天然气长输管道焊口开裂泄漏原因_常兴
长输天然气管道焊接裂纹成因及控制探讨
长输天然气管道焊接裂纹成因及控制探讨摘要：天然气作为一种清洁能源，越来越受到人们的关注。
现在，天然气通过长输天然气管道输送到家庭已经成为一种普遍的供气方式。
但是，我们很少关注这些管道的质量对天然气运输的安全性和稳定性的影响。
事实上，天然气管道在运行过程中容易出现问题，这些问题可能导致气体泄漏、爆炸等安全事故。
其中，管道整体质量是影响天然气运输安全的重要因素之一。
如果管道质量不好，容易出现管道变形、开裂、腐蚀等问题，从而影响天然气的正常输送。
在管道的建设过程中，焊接是不可避免的一个环节。
焊接的质量直接影响管道的整体质量。
因此，在管道焊接过程中需要做好对接工作，提高焊接质量。
同时，对于已经建成的管道，也需要定期检查和维护，及时发现问题并进行修复。
关键词：天然气管道；焊接裂纹；控制措施长输天然气管道焊接裂纹是管道运行过程中常见的问题。
这些裂纹会逐渐扩大，最终可能导致管道的破裂。
为了控制这些裂纹，需要从多个方面入手，包括材料的选择、焊接工艺的优化、检测手段的完善等。
只有综合运用这些控制策略，才能有效地控制管道焊接裂纹的发生。
一、长输天然气管道裂纹成因分析（一）焊接裂缝管道焊接施工中的主要问题是焊接裂缝，这是一种严重的焊接质量缺陷。
焊接裂缝的出现和焊接材料的材质缺陷、纯度不高有很大的关系。
如果焊接材料的纯度不高，那么焊接裂缝的概率会大大提高。
同时，钢材中含有过多的杂质，焊接操作存在失误，也会导致焊接裂缝的出现。
焊接裂缝一旦出现，就是不可逆的。
因此，在管道焊接施工中，必须采取一系列的措施来避免焊接裂缝的出现。
首先，要选择高质量的焊接材料，保证焊接材料的纯度，并且进行必要的检测和筛选。
其次，要严格控制焊接工艺，确保焊接操作的准确性和可靠性。
最后，要加强对焊接质量的监督和检测，及时发现和纠正问题。
除此之外，管道焊接施工中还需注意其他方面的问题。
例如，要保证焊接接头的质量，避免出现漏气、漏水等问题。
同时，还需注意管道的防腐处理，防止管道受到腐蚀，影响使用寿命和安全性。
长输燃气管道泄漏主要原因及防范措施
02
燃气管道泄漏的主要原因
管道腐蚀
土壤腐蚀
土壤中的电解质作用会导致管道 发生电化学腐蚀。
应力腐蚀
管道在运输过程中受到拉伸、弯曲 等应力作用，容易发生应力腐蚀开 裂。
管道材质问题
管道制造过程中可能存在的缺陷， 如夹渣、气孔等，会加速腐蚀过程 。
施工缺陷
焊接质量差
管道焊接过程中存在的未焊透、夹渣等缺陷，可能导致管道在使 用过程中发生泄漏。
资源浪费
燃气是一种宝贵的资源， 泄漏会导致能源浪费和经 济损失。
安全隐患
燃气泄漏可能引发火灾、 爆炸等安全事故，威胁人 民生命财产安全。
泄漏的分类
微小泄漏
管道出现微小的裂缝或损伤，导致少 量燃气泄漏。
严重泄漏
管道破裂或连接处脱落，导致大量燃 气快速泄漏。
较大泄漏
管道出现较大的裂缝或破损，导致大 量燃气泄漏。
环境保护
采取措施控制泄漏物扩散，减少对环 境的影响，如使用吸附材料、围堰等 。
05
案例分析
某市燃气管道泄漏事故案例
事故概述
某市发生一起长输燃气管道泄漏事故，导致周边居民和环境受到严 重威胁。
泄漏地点
管道在某居民区附近发生破裂，大量燃气泄漏。
泄漏时间
事故发生于凌晨，居民尚未起床，燃气泄漏持续数小时。
3
回填土质量控制
回填土应符合要求，避免使用腐蚀性土壤或建筑 垃圾。
加强巡检和第三方监管
定期巡检
对管道进行定期巡检，及时发现并处理潜在的安全隐患。
第三方监管
引入第三方监管机构，对管道安全进行专业评估和监督。
应急抢修
建立应急抢修队伍，确保在发生泄漏事故时能够迅速响应并处理 。
关于长输天然气管道焊接裂纹成因及其控制分析
关于长输天然气管道焊接裂纹成因及其控制分析长输天然气管道是连接天然气生产地和消费地的重要通道，对保障国家能源供应安全和经济发展具有重要意义。
长输天然气管道焊接裂纹问题一直是制约管道安全运行的重要因素之一。
本文将从焊接裂纹成因及其控制分析，为大家详细介绍这一重要的问题。
一、焊接裂纹的成因1. 焊接工艺不当焊接工艺不当是造成焊接裂纹的主要原因之一。
焊接时如果焊接速度过快、焊接温度过高或者焊接压力不均匀，都会导致焊接接头出现裂纹。
焊接过程中遇到气孔、夹渣等不良现象也会造成接头裂纹。
2. 焊接材料质量问题焊接材料的质量直接影响着焊接接头的质量。
如果焊接材料含有太多的杂质、气孔或者组织结构不均匀，都会导致焊接接头质量下降，从而产生裂纹。
3. 焊接过程中的热应力焊接过程中由于温度变化引起的热应力是产生焊接裂纹的重要原因之一。
当焊接接头在焊接完成后冷却时，由于各部分冷却速度不同所产生的热应力会使得焊接接头出现裂纹。
4. 金属材料的选择选择不当的金属材料也会导致焊接接头产生裂纹。
如果焊接材料的强度、韧性不匹配，也容易造成焊接接头的裂纹。
二、控制焊接裂纹的方法1. 优化焊接工艺优化焊接工艺是控制焊接裂纹的关键。
需要合理选择焊接方法和焊接参数，确保焊接过程中温度、速度和压力的均衡；要加强焊接人员的培训和管理，确保焊接操作规范、标准；要配备先进的焊接设备和监测设备，实时监测焊接过程中的参数，及时发现问题并及时纠正。
2. 控制焊接材料质量控制焊接材料质量是防止焊接裂纹的重要手段。
对焊接材料进行严格的质量检测和筛选，确保焊接材料的杂质、气孔和组织结构符合标准要求，从而保证焊接接头的质量。
3. 减轻热应力减轻焊接接头的热应力是控制焊接裂纹的有效方法之一。
可以采取预热、后热、缓冷等措施，使焊接接头在焊接过程中温度变化均匀，以减轻热应力的影响，从而降低焊接裂纹的产生概率。
4. 合理选择金属材料合理选择金属材料对控制焊接裂纹也是至关重要的。
长输燃气管道泄漏主要原因及防范措施
05 结论与展望
总结长输燃气管道泄漏原因及防范措施的重要性
减少泄漏事故的发生，保障管道安全运行 针对不同原因采取相应防范措施，提高管道安全性能 降低泄漏事故发生的概率，减少经济损失和社会影响 为未来管道建设和运营提供参考和借鉴，促进管道行业的可持续发展
对未来燃气管道安全管理的展望和规划建议
完善燃气管道安全法规和标准 加强燃气管道安全管加强管道巡查和维护保养
定期进行管道巡查 及时维护保养
建立信息共享和协作机制
建立信息共享 平台，实现信 息实时更新和
共享。
加强各部门的 协作，共同应 对管道泄漏事
故。
建立应急协作 机制，提高应 急响应速度和
效率。
加强跨区域的 信息共享和协 作，共同应对 跨区域的长输 燃气管道泄漏
事故。
强化法律法规和标准体系建设
及时报警：发现长输燃气管道泄漏后，及时向有关部门报警，请求专业人员协助处理泄漏事故。
紧急处置措施
立即报警：发现长输燃气管道泄漏，立即向应急中心报警，寻求专业人员 支援。
禁火禁电：在处理燃气泄漏时，禁止一切火源、禁止使用非防爆电器设备。
疏散人员：迅速疏散泄漏区域内的无关人员，并设置警戒线，防止非必要 人员进入。
防范措施：加强管道巡查和监 管，建立信息共享机制，提高 管道安全防范意识
自然灾害影响
地质灾害：地震、 山体滑坡等地质 灾害易导致燃气 管道断裂
气候灾害：暴风 雨、洪涝等极端 天气可能导致管 道受损
生物灾害：白蚁、 老鼠等生物侵蚀 管道，导致管道 受损
腐蚀灾害：管道 腐蚀导致管道强 度下降，易发生 泄漏事故
长输燃气管道泄漏主要原 因及防范措施
长输燃气管道泄漏原因
01
天然气长输管道泄漏原因及预防浅析
天然气长输管道泄漏原因及预防浅析作者：张立臣来源：《科学与财富》2018年第26期摘要：本文浅析了天然气长输管道泄漏的原因和泄漏点的定位方法，进而提出实践性的预防措施，以期达到防范与控制泄漏的目的。
关键词：天然气长输管道；泄露原因；泄露定位；预防措施天然气长输管道的长年埋地运行，受到自然和人为的各种因素的影响，不可避免的出现泄漏或薄弱点，其泄漏造成的经济损失、环境污染及人身伤害往往是巨大的。
本文基于防范与控制天然气长输管道泄漏产生为出发点，浅析天然气长输管道泄漏产生的原因和泄漏点的定位探测方法，进而提出实践性的预防措施。
1、天然气长输管道泄漏原因1.1燃气管道腐蚀一般分为外腐蚀、内腐蚀、应力腐蚀。
外腐蚀与防腐质量、土壤、保护方式、管道附近有无金属埋设物、管道附近磁场、电场有关，影响因素主要为土壤和地下水中的no3-、oh-、co2-、hco3-和cl-等，点蚀是其主要形式。
内腐蚀的主要因素：h2s、co2、缓蚀剂及水。
应力腐蚀开裂是埋地管道发生突发性破坏事故的主要危险之一，往往没有明显预兆的情况下，突然发生管道的灾难性破坏。
1.2阴极保护管道表面施加外加电流，使管道成为阴极，抑制金属腐蚀时电子的迁移，避免或减弱腐蚀的发生。
由于阳极区中断或断电等原因可引起阴极保护不足，影响保护效率；阴极保护电位低于正常最低保护电位时，可使阴极保护失效。
1.3人为因素违章操作，如由于置换不到位，使管网内部形成爆鸣气体，流速控制不当引起爆燃或振动。
施工不当：焊缝焊接缺陷（焊缝内有气孔、夹渣、裂纹、未焊透、咬边等）未能及时查明或补修，长时间受到输气压力或其它外力，在断面上产生应力，会造成裂纹的失稳扩展而导致焊缝断裂；其他单位的野蛮施工；违章占压造成管道周围的塌陷；其它设施如供电线等与管道间距不够，均可造成管道损伤。
检查管理单位工作不到位，不能及时发现事故隐患而造成事故发生。
人为破坏，一些不法分子对输气管线进行盗窃破坏等。
长输天然气管道焊接裂纹成因及其控制措施
长输天然气管道焊接裂纹成因及其控制措施摘要：近年来，我国对天然气资源的需求不断增加，长输天然气管道建设越来越多。
天然气长输管道建设质量不断提升，其极大程度满足了人们对天然气的应用需求，促进了人们生活水平及生活质量的提升，但是由于天然气性质特殊，一旦长输天然气埋地管道出现焊接裂纹，将导致天然气泄漏，爆燃，对周围居民的生命安全产生严重不良影响，所以本文首先分析了长输天然气管道焊接类型，其次探讨了长输天然气管道焊接裂纹的成因，最后就长输天然气管道焊接裂纹的形成以及控制措施进行研究，以供参考。
关键词：长输天然气管道；焊接裂纹；成因；控制措施引言天然气管道焊接工艺十分丰富，涵盖各种手工焊接、半自动焊接、全自动焊接技术，焊接工艺的自动化水平越来越高，各种全自动焊接技术包括焊接机器人逐渐得到广泛应用，大幅提高了天然气管道焊接效率和质量，降低工作人员的劳动强度。
天然气管道焊接工艺的发展，是一个循序渐进的漫长过程，各种焊接工艺技术都在其中发挥了积极的作用，了解天然气管道焊接工艺现状，并对天然气管道焊接工艺发展前景进行展望分析，对于天然气管道焊接工艺的健康可持续发展具有重要意义。
1长输天然气管道焊接类型在长输天然气管道施工的过程中，管道的材料是至关重要的，与质量问题息息相关，将直接影响管道的安全性。
通常而言，长输天然气管道焊接可以分为直缝钢管、热轧无缝钢管、螺旋缝钢管三个类型。
其中，无缝钢管的应用范围更为广泛和普遍，而其他两种在应用的过程中均有一些限制条件。
与此同时，由于管道运输存在特殊性，所运输的液体或者气体常常受到外界因素的影响，极其容易发生腐蚀、变质等。
在管道使用的过程中，其材料的选择以及管道的施工建设，必须符合国家的相关规定与质量标准，从而进一步保障管道的质量，减少管道使用过程中可能存在的安全隐患问题。
2长输天然气管道焊接裂纹的成因2.1冷裂纹的发生原因常数天然气管道冷裂纹主要产生在融合线位置，由于管道焊接接头部位存在淬硬卒子，所以极易对其融合线的正常功能产生不利影响。
关于长输天然气管道焊接裂纹成因及其控制分析
关于长输天然气管道焊接裂纹成因及其控制分析长输天然气管道焊接裂纹是指在焊接过程中或焊接后出现的管道表面或内部的裂纹现象。
其成因主要包括以下几个方面：材料质量、焊接工艺参数、焊接应力以及外界因素。
管道材料质量是导致焊接裂纹的主要原因之一。
如果管材的材料质量不合格，存在夹杂物、脆性硫化物等缺陷，容易在应力作用下产生裂纹。
材料的选择和质量检测非常重要，应严格按照相关标准进行检验。
焊接工艺参数的不恰当也是焊缝裂纹的重要原因。
焊接时的电流、电压、焊接速度等参数必须合理设置，以保证焊接过程中产生的热输入均匀分布，避免出现焊接温度差异过大而引发裂纹。
焊接应力也是裂纹产生的重要因素。
焊接过程中，高温热输入引起焊接区域的膨胀，而当焊接冷却时，由于收缩产生残余应力。
如果应力集中在某些部位，就容易导致焊缝裂纹。
控制焊接应力是防止焊缝裂纹的关键之一。
外界因素也可能导致焊接裂纹的出现。
焊接环境中的湿气、油脂等杂质，都会导致焊接接头受到污染，从而减小焊缝的强度，增加裂纹产生的可能性。
为了控制焊接裂纹的产生，我们可以采取以下一些措施：第一，通过提高材料的质量和进行严格的质量检验，避免管材中存在的缺陷和夹杂物。
第二，科学合理地设置焊接工艺参数，控制焊接过程中的热输入，保证热能均匀分布。
选用适当的焊接材料，提高焊缝的韧性，降低裂纹的风险。
对焊接接头进行预热和后热处理，有效消除焊接应力，避免残余应力集中。
第四，确保焊接环境的清洁，防止污染物对焊接接头造成损害。
第五，使用非破坏性检测技术对焊接接头进行严格检验，及时发现潜在的裂纹隐患，并采取相应措施进行修复。
长输天然气管道焊接裂纹的产生是一个复杂的问题，需要从材料质量、焊接工艺参数、焊接应力和外界因素等多个方面进行分析和控制。
只有通过全面考虑各种因素，并采取相应的措施，才能够有效预防和控制焊接裂纹的产生。
长输天然气管道焊接裂纹成因及控制措施
长输天然气管道焊接裂纹成因及控制措施摘要:在长输天然气管道中，焊接是引起裂纹问题的重要原因，不仅会影响到输送质量、输送效率，还会威胁到有关人员的生命安全。
本文探究长输天然气管道焊接裂纹的成因，并有针对性地对长输天然气管道焊接裂纹的形成以及控制措施做出重点阐述，旨在更好地保障天然气管道的正常运行。
关键词：长输天然气管道；焊接裂纹；成因；控制措施1.长输天然气管道焊接裂纹的成因1.1焊接方法的影响在长输天然气管道的焊接中，通常采用手工下向焊接和自动焊接以及半自动焊接等，焊接技术及质量对裂纹产生的可能性有较大的影响。
在这些技术中，采用手工下向焊接技术，效果更为明显，可进一步节省人力、物力、财力。
但该方法存在着明显的问题，即对焊接工艺的专业程度、对操作人员的技术水平及对设备的使用水平等方面的要求较高，且易出现由于环境因素造成的焊接界面质量问题。
自动化及半自动化的特点：连续送丝、操作比较简单、抵抗风力。
但其不足之处在于：不能进行根焊，盖面焊时焊层易出现孔洞。
总的来说，采用半自动化及自动化焊接工艺，可有效降低焊接时因能耗不均、温度不稳定性造成的焊缝组织粗大、不均匀，进而引起焊缝开裂。
1.2外界环境对焊接质量的影响（1）流动性施工的影响在对管道进行焊接时，由于受施工时间的影响，管道的工作地点往往是不固定的，而且还会不断地变换，这给管道的焊接带来了很大的困难。
在工程建设中，由于人员的流动，给工程建设带来了很大的不便。
同时这也给工作人员带来了一定的工作压力，从而造成了工作中的混乱现象，没有形成规范有序的局面，对工作秩序的稳定造成了很大的影响，从而大大增加了安全隐患发生的概率。
（2）地形的影响长输天然气管道因其受地形因素的影响较大，因此，在管道建设时，往往会遇到一些难以解决的问题。
这些问题的出现，将对管道的焊接及焊后热处理造成一系列的影响。
2.长输天然气管道焊接裂纹的形成以及控制措施2.1区分控制各焊接裂纹首先，针对焊接种类繁多的特点，在进行焊接作业前，需要对各种问题的特性及关联问题有全面的认识，掌握焊接问题及相关知识，才能灵活应对各种问题。
长输天然气管道泄漏原因分析及处理方法
长输天然气管道泄漏原因分析及处理方法摘要：现如今，随着我国经济的飞速发展，城乡经济水平不断提高，天然气已经得到了大规模普及，长输管道工程项目的数量不断增加，但受到多方面因素的影响，经常会出现泄露问题。
因此，针对长输天然气管道泄漏问题展开探讨，在概述了泄露原因后，提出具体的抢修处理技术，以及泄露检测技术，尽可能降低泄露带来的负面影响。
关键词：长输天然气管道;泄漏原因;处理方法?引言天然气长输管道作为天然气输送的重要渠道，但是由于管道材质本身问题、输送距离长、途径地域环境复杂，以及运行过程中的管理不善等因素都会造成管道泄漏。
泄漏往往会给人民群众、企业、政府、社会带来财产损失甚至是生命安全的危害，所以全面分析造成天然气长输管道泄漏的原因并提出预防泄漏的措施至关重要。
1长输天然气管道概述由于天然气易燃、易爆、有毒有害的特性，在天然气输送过程中，采用管道输送的方式最为经济有效。
长距离管道输送天然气的成本低，管道运输的安全系数高，运输的量大，能够满足沿线用户的需要。
发生泄漏的危险性低，不易导致环境污染，没有废气排放，达到绿色环保的输送效率。
长距离输气管理易于实现自动控制和管理，如现场应用的SCADA系统，对长距离输气管道实现了实时的监测和管理，保证长输管道安全运行，实现了远程的监控和管理，降低了岗位员工的劳动强度，提高了天然气管道输送的效率。
长距离天然气输送管道是一个密闭的输送系统，降低了天然气的损失量。
实施了带压操作的过程，从天然气的生产、储存和运输，直到用户都具有一定的压力。
没有液体管道输送的冲击危害，但管道一旦破裂，会导致大量的天然气泄漏，引发严重的安全事故。
因此，必须对长距离天然气输送管道进行泄漏检测，防止各级各类安全事故的发生。
2长输天然气管道泄漏事故原因分析2.1腐蚀长输天然气管道都是由金属制成的，经过天长日久与空气和天然气的接触，必然会出现被腐蚀的现象。
长时间的腐蚀是摧毁管道的最主要原因，经过腐蚀后的长输天然气管道会变得越来越薄，甚至出现大面积的变形，这样就会出现直接泄漏，对天然气的使用带来极大的不便，因此要尽量减少这种现象的发生。
长输天然气管道焊接裂纹成因及控制措施
浅析长输天然气管道焊接裂纹成因及控制措施【摘要】近几年来我国正加紧了天然气管道的建设，天然气是一种无色但却易燃易爆的气体，而长输天然气管道焊接裂纹一直是影响管道焊接质量的一大难题，今日笔者以长输天然气管道焊接裂纹的特征、产生原因和影响因素进行一定的分析，并提出几点有针对性的见解。
【关键词】长输天然气管道焊接裂痕控制措施煤、石油、天然气是常用的三种化石燃料，而天然气作为一种绿色环保，经济实惠的化石燃料，在当今社会中更是被广泛的使用。
纯天然气本身是一种无毒、无色、无味的可燃性气体，但由于室内空气不流通，天然气燃烧不充分可能会产生一氧化碳，被人吸入体内就会出现头晕、恶心等状况，严重时更会造成窒息行为，加之天然气本身就是一种易燃易爆的混合性气体，与空气混合后遇到火源便会发生爆炸，长输天然气管道涵盖范围较广，如若管道在途中泄露，将会大面积的影响到居民的燃气供给，更严重的便是危及居民的生命安全，所以为了保证长输天然气管道的正常运行，管道焊接质量是尤为重要的一环，尤其是不能出现裂纹类缺陷。
1 长输天然气管道焊接裂纹常见类型长输天然气管道选材的安全性极为重要，在施工过程其质量的保证是必须重视的一大问题。
目前有热轧无缝钢管、螺旋缝钢管和直缝钢管三种类型。
其中无缝钢管在全世界的流通最为频繁。
我国天燃气输送管道大多是带有螺旋缝的金属管，虽是符合国家标准，但这些材料的可塑性、抗腐蚀的能力和材料本身的韧性较低，在施工时期，如若再加上管道制作不够精细，变回造成焊口质量难以达到预想的目标，有的连预期的使用年限都无法满足。
管道在运行的时候，如果频繁的受到温度的振动或者波动等作用，那么只要焊缝处稍有细微的缺陷，就极易引发裂纹。
2 长输天然气管道焊接裂纹的影响因素长输天然气管道裂纹会影响到焊接件的安全使用，是一种非常危险的工艺缺陷。
焊接裂纹不仅会产生于焊接过程中，而且还会在焊后的再次加热中出现。
焊接裂纹根据其尺寸、部位、机能和形成原因的不同，会有不同的分类方法。
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种规格。管材选用 L415螺旋缝埋弧焊钢管和直缝 (表 1) 显示管道一直处于安全运行状态。
埋弧焊钢管, 管道防腐采用三层 PE 外防腐 涂层加
2008年某 日 17: 00 左右, 该管 道漳 卫新 河西
电流阴极保护联合的方式, 管道沿线无系统增压站 300 m 处出现焊口开裂泄漏, 泄漏发生时管道上方
设计计算 912
式中: b 为钢管弯曲时钢管的轴向弯曲应力, MP a; R 为弹性敷设半径, 其值 1. 05 ! 106 mm。 3. 1. 5 当量应力核算
对于 711钢管, 按照下式 核算的管道当量 应 力 e = 45. 86M P a< 0. 9 s, 故认为穿越段管道的当 量应力满足规范要求。
- 5~ 25 ∀ 。因此, 在这样大的温差下, 漏点两侧敷
设方式不同且没有设置固定支墩的情况下, 热胀冷 缩产生应力作用是不可避免的。 3. 5 管材选取和焊接缺陷
该穿越结构原设计为弹性埋地敷设, 因地理条 件限制, 后变更为定向钻穿越, 管道壁厚随之变更为 14. 2 mm; 由于没有 14. 2 mm 的钢管, 又变更为壁厚 为 18 mm 的钢管。查询项目部会议纪要, 也未找到 用 18 mm 钢管代替 14. 2 mm 钢管的设计变更单或 变更设计联络单, 但 18 mm 厚和 14. 2 mm 厚的钢材 材质证明均齐全, 且为同种材质 L415。
安 平首站
出站 温度
/∀ 1. 3 - 1. 0 5. 7 - 1. 3 - 0. 1 - 3. 5
平均 流量 /( 104 m3# d- 1 ) 105. 202 120. 356
141. 030
292. 730 252. 923
278. 586
出站 压力 /M Pa 2. 98 3. 26 3. 70 4. 81 3. 26
穿越处未发现不良地质作用, 可不考虑地震液
化问题, 可见在设计 时未考虑沉降 不均匀的问题。
但在实际施工时, 定向钻穿越段均为水塘, 穿越施工 时水塘内有积水, 而管道焊口开裂泄漏时水塘已经
干涸, 有可能存在相对沉降不同的问题。定向钻管
段壁厚加大到 18 mm, 若沉降不均匀, 外力影响也是 肯定的。
pd 2
式中: h 为管段钢管的环向应力, M Pa; d 为钢管内 径, 其值 682. 6 mm; 为钢管壁厚, 其值 14. 2 mm。
3. 1. 3轴向应力核算
当管段的轴向变形受约束时:
a = E s !( t1 - t2 ) + ∀ h 当管段的轴向变形不受约束时:
a=
pD 4
式中: a 为管段钢管的轴向应力, M Pa; E s 为钢材的 弹性模量, 取 2. 06 ! 105 M Pa; !为钢材的线膨胀系
3 焊口开裂原因分析
根据文 献 [ 1] 校核验证 该穿 越工程 的结构 设 计, 分别对管道壁厚、环向应力、轴向应力、弯曲应力 和当量应力进行核算验证。 3. 1 穿越结构设计核算
管道的强度设计包括壁厚设计、管材选择和应
力校核计算。穿越段管材为 L 415, 按下式计算许用 应力为 249 M Pa。
3. 4 温度变化
查询设计文件, 德州年平均温度为 13. 1 ∀ , 安
平首站天然气进站温度为 13 ∀ , 钢管设计工作温度 为 - 5~ 40 ∀ , 管道计算温度为 14. 3 ∀ ( 取全线埋
深 1. 4 m 处加权年平均地温 ) 。
实际施工时环境温度为 35 ∀ , 管道焊口开裂时 德州的环境温度为 - 6 ∀ , 管道运行时介质温度为
设计计算 910
2010年第 29卷第 12期
油气储运
O il& G as Storage and T ranspo rtation
天然气长输管道焊口开裂泄漏原因
常兴
(中国 石化天然气分公司 )
常兴. 天然气长输管道焊口开裂泄漏原因. 油气储运, 2010, 29( 12): 910 912.
摘要: 某天然气长输管道在管道穿越处出土端发生焊口开裂泄漏, 根据 GB50251- 2003 输气 管道工程设计规范 对管道的工程设计、工程施工和生产运行等 3个阶段进行校核, 并结合定向钻 穿越出土点的地质特征, 对该天然气长输管道焊口开裂泄漏原因进行排查和分析。结果表明: 管道 的工程设计和施工都符合相关规范, 而在生产运行过程中, 工作压力波动、高速流体冲击、管内介质 温度变化以及管道形变等因素可能导致局部应力集中, 并在焊口的薄弱环节发生应力疲劳开裂, 从 而造成泄漏事故。
3. 1. 4弯曲应力核算
按照下式计算穿越管段弹性敷设产生的弯曲应
力 b = 69. 75 M Pa< , 故认为穿越段管道弹性敷设 产生的弯曲应力满足要求。
b
=
E sD 2R
www. yq cy. ne t
2010年第 29卷第 12期
常兴: 天然气长输管道焊口开裂泄 漏原因 Chang X ing: R eason A nalysis onW e ld C racking in Long d istance G as P ipe lines
主题词: 天然气长输管道; 焊口; 开裂; 泄漏; 管道穿越
1 焊口开裂前后的管道状态
300 ! 104 m3 / d。 2007年管道运行最高压力为 5. 16 M Pa, 最高温
某天然气长输管道长 249 km, 设计年输气量为 度为 23 ∀ , 最高瞬时气量为 183 330 m3 / h, 最低运
出站温度范围为 8~ 20 ∀ ; 管道流量为 100 ! 104 ~ 放空作业。
表 1 某管道运行参数抽查结果
日期
2006 12 30 2007 01 30 2007 08 15 2008 01 15 2008 02 06 2008 02 14
出站 压力 /M Pa 3. 23 3. 02 3. 30 3. 90 4. 90 3. 47
& &
式中: e 为当量应力, M Pa。 以上校核验证表明: 该穿越工程的结构设计, 包
括管道壁厚、环向应力、轴向应力、弯曲应力和当量
应力均符合设计要求。
3. 2 受力不均 不同壁厚管道连接时, 有可能因受力不均而造
成焊口开裂。壁厚不同的两种管道相连接时, 壁厚
差应小于 0. 5倍的薄壁厚值, 无需增加过渡段, 但坡 口打磨一定要满足规范要求 [ 1] 。
=K s 式中: 为钢管的许用应力, MP a; 为焊缝系数, 取 1. 0; s 为管材最低屈服强度, 取 415 MP a; K 为设计 系数, 取 0. 6。 3. 1. 1管道壁厚计算
对于 711钢管, 按 照下式计算的 管道壁厚为 9. 14 mm。查阅相关采购文件和施工 资料, 为保证 管道运行的安全性, 以及考虑项目建设期间钢管订 货的统一, 该处定向钻穿越采用壁厚为 14. 2 mm 的 钢管。
济南末站
出站 温度
/∀ 10. 0 25. 0 10. 3 9. 0 8. 6
平均 流量 /( 104 m3 # d- 1 ) 105. 202 120. 356
141. 030
292. 730 252. 923
278. 586
2 焊口开裂泄漏处的管段情况
管道穿越位于德州市以北约 10 km, 从 一大型
和调峰设施。管道投产运行期间设定的运行参数: 覆土冻结。首站停止供气后, 相距 22 km 的 7号阀
首站出站压力范围为 3. 0~ 5. 0 M Pa, 出站温度范围 室和 8号阀室相继关闭干线阀门, 之后进行阀室放
为 - 4~ 6 ∀ ; 末站出站压力范围为 2. 9~ 4. 8 MP a, 空, 当阀室压力从 4. 16M Pa下降到 0. 4M Pa后停止
1 100孔径 3次扩孔。 管道采用纤维素焊条焊接, 焊接方法为根焊一
次 ( E6010) , 填充焊 2次, 盖面焊 1次 ( E8010) ; 焊接 当日多云天气, 温度为 26~ 35 ∀ 。管道无损检测使 用 W ZP - IIG 型 内爬 行器 射线 探伤, 探 伤 机头 为 XXH - 2005型 X 射线 ( 内 透 ) , 检测评片结果为 合 格口 ( %级 ) , 同时, 用超声波进行 100% 复探, 评价 结果合格。泄漏点所在的 Q86桩 ~ Q 221桩水压试 验段长度为 22. 3 km, 泄漏点位于该段的 Q212桩。 水压试验压力为 7. 88 MP a, 稳压 4 h; 严密性试验压 力为 6. 3 M Pa, 稳压 24 h。试压 结果为无 泄漏、无 压降。
图 1 管道焊口开裂泄漏处的地理环境
管道施工单位资质均符合要求, 各个施工环节 均按要求 完成。定向 钻施 工机 具为 美国 产 VER MEER D200 ! 300 钻 机, 美国 SHARE W ELL 控 向 仪, 进 口威 猛 化 学 泥浆, 膨 润 钠土。管 道 规 格 为
1711 ! 18主管以及 189 ! 6光缆管。设计穿越深 度为 16. 8 m, 实际穿越深度为 16. 8 m, 设计入土角 为 10∃, 设计出土角为 8∃, 实际入土角为 9. 9∃、出土 角为 7. 4∃。主管钻为 175 导向孔, 700、 1 100、
煤灰 场 东 北 方 向 通 过, 在 管 道 折 点 桩 Q 211G ~ Q213G之间。穿越 处为 两个 鱼塘, 穿 越 距离 约为 770 m。在管 道施工进 行定向钻 时水塘内 有积水,
作者简介: 常兴, 高级工程师, 1971年生, 1994 年毕业于承德石油高等 专科学校 焊接工艺 及设备专 业, 现主要 从事天然 气工程建 设的管理 工 作。电话: 010 51586685。 E ma i:l gasbook@ 163. com
德州分输站
出站 温度