输气管道线路用管选择技术探究

王 笛，曹茹雅

（中国石油长庆油田分公司建设工程处第七施工项目部，陕西西安 710000）

输气管道线路用管选择技术探究

王 笛，曹茹雅

（中国石油长庆油田分公司建设工程处第七施工项目部，陕西西安 710000）

对于输气管道工程，线路用管的合理选取不仅是管道工程安全性的重要保证而且是控制线路工程投资的关键措施。对输气管道线路用管选择的原则及其管型、壁厚的选择进行了浅要的分析和探究。

输气管道；用管；选择

近些年来随着我国经济的飞速发展、人民生活水平的大幅提高以及城市化进程的日益加快，对于燃气的需求也开始了迅猛地增加。而对于输气管道工程，尤其是长距离输气管道工程，一方面，其线路用管的合理性是管道工程安全的首要保证；而另一方面，由于线路管道的投资通常会达到工程总投资的六成左右，所以线路用管的合理选取不仅是管道工程安全性的重要保证而且是控制线路工程投资的关键措施。本文对输气管道线路用管选择的原则及其管型、壁厚的选择进行了浅要的分析和探究。

1 输气管道线路用管选择的原则

首先，货源应当立足国内，尽量全部采用国产钢管；其次，所选钢管也必须质量可靠、技术及生产工艺先进并且价格经济合理；再次，所选钢管还必须满足工程的设计压力、温度、所输介质的特性以及制造、安装过程中发生的各种应力与变形的要求；最后，设计中还应尽量降低耗钢量以及钢管品种。

与此同时，输气管道还要求材质塑性及韧性好、强度高并具有良好的抗腐蚀能力和可焊性，而且要满足抗震要求、成本低廉且易于加工制造。针对我国目前的施工条件，对于输气管道材质的要求主要有以下几个方面：在强度方面，尽管采用高强度等级的管材能够更节省钢材，然而对于设计压力不是太高的输送管道，过于强调高强度薄壁管，虽然经济上可能获得一定的效益，但是带来的抗震性、抗断裂差及管道失稳等不利因素却不容忽视，因此除了要满足强度要求之外还要满足刚度与稳定性的要求；在韧性方面，输气管道破裂不但易引发严重事故，而且还可能导致扩展性断裂并造成严重后果，所以输气管道要求其钢材应当具有较高的韧性和塑性；在可焊性方面，无论是在管厂的钢管焊接还是在施工时的管道环向焊缝，都要求材质有良好的可焊性能；在抗震性方面，由于管道经常要途经地震区，因此应当充分考虑管道用管的抗震性，而从选材角度来分析，应当选用延伸性较好的管材，而由于钢材的延伸率是随着钢号等级的增加而降低，所以采用钢号较低的厚壁管道来穿越活动断层带或通过地震区比较有利。

2 输气管道线路用管的管型选择

当前我国输气管道线路用管可供选择的制管方式，其主要包括了直缝埋弧焊钢管（UOE）、螺旋缝埋弧焊钢管（SSAW）和直缝电阻焊钢管（ERW）。三者在价格方面、供货能力和技术特性等方面各有所长。

2.1价格方面

在价格方面直缝埋弧焊钢管要远高出于螺旋缝埋弧焊钢管，近年来直缝埋弧焊钢管的价格就比螺旋缝埋弧焊钢管要高出约一至两千元每吨，而直缝电阻焊钢管的价格又要比螺旋缝埋弧焊钢管高出约两百元每吨。

2.2供货能力

当前我国能够生产D406.4mm以上的直缝电阻焊钢管的厂家还比较少，主要有锦西钢管厂和宝鸡石油钢管厂。而我国对于螺旋缝埋弧焊钢管的供应能力较大，能够生产的厂家比较多，主要有沙市钢管厂、淄博制管有限公司、华北石油钢管厂、辽阳钢管厂和宝鸡石油钢管厂等。而与螺旋焊管相比，我国的直缝埋弧焊管由于生产起步较晚，因此生产能力偏小，有供货能力的厂家主要有沙市钢管厂、番禺钢管厂和河北巨龙钢管有限公司。总而言之，我国在供货能力上，螺旋缝埋弧焊钢管比直缝电阻焊钢管和直缝埋弧焊钢管更强。

2.3技术特性

由于直缝电阻焊钢管的焊缝是一条直缝，是属于非填充金属的电阻焊钢管，其焊缝平滑，且外形尺寸精度高，因此其在低压（小口径≤DN400mm、＜6.3MPa）管线上被广泛采用。而螺旋缝埋弧焊管由于其焊缝与管道轴线方向呈一定的角度，其焊缝避开了主应力方向，因此焊缝的止裂能力就比直缝管更好，同时又由于螺旋缝埋弧焊管的韧性薄弱处避开了主应力，因此整体刚度也比直缝埋弧焊管更好。而直缝埋弧焊钢管同螺旋缝埋弧焊钢管相比较，成型质量好、焊缝质量容易保证、焊缝长度短、残余应力小，通常说来，直缝埋弧焊钢管的质量比螺旋缝埋弧焊钢管更优。目前在我国，直缝埋弧焊钢管主要用于输气管道中地区类别较高（二到四类）、设计压力在6.3MPa以上的地区。而螺旋缝埋弧焊钢管则在我国的天然气管道当中应用更广，特别在输气管道设计压力≤6.3 MPa的地区普遍使用；同时，其在输气管道中一类地区、设计压力在6.3MPa以上的地区也普遍使用。与此同时，经过我国有关权威部门的试验分析和论证，国产的螺旋缝埋弧焊管在质量指标的许多方面已经接近或达到直缝埋弧焊管的水平，在一般条件下螺旋焊管基本上能够和直缝焊管进行等同使用，但是对于安全性要求比较高的地段还是宜采用直缝埋弧焊管，当然通过大量的实践已经证明，以螺旋焊管来作为输气管道的用管也是安全可靠的。

3 输气管道线路用管的壁厚选择

按照《输气管道工程设计规范》GB 50251-2003当中的有关规定，直管段钢管的壁厚以及弯管、弯头的壁厚都可以通过给出的公式进行计算，满足其要求即可。而在实践过程中，其线路的直管段、弯管、弯头的壁厚均可以在计算壁厚的基础之上再向上进行圆整选取。

4 结语

而当管道材质和壁厚确定之后，应当根据管道的环境状况和工作条件进行强度以及稳定性的校核。总而言之，合理地进行管道材质与壁厚的选择，是确保工程设计经济合理、安全可靠的技术关键，也是输气管道线路用管设计中的极为重要的环节。而且线路用管的选择就是要在保证安全可靠的前提条件下，使输气管道工程能够获得最良好的经济效益。

[1] 徐永喜，杨炯.大口径、长距离燃气管道工程机械顶进用钢筋混凝土管的选择[J].城市燃气，2010，（6）.

[2] 臧铁军.西气东输工程用管的选择[J].管道技术与设备，1999，（6）.

[3] 刘银春，刘祎，王登海，等.天然气矿场集输用管类型分析及选择[J].焊管，2007，（2）.

[4] 陈静，潘攀，潘华.输气管道线路用管选择技术浅谈[J].科技资讯，2008，（20）.

[5] 戴家齐.论西气东输管道干线钢管材质的选择[J].石油规划设计，2002，（4）.

Gas Pipeline Pipe Technology Selection

Wang Di，Cao Ru-ya

For the gas pipeline project，with a reasonable selection of line pipe pipeline project is not only important to ensure security and control line project investment key measures.In this paper，the principle of gas pipeline line pipe and tube type selection，wall thickness selected for the light to be analyzed and explored.

gas pipeline；pipe；selection

TE832

A

1003-6490（2016）01-0060-02

2016-1-15

王笛（1985-），男，吉林长春人，技术员，主要研究方向为石油天然气管道焊接。