán)氧粉末結(jié)構(gòu)上下功夫。在熔結(jié)環(huán)氧粉末防腐層表面采用液態(tài)的聚氨酯或改性的環(huán)氧樹脂,防止管道在吊裝、敷設、定向鉆穿越道路及河流等工序中發(fā)生毀損。1993年美國統(tǒng)計的各種防腐層按面積計算所占比例為:熔結(jié)環(huán)氧粉末為29.12%,擠塑聚乙烯為39.27%,煤焦油瓷漆為15.94%,瀝青瓷漆為0.37%,煤焦油環(huán)氧為0.8%。
2.3 目前防腐技術(shù)存在的不足
熔結(jié)環(huán)氧粉末、三層聚乙烯現(xiàn)在世界范圍內(nèi)應用較為廣泛,通過實踐證明也具有良好的防腐效果。但是,這兩種防腐材料仍有很多不足。例如,熔結(jié)環(huán)氧粉末抗沖擊性能較差,機械強度不理想。一旦遇到地震、火山爆發(fā)甚至是沖擊力稍微大點的建筑施工情況,很容易出現(xiàn)管道的破裂或中斷。而三層聚乙烯不但成本較高,在彎頭等異型管件和管道處補口難度較高,補傷處防腐性能遠遠低于管體的防腐層,焊縫處容易出現(xiàn)各種問題,降低了防腐效果。
3 加強管道防腐的處理方法
3.1 加大全程管理力度
油氣儲運設施建設前期,嚴格執(zhí)行安全設計審查。國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局的規(guī)定,油氣儲運工程在設計階段,必須通過政府安監(jiān)部門的安全設施設計審查,以查找設計中存在的不安全因素,落實安全對策措施,提高油氣管道工程的本質(zhì)安全。其次,加大施工過程中的安全監(jiān)控力度,確保安全設施與主體工程同時施工和使用。最后,在工程竣工驗收時,仍要組織安全、環(huán)保、職業(yè)衛(wèi)生設施等方面的驗收。
3.2 嚴把施工質(zhì)量,提高對細節(jié)的把控
施工質(zhì)量是影響油氣管道安全運行的關(guān)鍵,是提高油氣管道本質(zhì)安全的保障。在油氣管道建設過程中,要高度重視施工過程的各個環(huán)節(jié),加強管道設備裝卸、運輸時的保護,嚴控焊接質(zhì)量,鋪設過程中注意避免管道防腐層破損和管道外壁的機械損傷。
投入使用前,必須通過工程質(zhì)量驗收。對油氣管道工程的調(diào)查結(jié)果顯示,工程主體設施的施工質(zhì)量一般較好,但往往由于趕進度、要效益而忽視管道配套工程及防護設施的質(zhì)量。所以在把關(guān)施工質(zhì)量時,除了關(guān)注主體設施外,對細節(jié)的把握也尤為重要。
3.3 健全安全管理制度,加大管道保護力度
2010年10月1日,《中華人民共和國石油天然氣管道保護法》開始實施。這項法規(guī)不僅給石油天然氣行業(yè)的管道保護工作提供了法律依據(jù),更為嚴厲打擊不法分子打孔盜油、非法占壓、違法施工提供了堅強厚盾。[3]管道運行管理單位要廣泛開展管道保護相關(guān)方面的學習和宣傳工作,強化與當?shù)卣木o密聯(lián)系,嚴打非法盜油,嚴懲違法施工,確保油氣管道安全平穩(wěn)運行。
目前,人為破壞是國內(nèi)長輸管道泄漏、火災、爆炸事故的主要原因。所以建立健全管道安全運行機制成為當務之急,這就要求企業(yè)對外與政府、社會加強溝通,與公安系統(tǒng)加強合作,增加管理巡邏隊伍巡邏的頻次,雇用管道途經(jīng)地的群眾,加大巡邏看護力度。對內(nèi)做好企業(yè)文化、安全管理制度、設備管理等方面的更新完善。最后還要建立專業(yè)、系統(tǒng)性管理機構(gòu),對所有影響管道安全性因素進行綜合、系統(tǒng)分析,擬定工作計劃,制定預防和應急方案;加強泄漏監(jiān)測技術(shù)和安全預警技術(shù)的應用,以便及時發(fā)現(xiàn)事故減免損失。
3.4 加強人員管理,規(guī)范操作流程
目前,國內(nèi)油氣管道數(shù)量和里程不斷增加,已形成相互交織的油氣管網(wǎng)。所以,在輸油生產(chǎn)過程中,一次錯誤操作,很可能造成儲油罐及上下游管道或泵站發(fā)生連鎖反應,釀成嚴重后果。因此,要確保每一次操作準確無誤,這就企業(yè)強化制度管理,規(guī)范操作流程,加強員工日常安全教育培訓,讓職工養(yǎng)成良好的安全操作習慣,自覺主動地按章辦事,減少錯誤機率。
3.5 加強管道安全的巡檢和定期保養(yǎng)
油氣運輸管道一般使用年限較長,這就要求相關(guān)部分不僅僅要關(guān)注新建管道,更要關(guān)注使用中的管道。加強使用中管道的巡檢和定期保養(yǎng),防患于未然。有條件的單位,要分區(qū)域分年次,建立管道建設、使用、保養(yǎng)檔案,隨時監(jiān)控管道使用,做到早發(fā)現(xiàn)、早修復。
4 結(jié)語
油氣儲運管道的防腐技術(shù),通過國際范圍內(nèi)的多年摸索,已經(jīng)取得了較大的進步。目前我國的運輸管道使用的防腐技術(shù),大部分已經(jīng)達到國際水平,有一些甚至領(lǐng)先。雖然在油氣運輸管道的防腐方面還存在一定的問題,但是通過加強管理、提高技術(shù)水平等方式一定會取得更好的成績。為保障我國的能源安全做出更多更大的貢獻。
參考文獻:
[1]張旭,魏子昂.淺談油氣儲運中管道的防腐問題[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量,2011(10).
關(guān)鍵詞：輸油管道 安裝技術(shù) 施工特點
近些年，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，石油管道建設在石油管道運輸中發(fā)揮著越來越重要的作用。石油管道安裝技術(shù)非常復雜，從石油管道安裝前期測量到后期的正式投入運行，中間一系列的安裝程序必須嚴格按照安裝標準進行操作，才能提高管道安裝的質(zhì)量，才能提高石油管道運輸?shù)陌踩?，減少石油泄漏對環(huán)境的污染。
一、輸油管道施工中常遇到的問題
石油管道安裝工程是一項要求嚴格的工程項目，是保證石油安全運輸和經(jīng)營的載體和條件，保障了石油企業(yè)的經(jīng)濟效益和人們的身心健康。
1.管道開溝回填
現(xiàn)階段，我國石油管道工程建設項目逐漸增多。這些管道建設項目普遍存在管道開挖和回填的問題。管道回填過程中的問題主要表現(xiàn)在以下兩個方面：第一，管道回填時，利用大型機械設備壓實松散泥土時，由于壓力過大，導致地下石油管道發(fā)生變形的情況。第二，由于在高水位地區(qū)施工時，忽視了排水管道的設置，導致管道底部無撐點或回填時土質(zhì)結(jié)構(gòu)松散，管道易發(fā)生拱起的問題。
2.腐蝕問題
由于石油加工長附近的環(huán)境污染較重，土壤中含有大量的堿性物質(zhì)，具有較強的腐蝕性。石油管道在使用一段時間后，會出現(xiàn)不同程度的腐蝕情況。在對管道腐蝕部分進行修補時忽視了防腐層表面進行處理，嚴重影響了石油管道的質(zhì)量。對防腐層進行修補時，防腐層和石油層表面的接觸面處理不恰當，使其不符合石油管道的施工標準。
3.施工前技術(shù)問題
石油管道鋪設前，施工單位應根據(jù)石油管道的施工路況、環(huán)境進行勘察，設計精密的圖紙，規(guī)避施工中的各種問題，減少工程建設中的失誤，達到降低石油管道安裝成本的目的。石油管道安裝過程中，施工部門應對施工用料、管道、元件等施工材料認真核查。工程監(jiān)管部門應加強對石油工程的監(jiān)察，對施工圖紙進行審查，保證石油管道的質(zhì)量。同時，加強施工人員和工程師對施工圖紙的熟悉，根據(jù)施工的實際情況，即使對圖紙進行調(diào)整，保證石油管道建設的順利進行。
二、輸油管道的安裝技術(shù)要求及施工特點
現(xiàn)階段，我國的石油管道項目主要由于鋪設管線和管路兩方面構(gòu)成。石油管道的鋪設結(jié)構(gòu)非常復雜，對施工人員技術(shù)是一個非常大的考驗。因此，進行石油管道的安裝時，必須嚴格按照安裝圖紙進行安裝，規(guī)范安裝流程，提高石油管道的質(zhì)量。隨著石油管道安裝技術(shù)的不斷提高，傳統(tǒng)的安裝模式中的安裝問題逐漸得到有效解決，提高了管道運輸?shù)陌踩浴?/p>
1.閥門安裝技術(shù)
石油管道的閥門在石油運輸中起著非常重要的作用，其具有較強的操作性。因此，安裝石油閥門時，可將其安裝于便于操作、維修的地方，且各手輪間的距離應大于100毫米，保證閥門操作的便利性。對閥門進行水平安裝時，應注意閥桿的安裝方向，始終保持閥桿向上的狀態(tài)。由于大型閥門過重，安裝時具有一定的難度，可以適當利用各種起吊機器，保證大型閥桿的順利安裝。在行明式閥桿的安裝時，應充分地考慮員工的通行問題。
由于施工單位缺乏對閥門幾門知識的了解，導致石油管道安裝過程中，經(jīng)常出現(xiàn)閥門錯用的現(xiàn)象。例如：抵押閥門錯用于高壓石油管道中，忽視單項閥門的按章方向等，容易造成極大的石油運輸事故。因此，施工單位應加強對施工人員的培訓，豐富其專業(yè)知識，減少閥門安裝中的失誤。同時，對石油管道上的閥門進行詳細登記，尤其是單向閥門的運轉(zhuǎn)方向，確保閥門的正常使用。
2.管道制作技術(shù)
管道是石油管道建設的基礎，管道的安裝技術(shù)直接影響著石油運輸?shù)馁|(zhì)量。因此，應加強對建成管道技術(shù)的檢測，根據(jù)圖紙檢查管道設計、管道質(zhì)量是否符合實際運行的需求。及時補救施工中的失誤，檢測完后，填寫管道建設質(zhì)量報告單，上報項目檢測部門進行審批、復核。通過審批后，再進行全程管道建設。
3.閥門安裝技術(shù)
石油管道的閥門在石油運輸中起著非常重要的作用，其具有較強的操作性。因此，安裝石油閥門時，可將其安裝于便于操作、維修的地方，且各手輪間的距離應大于100毫米，保證閥門操作的便利性。對閥門進行水平安裝時，應注意閥桿的安裝方向，始終保持閥桿向上的狀態(tài)。由于大型閥門過重，安裝時具有一定的難度，可以適當利用各種起吊機器，保證大型閥桿的順利安裝。在行明式閥桿的安裝時，應充分地考慮員工的通行問題。
4.防腐技術(shù)
在石油管道焊接良好前提下，對管道進行防腐處理，達到延長管道使用壽命的目的。現(xiàn)階段，石油瀝青和環(huán)氧煤瀝青是最常用的管道防腐材料。石油瀝青防腐材料價格較便宜，但其在使用過程中會對環(huán)境造成污染，而逐漸被環(huán)氧煤瀝青防腐材料所取代。采用瀝青防毒材料作為石油管道的防腐層時，在該防腐層自然風干之前，停止其他工程的施工，降低對防腐效果的影響。防腐層施工前，通過噴砂對石油管道的表面的銹漬進行處理，降低表面的粗糙度。為了達到除銹的效果，噴除銹一天后，可均勻地在管道表面涂裝底漆。采用純厚度0.1毫米的玻璃布平整地纏繞于管道外層，再用面漆將遮蔽玻璃布的網(wǎng)眼，達到防腐的效果。隨著防腐技術(shù)在石油管道中的應用，一方面，可以提高管道的施工質(zhì)量，延長管道的使用壽命；另一方面，可以有效解決石油運輸中的泄漏問題，從而有效降低石油泄漏對環(huán)境的污染。
5.工程施工變更
石油管道施工過程中應盡量避免石油施工中的施工變更問題。然而，在實際施工過程中，受到質(zhì)地條件、施工環(huán)境等因素的影響，往往會出現(xiàn)工程施工變更問題。因此，施工單位采取有效措施，對管道設計、施工等及時進行調(diào)整，掌握工程變更的原因。通過工程技術(shù)人員進行討論后，施工單位召集施工人員對新的施工方案進行講解，明確新的施工方向。不僅可以及時調(diào)整石油管道新的施工方向，還能保證管道施工的速度，提高施工人員的工作效率。
三、結(jié)束語
總而言之，現(xiàn)階段石油能源成為促進我國經(jīng)濟發(fā)展的重要因素。石油管道在安裝過程中，經(jīng)常會遇到因環(huán)境，過程地點、材料要求、工程要求等復雜性、系統(tǒng)性的制約和影響，因此，石油管道安裝過程中，應充分考慮到安裝的環(huán)境，嚴格按照安裝圖紙，提高管道安裝的質(zhì)量。同時，也要提高焊接人員的素質(zhì)水平，定期對其進行知識和技術(shù)的考核嚴把安裝上的技術(shù)難關(guān)，及時解決施工中出現(xiàn)的焊接、閥門等方面的問題，提高其安全性能。
參考文獻
【關(guān)鍵詞】油氣管道；焊接；工藝技術(shù)；質(zhì)量；控制
當今世界，隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展和科學技術(shù)的發(fā)展，我國化學工業(yè)等也出現(xiàn)了空前的發(fā)展，作為化工技術(shù)之一的油氣管道焊接技術(shù)也得到了迅速的發(fā)展，這就為油氣事業(yè)發(fā)展奠定了堅實的基礎，尤其是在我國，由于地區(qū)發(fā)展的差異性，導致了目前存在油氣的分布地區(qū)和消費市場出現(xiàn)不均衡的現(xiàn)象，油氣礦藏主要在北方地區(qū)，而主要的消費市場卻是在南部人口相對密集的地區(qū)，這就給石油的運輸事業(yè)造成了很大的挑戰(zhàn)。對于運輸方式的選擇，具有經(jīng)濟、能大量運輸且安全的管道運輸成了運輸方式的首選，而在油氣的管道運輸時焊接工藝技術(shù)也顯得尤其重要，據(jù)此，中石化綜合考慮各方面因素后選擇了比較科學合理的油氣管道焊接工藝技術(shù)及質(zhì)量控制方法。
一.油氣管道焊接工藝技術(shù)
1.1油氣管道現(xiàn)場焊接施工的特點
目前由于基于環(huán)境、油氣藏儲等特點的綜合考慮，油氣的開采地點條件都是比較惡劣的，氣候條件惡劣、油氣所在周圍的地理狀況不盡人意等。同時，為了提高工作效率，經(jīng)常在現(xiàn)場采用的是口器進行管口組對，這樣的技術(shù)對施工的難度增大了很多。而且，許多輸送用的管道都存在熱脹冷縮的自然現(xiàn)象，這些問題的存在都給油氣管道現(xiàn)場焊接施工技術(shù)帶來了很大的挑戰(zhàn)。
2.2、油氣管道施工焊接工藝
中石化從建立以來，嘗試了很多種油氣管道焊接工藝。這些嘗試的油氣管道焊接工藝一開始主要是以手工焊接為主，它主要包括低氫型焊條手工電弧焊向上焊技術(shù)、纖維素焊條和低氫型焊條下向焊技術(shù)，這些技術(shù)都有其各自的特點。通過隨著我國管道焊接工藝的改進和革新而不斷地嘗試，目前，中石化管道焊接的技術(shù)主要是以STT半自動焊接技術(shù)為主，同時，使用較多的還有手工下向焊、全自動下向焊和組合焊等多種焊接方法。下面，我們分別對這幾種焊接技術(shù)進行簡單介紹。首先，STT半自動焊接技術(shù)，這是一種以CO2為保護氣體焊接的技術(shù)之一，主要通過控制電流和電壓，使熔滴過渡更加容易成型，從而使焊接過程更容易、穩(wěn)定，也正是其相對簡便、容易的優(yōu)點使得這個技術(shù)成為中石化的主要應用技術(shù)。其次，手工下向焊接技術(shù)，這種焊接方法是通過手動來控制的焊接工藝，根據(jù)它焊接的順序，可以把油氣輸送管的不同焊接部位稱為根焊道、熱焊道、填充焊道以及蓋帽焊道，這個焊道的間隔時間要求大于6分鐘，為了使輸送管道的外形更加好看，同時減少表面的粗糙度，這種焊接技術(shù)通常應用的是來回擺動的焊接手法。然后，全自動下向焊技術(shù)，這個技術(shù)主要是通過利用電弧來使相連接部位的焊絲和鋼管熔化，從而達到焊接的目的，在這個過程中，不需要人為的進行工具的輸送，主要通過自動化的裝置來達到這個目的，全自動下向焊接技術(shù)目前的應用也是比較廣的，因為它的焊接效率比較高、而且其工藝的技術(shù)要求相對于其他工藝也較低。最后，組合焊接技術(shù)，這是一種融合多種焊接工藝來完成一個管道焊接的焊接技術(shù)，這種技術(shù)可以集幾乎所有焊接技術(shù)的優(yōu)點于一身，但是，相對而言，其工藝的技術(shù)要求就比較高，對焊接的條件要求也比較高?？傊鞣N焊接技術(shù)都有其各自的優(yōu)點，需要采用何種焊接技術(shù)，還要根據(jù)具體情況綜合考慮。
二.油氣管道焊接工藝的質(zhì)量控制
油氣管道焊接工藝成功的關(guān)鍵主要還在于其對質(zhì)量的控制，正所謂質(zhì)量是所有焊接工藝投入使用的保障，深諳這一道理，中石化在油氣管道焊接工藝的質(zhì)量控制上也采取了相應的措施。
首先，無規(guī)矩不成方圓，中石化建立了相對比較完善的油氣管道焊接工藝技術(shù)的管理制度和施工的操作標準。這些要求和標準的設計是根據(jù)具體情況不斷在實踐中進行總結(jié)和改進而得到的相對完善的。同時，相應的規(guī)章對所有的工作人員也提出的行為規(guī)范的要求，在操作的時候，工作人員必須嚴格遵守這些。其次，在正式開始施工之前要將所有的準備活動做充分，比如，檢查焊接口，并且保證其處于50毫米內(nèi)的清潔范圍；對焊接需要預先加熱的材料進行預熱處理；還有，對焊接工藝開始需要用到的所有的材料進行檢查，材料的型號必須符合質(zhì)量可靠保障的要求。其次，在油氣管道的焊接過程中，工作人員的操作必須嚴格遵守之前所指定的操作要求，做到細致認真，盡量將操作失誤率降低到零，尤其是在焊接過程中對于電流的控制，不能過大也不能過小，否則都會對焊接的成功與否造成很大的影響。另外，在油氣管道焊接工藝結(jié)束以后，還要對焊接的組隊間隙進行檢查，著重要檢查的就是焊接的間隙大小是否符合要求，間隙過大過小都會影響到焊接工藝的質(zhì)量，這個縫隙的大小一般要求在1.5毫米以內(nèi)。
三.總結(jié)
基于目前油氣需求量的增加及其運輸?shù)奶厥庖?，?jīng)濟、安全、輸送量較大的管道輸送技術(shù)已成為油氣輸送的首選運輸方式，而在這個運輸方式中油氣輸送管道的焊接工藝發(fā)揮著極其重要的作用。中石化也深知管道焊接的重要性，所采用的管道焊接工藝技術(shù)都是目前國內(nèi)運用比較廣泛，技術(shù)含量比較高的技術(shù)，比如組合焊，手工下向焊等焊接技術(shù)。同時，為了保證油氣管道焊接技術(shù)的質(zhì)量，中石化也做出了比較合理的管理措施，通過制定總體的管理制度，科學地從焊接施工前、焊接施工過程中、焊接施工結(jié)束后對焊接施工進行了相應的管理。當然，目前無論是中石化還是全國，對于油氣管道焊接工藝技術(shù)及其質(zhì)量控制的方面距離國際水平還有一點的距離，但是，相信在不久的將來，我們一定能走到國際領(lǐng)先水平。
參考文獻：
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關(guān)鍵字：大口徑管道；特點；穩(wěn)定性
中圖分類號：TE973 文獻標識碼：A 文章編號：
隨著技術(shù)的進步和石油化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，國內(nèi)石油化工裝置的規(guī)模逐步增大，單套煉油裝置
的產(chǎn)能已達到千萬噸級規(guī)模，乙烯裝置的產(chǎn)能也達到了百萬噸級規(guī)模。石油化工裝置的大型化帶來了連接設備的管道直徑不斷擴大，如10 Mt／a常減壓蒸餾裝置的減壓轉(zhuǎn)油線直徑達DN4 000，1 Mt／a乙烯裝置的裂解氣總管直徑達到DN3 000，做好大口徑管道的穩(wěn)定性設計是保證裝置長周期安全運行的條件之一，因此做好大口徑管道設計是實現(xiàn)石化裝置大型化必須研究的課題之一，文章結(jié)合西氣東輸管道對低壓大口徑管道的穩(wěn)定性設計進行了闡述。
西氣東輸管道通過三山一塬(呂梁山、太行山、太岳山、黃土高原)、五越一網(wǎng)(中衛(wèi)黃河跨越、延水關(guān)黃河穿越、鄭州黃河穿越、淮河穿越、長江穿越、江南水網(wǎng))是本工程所通過的具代表性的難段和難點。西氣東輸管道干線共設工藝站場35座,線路截斷閥室137座,其中壓氣站10座(燃驅(qū)壓氣站6座、電驅(qū)壓氣站4座)。
1大口徑管道的設計建設特點
結(jié)合西氣東輸管道工程建設的體會,對于口徑大于DN700 mm的管道設計、建設一般應遵循管道建設與地形有機結(jié)合、局部地形服從管道建設要求的思路,具體有以下特點和要求。
1、1 管徑大、單位長度的管道建設費用高
對于西氣東輸工程DN1 000 mm的管道建設,由于管徑大、管材耗量大、施工工藝要求高,其單位長度的管道綜合造價高,一般可能達到400~700萬元/km(具體費用與管道經(jīng)過地區(qū)的地形、工程地質(zhì)條件、管道壁厚、特殊地點的處理要求有關(guān))。因此,在線路走向的確定中需要進行認真的優(yōu)化比選,以方便施工、保證管道安全、節(jié)省工程投資。
1.2 管徑大、單管重量大,管道運輸、布管需要采用機械化完成
對于西氣東輸口徑為DN1 000 mm的管道,其單根鋼管的重量達到413~715 t,若采用以往常用的小型機具、特殊地段人工抬管等方式無法滿足管道運輸、布管的要求,故必須采用大型機具完成。在采用機械完成管道運輸、布管的前提下,管道施工對運輸?shù)缆?、施工作業(yè)帶的寬度、坡度等提出了新的要求。
1.3 管道組焊方式先進、作業(yè)帶較寬
大口徑管道的焊接一般采用半自動、自動焊兩種方式。
焊接機組一般分為小機組、大機組兩種;管道組焊方式分為溝下組焊、溝上組焊兩種形式。各種組焊方式對施工作業(yè)帶的要求各不相同,一般情況如下:
a)半自動焊接一般適用于地形起伏較大、施工條件較差,或全自動施工機具不足情況;半自動焊可以采用溝下焊接、溝上焊接兩種方式。
施工機具(包括焊接機組的所有機組)的最大爬坡能力為250的長斜坡。
當采用溝下焊時,其施工作業(yè)帶要求的最小寬度為12~15 m;當采用溝上焊時,其施工作業(yè)帶要求的最小寬度為28 m。
溝下焊接比溝上焊接的效率低,不需要多臺大型吊管機進行連續(xù)下管,但管溝開挖需要提前完成。
b)全自動焊接一般應用在平原地區(qū),其管道施工的效率高,但對施工機具的配置要求也較高。全自動焊接應采用溝上組焊,施工作業(yè)帶的寬度要求為28 m。
1.4 局部地形服從管道建設需要,減少彎頭、彎管的使用
大口徑管道運輸、布管、施工都必須采用機械化作業(yè),從滿足管道施工的具體需要出發(fā),必須樹立管道建設與地形有機結(jié)合、局部地形服從管道建設需要的指導思想。
a)對于平原、地形起伏較小地區(qū)的管道建設,其自然地形一般都可以滿足管道施工機具通行的需要,故地形與管道施工的矛盾并不突出,彎頭、彎管的使用數(shù)量較少。
b)在地形起伏較大地區(qū)的上、下地段,自然地形的坡度可能存在大于管道施工機具通行要求的情況,一般需要分以下兩種方式進行處理:
(a)對上、下坡段,按照施工機具通行的要求坡度進行放坡處理,以滿足施工機具連續(xù)通行的需要,其放坡處理的寬度按照施工作業(yè)帶的寬度要求確定。
(b)部分上、下坡段進行局部削方處理后,采用特殊方式進行局部困難段的施工,不再考慮施工機具的連續(xù)通行。局部削方的寬度一般按照特殊施工方式的需要確定。
(c)在地形破碎、頻繁起伏地區(qū),為了滿足施工機具連續(xù)通行施工的需要,對沿線的陡坎、陡坡全部進行放坡、削方處理,其削方處理形成的坡度滿足施工機具通行的需要,削方掃線的寬度按照施工作業(yè)帶的寬度要求確定。同時在征得環(huán)保、水保部門同意后,采取相應的工程處理措施。
c)地形復雜地區(qū)彎頭、彎管的使用數(shù)量較大。除了水平轉(zhuǎn)角的熱煨彎頭使用外,若不考慮大口徑管道施工的特點,只參照自然地形,按照常規(guī)設計必然帶來彎頭、彎管用量大的問題;若考慮管道施工特點,結(jié)合施工作業(yè)帶的形成而考慮彎頭、彎管使用時,其實際需要量將大幅度地減少。
1.5 管道施工、運行管理對道路的要求高
大口徑管道的運輸、施工,以及管道建成后的運行管理對管道沿線的道路條件提出了較高的要求。對于管道沿線交通情況差、無公路地段,需要建設管道伴行道路以滿足管道建設和運行管理的要求。管道的伴行道路建設應結(jié)合管道建設、運行管理的需要綜合考慮確定。伴行道路的建設一般分為以下兩種方式:
1.5.1 遠離管道的伴行道路
對于大段無公路或道路路況較差的地段,管道運輸十分困難,從現(xiàn)有公路至管道沿線堆管場之間的道路,需要進行新建、整修、擴建處理。
這種伴行道路主要用于管道建設中的管道及大型機具運輸,同時今后管道的運行管理也可以進行選擇性利用。從滿足管道集中運輸、今后管道維護的需要考慮其建設標準,一般可參照四級公路標準,結(jié)合管道運輸對轉(zhuǎn)彎半徑、縱向坡度的要求確定。
伴行公路距離管道中線較遠處建設時,其道路一般作為現(xiàn)有道路與施工作業(yè)帶的溝通道路使用,與管道施工作業(yè)帶不發(fā)生交叉干擾,與管道建設沒有明顯的矛盾,這種道路由于管道建設使用完成后一般都缺乏進行常年的維護管理,后期運行使用困難矛盾突出。
1.5.2 與管道并行的伴行道路
對于與管道并行的伴行道路建設主要是為無公路、特殊困難地段的管道施工提供條件,同時方便這些困難地段的運行管理。這種伴行道路在很大程度上具有施工便道的特點。
當伴行道路臨近管道建設時,伴行道路走向與管道交叉頻繁,由于伴行公路建設標準與管道施工作業(yè)帶走向及允許坡度差異大,相互干擾、影響的矛盾十分突出,需要協(xié)調(diào)處理。
2管道失穩(wěn)的理論公式
對于圓柱形殼體，利用彈性理論可推導出應變和位移的關(guān)系，得到力和力矩與撓度關(guān)系的一組方程式。Strum利用圖力系建立了承受外部壓縮力的圓柱形殼體的失穩(wěn)特性，同時還建立了平衡方程式，最后得出圓柱殼失穩(wěn)的四個基本微分方程。針對橫向均勻受壓、橫向和軸向均勻受壓、軸向受壓推導出如下理論公式。
2．1 僅橫向均勻受壓
根據(jù)端部簡支的邊界條件得出：
Pcr=KE（t/DO）3 (1)
K=K1+K2(D0/t)2 (2)
2．2僅軸向受壓
根據(jù)端部簡支的邊界條件得：Pcr =0．06Et/r
2．3橫向和軸向均勻受壓
根據(jù)端部簡支的邊界條件得：Pcr=KE（t/DO）3
2．4靜載荷引起的應力
雙簡支梁簡圖見圖3，則簡支梁中最大彎矩為：Mmax=qL2/8
抗彎模量：ω=π（R03Ri4/R0）/4
考慮管道上其它載荷，則當在熱載荷的作用下σ應取工作狀態(tài)下的壓應力。
2．5判別標準
由于實際情況下管子存在橢圓度或其它缺陷，一般地管道的縱向應力應小于臨界縱向應力，
才能保證管道的運行安全，所以取一定的安全系數(shù)，按標準GBl50--1998鋼制壓力容器規(guī)定取安全系數(shù)M=3，則σ≤σcr/3
3加強圈的設計
加強所需慣性矩按以下步驟確定：
(1)根據(jù)圓筒的外壓計算，D0，Ls和t為已知，選定加強圈材料與載面尺寸，并計算主橫截面面積As和加強圈與簡體的綜合慣性矩Is。
(2)用下式計算B值B= Pcr D0/(t+As/LS)
(3)查B值與設計溫度關(guān)系圖，找到按式A=1.5B/E計算出的B值，找到B值與該設計溫度下材
料曲線的交點，并從該交點垂直移動至圖的底部，讀出A值。
(4)按下式計算加強圈與圓筒組合段所需慣性矩。
I=D20Ls(t+AS/LS)A/10.9
(5)Is應大于或等于I，否則須另選一具有較大慣性矩的加強圈，重復上述步驟，直到Is大于I
為止。
結(jié)語
隨著我國經(jīng)濟技術(shù)的高速發(fā)展，我國的石油化工產(chǎn)業(yè)也有了大步的發(fā)展，要實現(xiàn)油氣的安全運送就必須做好低壓大口徑管道的穩(wěn)定性設計。
參考文獻：
關(guān)鍵詞：特殊地形；管道施工；影響
隨著管道建設的不斷進步，施工技術(shù)已經(jīng)從原本的三腳架吊管、人工挖溝等方法演變?yōu)榈豕軝C、挖溝機等先進設備，極大的提高了管道施工的效率。而在一些特殊地形條件中進行管道施工時，經(jīng)常會受到外界環(huán)境的影響，降低了管道施工的質(zhì)量，因此必須要提出在特殊地形中施工的科學的施工技術(shù)，針對具體問題采取有效的解決方案，提高施工的質(zhì)量。
1.沙漠地區(qū)
在油氣管道施工的過程中，不能避免的會在沙漠地區(qū)進行，而且距離也比較長，對于沙漠地區(qū)中的管道施工問題主要分為以下三點。
首先，沙漠中的風沙會對施工中的設備造成一定的損傷，導致汽缸、活塞漲圈出現(xiàn)極大的磨損。所以，要適當?shù)脑谑┕ぴO備上安裝空氣凈化器，并經(jīng)常性的進行檢修。
其次，沙漠地區(qū)地基的承載能力比較差，在使用大型機械吊管入溝時會造成管溝的塌陷，對施工安全造成一定的隱患。所以要采用施工時要采用雙側(cè)沉管下溝的方式，其優(yōu)點在于一方面能夠預防施工安全問題的出現(xiàn)，另一方面還能達到設計的標準深度。
最后，沙漠地區(qū)的抗剪強度比較小，地質(zhì)條件比較復雜，在運輸?shù)倪^程中比較困難。所以在沙漠地區(qū)進行管道施工時，運輸?shù)能囕v必須要保證輪胎的寬度，最好為四輪驅(qū)動的高架車輛。目前我國在沙漠進行管道施工時都是出租車輛來進行管道的運輸，一次只能運輸一根，運輸費用也比較高；還有一種方法就是采用寬履帶設備牽引托管爬犁運輸管道，這種方法的運輸效率比較低。綜上所述，必須要依照實際情況，使用成本低、體積小、操作靈活的運輸車。
由于沙漠地區(qū)的地基比較松散，在開挖之后很容易出現(xiàn)坍塌的問題，可以采用裝設壓實裝置的導鏈式挖溝機械，先壓實地基然后再繼續(xù)擰開挖，保證溝壁的整齊，開挖的深度為2米，寬度為3米。
2.山區(qū)巖石地段
山區(qū)巖石地區(qū)都是體積較大的巖石，因此必須要進行管溝回填細土，而我國面對這個問題時，對于無回填細土的巖石區(qū)域，先篩分細土，如果不能篩分細土就從別處進行運輸；巖石粉碎機的效率較低，最好的巖石粉碎機出料10毫米時生產(chǎn)能力才能達到35m3/h，而實際施工的要求要得到300m3/h。而國外對于這個問題通常會去當?shù)氐募毻撂幚韽S購入細土，但有時會因為距離較遠，導致運輸?shù)男瘦^低。
所以對于山區(qū)巖石地段的管道施工，必須要應用具有巖石破碎功能的管溝細土回填機，這種回填機的體積比較小、工作效率高、操作簡單，另外爬坡的能力也比較高，能夠在一些施工范圍較小的地區(qū)繼續(xù)擰巖石破碎和管溝回填工作。
3.山區(qū)管道
山區(qū)管道在施工的過程中由于其施工條件惡劣，附近人煙稀少，容易發(fā)生是工程車輛溜坡的情況，盡管拉下剎車和放置枕木能環(huán)境這一情況，可是對于一些坡度較大的山區(qū)這兩種方法并不能起到較好的防治工程車輛溜坡的情況。針對這一問題，需要在山區(qū)管道施工的過程中保證工程車輛的安全，其中的重要技術(shù)就是可折疊式液壓防漏車裝置，然后在工程車輛停穩(wěn)的時候放在車輛的輪胎處，這樣能有效的防止過程車輛溜坡，也能保證施工過程中的安全性。
我國在對石方工程機械的研究上并不深入，和一些先進國家相比還存在著一定的差距，需要進一步完善這一技術(shù)。在我國山區(qū)管道施工設備的研制上需要充分借鑒國外的先進經(jīng)驗，不斷提高我國自動化技術(shù)水平，這樣才能讓我過綜合機械的可靠性和技術(shù)性上都有明顯的進步。在國外的一些先進設備中，具有代表性的主要有德國的巖石挖溝機、美國的篩分破碎鏟斗、意大利的自行式管溝稀土回填機等。從國外的這些設備中可以看出，在山區(qū)地段專用的施工機械能極大程度上提高山區(qū)管道的施工效率，也能保證施工過程中的安全，另外其中的巖石粉碎、細土回填等功能也能減輕工作人員的工作負擔。
4.沼澤和凍土融化地區(qū)
沼澤地段的地形特點有其自身的特殊性，施工機械在進出場和轉(zhuǎn)場上都存在一定的難度，致使管材運輸困難，管溝難以成型。所以在對沼澤地區(qū)的管道施工中，我們會依據(jù)現(xiàn)場的實際情況挖明溝排水，作業(yè)帶晾曬，正常組隊焊接，沉管下溝，來保證施工的有序進行，系統(tǒng)的施工方法還有待于進一步總結(jié)。
在凍土融合區(qū)域，一些大型機械設備的進入會致使地面返漿，進而給管道施工和管道設備運輸轉(zhuǎn)場造成了不同程度的影響、在此區(qū)域進行施工時，一般在進入段會采用沙石、木板來設置伴行路，來實現(xiàn)施工設備的強行開入，一旦車輛遇到問題沉陷則利用其它車輛將其推拉而出，車輛則可以繼續(xù)前進，但從這一過程也可以看到，這種施工方法受客觀條件影響較大，容易頻繁出現(xiàn)突發(fā)事故，工作效率自然也沒有保障，會導致施工成本的增加。
拉管法：在沼澤中打通一條航道，然后把用混凝土做保護層的長管放在岸上，拉管時配上浮筒，在船上開展焊接施工；然后拉入溝中拆除浮筒，這時管道就會降到溝底。但是這種方法的缺點在于成本較高、施工效率比較低。
推管法：建造一個管道下水甲板，也可以建筑一個安裝好設備的圖平臺，在平臺上進行管道的各類施工作業(yè)，然后把管道固定在浮筒上，錨固在地上的絞車上，最后從平臺上推出。推管法的特點在于不需要交通河道，施工不會受天氣的影響，另外焊接的質(zhì)量也比較高。
5.總結(jié)
綜上所述，在特殊地形條件中進行管道施工時存在很多問題，因此必須要創(chuàng)新施工的技術(shù)，以特殊地形為基礎，汲取國外相關(guān)的先進技術(shù)，不斷研究出更多適用于特殊地形施工的設備；同時也要提高施工人員的專業(yè)技能和個人素質(zhì)，盡最大的可能提高在特殊地形中管道施工的質(zhì)量，保證油氣運輸工作的順利開展。
參考文獻：
[1]江勇，張寶強，陳娟，張國權(quán).特殊地形地貌對管道施工的影響[J].管道技術(shù)與設備，2011，（03）：40-41.
本文主要就輸油氣管道的具體功能和工作特點進行分析，對輸油氣管道自動化系統(tǒng)中一些比常見的問題和氣管道維護管理工作中存在的重難點進行探討，以期提高輸油管道自動化系統(tǒng)整體的工作效率。
關(guān)鍵詞：
輸油氣管道；自動化系統(tǒng)；維護與管理
確保石油的安全運輸是現(xiàn)代石油行業(yè)高度關(guān)注的話題，其中最為常見的運輸形式是油輪運輸，油輪運輸范圍雖然比較廣泛，但是運輸?shù)某杀緟s非常高，而且運送量也比較有限，對油輪的各項功能也有著非常嚴格的要求。而管氣道運輸與液化資源運輸相比就有了明顯的優(yōu)勢，在管氣道運輸中，主要是采用鋪設高性能的管道系統(tǒng)，構(gòu)建出一個將產(chǎn)油地作為運營中心，可隨時向保需求地區(qū)傳輸原油的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，不但可以加大石油運輸量，還能讓彈性運輸方案得以順利實施，提高石油運輸?shù)陌踩?，在現(xiàn)代石油運輸業(yè)中得到廣泛運用。
1輸油管氣道自動化系統(tǒng)概述
在我國，輸油氣管道系統(tǒng)是一種非常重要運油方式，其即要面臨海量的原油運轉(zhuǎn)問題，還必需對各煉油廠煉油煉油的計劃和原油庫存量進行全面的考慮，因此，需要輸油氣管道自動化系統(tǒng)擁有強大集成化功能。（1）石油運輸企業(yè)應該提前依據(jù)原油的產(chǎn)量對管氣道的運輸量進行合理的編制，根據(jù)行業(yè)內(nèi)部對庫存的要求，運用智能化的決策系統(tǒng)對管氣道的輸油量進行實時的監(jiān)控。（2）輸油管氣道不但要運輸原油，還面要隨著石油工業(yè)各類產(chǎn)品的運輸任務，因此，就需要每一段管氣道須對多中產(chǎn)品進行運輸，且把產(chǎn)品的輸安全送到指定地點，這個任務目標對于管氣道的需求與鐵路系統(tǒng)非常相似，都被稱之為均單向性運輸模式。（3）如果管氣道運輸產(chǎn)品的過程，具體任務下達的不夠明確或下達的任務時發(fā)生誤差，很容易致使用各種各樣的石油產(chǎn)品出現(xiàn)混合，嚴重者還有可能會引起爆炸，給石油企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟損失，因此，輸油氣管道自動化系統(tǒng)的任務是一項非常艱巨的任務。（4）根據(jù)地理環(huán)境和氣候環(huán)境的差異，應該在路段不同的輸油管氣道中對已經(jīng)設定的輸送泵功率進行調(diào)節(jié)，以此來控制管氣道的輸送速度，并且根據(jù)各類石油產(chǎn)品的需求差異，給予石油產(chǎn)品適當?shù)慕禍睾图訜崽幚?，防止石油產(chǎn)品發(fā)生冷凝堵塞或者因為溫度過高而發(fā)生爆炸[1]。
2維護管理中的常見問題
2.1管道的性能問題輸油管道本身的可靠性與穩(wěn)定性是確保輸油系統(tǒng)實現(xiàn)自動化的基礎前提，但就目前而言大部分的輸油管氣道的性能都還無法達到標準的要求，導致這情況主要原因包括以下幾個方面：（1）就制造方面而言，輸油管氣道經(jīng)常要經(jīng)過極寒、酷熱以及高腐蝕下等昨雜多變的地下環(huán)境，這一情況要求制造出來的管氣道必須能夠適應各類殘酷的工作條件和環(huán)境，這一點對專項研究和制造成本來說都是一個很大的挑戰(zhàn)。（2）性能不一樣的管氣道其保養(yǎng)的方案存在很大的差異，這一點大幅度的增加了管道的保養(yǎng)向維修難度，因此，造成很多管道由于保養(yǎng)與維護不當，在運行時發(fā)生泄漏、環(huán)境污染及產(chǎn)品變質(zhì)等情況，嚴重還可能會引起安全事故。
2.2操作管理方面的問題近年來，雖然大部分的輸油管道系統(tǒng)都已經(jīng)實現(xiàn)了自動化控制與管理，但有一些非常重要的核心環(huán)節(jié)，還是需要人工操作才能實現(xiàn)，這些操作就是最容易發(fā)生問題的環(huán)節(jié)，如操作人員出現(xiàn)操作失誤，致使輸油管道計量失去準確性與真實性，管道發(fā)生憋壓、儲油罐冒頂?shù)葐栴}。此外，操作人員的預判出現(xiàn)錯誤、排工作運輸設計的不合理及安裝操作不正確等原因，都會對輸油管氣道正常運輸造成影響。
2.3系統(tǒng)升級問題在我國，大多數(shù)輸油管氣道都已投入運行了很多年，雖然當前在一定程度上受到了市場競爭壓力的影響，許多石油企業(yè)都管道系統(tǒng)中的一部分管道網(wǎng)絡和核心控制元件系統(tǒng)進行了更新，但是系統(tǒng)集成低、設備老化以及自動化水過低等現(xiàn)象依然普遍存在，如果石油運輸企業(yè)不能大幅度的升級和換代輸油管道自動化系統(tǒng)，就極有可能會致使輸油管道系統(tǒng)失效或者失穩(wěn)。
3輸油管氣道自動化系統(tǒng)的維護和管理對策
3.1完善設備構(gòu)造，制定科學的維護方案（1）針對當前輸油管道自動化系統(tǒng)的普遍老化現(xiàn)象，石油運輸企業(yè)應該對系統(tǒng)的各項功能進行及時的評估，并對自動化系統(tǒng)的核心設備進行及時升級和更新，對現(xiàn)代化新型的自動化管控設備進行合理運用，這樣一來不僅能夠確保管氣道自動化系統(tǒng)的運輸效率，提升自動化管理的水平，還能減少管道系統(tǒng)發(fā)生故障機率[2]。（2）對原來的維護模式進行合理的改善，定期對管氣道本身和控制系統(tǒng)進行適當?shù)墓收吓挪?，延長管道系統(tǒng)的使用年限，以早發(fā)現(xiàn)、早預防及早處理為基本原則，確保管氣道自動化系統(tǒng)可以穩(wěn)定安全的運行。（3）加大資金和人力的投入進行設備研發(fā)與設備改造，推動新型輸油管道自動化系統(tǒng)的研發(fā)和運用。
3.2一體化自動化管護系統(tǒng)的構(gòu)建傳統(tǒng)輸油管道系統(tǒng)管理針對的是的石油運輸過程，并不重視上游企業(yè)和煉油產(chǎn)的關(guān)系。但隨著物流運輸和庫存管理地位的日益突顯，輸油管氣道自動化系統(tǒng)必須要對兩者進行充分的的考慮，根據(jù)上、下游石油企業(yè)擬定的生產(chǎn)規(guī)劃，制定出科學的輸油計劃，將管氣道運輸具備的優(yōu)勢充分的發(fā)揮出來，確保管氣道運輸?shù)膬r值得到最大限度的發(fā)揮。此外，石油企業(yè)還應該對各方的資源優(yōu)勢進行充分利用，確保各方優(yōu)勢資源之間的互補，進而獲取最有效的信息數(shù)據(jù)，為輸油管道系統(tǒng)運行決策和管理提供科學依據(jù)。
3.3完善責任與維護管理機制（1）對各個部門的職能與責任進行明確，采用專業(yè)水平較高的管理團隊，建設出一支分工明確，功能齊全的專業(yè)管理隊伍，根據(jù)輸油管氣道的具體運營情況，制定出科學、合理的運輸方案，并且對管氣道動輸?shù)恼麄€過程進行合理的撐控。（2）科學的進行維護和管理，采用內(nèi)部與外包維護相結(jié)合的管理模式，輸油管氣道網(wǎng)絡的線路一般都比較長，會分布在多個國家與地區(qū)，因此，石油企需要對當?shù)氐木S護資源進行合理的利用，以便遇到突發(fā)的運輸狀況時，在最短的時間對管氣道進行維護管理。（3）提高管氣道自動化系統(tǒng)維護與管理的規(guī)范化和標準化，構(gòu)建科學的監(jiān)督與考核機制，對責任劃分和驗收機制進行合理的運用，全局掌控管氣道維護管理過程中的各個細節(jié)，從根本上提升輸油管氣道自動化系統(tǒng)的管理效率。
4結(jié)束語
總之，輸油氣管道的自動化系統(tǒng)在現(xiàn)代輸油氣管道運輸過程中有著至關(guān)重要的作用，因此，石油企業(yè)必須對輸油管氣道的自動化系統(tǒng)進行科學的管理和維護，針對輸油管氣道自動化系統(tǒng)中一些比較常見的問題，采取正確的處理措施，以提高管氣道自動化系統(tǒng)的運行效率，確保自動化系統(tǒng)能夠安全、穩(wěn)定的運行。
參考文獻
[1]宋小鷗.油氣管道自動化系統(tǒng)架構(gòu)調(diào)研[J].化工管理，2015，12（18）：140.
