輸氣管道與工業管道技術上的區別和對策

孫士勇

摘要：隨著我國經濟在快速發展，社會在不斷進步，綜合國力顯著加強，輸氣管道和工業管道在功能、屬性和技術上的區別往往被忽視，通常人們會誤認為工業管道較輸氣管道在技術上更為復雜，要求上更為嚴格，因而在管理上可能對該兩類管道的類別劃分不清。分析可知，輸氣管道與工業管道雖然同屬壓力管道，但是兩者功能和屬性不同，所處自然環境及社會條件也不同，因此在設計、材料選用、焊接施工及生產運行的各個環節都有重大區別，主要體現在管道鋼管壁厚計算公式、材料選用及材料體系、夏比沖擊韌性試驗溫度及沖擊功合格值、標準規范體系和焊接施工上。縱觀美國ASMEB31.3《工藝管道》與ASMEB31.8《輸氣和配氣管道系統》的編制歷史變遷可知，輸氣管道與工業管道屬于不同類別各自獨立的管道體系，在技術上和管理上都應該立足于這個原則開展生產運行和管理工作。

關鍵詞：輸氣管道;工業管道;功能;屬性;規范標準;區別;啟示

引言

工業管道的安裝涉及到的范圍是非常廣泛的，無論是與化工行業的相關技術、質量要求還是與實際的建筑工程施工都有著非常密切的聯系，因此，必須要高度重視起工業管道的安裝，尤其是從技術角度更要尋求更多的創新與應用的空間，要想全面提升工業管道的安裝技術，就必須要進一步深化人員的專業技能與綜合素質，為更好地應用工業管道奠定堅實基礎。文章結合多年的相關工作經驗，就現階段工業管道施工中的技術應用提出自己的幾點看法和建議。

1概述

作為相對較為特殊的承壓設備，工業管道被廣泛的應用到各個工業領域諸如電力、石油、冶金、化工、醫藥、輕工、化肥中。工業管道的作用是輸送工業領域生產中的氣體、液體等工業介質，所以工業管道被設置在工廠的廠區中，其安裝方式多為地上管廊。隨著我國經濟迅猛及持續的發展，社會對工業管道的需求逐漸增大，我國在不久的將來會進入管道發展及建設的高峰期。然而，工業管道普遍存在著爆炸及泄露等諸多潛在的危險，世界上許多工業發達的國家均相繼頒布了相關規范或法規來嚴格控制管道的運行、設計和焊接施工，以便于為管道的安全運行提供保障，但是仍然難以避免的出現了一系列安全事故。所以，加強工業管道的無損檢測，將無損檢測技術切實的應用到工業管道中，是確保工業管道安全運行的有效途徑。

2輸氣管道與工業管道技術上的區別和對策

2.1鋼管材料選用與材料標準

輸氣管道由于距離長，鋼管用量巨大，且天然氣輸送量日益擴大，因此輸氣管道朝著高壓力、大直徑方向發展，對鋼管材料的要求也朝著高強度、微合金化的方向發展。與輸氣管道工程相配套的鋼管也有了自成體系的鋼管標準，在國際上得到廣泛應用的鋼管標準是美國標準APISPEC5L《管線鋼管規范》，目前我國正式翻譯出版的是第45版。該標準的最高鋼級為L830M（PSL2），規定的屈服強度最小值為830MPa。我國目前用在輸氣管道工程上的鋼管最高鋼級是L555M（X80M），中國標準規定的該鋼級最小屈服強度為555MPa。國際上在APISPEC5L《管線鋼管規范》基礎上編制了相應的鋼管標準ISO3183《石油天然氣工業管線輸送系統用鋼管》。中國在ISO3183-2012《石油天然氣工業管線輸送系統用鋼管》標準基礎上修改編制了國家標準GB/T9711-2017《石油天然氣工業管線輸送系統用鋼管》，該標準在中國輸氣管道工程上得到了廣泛應用，輸氣管道及站場用的鋼管在鋼級選用、化學成分要求、拉伸試驗要求、沖擊試驗、尺寸及其偏差、水壓試驗等方面的技術要求均按照該標準執行。管線鋼管在煉鋼軋制工藝上采用了微合金化理論和控軋控冷工藝，使鋼材得到針狀鐵素體或低碳貝氏體的金相組織，保證了鋼管既具有高強度，又具有良好的可焊性，這是與工業管道用鋼管在技術上的重大區別，GB50349-2015《氣田集輸設計規范》規定氣田集輸管道用鋼管也是選用GB/T9711《石油天然氣工業管線輸送系統用鋼管》。

2.2檢測入場材料

在工業管道施工之前，必須要對所使用的材料進行詳細的檢測，保障各材料的質量都符合要關的標準與規范，例如管道材料，管件材料以及閥門材料等，其性能與規格必須要與設計圖紙所要求的一致。在材料入場之前，必須要對其尺寸，質量，規格等進行詳細的檢測，確保各材料都具備國家所頒發的質量合格證書，然后再進行抽樣檢測，待檢測合格之后，方可投入使用。在閥門安裝之前，必須要保障閥門具有較強的嚴密性與荷載能力。

2.3超聲檢測

大部分的小口徑管材均為無縫管，對于與軸線平行的縱向缺陷，應當采用橫波展開周向掃查檢測，而如果是與軸線相垂直的橫向管內缺陷，則應當采用橫波展開軸向掃查檢測。同時，需要綜合性的考慮聲束覆蓋的范圍以及探頭與管材相對運動的軌跡，以充分的確保管材能夠全面的被掃查到。為了防止因缺陷取向所導致的定向性聲波反射而漏檢，必須從相反的兩個方向分別進行一次掃查。通常小口徑的超聲檢測包括水浸法與接觸法，而大口徑的超聲檢測可采用的探測方式包括橫波軸向掃查、橫波軸向掃查及縱波垂直掃查等。

2.4原材料的無損檢測

工業金屬管道可分為無縫管和有縫管。無縫管常用穿孔法和高速擠壓法制成，大口徑無縫管也有用錠材經鍛造和軋制等方法加工成形。無縫管中常存在裂紋、折疊、夾層、夾雜和內壁拉裂等缺陷，這些缺陷大多與管軸線平行。直接由鍛壓方式制成的大口徑管的缺陷與鍛件的類似，有裂紋、白點、砂眼和非金屬夾雜等。有縫管是先將原材料卷成管形再焊接而成，大口徑有縫管多采用焊接成形，焊接方法多采用電阻焊或埋弧自動焊。焊接的有縫管缺陷通常有裂紋、未焊透、未融合、氣孔和夾渣等。工業管道的原材料無損檢測按技術條件和相應標準執行，金屬管道常用無損檢測方法有渦流和超聲波檢測。

2.5沖擊試驗溫度及沖擊功要求

輸氣管道（包括輸氣站）由于其所處自然環境條件一般都在野外，受自然環境（特別是環境低溫）的影響比較大，輸送介質天然氣在管道中的溫度并不高，因而輸氣管道用鋼管對其低溫沖擊韌性的要求特別高，以防止鋼管脆性斷裂擴展和控制延性斷裂擴展。我國對輸氣管道工程中干線和站場用鋼管提出了在APISPEC5L《管線鋼管規范》的基礎上對鋼管管體和焊縫進行夏比沖擊試驗的要求，規定其試驗溫度應低于管道通過當地的最低環境溫度，一般取-10、-20、-30℃，夏比沖擊韌性合格值根據不同鋼級和管徑分別為27、40、54、80J（3個試樣最小平均值），此外還要求對鋼管試樣進行落錘撕裂試驗（DWTT），試樣的平均剪切面積應≥85%，詳細要求可以參見CDP-S-NGP-PL-006-2011-2《天然氣管道工程鋼管用技術條件》和CDP-S-NGP-PL-009-2011-2《油氣管道工程站場用鋼管通用技術條件》。

結語

工業管道由于自身的優勢，在我國各行業中都得到了廣泛的應用，因此，相關技術人員應不斷的創新管道施工技術，根據現階段我國工業管道施工中的問題進行深入的分析與研究，充分的利用先進的高科技技術，規避傳統施工技術中的不足與弊端，提高我國工業管道施工的精確性與穩定性，從而推動我國工業管道施工技術向著現代化，標準化，科學化方向持續穩定的發展。

參考文獻：

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[2]全國天然氣標準化技術委員會.進入天然氣長輸管道的氣體質量要求：GB/T37124-2018[S].北京：中國標準出版社，2019：1.