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摘要:随着我国经济的发展，人们对能源的利用越来越大，天然气是其中相当重要的一种能源，同时也促进了天然气长输管道的施工技术的发展。本文通过对天然气长输管道施工技术的要点进行分析，期望能促进我国天然气等能源的发展。
关键词:天然气；长输管道；施工要点
中图分类号：F407文献标识码： A
为应对日益增长的天然气需求，我国正积极打造天然气输送管网，根据规划，预计到2015年，我国天然气管道规划总长将接近10万公里。油气管道在把能源输送给用户的同时，自身也要消耗能源。随着我国油气管道建设的快速发展，油气管道运输量大幅增长，管道自耗能也相应有较大增长。搞好管道运输的节能降耗也就显得越来越迫切
一、天然气长输管道施工特点
天然气长输管道工程主要指的是高压力、大口径、长距离的油气运输管道建设工程，它包括干线和支线、站场、通信、仪表、自控和其他相关附属工程。相较于其他工程项目，天然气长管道运输工程有一定的独特性：①施工要求严格、建设时间长、工程投入大等。②长运输管道的施工工程多为野外施工且施工点多面广、线路漫长，不具备良好的社会依托性，工程极易受到施工当地的自然、人文环境的影响，施工难度极大。③因施工场所与人员的分散性施工组织的难度较大，且驻地多为临时性的驻地，生活设施较缺乏，加之人员的流动性较强，员工的医疗保健难以完善。④管道施工中需要对地表进行植被的剔除和地表开挖以及河道穿越、隧道挖掘等工程，此外施工过程中会有大量的管道与施工材料的临时性堆放，这些均会对周围环境造成一定的影响。这些特点共同决定了天然气长管道运输施工的高难度与高危险性，因此在其施工就应从这些特点入手，对症下药，实现天然气长输管道的安全施工。
二、基于卫星通信技术的天然气长输管道通信系统的发展
采用卫星通信作为天然气长输管道主要通信手段的天然气长输管道卫星通信系统可以在天然气长输管道建设、投产以及后期的运行维护中为行政电话、图像、传真,SCADA数据以及生产调度的传输提供传输信道。天然气长输管道卫星通信系统传输实时数据采用时分复用/时分多址(TDM/TDMA)方式，传输语音信号时采用单路单载波(SCPC)方式。
天然气长输管道卫星通信系统通信的优点如下:一是覆盖而积大，覆盖范围可达中国及其邻国干扰建站小受地理位置以及地形地貌限制，基本可与长输管道建设同步进行，建设速度较快，时效性好，建设初期就能很快发挥它的作用。二是卫星通信的通信信道大部分存在于外层空间，稳定性好，少受到人为因素很以及气象因素的干扰。三是卫星通信系统可配备移动卫星通信车，可组成应急卫星通信系统，在遇到突发事件或是自然灾害时可以迅速到达现场干扰而且随我国卫星技术的快速发展，卫星通信的阻碍瓶颈已被打开，建设技术更可靠。四是网控站的集中网管功能很强，小受行政区域划分限制。可统一调度指挥、对远端站进行软件下载、远程监控可实现无人值守、女全性高且人员配置少。五是卫星通信系统独立建网，扩容潜力较大且快捷简便。六是卫星通信系统可方便的接入公网系统，与公网系统的本身优势结合，功能史强。
三、管道腐蚀失效
长输埋地管道管道的腐蚀主要有内腐蚀和外腐蚀两个方面。长输埋地管道内腐蚀类型主要有电化学腐蚀、硫化物应力腐蚀开裂等形式。天然气中残存的硫化氢、二氧化碳、游离水、粉尘等杂质，使敷设的管道处于腐蚀条件。天然气中含有的硫化氢在有冷凝水的条件下，会发生电化学反应，硫化氢电离后形成，与钢管内的表面发生电子传递使金属离子解析成针蚀、斑点、坑蚀，造成管道局部减薄。在管道承多拉应力和硫化氢腐蚀介质的特定条件下，管道发生应力腐蚀，与其它电化学腐蚀同时作用加速管道腐蚀。硫化物应力腐蚀主要发生在高强度钢、高内应力的设备、管道。当钢管与硫化氢水溶液或与含硫化氢的湿天然气相接触时，发生电化学腐蚀，产生氧原子，氧原子在钢材中扩散，总是向着应力集中区扩散聚集使材料开裂。开裂的钢表面常不见一般腐蚀，断口为脆性型。是危害最大的腐蚀形式之一。长输埋地管道外腐蚀的主要影响因素有所处环境的土壤类型、土壤电阻率、土壤含水量(湿度)、PH值、硫化物含量、氧化还原电位、微生物、杂散电流及干扰电流等，会造成管道电化学腐蚀、微生物腐蚀，应力腐蚀和电流干扰腐蚀等。输气站场地面管道、设备，由于受到大气中的水、氧、酸性污染物等物质作用的腐蚀。另外，防腐材料耐老化性能差、阴极保护失效、管材抗蚀性差等都会加速管道腐蚀。腐蚀失效是长输管道主要失效形式之一。腐蚀致使设备壁和管壁减薄、甚至穿孔或破裂，从而导致管道发生泄漏、停输甚至爆炸等事故。
四、提高管道焊接水平
天然气长输管道在使用过程中,影响到其使用寿命的因素有三个,分别是:管道的抗腐蚀能力干扰管道焊接部分的承受能力干扰管道冲刷地段的施工技术水平。在这三要素中,影响管道质量的重要因素便是焊接的承受能力,因此必须重视管道的焊接技术。对管道进行焊接时,若选择一般的焊接方式,很容易造成焊接的间隙过小,导致钝边变大的情况,还对焊接的宽度影响,因此在进行焊接时,要将高度或者是余高低于上向焊,这样焊接的效果可以提高到百分之二十到百分之四十之间。下向焊与上向焊相比操作上要容易些。在实际的管道焊接中,业主或者是焊接工人对下向焊都有很高的评价,因为其经济效益较高。另外,下向焊使用的焊条具有很强的抗风能力,利于长输管道的焊接质量。当前,我国的焊接技术常使用自动焊接,并且也取得了良好的焊接效果。
五、提高压缩机的运行效率
压气站的运行费用占管道总运营费用的50%左右，压缩机及其配套的原动机的能耗占压气站运营费用的70%以上，占长输管道能耗费用的96%左右。因此，提高压缩机组的效率将是降低输气能耗的重要措施。各类型机组在满负荷时，电驱机组的效率为70%~85%，燃驱机组的效率为25%~40%。虽然机组的效率均在正常范围内，但是效率相对低的压缩机组就有节能的空问。压缩机组在非满负荷的情况下，通过提高入口压力和调整压缩机余隙达到提高运行效率降低能耗的目的。
六、减少天然气放空
天然气长输管道在运行过程中，由于各种原因需要进行天然气放空，如压缩机的启停放空、管线施工放空、站场设备的维检修放空以及紧急情况的应急放空等。在生产运行过程中，通过合理安排管道施工作业方案和优化压缩机的启停，减少放空的次数并尽可能降低放空压力，使放空量减少。
七、基于公网的天然气长输管道通信系统
公网天然气长输管道通信系统是现的公网通信网络所组建成的。它可以采用PDN、SDH、PDH等通信方式，对于长输管道通信系统功能实现也能很好的完成。公网天然气长输管道通信系统的优势在于建设周期短、见效快。但存在的问题也很多。第一，复杂区域的架空或是地理光线难以到达现场，给施工造成相当大的困难。第二，天然气长输管道由于距离远、跨度大，经过多个省、市行政区域，网络的建设、管理、运行的不确定性很大，各部门使用的通信设备也都并不相同，网络的稳定性受到较大影响。第三，公网通信系统一般是租用公网电路，限制了传输带宽，大容量的工业监控图像和视频会议的传输难以得到满足。
结束语
长输管道作为国家能源安全的重要保证，由于其牵涉地域广并且输送的介质具有压力高和可燃的特点，一旦泄露可能会造成巨大的灾难性后果，因此，我们应当在建设长输管道中不断的坚持技术进步和提高建设质量，从而促使我国的管道工作跻身于世界强国的行列。
参考文献：
[1]王云,耿晓红.天然气长输管道施工要点探讨[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2014,02.
[2]賀明.天然气长输管道施工技术浅析[J].中国井矿盐,2012,02.
[3]刘延峰.天然气长输管道的施工技术研究[J].化学工程与装备,2008,03.
关键词:天然气；长输管道；施工要点
中图分类号：F407文献标识码： A
为应对日益增长的天然气需求，我国正积极打造天然气输送管网，根据规划，预计到2015年，我国天然气管道规划总长将接近10万公里。油气管道在把能源输送给用户的同时，自身也要消耗能源。随着我国油气管道建设的快速发展，油气管道运输量大幅增长，管道自耗能也相应有较大增长。搞好管道运输的节能降耗也就显得越来越迫切
一、天然气长输管道施工特点
天然气长输管道工程主要指的是高压力、大口径、长距离的油气运输管道建设工程，它包括干线和支线、站场、通信、仪表、自控和其他相关附属工程。相较于其他工程项目，天然气长管道运输工程有一定的独特性：①施工要求严格、建设时间长、工程投入大等。②长运输管道的施工工程多为野外施工且施工点多面广、线路漫长，不具备良好的社会依托性，工程极易受到施工当地的自然、人文环境的影响，施工难度极大。③因施工场所与人员的分散性施工组织的难度较大，且驻地多为临时性的驻地，生活设施较缺乏，加之人员的流动性较强，员工的医疗保健难以完善。④管道施工中需要对地表进行植被的剔除和地表开挖以及河道穿越、隧道挖掘等工程，此外施工过程中会有大量的管道与施工材料的临时性堆放，这些均会对周围环境造成一定的影响。这些特点共同决定了天然气长管道运输施工的高难度与高危险性，因此在其施工就应从这些特点入手，对症下药，实现天然气长输管道的安全施工。
二、基于卫星通信技术的天然气长输管道通信系统的发展
采用卫星通信作为天然气长输管道主要通信手段的天然气长输管道卫星通信系统可以在天然气长输管道建设、投产以及后期的运行维护中为行政电话、图像、传真,SCADA数据以及生产调度的传输提供传输信道。天然气长输管道卫星通信系统传输实时数据采用时分复用/时分多址(TDM/TDMA)方式，传输语音信号时采用单路单载波(SCPC)方式。
天然气长输管道卫星通信系统通信的优点如下:一是覆盖而积大，覆盖范围可达中国及其邻国干扰建站小受地理位置以及地形地貌限制，基本可与长输管道建设同步进行，建设速度较快，时效性好，建设初期就能很快发挥它的作用。二是卫星通信的通信信道大部分存在于外层空间，稳定性好，少受到人为因素很以及气象因素的干扰。三是卫星通信系统可配备移动卫星通信车，可组成应急卫星通信系统，在遇到突发事件或是自然灾害时可以迅速到达现场干扰而且随我国卫星技术的快速发展，卫星通信的阻碍瓶颈已被打开，建设技术更可靠。四是网控站的集中网管功能很强，小受行政区域划分限制。可统一调度指挥、对远端站进行软件下载、远程监控可实现无人值守、女全性高且人员配置少。五是卫星通信系统独立建网，扩容潜力较大且快捷简便。六是卫星通信系统可方便的接入公网系统，与公网系统的本身优势结合，功能史强。
三、管道腐蚀失效
长输埋地管道管道的腐蚀主要有内腐蚀和外腐蚀两个方面。长输埋地管道内腐蚀类型主要有电化学腐蚀、硫化物应力腐蚀开裂等形式。天然气中残存的硫化氢、二氧化碳、游离水、粉尘等杂质，使敷设的管道处于腐蚀条件。天然气中含有的硫化氢在有冷凝水的条件下，会发生电化学反应，硫化氢电离后形成，与钢管内的表面发生电子传递使金属离子解析成针蚀、斑点、坑蚀，造成管道局部减薄。在管道承多拉应力和硫化氢腐蚀介质的特定条件下，管道发生应力腐蚀，与其它电化学腐蚀同时作用加速管道腐蚀。硫化物应力腐蚀主要发生在高强度钢、高内应力的设备、管道。当钢管与硫化氢水溶液或与含硫化氢的湿天然气相接触时，发生电化学腐蚀，产生氧原子，氧原子在钢材中扩散，总是向着应力集中区扩散聚集使材料开裂。开裂的钢表面常不见一般腐蚀，断口为脆性型。是危害最大的腐蚀形式之一。长输埋地管道外腐蚀的主要影响因素有所处环境的土壤类型、土壤电阻率、土壤含水量(湿度)、PH值、硫化物含量、氧化还原电位、微生物、杂散电流及干扰电流等，会造成管道电化学腐蚀、微生物腐蚀，应力腐蚀和电流干扰腐蚀等。输气站场地面管道、设备，由于受到大气中的水、氧、酸性污染物等物质作用的腐蚀。另外，防腐材料耐老化性能差、阴极保护失效、管材抗蚀性差等都会加速管道腐蚀。腐蚀失效是长输管道主要失效形式之一。腐蚀致使设备壁和管壁减薄、甚至穿孔或破裂，从而导致管道发生泄漏、停输甚至爆炸等事故。
四、提高管道焊接水平
天然气长输管道在使用过程中,影响到其使用寿命的因素有三个,分别是:管道的抗腐蚀能力干扰管道焊接部分的承受能力干扰管道冲刷地段的施工技术水平。在这三要素中,影响管道质量的重要因素便是焊接的承受能力,因此必须重视管道的焊接技术。对管道进行焊接时,若选择一般的焊接方式,很容易造成焊接的间隙过小,导致钝边变大的情况,还对焊接的宽度影响,因此在进行焊接时,要将高度或者是余高低于上向焊,这样焊接的效果可以提高到百分之二十到百分之四十之间。下向焊与上向焊相比操作上要容易些。在实际的管道焊接中,业主或者是焊接工人对下向焊都有很高的评价,因为其经济效益较高。另外,下向焊使用的焊条具有很强的抗风能力,利于长输管道的焊接质量。当前,我国的焊接技术常使用自动焊接,并且也取得了良好的焊接效果。
五、提高压缩机的运行效率
压气站的运行费用占管道总运营费用的50%左右，压缩机及其配套的原动机的能耗占压气站运营费用的70%以上，占长输管道能耗费用的96%左右。因此，提高压缩机组的效率将是降低输气能耗的重要措施。各类型机组在满负荷时，电驱机组的效率为70%~85%，燃驱机组的效率为25%~40%。虽然机组的效率均在正常范围内，但是效率相对低的压缩机组就有节能的空问。压缩机组在非满负荷的情况下，通过提高入口压力和调整压缩机余隙达到提高运行效率降低能耗的目的。
六、减少天然气放空
天然气长输管道在运行过程中，由于各种原因需要进行天然气放空，如压缩机的启停放空、管线施工放空、站场设备的维检修放空以及紧急情况的应急放空等。在生产运行过程中，通过合理安排管道施工作业方案和优化压缩机的启停，减少放空的次数并尽可能降低放空压力，使放空量减少。
七、基于公网的天然气长输管道通信系统
公网天然气长输管道通信系统是现的公网通信网络所组建成的。它可以采用PDN、SDH、PDH等通信方式，对于长输管道通信系统功能实现也能很好的完成。公网天然气长输管道通信系统的优势在于建设周期短、见效快。但存在的问题也很多。第一，复杂区域的架空或是地理光线难以到达现场，给施工造成相当大的困难。第二，天然气长输管道由于距离远、跨度大，经过多个省、市行政区域，网络的建设、管理、运行的不确定性很大，各部门使用的通信设备也都并不相同，网络的稳定性受到较大影响。第三，公网通信系统一般是租用公网电路，限制了传输带宽，大容量的工业监控图像和视频会议的传输难以得到满足。
结束语
长输管道作为国家能源安全的重要保证，由于其牵涉地域广并且输送的介质具有压力高和可燃的特点，一旦泄露可能会造成巨大的灾难性后果，因此，我们应当在建设长输管道中不断的坚持技术进步和提高建设质量，从而促使我国的管道工作跻身于世界强国的行列。
参考文献：
[1]王云,耿晓红.天然气长输管道施工要点探讨[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2014,02.
[2]賀明.天然气长输管道施工技术浅析[J].中国井矿盐,2012,02.
[3]刘延峰.天然气长输管道的施工技术研究[J].化学工程与装备,2008,03.