油氣管道施工質量穩定性研究

王玉梅(四川石油天然氣建設工程有限責任公司成都分公司，四川 成都 610213)

油氣管道施工質量穩定性研究

王玉梅(四川石油天然氣建設工程有限責任公司成都分公司，四川 成都 610213)

管道輸送已經成為油氣資源輸送的一種主要方式。在油氣管道施工過程中，由于施工周期比較長，施工地形復雜多變，工作量和施工難度較大。為了保證油氣管道的施工質量，需要做好質量控制工作。本文首先對隧道油氣管道的施工特點進行了分析，然后對施工質量控制措施進行了分析和探討，保證了工程施工質量。

山體隧道；油氣管道；施工質量；穩定性

油氣資源是現代化社會中重要的一種能源，在工業生產和日常生活中都有對油氣資源的利用。在新的時代背景下，隨著我國經濟的不斷發展，對油氣資源的需求也日益增加。為了解決油氣供需矛盾，油氣輸送管道工程的建設規模和建設數量了日益增加，油氣輸送管道成為了一項重要的建設內容。山體隧道油氣管道施工作為工程施工的重點，對整個工程的質量都會產生比較大的影響，需要科學的選擇質量管理措施，保證施工進度和施工質量。

1 山體隧道油氣輸送管道的施工特點

油氣輸送管道具有輸送壓力高、運輸距離長等特點，施工復雜性和特殊性比高。在施工過程中，由于隧道內部作業面小、濕度高，施工條件惡劣，機具、設備、人員等比較集中，容易引發安全事故，施工質量控制難度大。而且油氣管道在穿越山體隧道是時，會對隧道四周的環境造成比較大的影響，容易出現落石、塌方、崩塌等情況，施工危險性比較高。另外，如果在進行山體隧道油氣管道施工過程中出現質量問題，會出現油氣泄露的情況，造成比較大的經濟損失，引發安全事故。所以在油氣管道施工過程中，需要做好質量控制工作。

2 隧道穿越施工準備工作

2.1 做好輸油管道的除銹和堆放

在進行油氣輸送管道的建設之前，對隧道的具體情況進行實際的具體調查，將施工環境調整到最佳狀態，確保隧道內的環境適合防腐管的運輸，要在隧道附近安排一塊空地進行防腐管的臨時堆放，在這塊堆放防腐管的地方根據設計方案對防腐管進行編號，在一切的準備工作做好之后就可以進行布管了，在隧道內進行油氣管道鋪設的一大限制就是空間不足，因此要在防腐管的管口進行刷漆，在防腐管的接口處要進行除銹劑的噴灑，在進行隨帶內的油氣輸送管道的鋪設工作時一定要注意施工安全[1]。

2.2 隧道內布管作業

在進行隧道內油氣管道鋪設之前應該將洞口的土地進行整平，對于摩擦力不夠的地面要進行鋪設具有一定厚度的花紋鋼板來保證在運輸防腐管的過程中不會出現打滑的問題，對于不平整的地面應當進行整平，確保輸送防腐管的過程中車輛能夠保持平衡，進一步減少施工風險[2]。對于防腐管的接口處進行焊接處理時需要用反光物質進行明顯的標注，保證施工安全，根據在堆放防腐管處對防腐管所做的標號來進行防腐管的運輸，在隧道內可以將用抓丁連接起來的枕木作為臨時的管墩，對于枕木和防腐管接觸的地方要進行鋪墊，避免防腐層發生損壞，在控制施工質量時需要注意以下幾點。

(1)要將鋼管的具體情況確認清楚，在進行布管的時候需要將防腐層和管端的坡口做好保護工作。

(2)對于鋼管的具體參數要進行不斷的測量，確保管道以及焊口放置在合適的位置。

(3)在進行在隧道內的布管工作時需要注意安全，不要為了追求施工速度而出現意外，在進行施工的過程當中應當確保隧道內的通風情況，在有坡度的地面上要進行反光減速帶的設置，在進行隧道布管時采用圖1的方式來進行。

圖1 隧道布管

3 控制隧道內的焊接質量

3.1 組焊施工工藝（如圖2所示）

圖2 組焊施工流程圖

3.2 焊接前準備工作

要隧道中進行正式的焊接工作之前做好準備工作，專業的管理人員要將在焊接過程中將會使用到的工具和材料進行檢查，確保一切正常。焊接材料要禁止油類、受潮等有害物質侵蝕，將其放到干燥通風的室內進行保存。焊材碼貨架要距離地面300mm以上，距離墻體的距離要在100mm以上，當環境溫度低于5℃、大氣相對濕度大于90%、風速大于8m/s的環境下進行施焊時需要采取相關措施后才可以進行焊接。

3.3 預熱

使用中頻感應加熱器和環形火焰加熱器對管口進行預熱，保證管口加熱的均勻性。如果洞內濕度過大，要提升預熱溫度，并做好防潮處理。一般來說，在管口組對完成后進行管口預熱，預熱完成后立即進行根焊道的焊接。

3.4 控制根焊質量

(1)在進行根焊工作之前，需要將預熱的溫度檢查好，在溫度達到工作標準之后才能開始進行根焊，在進行焊接的過程當中需要盡可能的保證焊接位置的對稱，也要保證焊道的厚度符合工藝標準，厚度不夠的焊道容易起裂紋[3]。

(2)在進行根焊的過程中應當將起弧的位置控制好，起弧的位置不要選在坡口外的鋼管表面。

(3)在進行根焊的過程中在連接部位時要進行適當的打磨。(4)在進行根焊的過程當中對于電弧長度的選擇要盡量選取短的，為了使根焊的焊道的厚度符合要求，就需要將焊條與坡口進行接觸，并要保證電弧的三分之二都在管口的內部進行燃燒[4]。

(5)在完成根焊工作之后將內對口器進行拆除，在進行外對口器的根焊時以及將對口器拆除時，需要保證根焊的工作進度在一半以上，分布也要盡量對稱均勻。

3.5 控制填充焊質量

在隧道中進行填充焊的過程當中，需要將施工過程中的工藝參數提前進行確認，進一步保證焊接質量，焊道的連接工序需要進行盡量的平整，在進行下一個焊道的焊接之前需要將前一個焊道中所存在的缺陷進行完善，在進行填充焊的過程當中應當使用自保護藥芯焊絲來進行半自動焊，這樣能夠充分提高填充焊的施工效率以及施工質量，較高的焊接電流和電壓也比較適用于填充焊的施工過程。

在進行填充焊的施工過程中需要注意控制后焊接的角度，這樣能夠保證焊接的質量，在不同的焊接位置所需要采用的后托焊接角度要求都不同，但是都要盡可能的保證后焊接角度的偏小，0°的后托焊接角度適用于在平焊位置進行使用，這樣能夠保證在平焊位置保持較好的機械性能。

在采用半自動保護焊來進行填充焊的時候，需要注意將擺寬控制到一定程度，擺寬的選擇直接影響著焊接氣孔的形成情況，擺寬過寬就容易形成焊接氣孔，擺寬過窄就容易形成凸形焊道，擺寬不合適都容易給施工帶來困難，造成在接下來的焊接過程中出現問題[5]。擺寬的寬度需要根據坡口的坡度來進行決定，擺寬要與坡口進行完美配合，過渡自然。在進行焊接的時候需要將焊接速度控制好，焊接的厚度要在2mm以內，在處理焊口的完成問題時要進行規范處理。

3.6 控制蓋面焊的質量

(1)在進行蓋面焊工作之前要將填充焊的焊道的表面進行整平，焊接道表面如果存在起伏較大的凹凸，就會造成蓋面焊的完成質量較低，在管道立焊位置進行蓋面焊時需要注意將預留的坡口深度進行控制到1mm以內，在平焊和仰焊位置要將坡口深度控制到2-2.5mm，這是為了在進行蓋面焊的過程當中保障蓋面層的焊道表面不低于母材。

(2)在進行蓋面焊的過程當中需要選擇中等送絲速度來進行焊接工藝參數的選擇，為了保證焊接物沒有氣孔，盡量選擇較低的焊接電壓。

(3)為了保證焊縫的余高符合要求，就需要在平焊和仰焊的位置進行焊接擺寬的增加。

(4)在完成蓋面焊的工作之后需要將焊縫的表面清理干凈，將其中的熔渣和飛濺等清除掉，以免造成檢測的障礙，將不合格的焊縫要進行適當的調整。

3.7 焊口返修

在確定焊口缺陷后，使用角向砂輪機后砂輪偏（δ=5mm）對缺陷部分進行清理，不僅有助于控制開口寬度，同時具有較好的缺陷再限性。利用厚切割砂輪片將剩下的部分切穿，然后將背面的毛刺清理干凈。坡口形式禁止使用圖3中的形式，避免根焊完成后A、B兩點位置熔渣清除困難，影響返修焊縫質量。正式進行返修焊操作之前，需要對焊口進行整體加熱，加熱溫度不能超過絕緣層耐受溫度上限，焊道層設計如圖4所示。在同一焊口進行多處返修時，需要保證一處返修完畢且無誤后進行下一處的返修。為了避免受力不均勻出現裂紋缺陷，不允許同時將多處缺陷打開。另外，缺陷返修完成后要進行保溫處理。

圖3 坡口設計

圖4 焊道層設計

3.8 做好監測工作

隧道油氣管道焊接施工時，在管道組裝發生點焊處很容易出現斷裂將工作人員砸傷。在管道焊接的過程中會因為管道滾動將焊工擠傷，在試壓的過程中還有可能會出現管道爆裂的情況。為了保證焊接質量，在進行油氣長輸管道焊接施工時，要建立風險管理監控系統。持續進行考察，重點對特定的施工工序和作業段機芯監控，避免出現施工風險，提高風險識別和風險管理水平，實現動態化管理。

4 結語

在進行山體隧道油氣管道施工過程中，質量控制是管理的重點，通過采用上述方法對油氣管道的施工質量進行控制，取得了良好的施工效果，不僅使各個工序的施工質量得到了控制，同時最大限度的節省了施工成本，縮短了施工周期。

[1]胡文君，陳海鵬，馬紅，等.管道隧道Ⅵ級圍巖試驗段支護結構的穩定性分析--以“西氣東輸”二線東江水下隧道為例[J].天然氣工業，2015，(01):85-89.

[2]張偉杰.隧道工程富水斷層破碎帶注漿加固機理及應用研究[D].山東大學，2014:15-16.

[3]呂游.巖鷹山隧道內天然氣管道泄漏規律及通風方案研究[D].西南石油大學，2015:18.

[4]李鶴林，李霄，吉玲康，等.油氣管道基于應變的設計及抗大變形管線鋼的開發與應用[J].焊管，2007，(05):68-71.

[5]張文敬.基于有限元方法的油庫復雜管道結構強度分析研究[J].中國石油和化工標準與質量，2016，(15):189-192.

王玉梅（1972-）女，四川內江人，工程師，本科，從事工程管理工作。