输管道设计、施工中的几点安全问题

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1、输管道设计、施工中的几点安全问题输管道设计、施工中的几点安全问题.txt蜜蜂整日忙碌，受到赞扬；蚊子不停奔波，人见人打。多么忙不重要，为什么忙才重要。本文由longke337贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。浅谈长输管道设计、施工中的几点安全问题钱建康吴京平周承德‘摘要：本文简要介绍了管道材质选择、断裂与止裂、管道质量检验等影响管道安全的几点因素，从设计、施工的角度探讨了提高长输管道安全性能的几点方法和措施。关ｔ词：长输管道、安全、材质、断裂、止裂、试

2、验一、前言随着管道输送工艺的不断发展．管道输送以其输送成本低、管理方便等优势．在各个领域的应用越来越广，在国民经济发展中的作用越来越大，但由于管道工程投资大、建设周期长、整体性强，因此，管道安全问题显得尤为重要。下面就谈一谈长输管道设计、施工中的几点安全问题。二、管道材质的选择由于在相同管径和输送压力下，选用高强度钢材可以减少钢材用量，进而降低管材的运输、施工等费用。因此出于经济角度考虑，目前国内外在管材选择上多使用高强度钢材，如Ｘ６５、Ｘ７０、Ｘ８０等，但由于冶金，轧制等技术原因，目前高强度钢管、尤其是

3、ＸＳ０这样的超高压力钢管还存在着一定问题，一是产品质量控制难度大，在管材内部易出现隐形缺陷，二是随着强度的提高，管材韧性尤其是管材冲击韧性的上平台能（ＣＮＮ值）难以得到相应提高。这两种因素的迭加，再加上管材在运输和施工过程中造成的损伤。使得高强度管道发生延性断裂的几率大大增加。据有关资料统计，使用Ｘ６０以上级管材的各级管道，均有管道发生过延性断裂。因此对长输管道而言，由于其管径大、输送距离长，管材内部缺陷、运输旅工损伤及焊缝缺陷漏检几率增大，再加上管道沿途不乏人口密集地区，输送介质一般又为易燃易爆或有毒介

4、质，这就对管道安全提出了更高的要求，因此，目前在管道材质选择上应选用技术较为成熟、ＣＮＮ值较高、焊接工艺成熟的Ｘ６０、／（６５级钢管为宜。三、管道的断裂与止裂１９６０年美国Ｔｒａｎｓｗｅｓｔｅｒｎ公司在对一条直径≯７６２、材质Ｘ５２的输气管道进行气压试验时，管道发生断裂，断裂长度为１３ｋｍ，裂源为一根管子在运输过程中造成的损伤，起裂后，裂纹向两边扩展，一蜡碰到—个厚壁三通后止裂，另一端碰到一根韧性较大的管子而止裂。若当时管道已投人运营，管内介质为有毒或易燃易爆气体，发生这样的断裂，其灾难性后果是可以想象的

5、。因此，对材质等级较高的管道在设计时应考虑管道裂纹失稳扩展的控制。管道断裂可以分为脆性断裂和韧性断裂两种。就脆性断裂丽言，随着冶金技术水平的提高，目前象Ｘ７０钢其韧性形貌转变温度已达到一４０℃以下，在我国这样的气候条件下，一般不具备发生脆性断裂的条件。但当管道的ＣＮＮ值较低时，在常温下管道易发生韧性断作者单位：扛券石油勘探局油田建设处。裂。近来的研究表明，虽然对于韧性断裂，其裂纹扩展速度一般只有６０－－２５０ｍ／ｓ，而象天然气等气体的减压波速度约为４００ｍ／ｓ，按照过去的理论，裂纹似乎应该止裂．但对于输气

6、管道而言，因为在减压波的后面，裂纹尖端处的输送介质仍保留有一定的压力，在气体释放过程中，由于气体体积的快速膨胀，把能量传给裂纹，如果在此温度下材料的ＣＮＮ值较低，仍会造成裂纹的继续扩展。在裂纹处残留的压力越高裂纹扩展速度越快，并且随着环向应力和管道直径的增加，产生韧性断裂失稳扩展的趋势就越大，也就是￣魔止裂越困难。尤其是近年来，出于管输的经济效益考虑，对管径、输送压力、管材强度等级的选取越来越高，在这样的条件下，要防止管道韧性断裂的发生，就对管材的韧性提出了更高的要求。例如，据有关资料介绍，对于西气东输管

7、道（管道材质为Ｘ７０，管径为１０１６ｍｍ，壁厚为１９性指标是很困难的，也是不经济的。ｉ＇ｎｎ＇ｌ，输送介质为天然气），要使其能自身止裂，其上平台能应达到１５４Ｊ。可见．要达到这样的韧因此说，对于长输管道，若选用Ｘ６５级以上的管材，应考虑设置止裂装置，如设置止裂环、间断插入低强高韧性钢管等，同时出于经济考虑，应根据不同的地区级别，确定经济合理的止裂装置没置间距。四、地震活动断层对管道的影响长输管道输送距离长，一般会经过多处活动断层地带．因此应在地质勘察的基础上，结合国内外先进的抗震经验，对穿越断层段进行仔细

8、的分析和研究，制定出可靠的抗震方案。近几年来，美国橡树岭国家实验室对穿越活动断层的埋地管道傲了大量的研究，在理论和解决措施上均取得了很大成就，但由于地层活动的复杂性．目前也尚未完全解决这一问题，因此在穿越活动断层埋地管道没计时还需在《埋地管道抗震规范》的基础上，针对断层具体情况作进一步的探讨。另外，为防止地层活动造成管道破坏采取有效的预防手段是非常必要的，如对活动断层段的管道位移或应力变化进行监测，并将其纳入管道控制之中．以便