輸氣管道線路用管選擇技術(shù)探究

王 笛，曹茹雅

（中國石油長慶油田分公司建設工程處第七施工項目部，陜西西安 710000）

輸氣管道線路用管選擇技術(shù)探究

王 笛，曹茹雅

（中國石油長慶油田分公司建設工程處第七施工項目部，陜西西安 710000）

對于輸氣管道工程，線路用管的合理選取不僅是管道工程安全性的重要保證而且是控制線路工程投資的關鍵措施。對輸氣管道線路用管選擇的原則及其管型、壁厚的選擇進行了淺要的分析和探究。

輸氣管道；用管；選擇

近些年來隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展、人民生活水平的大幅提高以及城市化進程的日益加快，對于燃氣的需求也開始了迅猛地增加。而對于輸氣管道工程，尤其是長距離輸氣管道工程，一方面，其線路用管的合理性是管道工程安全的首要保證；而另一方面，由于線路管道的投資通常會達到工程總投資的六成左右，所以線路用管的合理選取不僅是管道工程安全性的重要保證而且是控制線路工程投資的關鍵措施。本文對輸氣管道線路用管選擇的原則及其管型、壁厚的選擇進行了淺要的分析和探究。

1 輸氣管道線路用管選擇的原則

首先，貨源應當立足國內(nèi)，盡量全部采用國產(chǎn)鋼管；其次，所選鋼管也必須質(zhì)量可靠、技術(shù)及生產(chǎn)工藝先進并且價格經(jīng)濟合理；再次，所選鋼管還必須滿足工程的設計壓力、溫度、所輸介質(zhì)的特性以及制造、安裝過程中發(fā)生的各種應力與變形的要求；最后，設計中還應盡量降低耗鋼量以及鋼管品種。

與此同時，輸氣管道還要求材質(zhì)塑性及韌性好、強度高并具有良好的抗腐蝕能力和可焊性，而且要滿足抗震要求、成本低廉且易于加工制造。針對我國目前的施工條件，對于輸氣管道材質(zhì)的要求主要有以下幾個方面：在強度方面，盡管采用高強度等級的管材能夠更節(jié)省鋼材，然而對于設計壓力不是太高的輸送管道，過于強調(diào)高強度薄壁管，雖然經(jīng)濟上可能獲得一定的效益，但是帶來的抗震性、抗斷裂差及管道失穩(wěn)等不利因素卻不容忽視，因此除了要滿足強度要求之外還要滿足剛度與穩(wěn)定性的要求；在韌性方面，輸氣管道破裂不但易引發(fā)嚴重事故，而且還可能導致擴展性斷裂并造成嚴重后果，所以輸氣管道要求其鋼材應當具有較高的韌性和塑性；在可焊性方面，無論是在管廠的鋼管焊接還是在施工時的管道環(huán)向焊縫，都要求材質(zhì)有良好的可焊性能；在抗震性方面，由于管道經(jīng)常要途經(jīng)地震區(qū)，因此應當充分考慮管道用管的抗震性，而從選材角度來分析，應當選用延伸性較好的管材，而由于鋼材的延伸率是隨著鋼號等級的增加而降低，所以采用鋼號較低的厚壁管道來穿越活動斷層帶或通過地震區(qū)比較有利。

2 輸氣管道線路用管的管型選擇

當前我國輸氣管道線路用管可供選擇的制管方式，其主要包括了直縫埋弧焊鋼管（UOE）、螺旋縫埋弧焊鋼管（SSAW）和直縫電阻焊鋼管（ERW）。三者在價格方面、供貨能力和技術(shù)特性等方面各有所長。

2.1價格方面

在價格方面直縫埋弧焊鋼管要遠高出于螺旋縫埋弧焊鋼管，近年來直縫埋弧焊鋼管的價格就比螺旋縫埋弧焊鋼管要高出約一至兩千元每噸，而直縫電阻焊鋼管的價格又要比螺旋縫埋弧焊鋼管高出約兩百元每噸。

2.2供貨能力

當前我國能夠生產(chǎn)D406.4mm以上的直縫電阻焊鋼管的廠家還比較少，主要有錦西鋼管廠和寶雞石油鋼管廠。而我國對于螺旋縫埋弧焊鋼管的供應能力較大，能夠生產(chǎn)的廠家比較多，主要有沙市鋼管廠、淄博制管有限公司、華北石油鋼管廠、遼陽鋼管廠和寶雞石油鋼管廠等。而與螺旋焊管相比，我國的直縫埋弧焊管由于生產(chǎn)起步較晚，因此生產(chǎn)能力偏小，有供貨能力的廠家主要有沙市鋼管廠、番禺鋼管廠和河北巨龍鋼管有限公司。總而言之，我國在供貨能力上，螺旋縫埋弧焊鋼管比直縫電阻焊鋼管和直縫埋弧焊鋼管更強。

2.3技術(shù)特性

由于直縫電阻焊鋼管的焊縫是一條直縫，是屬于非填充金屬的電阻焊鋼管，其焊縫平滑，且外形尺寸精度高，因此其在低壓（小口徑≤DN400mm、＜6.3MPa）管線上被廣泛采用。而螺旋縫埋弧焊管由于其焊縫與管道軸線方向呈一定的角度，其焊縫避開了主應力方向，因此焊縫的止裂能力就比直縫管更好，同時又由于螺旋縫埋弧焊管的韌性薄弱處避開了主應力，因此整體剛度也比直縫埋弧焊管更好。而直縫埋弧焊鋼管同螺旋縫埋弧焊鋼管相比較，成型質(zhì)量好、焊縫質(zhì)量容易保證、焊縫長度短、殘余應力小，通常說來，直縫埋弧焊鋼管的質(zhì)量比螺旋縫埋弧焊鋼管更優(yōu)。目前在我國，直縫埋弧焊鋼管主要用于輸氣管道中地區(qū)類別較高（二到四類）、設計壓力在6.3MPa以上的地區(qū)。而螺旋縫埋弧焊鋼管則在我國的天然氣管道當中應用更廣，特別在輸氣管道設計壓力≤6.3 MPa的地區(qū)普遍使用；同時，其在輸氣管道中一類地區(qū)、設計壓力在6.3MPa以上的地區(qū)也普遍使用。與此同時，經(jīng)過我國有關權(quán)威部門的試驗分析和論證，國產(chǎn)的螺旋縫埋弧焊管在質(zhì)量指標的許多方面已經(jīng)接近或達到直縫埋弧焊管的水平，在一般條件下螺旋焊管基本上能夠和直縫焊管進行等同使用，但是對于安全性要求比較高的地段還是宜采用直縫埋弧焊管，當然通過大量的實踐已經(jīng)證明，以螺旋焊管來作為輸氣管道的用管也是安全可靠的。

3 輸氣管道線路用管的壁厚選擇

按照《輸氣管道工程設計規(guī)范》GB 50251-2003當中的有關規(guī)定，直管段鋼管的壁厚以及彎管、彎頭的壁厚都可以通過給出的公式進行計算，滿足其要求即可。而在實踐過程中，其線路的直管段、彎管、彎頭的壁厚均可以在計算壁厚的基礎之上再向上進行圓整選取。

4 結(jié)語

而當管道材質(zhì)和壁厚確定之后，應當根據(jù)管道的環(huán)境狀況和工作條件進行強度以及穩(wěn)定性的校核?？偠灾?，合理地進行管道材質(zhì)與壁厚的選擇，是確保工程設計經(jīng)濟合理、安全可靠的技術(shù)關鍵，也是輸氣管道線路用管設計中的極為重要的環(huán)節(jié)。而且線路用管的選擇就是要在保證安全可靠的前提條件下，使輸氣管道工程能夠獲得最良好的經(jīng)濟效益。

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Gas Pipeline Pipe Technology Selection

Wang Di，Cao Ru-ya

For the gas pipeline project，with a reasonable selection of line pipe pipeline project is not only important to ensure security and control line project investment key measures.In this paper，the principle of gas pipeline line pipe and tube type selection，wall thickness selected for the light to be analyzed and explored.

gas pipeline；pipe；selection

TE832

A

1003-6490（2016）01-0060-02

2016-1-15

王笛（1985-），男，吉林長春人，技術(shù)員，主要研究方向為石油天然氣管道焊接。