第二讲油气长输、集输管道工程质量监督

第二讲油气长输、集输管道工程质量监督主讲人：史贵生主要内容一、概述二、油气管道工程的分类及工程质量监检的依据三、主要材料的质量监督四、停监点、必监点质量监督第一节概述一、油气输送管道概况管道运输是原油、天然气和成品油最主要的运输方式之一。它与铁路、公路、航空、水运共同组成五大运输体系。据不完全统计，截止到2006年底，我国已建成的长距离输油管道3万多公里、输气管道近2万公里，基本形成了东北、华北、华东、华中、西部、长江三角洲地区的输油输气管网。二、工程的特点油气管道建设规模大、投资高，往往是国家和行业的重点工程。对国防建设、国计民生、社会安定和经济发展有重大影响。从勘察设计、施工直到投产后的长期安全平稳运行都很复杂，有如下特点:（一）油气长输管道工程线路长油气长输管道沿线要通过复杂的地质地理条件和气候恶劣的地区，给管道工程的建设制造了很多困难。例如西气东输管道工程从新疆轮南出发，经塔克拉玛干大沙漠，过戈壁滩，翻祁连、吕梁、太行三座大山，跨黄河，穿长江，途径黄土高原、中原大地，穿江南水网到达上海。（二）油气集输管道工程线路短管径小油气集输管道一般是指一个油田或一个气田由井口装置连接各站点之间输送未经处理的流体管道。它们基本固定在一定的区域范围内，气候环境、地质条件变化不大，很少有象西气东输工程所经过的那种复杂地形地貌条件。油气田集输管道数量多、管径小、距离短。（三）隐蔽工程多油气管道的线路工程占投资的75%左右，而线路工程中98%都是隐蔽工程。隐蔽工程多，施工难度增加。要保证管道的施工质量，除必须解决好焊接、防腐质量外，还须解决好开挖、排水、稳管、覆盖、防冲刷等诸多技术问题，任何一个环节处理不好都有可能导致工程失败，整体质量就没有保证。近几年的管道工程事故中，因焊口开裂的极少，大多数是由于洪水冲刷，导致管线悬空、断裂，造成跑冒事故。（四）受外界条件影响大1、气候的影响油气管道施工全是露天作业，受气候的影响最大。对焊接来讲，最怕是阴雨和大风、大雪天气，焊接规范要求的施焊环境为：空气相对湿度不高于90%；手工电弧焊、埋弧焊焊接时风速不超过8m/s；全自动焊接时风速不超过2m/s；如果不遵守这个条件，施工质量就可能出问题。近年来，现场补口大量采用热收缩套（带）技术,要求钢管喷砂除锈后，还要预热到一定温度，收缩套（带）和钢管才能粘结在一起，否则剥离强度就不合格。遇到低温大风天气，要保持这个预热温度，其难度可想而知。在昼夜温差大的地区施工，防腐材料上部会软化流淌，下部结包、挂条，加上管道自身的伸缩变化，管道底部防腐层会严重擦伤，造成大面积的质量返修。2、季节（洪水）影响管道铺设方式基本上是沿着自然地形起伏延伸，因为管沟的开挖破坏了原有的地貌形态，往往成为洪水下泄的通道，轻则冲走回填土，重则冲断管道。97、2002年大雨季节，新疆、陕北、东北都曾发生洪水冲断管道的事故。3、人为破坏管道铺设经过农田、村庄、居民区，它与群众的日常生活发生联系，也会受到人为的破坏。因此，在人为破坏严重的地区，就要加强对成品管道保护的措施。油气管道工程属野外作业，施工条件及环境条件比较差。因此，质量控制的任务任重而道远，只有深刻了解了工程的特点，才能制定切实有效的施工方案和工程质量监督方案、细则、计划，取得事半功倍的监督效果。总之，油气输送管道是具有投资大，施工战线长，施工季节性很强，地形、地貌复杂，质量要求相对高，自然环境恶劣，施工单位多，新材料、新设备、新工艺、新方法应用多，建设周期长等特点的工程。第二节油气管道工程的分类及工程质量监督的依据一、油气管道安装工程的施工程序在管道工程施工中，可将施工全过程划分为施工准备，原材料及管道附件、设备的检验，交桩，测量，放线，施工作业带的清理，管沟开挖，布管，管道组对，焊接，焊接检验，防腐层补口及补伤，管道的下沟与回填，管道的清管（通球），试压及输气管道的干燥，线路截断阀室安装，阴极保护，三桩埋设，管道穿跨越，管道构筑物施工等主要工序。其中的多数工序又都被列分为分项工程，典型的管道施工流程见图2-1-1。工程勘察、设计施工技术准备材料、设备准备管道测量、放线防腐管预制钢管拉运作业带清理布管、挖沟及管道组对管道焊接无损检测补口、补伤下沟回填清管、扫线管道试压阴极保护系统安装输气管道干燥管道构筑物安装管道联合试运返修或返工交付及后期服务焊接工艺评定（必监点）焊缝的外观(必监点)无损检测(必监点)特殊地段(必监点)管道试压(停、必监点)管道干燥（必监点）穿越稳管（必监点）跨越基础（停、必监点）隧道支护（必监点）图2－1－1管道施工基本流程（图中黄色阴影部分为关键施工工序，蓝色阴影部分为停、必监点）二、油气管道工程的分类通常把油气管道分成两大类：一类称油气田集输管道，另一类称油气长输管道。1、油气田集输管道油气集输管道一般指从井口至集油（气）站（气体处理厂）之间，是为了油气田内部管理、生产开发、工艺要求而建设的管道。油气田集输管道又分油田集输管道和气田集输管道。通常这类管道的管径较小，距离也不很长。（1）油田集输管道油田集输管道是先按设计压力和材质把管道分成五种类别，每种类别的管道又按使用的部位不同分A、B、C三级，见表2-1-1。表2-1-1油田集输管道类别和等级划分根据设计压力P和材质分类碳素钢管道压力范围（MPa）10＜P≤324＜P≤101.6＜P≤4P≤1.6普通低合金钢管道压力范围（MPa）P＞104＜P≤101.6＜P≤4P≤1.6管道类别ⅠⅡⅢⅣⅤ根据管道使用部位分级A联合站至油库、首站管线，供热站内高温高压注蒸汽管道AⅠAⅡAⅢAⅣAⅤB计量接转站至联合站管道，供热站至井口注汽管道BⅠBⅡBⅢBⅣBⅤC井口至计量接转站管道，井口工艺管道、伴热管道CⅠCⅡCⅢCⅣCⅤ（2）气田集输管道天然气集输管道按设计压力PN分为中压管道和高压管道。低压管道：PN＜1.6MPa（此类管道施工执行《油田集输管道施工及验收规范》SY0422－97）；中压管道：1.6≤PN＜10MPa；高压管道：10≤PN＜70MPa。2、油气长输管道油气长输管道系指产地、储存库、用户间的用于输送油气介质的管道。油气长输管道按输送介质的不同又分油长输管道和气长输管道。（1）油长输管道油长输管道按管道的探伤合格级别划分为小于或等于6.4MPa和大于6.4MPa的管道。（2）气长输管道输气管道按经过地区等级和设计压力及探伤合格级别分为≤4MPa和＞4MPa的管道。根据输气管道工程设计规范GB50251-2003规定，地区等级划分按输气管道经过地区的危险程度划分为不同的等级。沿管道中心线两侧各200m范围内，任意划分成长度为2km并能包括最大聚居户数的若干地段，按划定地段内的户数划分为四个等级。在农村人口聚集的村庄、大院、住宅楼，应以每一独立户作为一个供人居住的建筑物计算。一级地区：户数在15户或以下的区段；二级地区：户数在15户以上，100户以下的区段；三级地区：户数在100户或以上的区段，包括市郊居住区、商业区、工业区、发展区以及不够四级地区条件的人口稠密区；四级地区：系指四层及四层以上楼房（不计地下室层数）普遍集中、交通频繁、地下设施多的区段。当划分地区等级边界线时，边界线距离最近一幢建筑物外边缘应大于或等于200m。在一、二级地区内的学校、医院以及其它公共场所人群聚集的地方，应按三级地区选取设计系数。当一个地区的发展规划，足以改变该地区的现有等级时，应按发展规划划分地区等级。注:区段为管中心线两侧各200m宽，2km长，面积0.8平方公里的地界。三、工程质量检查（监督）的依据一是依据国家法律、法规，部门规章、规定，内部规定；二是依据国家、行业强制性标准条文；三是国家、行业及企业现行标准及施工验收规范；四是设计文件、施工单位编制的技术文件。（一）法律、法规及规章制度（二）强制性标准条文1、输油输气管道设计规范（1）输油管道工程设计规范GB50253-2003（2）输气管道工程设计规范GB50251-20032、施工验收规范及技术标准《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第1部分：A级钢管》GB/T9711.1-1997《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第2部分：B级钢管》GB/T9711.2-1999《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第3部分：C级钢管》GB/T9711.3-2005《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97《油田集输管道施工及验收规范》SY0422-97《天然气集输管道施工及验收规范》SY0466-97《油气长输管道工程施工及验收规范》GB50369-2006《石油天然气管道穿越工程施工及验收规范》SY/T4079-95《石油天然气管道跨越工程施工及验收规范》SY0470-2000《石油天然气钢质管道无损检测》SY/T4109-2005《钢质管道焊接及验收》SY/T4103-2006《阀门的检查与安装规范》SY/T4102-95《埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准》SY/T0413-2002《埋地钢质管道硬质聚氨脂泡沫塑料防腐保温层技术标准》SY/T0415-96《埋地钢质管道环氧煤沥青防腐层技术标准》SY/T0447-96《钢质管道单层熔结环氧粉末外涂层技术规范》SY/T0315-2005《涂装前钢材表面预处理规范》SY/T0407-97《埋地钢质管道石油沥青防腐层技术标准》SY/T0420-97《钢质管道熔结环氧粉末内涂层技术标准》SY/T0442-97《埋地钢质管道煤焦油瓷漆外防腐层技术标准》SY/T0379-98《钢质管道聚乙烯胶粘带防腐层技术标准》SY/T0414-98《管道无溶剂聚氨酯涂料内外防腐层技术规范》SY/T4106-2005《石油建设工程质量检验评定标准输油输气管道线路工程》SY/T0429-2000《油气田地面建设工程（项目）工程竣工验收手册》在以上所列这些标准中，《油气长输管道工程施工及验收规范》GB50369-2006适合于新建、改、扩建的陆地长距离输送石油、天然气管道、煤气管道、成品油管道线路工程的施工及验收；不适合于石油、天然气场站内部的工艺管道、油气田集输管道、城市燃气管网等的施工及验收；SY0422-97适合油田集输介质压力≯32MPa，介质温度为-20～350℃的管道工程的施工及验收；SY0466-97适合输气设计压力为1.6～70MPa的天然气集输管道工程的施工及验收；均适合于所有油田内部的站外的原油、天然气、伴生气、供水、注水及污水管线的施工。SY0470-2000《石油天然气管道跨越工程施工及验收规范》、SY/T4079-95《石油天然气管道穿越工程施工及验收规范》是两项专业的石油天然气穿跨越标准，适合于所有原油、天然气、伴生气、供水、注水及污水管线的穿跨越施工。第三节主要材料的质量监督材料的好坏将直接影响石油天然气输油输气管道的质量，材料质量没有达到规定要求，会给工程留下永久的安全、质量隐患，轻者会给建设各方带来不必要的经济损失，重者会影响国家和人民的生命财产安全。因此保证工程建设质量，必须首先保证所使用的各类原材料、设备、附件的质量。石油天然气输送管道施工主要的材料包括钢管、焊接材料、防腐保温材料、线路截断阀室、管道附件等。在《工程建设标准强制性条文》（石油和化工建设工程部分）中，对材料做出了强制性要求，是施工技术、质量管理人员和质量监督人员对材料实施监督的重点与基本依据。一、钢管钢管是输油输气管道施工最基本的材料，在工程投资中占的比例最大，其质量的好坏不仅会影响工程建设的顺利实施，还将直接影响工程完工后的安全运行以及经济效益的发挥。（一）钢管的主要技术性能1、钢管标准我国国家标准《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第1部分：A级钢管》GB/T9711.1—1997和《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第2部分：B级钢管》GB/T9711.2-1999等效采用了