????????????????? 才開始在北京市的燃?xì)夤艿郎鲜褂?，且價(jià)格偏高，但隨著塑化瀝青防蝕帶的大面積推廣使用，其價(jià)格會(huì)適當(dāng)降低，而且其施工受環(huán)境溫度影響較小，己成為常用防腐方式的一種。無機(jī)富鋅+環(huán)氧煤瀝青是隨著華北油田進(jìn)京天然氣復(fù)線工程進(jìn)入燃?xì)夤こ虘?yīng)用領(lǐng)域的。主要用于1.0MPa高壓管線。原因是當(dāng)時(shí)燃?xì)夤艿赖年帢O保護(hù)得到重視，但實(shí)施管道陰極保護(hù)需要設(shè)置一定數(shù)量的檢測樁，而在城區(qū)交通干道上設(shè)置檢測樁(地上或地下)有一定的難度，并且，基于當(dāng)時(shí)工程技術(shù)人員陰極保護(hù)理論水平的限制，工程工期又緊，所以采用無機(jī)富鋅底漆做為管道雙重保護(hù)的一種措施。而且，在當(dāng)時(shí)條件下，對(duì)采用犧牲陽極或外加電流的陰極保護(hù)方案，從運(yùn)行管理方面能否得到預(yù)期保護(hù)效果的疑慮，也是采用無機(jī)富鋅底漆的原因之一。實(shí)際上，采用無機(jī)富鋅做為金屬的防蝕保護(hù)措施是有其適用環(huán)境、條件和局限性的，對(duì)于埋地管道的長效保護(hù)，尤其是做為雙重保護(hù)措施，采用無機(jī)富鋅并非為一種好的選擇。單層熔結(jié)環(huán)氧粉末噴涂防腐技術(shù)是目前國際上公認(rèn)的高效防腐方式之一。該技術(shù)九十年代初在北京液化石油氣三油線上首次使用(埋地和架空)，從多年運(yùn)行情況看效果良好。該防腐方式采用機(jī)械化、半自動(dòng)化流水線作業(yè)，原料及作業(yè)工藝易于控制，有一套完整的管道附件和補(bǔ)口、補(bǔ)傷工藝方案和一套完整的質(zhì)量保障體系，性能指標(biāo)遠(yuǎn)優(yōu)于其他常用方式，尤其采用雙重保護(hù)時(shí)更顯其優(yōu)越性，而且價(jià)格適中。通過慎重分析，并與常規(guī)外防腐方式進(jìn)行對(duì)比和研討，我們決定在本超高壓、大口徑天然氣干線工程設(shè)計(jì)中使用這種機(jī)械化、工廠化、高質(zhì)量、高速度、中等成本的防腐技術(shù)，同時(shí)為保證粉末涂層的噴涂質(zhì)量，環(huán)氧粉末指定采用美國3M公司產(chǎn)品。選定了一種好的防腐方式并不就等于選擇了好的防腐工程質(zhì)量。每種防腐涂料都有其優(yōu)缺點(diǎn)，但它們有一個(gè)共同特點(diǎn)，就是對(duì)埋地管道給予保護(hù)。而它們對(duì)管道的保護(hù)效果又取決于從選料至管槽回填的各個(gè)工序質(zhì)量。如果在各個(gè)階段均按照標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的要求進(jìn)行，那么無論哪種外防腐層、哪種陰極保護(hù)方案，都會(huì)對(duì)埋地管道起到應(yīng)有的保護(hù)作用。相反，不論多么優(yōu)質(zhì)的涂料，多么先進(jìn)的防腐手段，花費(fèi)多高的投入，也不能確保對(duì)埋地管道起到應(yīng)有的保護(hù)作用。只有在各個(gè)工序質(zhì)量控制過程中以認(rèn)真、求實(shí)、科學(xué)的工作態(tài)度，嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，才能確保防腐工程質(zhì)量。環(huán)氧粉末噴涂防腐方式中，涂層質(zhì)量的三個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)就是附著力、厚度和電火花檢測。這三個(gè)指標(biāo)也正是我院設(shè)計(jì)人員在涂層質(zhì)量跟蹤工作中的重點(diǎn)。在粉末質(zhì)量保證的前提下，涂層的附著力主要取決于鋼管表面的除油、除銹及除塵質(zhì)量和錨紋情況。這與鋼管的原始狀態(tài)，除銹用料的選擇和更換頻度又有直接關(guān)系。環(huán)氧粉末用料的多少則直接決定著該防腐方式的經(jīng)濟(jì)性。在涂層設(shè)計(jì)厚度確定的前提下，實(shí)際涂層薄，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求；實(shí)際涂層厚，又造成不必要的浪費(fèi)。[!--empirenews.page--]例如，在管材防腐過程中，曾因環(huán)氧粉末貨運(yùn)周期與工程周期沖突，指定的美國3M環(huán)氧粉末一時(shí)斷貨，為確保工程進(jìn)度，防腐廠經(jīng)設(shè)計(jì)單位及甲方同意臨時(shí)調(diào)換了另外一個(gè)廠家的環(huán)氧粉末。在工程質(zhì)量巡查過程中，我們加大了對(duì)更換環(huán)氧粉末的管材防腐涂層的檢查力度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)了涂層的附著力問題。經(jīng)過分析討論，認(rèn)為關(guān)鍵問題之一就是鋼管表面涂有防銹底漆，該問題起初并未引起防腐廠足夠的重視，除油效果不好，同時(shí)拋丸除銹用鋼砂又造成連鎖負(fù)效應(yīng)，使不帶底漆的鋼管造成污染。由此引起幾十根防腐好的鋼管重新返工。加強(qiáng)鋼管除油工作，又徹底更換了鋼砂之后，附著力問題得到徹底解決。該問題的及時(shí)糾正，雖然造成幾十根鋼管重新防腐，但卻減少了工程事故隱患，確保了防腐涂層的質(zhì)量。再如，由于管材為螺旋縫管，螺旋焊縫根部在拋丸除銹時(shí)就不容易達(dá)到質(zhì)量要求，進(jìn)而影響防腐涂層質(zhì)量。我院設(shè)計(jì)人員在防腐廠發(fā)現(xiàn)該問題后，及時(shí)反饋給工廠技術(shù)人員，改進(jìn)了鋼砂的選料和配比后，不但圓滿解決了螺旋焊縫根部的除銹問題，而且，新選鋼砂由于使用壽命增加，同時(shí)也降低了除銹成本。????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 還有，如防腐涂層火花檢測標(biāo)準(zhǔn)問題，為了嚴(yán)格監(jiān)督粉末質(zhì)量、噴涂工藝質(zhì)量、噴涂厚度以及施工過程中人為因素產(chǎn)生的破損問題，在質(zhì)量保證、規(guī)范允許的范圍內(nèi)，通過實(shí)踐、總結(jié)、再實(shí)踐、再總結(jié)，提出了正常管段5000V、現(xiàn)場補(bǔ)口10000V的火花檢測標(biāo)準(zhǔn)，并在后續(xù)同類工程使用至今。②帶狀鎂陽極的應(yīng)用本工程首次在城鎮(zhèn)天然氣管道電保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中引入了帶狀鎂陽極。由于本工程的重要性，在工程設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)，都要精心細(xì)致。過去，在頂管穿跨越工程中，由于套管的屏蔽作用，套管內(nèi)的管段除了工藝上采用加厚管壁、提高防腐等級(jí)等措施外，在電保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)上并無更好的措施。另外，在犧牲陽極陰極保護(hù)系統(tǒng)中，陽極的埋設(shè)位置及深度有一定的要求，同時(shí)，陽極周圍也應(yīng)有一個(gè)較好的導(dǎo)電環(huán)境。在本工程的穿山段，管道是敷設(shè)在采用爆破方式炸出的石頭管槽中的，如果仍舊采用塊狀犧牲陽極陰極保護(hù)方式，開挖陽極坑將非常困難，而且由于石頭地質(zhì)的導(dǎo)電環(huán)境較差，管道的陰極保護(hù)效果也不會(huì)十分理想。為了解決上述兩個(gè)問題，我們查閱了大量的工程技術(shù)資料，拜訪了多位學(xué)術(shù)界和工程應(yīng)用領(lǐng)域的防腐專家及工程技術(shù)人員，并進(jìn)行了多次技術(shù)調(diào)研和研討，最終選擇了帶狀鎂陽極，并在一些專家的幫助下，進(jìn)行了敷設(shè)方式和用量的選擇、計(jì)算和設(shè)計(jì)。從而解決了套管內(nèi)和惡劣工程地質(zhì)環(huán)境中燃?xì)夤艿赖年帢O保護(hù)問題。該工程竣工后的測試資料表明，采用帶狀鎂陽極完全達(dá)到了設(shè)計(jì)初衷，也為同類工程提供了切實(shí)可行的參考方案。③直埋絕緣接頭的選取和布置絕緣是埋地管道電保護(hù)系統(tǒng)中一項(xiàng)常規(guī)且重要的技術(shù)。沒有絕緣，就沒有電保護(hù)。過去，陰極保護(hù)的電絕緣一般是采用絕緣法蘭。而絕緣法蘭在絕緣性能、日常維護(hù)等方面有許多局限性，而且需要砌筑專用維護(hù)井。我們通過對(duì)國內(nèi)外絕緣裝置的性能、價(jià)格、施工和運(yùn)行管理等方面的分析和比較，認(rèn)為直埋絕緣接頭絕緣可靠性高、密封性能好、設(shè)計(jì)有防爆、防雷擊的放電火花間隙、施工簡單、各種性能均優(yōu)于絕緣法蘭，而且綜合費(fèi)用低，性能價(jià)格比高。因此，我們?cè)趪鴥?nèi)城鎮(zhèn)燃?xì)庀到y(tǒng)首次確定和選用了德國大口徑、超高壓、整體直埋絕緣接頭專利產(chǎn)品，代替常規(guī)采用的安裝于地下小室內(nèi)的絕緣法蘭，既提高了天然氣管道的電保護(hù)效果，又減少了占地，方便了管道電[!--empirenews.page--]上一頁[1][2][3][4][5]下一頁?????????????????? 保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行管理。自此開始，北京市燃?xì)庀到y(tǒng)大量采用直埋絕緣接頭。電保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，絕緣裝置一般布置在管線的起、終點(diǎn)及分支口處。本高壓管線工程中，電保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)根據(jù)管道沿線的土壤腐蝕性調(diào)研和地質(zhì)情況，將管道沿線土壤腐蝕環(huán)境分為幾個(gè)典型地段，在干線上增設(shè)了多個(gè)分段絕緣接頭，把穿山及長距離與河流伴行等特殊地段的管段與其他管段實(shí)行電絕緣，以防止不同土壤腐蝕環(huán)境相互影響和由于工程地質(zhì)不同造成的宏觀電池腐蝕。(4)焊接與檢驗(yàn)過去，城鎮(zhèn)燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)的設(shè)計(jì)壓力最高為0．8Mpa，鋼管管材大多選用碳素鋼，鋼管壁厚也是按照慣用壁厚系列選取，其強(qiáng)度遠(yuǎn)高于管道強(qiáng)度計(jì)算結(jié)果。焊接工藝屬于常規(guī)工藝，焊縫的檢驗(yàn)要求也比較低，抽檢比例不低于5％(城鎮(zhèn)燃?xì)廨斉涔こ淌┕ぜ膀?yàn)收規(guī)范CJJ33-89中規(guī)定，當(dāng)設(shè)計(jì)文件無規(guī)定時(shí)，抽檢數(shù)量應(yīng)不少于焊縫總數(shù)的15％)、質(zhì)量不低于Ⅲ級(jí)即可，除非設(shè)計(jì)文件另有特殊要求。隨著城鎮(zhèn)燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)設(shè)計(jì)壓力的提高，管材的選用已經(jīng)發(fā)生了較大的變化，開始采用高強(qiáng)低合金鋼，焊接材料的選用也因管材的改變而改變，燃?xì)夤芫W(wǎng)系統(tǒng)的安全性要求也更加突出，過去的老一套做法已不再適用。針對(duì)超高壓天然氣管道的焊接要求，《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》明確規(guī)定，除設(shè)計(jì)文件應(yīng)標(biāo)明管道和管道附件母材及焊接材料的規(guī)格、焊縫和焊接接頭型式，提出焊接方法、焊前預(yù)熱、焊后熱處理及焊接檢驗(yàn)等明確要求外，對(duì)施工單位也應(yīng)提出具體要求。施工單位在工程開工前應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)文件的要求，進(jìn)行焊接工藝試驗(yàn)，并根據(jù)焊接工藝試驗(yàn)結(jié)果編制焊接工藝說明書。針對(duì)城鎮(zhèn)燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)中的管道，應(yīng)按四級(jí)地區(qū)考慮，焊縫無損探傷檢驗(yàn)數(shù)量和質(zhì)量等級(jí)為：用射線照像檢驗(yàn)時(shí)，應(yīng)對(duì)每個(gè)焊工當(dāng)天完成的全部焊縫中任意選取不少于75％的焊縫進(jìn)行全周長檢驗(yàn)。對(duì)于管道壁厚大于或等于8mm的焊件，也可先用超聲波探傷儀對(duì)所有焊縫進(jìn)行全周長100％檢驗(yàn)，然后再用射線照像對(duì)所選取的焊縫全周長進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，其復(fù)驗(yàn)數(shù)量為每個(gè)焊工當(dāng)天完成的全部焊縫中任意選取不少于20％的焊縫。管道穿越水域、公路、鐵路的管道焊縫以及未經(jīng)試壓的管道碰口焊縫，均應(yīng)進(jìn)行100％的射線照像檢驗(yàn)。用超聲波探傷檢驗(yàn)的焊縫，其質(zhì)量的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級(jí)》執(zhí)行，I級(jí)為合格。用射線照像檢驗(yàn)的焊縫，其質(zhì)量的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼熔化焊對(duì)接接頭射線照像和質(zhì)量分級(jí)》執(zhí)行，Ⅱ級(jí)為合格。設(shè)計(jì)文件中采用射線照像檢驗(yàn)還是超聲波探傷加射線照像復(fù)驗(yàn)則要取決于管道壁厚、工期以及兩種檢驗(yàn)方式的質(zhì)量和速度。陜京市內(nèi)工程由于施工周期要求緊迫，而采用X射線照像時(shí)需要的時(shí)間長，因此我們采用了100％超聲波探傷，加任意抽取全部焊縫的20％進(jìn)行復(fù)驗(yàn)的方式。對(duì)管線穿越鐵路、河流、大砂坑及重要交通干道等特殊地段的管道焊縫以及未經(jīng)試壓的管道碰口焊縫則采用100％的射線照像檢驗(yàn)，而且對(duì)未經(jīng)試壓的管道碰口焊縫要求工級(jí)為合格。[!--empirenews.page--]近一年來，隨著Y射線源照像裝置的引進(jìn)，射線照像檢驗(yàn)所需的時(shí)間減短，其檢驗(yàn)結(jié)果的可信度又高于現(xiàn)場定級(jí)的超聲波探傷方式，工程又開始采用純射線照像檢驗(yàn)方式。(5) 壓力試驗(yàn)管道的壓力試驗(yàn)包括強(qiáng)度試驗(yàn)和嚴(yán)密性試驗(yàn)?！冻擎?zhèn)燃?xì)廨斉涔こ淌┕ぜ膀?yàn)收規(guī)范))CJJ33-89(適用壓力不大于0．8MPa)中規(guī)定，燃?xì)夤艿赖膲毫υ囼?yàn)介質(zhì)宜采用壓縮空氣。燃?xì)夤艿赖膹?qiáng)度試驗(yàn)壓力應(yīng)為設(shè)計(jì)壓力的1．5倍，嚴(yán)密性試驗(yàn)的試驗(yàn)壓力應(yīng)為設(shè)計(jì)壓力的1．15倍?！遁敋夤艿拦こ淘O(shè)計(jì)規(guī)范))GB50251-94則根據(jù)地區(qū)分級(jí)，規(guī)定四級(jí)地區(qū)管道的強(qiáng)度試驗(yàn)應(yīng)采用水作為試驗(yàn)介質(zhì)，試驗(yàn)壓力不應(yīng)小于設(shè)計(jì)壓力的1．5倍；嚴(yán)密性試驗(yàn)用氣體作為試驗(yàn)介質(zhì)時(shí)，其試驗(yàn)壓力應(yīng)為設(shè)計(jì)壓力。《工業(yè)金屬管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50235-97對(duì)壓力試驗(yàn)的規(guī)定則為：壓力試驗(yàn)應(yīng)以液體為試驗(yàn)介，當(dāng)管道的設(shè)計(jì)壓力小于或等于0．6MPa時(shí)，也可采用氣體為試驗(yàn)介質(zhì)，但應(yīng)采取有效的安全措施。當(dāng)管道的設(shè)計(jì)壓力大于0．6MPa時(shí)，必須有設(shè)計(jì)文件規(guī)定或經(jīng)建設(shè)單位同意，方可用氣體進(jìn)行壓力試驗(yàn)。氣壓試驗(yàn)的試驗(yàn)壓力應(yīng)為設(shè)計(jì)壓力的1．15倍。輸送可燃流體的管道必須進(jìn)行泄露性試驗(yàn)，泄露。性試驗(yàn)的試驗(yàn)介質(zhì)宜采用空氣，泄露性試驗(yàn)壓力應(yīng)為設(shè)計(jì)壓力。從以上幾個(gè)正在執(zhí)行中的國標(biāo)、行標(biāo)的規(guī)定中可以看出，由于編制時(shí)間不同，應(yīng)用的范圍不同，對(duì)燃?xì)夤艿缐毫υ囼?yàn)的要求也不盡相同。針對(duì)城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿老到y(tǒng)的壓力試驗(yàn)，尤其是超高壓天然氣管道的壓力試驗(yàn)，則應(yīng)在執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，必須認(rèn)真考慮壓力試驗(yàn)的安全性、試驗(yàn)介質(zhì)的來源與排放、試驗(yàn)介質(zhì)對(duì)燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)的影響等因素。城市天然氣供應(yīng)絕大多數(shù)輸送的是干天然氣，燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)也是按照干天然氣進(jìn)行設(shè)計(jì)的。由于城市道路下市政管道多，管網(wǎng)綜合以有壓讓無壓為原則，燃?xì)夤艿赖目v斷布置比較復(fù)雜。若采用水作為壓力試驗(yàn)介質(zhì)，壓力試驗(yàn)完成后，如何徹底地將水排除必然成為一個(gè)新的問題。如果水排除不干凈，勢必會(huì)對(duì)今后燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)的運(yùn)行帶來麻煩。因此，在北京市引進(jìn)陜甘寧天然氣市內(nèi)工程中，在征求建設(shè)單位同意、并且建設(shè)單位進(jìn)行具體操作試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，我們?cè)谠O(shè)計(jì)文件中規(guī)定，強(qiáng)度試驗(yàn)采用空氣或惰性氣體為試驗(yàn)介質(zhì)，但必須采取有效的安全措施，并應(yīng)報(bào)請(qǐng)主管部門批準(zhǔn)。氣壓試驗(yàn)的試驗(yàn)壓力應(yīng)為設(shè)計(jì)壓力的1．15倍。嚴(yán)密性試驗(yàn)用空氣作為試驗(yàn)介質(zhì)，其試驗(yàn)壓力應(yīng)為設(shè)計(jì)壓力。4 結(jié)束語對(duì)于城鎮(zhèn)超高壓天然氣管道的設(shè)計(jì)，由于工程設(shè)計(jì)的全新性，許多技術(shù)方案和措施有待實(shí)踐檢驗(yàn)，有些技術(shù)問題需要在實(shí)踐中摸索、總結(jié)和提高，既要堅(jiān)持設(shè)計(jì)質(zhì)量的要求，又要滿足施工的需要，同時(shí)還要考慮節(jié)省工程投資。為此，我院設(shè)計(jì)人員把工程設(shè)計(jì)工作延續(xù)到了從鋼管在防腐廠防腐到施工現(xiàn)場管溝回填的全部過程，實(shí)施24小時(shí)的配合和服務(wù)，質(zhì)量第一，服務(wù)第一。除前面所述的一些例子外，還有大量的實(shí)例。比如我們?cè)诟欎摴芊栏|(zhì)量時(shí)發(fā)現(xiàn)了個(gè)別管材表面的質(zhì)量問題，在跟蹤彎管防腐質(zhì)量時(shí)發(fā)現(xiàn)了彎管加工中存在的質(zhì)量問題，又如在施工現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)極個(gè)別管子防腐涂層厚度不勻問題，在電保護(hù)工程的質(zhì)量跟蹤過程中我們發(fā)現(xiàn)，由于對(duì)管道實(shí)施陰極保護(hù)而對(duì)管道防腐涂層的破壞沒有得到較好的恢復(fù)，還有在運(yùn)輸和管溝回填過程中施工人員不注意管道防腐層的保護(hù)問題等。所有這些問題，都需[!--empirenews.page--]上一頁[1][2]&nb????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? sp;[3][4][5]下一頁?????????????????? 要設(shè)計(jì)人員以高度的責(zé)任心、質(zhì)量意識(shí)和主人翁精神去跟蹤、反饋和解決。也只有這樣，才能使“以控制管道自身的安全性為原則”的原則落到實(shí)處，才能確實(shí)保證工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量和工程質(zhì)量。北京市引進(jìn)陜甘寧天然氣市內(nèi)工程高壓管線工程97年已陸續(xù)經(jīng)竣工投運(yùn)，參加驗(yàn)收的各方都對(duì)本工程的質(zhì)量表示滿意和放心，這當(dāng)然離不開各施工隊(duì)伍的辛勤勞動(dòng)，離不開各單位、各部門之間的團(tuán)結(jié)、協(xié)作，我們認(rèn)為，這其中必然也包含著我院設(shè)計(jì)人員的精心設(shè)計(jì)、全程服務(wù)、質(zhì)量意識(shí)、創(chuàng)優(yōu)意識(shí)、節(jié)約和創(chuàng)新精神。 通過幾年來城鎮(zhèn)超高壓天然氣管線工程的設(shè)計(jì)實(shí)踐，我們積累了一定的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，也鍛煉和培養(yǎng)了一支敢打敢拼、技術(shù)過硬的設(shè)計(jì)隊(duì)伍，但畢竟城鎮(zhèn)超高壓天然氣工程的設(shè)計(jì)工作剛剛起步，有許多課題需要去深入研究和解決。比如城鎮(zhèn)超高壓天然氣管道的水力計(jì)算問題、應(yīng)力計(jì)算問題、壓力試驗(yàn)過程中管道的加固問題、管線通過不良工程地質(zhì)地段的穩(wěn)管防護(hù)措施問題等。在工程配合和質(zhì)量跟蹤過程中，還會(huì)有一些新的問題出現(xiàn)。但是我們相信，解決超高壓天然氣工程的質(zhì)量問題和安全性問題，只要能夠參照和執(zhí)行“以控制管道自身的安全性為原則”的原則，許多棘手的工程實(shí)際問題將迎刃而解。
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