管道的管道前景

       管子、管子聯(lián)接件、閥門和設備上的進出接管間的聯(lián)接方法，由流體的性質(zhì)、壓力和溫度以及管子的材質(zhì)、尺寸和安裝場所等因素決定，主要有螺紋聯(lián)接、法蘭聯(lián)接、承插聯(lián)接和焊接等四種方法。

       螺紋聯(lián)接主要適用于小直徑管道。聯(lián)接時，一般要在螺紋聯(lián)接部分纏上氟塑料密封帶，或涂上厚漆、繞上麻絲等密封材料，以防止泄漏。在1.6兆帕以上壓力時，一般在管子端面加墊片密封。這種聯(lián)接方法簡單，可以拆卸重裝，但須在管道的適當?shù)胤桨惭b活接頭，以便于拆裝。

       法蘭聯(lián)接適用的管道直徑范圍較大。聯(lián)接時根據(jù)流體的性質(zhì)、壓力和溫度選用不同的法蘭和密封墊片，利用螺栓夾緊墊片保持密封，在需要經(jīng)常拆裝的管段處和管道與設備相聯(lián)接的地方，大都采用法蘭聯(lián)接。

       承插聯(lián)接主要用于鑄鐵管、混凝土管、陶土管及其聯(lián)接件之間的聯(lián)接，只適用于在低壓常溫條件下工作的給水、排水和煤氣管道。聯(lián)接時，一般在承插口的槽內(nèi)先填入麻絲、棉線或石棉繩，然后再用石棉水泥或鉛等材料填實，還可在承插口內(nèi)填入橡膠密封環(huán)，使其具有較好的柔性，容許管子有少量的移動。

       焊接聯(lián)接的強度和密封性最好，適用于各種管道，省工省料，但拆卸時必須切斷管子和管子聯(lián)接件。

       城市里的給水、排水、供熱、供煤氣的管道干線和長距離的輸油、氣管道大多敷設在地下，而工廠里的工藝管道為便于操作和維修，多敷設在地上。管道的通行、支承、坡度與排液排氣、補償、保溫與加熱、防腐與清洗、識別與涂漆和安全等，無論對于地上敷設還是地下敷設都是重要的問題。

       地面上的管道應盡量避免與道路、鐵路和航道交叉。在不能避免交叉時，交叉處跨越的高度也應能使行人和車船安全通過。地下的管道一般沿道路敷設，各種管道之間保持適當?shù)木嚯x，以便安裝和維修；供熱管道的表面有保溫層，敷設在地溝或保護管內(nèi)，應避免被土壓壞和使管子能膨脹移動。

       管道可能承受許多種外力的作用，包括本身的重量、流體作用在管端的推力、風雪載荷、土壤壓力、熱脹冷縮引起的熱應力、振動載荷和地震災害等。為了保證管道的強度和剛度，必須設置各種支(吊)架，如活動支架、固定支架、導向支架和彈簧支架等。支架的設置根據(jù)管道的直徑、材質(zhì)、管子壁厚和載荷等條件決定。固定支架用來分段控制管道的熱伸長，使膨脹節(jié)均勻工作；導向支架使管子僅作軸向移動，

       為了排除凝結水，蒸汽和其他含水的氣體管道應有一定的坡度，一般不小于千分之二。對于利用重力流動的地下排水管道，坡度不小于千分之五。蒸汽或其他含水的氣體管道在最低點設置排水管或疏水閥，某些氣體管道還設有氣水分離器，以便及時排去水液，防止管內(nèi)產(chǎn)生水擊和阻礙氣體流動。給水或其他液體管道在最高點設有排氣裝置，排除積存在管道內(nèi)的空氣或其他氣體，以防止氣阻造成運行失常。

       管道如不能自由地伸縮，就會產(chǎn)生巨大的附加應力。因此，在溫度變化較大的管道和需要有自由位移的常溫管道上，需要設置膨脹節(jié)，使管道的伸縮得到補償而消除附加應力的影響。

       對于蒸汽管道、高溫管道、低溫管道以及有防燙、防凍要求的管道，需要用保溫材料包覆在管道外面，防止管內(nèi)熱(冷)量的損失或產(chǎn)生凍結。對于某些高凝固點的液體管道，為防止液體太粘或凝固而影響輸送，還需要加熱和保溫。常用的保溫材料有水泥珍珠巖、玻璃棉、巖棉和石棉硅藻土等。

       為防止土壤的侵蝕，地下金屬管道表面應涂防銹漆或焦油、瀝青等防腐涂料，或用浸漬瀝青的玻璃布和麻布等包覆。埋在腐蝕性較強的低電阻土壤中的管道須設置陰極保護裝置，防止腐蝕。地面上的鋼鐵管道為防止大氣腐蝕，多在表面上涂覆以各種防銹漆。

       各種管道在使用前都應清洗干凈，某些管道還應定期清洗內(nèi)部。為了清洗方便，在管道上設置有過濾器或吹洗清掃孔。在長距離輸送石油和天然氣的管道上，須用清掃器定期清除管內(nèi)積存的污物，為此要設置專用的發(fā)送和接收清掃器的裝置。

       當管道種類較多時，為了便于操作和維修，在管道表面上涂以規(guī)定顏色的油漆，以資識別。例如，蒸汽管道用紅色，壓縮空氣管道用淺藍色等。

       為了保證管道安全運行和發(fā)生事故時及時制止事故擴大，除在管道上裝設檢測控制儀表和安全閥外，對某些重要管道還采取特殊安全措施，如在煤氣管道和長距離輸送石油和天然氣的管道上裝設事故泄壓閥或緊急截斷閥。它們在發(fā)生災害性事故時能自動及時地停止輸送，以減少災害損失。 1.壓力管道金屬材料的特點

       壓力管道涉及各行各業(yè)，對它的基本要求是“安全與使用”，安全為了使用，使用必須安全，使用還涉及經(jīng)濟問題，即投資省、使用年限長，這當然與很多因素有關。而材料是工程的基礎，首先要認識壓力管道金屬材料的特殊要求。壓力管道除承受載荷外，由于處在不同的環(huán)境、溫度和介質(zhì)下工作，還承受著特殊的考驗。

       （1）金屬材料在高溫下性能的變化

       ① 蠕變：鋼材在高溫下受外力作用時，隨著時間的延長，緩慢而連續(xù)產(chǎn)生塑性變形的現(xiàn)象，稱為蠕變。鋼材蠕變特征與溫度和應力有很大關系。溫度升高或應力增大，蠕變速度加快。例如，碳素鋼工作溫度超過～℃，合金鋼工作溫度超過～℃就會有蠕變。產(chǎn)生蠕變所需的應力低于試驗溫度鋼材的屈服強度。因此，對于高溫下長期工作的鍋爐、蒸汽管道、壓力容器所用鋼材應具有良好的抗蠕變性能，以防止因蠕變而產(chǎn)生大量變形導致結構破裂及造成爆炸等惡性事故。

       ② 球化和石墨化：在高溫作用下，碳鋼中的滲碳體由于獲得能量將發(fā)生遷移和聚集，形成晶粒粗大的滲碳體并夾雜于鐵素體中，其滲碳體會從片狀逐漸轉(zhuǎn)變成球狀，稱為球化。由于石墨強度極低，并以片狀出現(xiàn)，使材料強度大大降低，脆性增加，稱為材料的石墨化。碳鋼長期工作在℃以上環(huán)境時，就會發(fā)生石墨化，在大于℃更明顯。SH規(guī)定碳鋼最高使用溫度為℃，GB則規(guī)定碳鋼最高使用溫度為℃。

       ③ 熱疲勞性能 鋼材如果長期冷熱交替工作，那么材料內(nèi)部在溫差變化引起的熱應力作用下，會產(chǎn)生微小裂紋而不斷擴展，最后導致破裂。因此，在溫度起伏變化工作條件下的結構、管道應考慮鋼材的熱疲勞性能。

       ④ 材料的高溫氧化 金屬材料在高溫氧化性介質(zhì)環(huán)境中（如煙道）會被氧化而產(chǎn)生氧化皮，容易脆落。碳鋼處于℃的高溫氣體中易產(chǎn)生氧化皮而使金屬減薄。故燃氣、煙道等鋼管應限制在℃下工作。

       （2）金屬材料在低溫下的性能變化

       當環(huán)境溫度低于該材料的臨界溫度時，材料沖擊韌性會急劇降低，這一臨界溫度稱為材料的脆性轉(zhuǎn)變溫度。常用低溫沖擊韌性（沖擊功）來衡量材料的低溫韌性，在低溫下工作的管道，必須注意其低溫沖擊韌性。

       （3）管道在腐蝕環(huán)境下的性能變化

       石油化工、船舶、海上石油平臺等管道介質(zhì)，很多有腐蝕性，事實證明，金屬腐蝕的危害性十分普遍，而且也十分嚴重，腐蝕會造成直接或間接損失。例如，金屬的應力腐蝕、疲勞腐蝕和晶間腐蝕往往會造成災難性重大事故，金屬腐蝕會造成大量的金屬消耗，浪費大量資源。引起腐蝕的介質(zhì)主要有以下幾種。

       ① 氯化物 氯化物對碳素鋼的腐蝕基本上是均勻腐蝕，并伴隨氫脆發(fā)生，對不銹鋼的腐蝕是點腐蝕或晶間腐蝕。防止措施可選擇適宜的材料，如采用碳鋼-不銹鋼復合管材。

       ② 硫化物原油中硫化物多達多種，對金屬產(chǎn)生腐蝕的有硫化氫（H2S）、硫醇（R-SH）、硫醚（R-S-R）等。我國液化石油氣中H2S含量高，造成容器出現(xiàn)裂縫，有的投產(chǎn)天即發(fā)生貫穿裂紋，事后經(jīng)磁粉探傷，內(nèi)表面環(huán)縫共有條裂紋，球體外表面無裂紋，所以H2S含量高引起應力腐蝕應值得重視。日本焊接學會和高壓氣體安全協(xié)會規(guī)定：液化石油中H2S含量應控制在×-6以下，而我國液化石油氣中H2S含量平均為×-6，高出日本多倍。

       ③ 環(huán)烷酸 環(huán)烷酸是原油中帶來的有機物，當溫度超過℃時，開始發(fā)生腐蝕，～℃時腐蝕達到最大；當溫度超過℃，原油中的環(huán)烷酸已汽化完畢。L（CrNiMo2）不銹鋼材料是抗環(huán)烷酸腐蝕的有效材料，常用于高溫環(huán)烷酸腐蝕環(huán)境。

       2. 壓力管道金屬材料的選用

       ① 滿足操作條件的要求。首先應根據(jù)使用條件判斷該管道是否承受壓力，屬于哪一類壓力管道。不同類別的壓力管道因其重要性各異，發(fā)生事故帶來的危害程度不同，對材料的要求也不同。同時應考慮管道的使用環(huán)境和輸送的介質(zhì)以及介質(zhì)對管體的腐蝕程度。例如插入海底的鋼管樁，管體在浪濺區(qū)腐蝕速度為海底土中的6倍；潮差區(qū)腐蝕速度為海底土中的4倍。在選材及防腐蝕措施上應特別關注。

       ② 可加工性要求。材料應具有良好的加工性和焊接性。

       ③ 耐用又經(jīng)濟的要求 壓力管道，首先應安全耐用和經(jīng)濟。一臺設備、一批管道工程，在投資選材前，必要時進行可行性研究，即經(jīng)濟技術分析，擬選用的材料可制定數(shù)個方案，進行經(jīng)濟技術分析，有些材料初始投資略高，但是使用可靠，平時維修費用省；有的材料初始投資似乎省，但在運行中可靠性差，平時維修費用高，全壽命周期費用高。 早在年，美國石油學會（API）發(fā)布API-5L標準，最初只包括A、A、B三種鋼級，以后又發(fā)布了數(shù)次，見表4。表4 API發(fā)布的管線鋼級

       注：年API發(fā)布U、U標準，以后改為X、X。

       年以前，全世界使用X，大約在%，X、X均在%，小口徑成品油管線相當數(shù)量選用X鋼級，且多為電阻焊直管（ERW鋼管）。

       我國冶金行業(yè)在十余年來為發(fā)展管線鋼付出了極大的辛勞，目前正在全力攻關X寬板，上海寶山鋼鐵公司、武漢鋼鐵公司等X、X化學成分、力學性能分別列于表5～表9。表5 武鋼X卷板性能　表6 X級鋼管的力學性能　表7 X級鋼管彎曲性能檢測結果　表8 X級鋼管的夏比沖擊韌性　表9 高強度輸送管的夏比沖擊韌性

       我國在輸油管線上常用的管型有螺旋埋弧焊管（SSAW）、直縫埋弧焊管（LSAW）、電阻焊管（ERW）。直徑小于mm時則選用無縫鋼管。

       我國世紀年代末至年代，螺旋焊管廠迅速發(fā)展，原油管線幾乎全部采用螺旋焊鋼管，“西氣東輸”管線的一類地區(qū)也選用螺旋焊鋼管。螺旋焊鋼管的缺點是內(nèi)應力大、尺寸精度差，產(chǎn)生缺陷的概率高。據(jù)專家分析認為，應采用“兩條腿走路”的方針，一是對現(xiàn)有螺旋焊管廠積極進行技術改造，還是大有前途的；二是大力發(fā)展我國直縫埋弧焊管制管業(yè)。

       ERW鋼管具有外表光潔、尺寸精度高、價格較低等特點，在國內(nèi)外已廣泛應用。 我國的油氣資源大部分分布在東北和西北地區(qū)，而消費市場絕大部分在東南沿海和中南部的大中城市等人口密集地區(qū)，這種產(chǎn)銷市場的嚴重分離使油氣產(chǎn)品的輸送成為油氣資源開發(fā)和利用的最大障礙。管輸是突破這一障礙的最佳手段，與鐵路運輸相比，管道運輸是運量大、安全性更高、更經(jīng)濟的油氣產(chǎn)品輸送方式，其建設投資為鐵路的一半，運輸成本更只有三分之一。因此，我國政府已將“加強輸油氣管道建設，形成管道運輸網(wǎng)”的發(fā)展戰(zhàn)略列入了“十五”發(fā)展規(guī)劃。根據(jù)有關方面的規(guī)劃，未來年內(nèi)，我國將建成條油氣輸送管道，形成“兩縱、兩橫、四樞紐、五氣庫”，總長超過萬公里的油氣管輸格局。這預示著我國即將迎來油氣管道建設的高峰期。

       我國正在建設和計劃將要建設的重點天然氣管道工程有：西氣東輸工程，全長公里，總投資億元，年9月正式開工建設，年全線貫通；澀寧蘭輸氣管道工程，全長公里，已于年5月開工建設，已接近完工，天然氣已送到西寧；忠縣至武漢輸氣管道工程，全長公里，前期準備工作已獲得重大進展，在建的條隧道已有4條貫通；石家莊至涿州輸氣管道工程，全長公里，已于年5月開工建設，已完工；石家莊至邯鄲輸氣管道工程，全長約公里；陜西靖邊至北京輸氣工程復線；陜西靖邊至西安輸氣管道工程復線；陜甘寧至呼和浩特輸氣工程，全長公里；海南島天然氣管道工程，全長約公里；山東龍口至青島輸氣管道工程，全長約公里；中俄輸氣管道工程，中國境內(nèi)全長公里；廣東液化天然氣工程，招商引資工作已完成，計劃年建成。在建和將建的輸油管道有：蘭成渝成品油管道工程，全長公里，已于年5月開工建設；中俄輸油管道工程，中國境內(nèi)長約公里；中哈輸油管道工程，中國境內(nèi)長公里。此外，由廣東茂名至貴陽至昆明長達公里的成品油管線和鎮(zhèn)海至上海、南京的原油管線也即將開工建設。除主干線之外，大規(guī)模的城市輸氣管網(wǎng)建設也要同期配套進行。

       面對如此巨大的市場，如此難得的發(fā)展機遇，對管道施工技術提出了新的挑戰(zhàn)。在同樣輸量的情況下，建設一條高壓大口徑管道比平行建幾條低壓小口徑管道更為經(jīng)濟。例如一條輸送壓力為7.5MPa，直徑1 mm的輸氣管道可代替3條壓力5.5MPa，直徑1 mm的管道，但前者可節(jié)省投資%，節(jié)省鋼材%，因此，擴大管道的直徑已成為管道建設的科學技術進步的標志。在一定范圍內(nèi)提高輸送壓力可以增加經(jīng)濟效益。以直徑1 mm的輸氣管道為例，操作壓力從5.5MPa提高到7.5MPa，輸氣能力提高%，節(jié)約材料7%，投資降低%。計算表明，如能把輸氣管的工作壓力從7.5MPa，進一步提高到～MPa，輸氣能力將進一步增加～%。美國橫貫阿拉斯加的輸氣管道壓力高達.8MPa，輸油管道達到8.3MPa，是目前操作壓力最高的管道。

       管徑的增加和輸送壓力的提高，均要求管材有較高的強度。在保證可焊性和沖擊韌性的前提下，管材的強度有了很大提高。由于管道敷設完全依靠焊接工藝來完成，因此焊接質(zhì)量在很大程度上決定了工程質(zhì)量，焊接是管道施工的關鍵環(huán)節(jié)。而管材、焊材、焊接工藝以及焊接設備等是影響焊接質(zhì)量的關鍵因素。

       我國在年代初開始建設大口徑長輸管道，著名的“八三”管道會戰(zhàn)建設了大慶油田至鐵嶺、由鐵嶺至大連、由鐵嶺至秦皇島的輸油管道，解決了困擾大慶原油外輸問題。

       該管道設計管徑φmm，鋼材選用MnR，埋弧螺旋焊管，壁厚6～mm。焊接工藝方案為：手工電弧焊方法，向上焊操作工藝；焊材選用J、J焊條，焊前烘烤℃、1小時，φ3.2打底、φ4填充、蓋面；焊接電源采用旋轉(zhuǎn)直流弧焊機；坡口為°V型，根部單面焊雙面成型。

       東北“八三”會戰(zhàn)所建設的管道已運行了年，至今仍在服役，證明當年的工藝方案正確，并且施工質(zhì)量良好。

       年代初開始推廣手工向下焊工藝，同時研制開發(fā)了纖維素型和低氫型向下焊條。與傳統(tǒng)的向上焊工藝比較，向下焊具有速度快、質(zhì)量好，節(jié)省焊材等突出優(yōu)點，因此在管道環(huán)縫焊接中得到了廣泛的應用。

       年代初開始推廣自保護藥芯焊絲半自動手工焊，有效地克服了其他焊接工藝方法野外作業(yè)抗風能力差的缺點，同時也具有焊接效率高、質(zhì)量好且穩(wěn)定的特點，現(xiàn)成為管道環(huán)縫焊接的主要方式。

       管道全位置自動焊的應用已探索多年，現(xiàn)已有了突破性進展，成功地用西氣東輸管道工程，其效率、質(zhì)量更是其他焊接工藝所不能比的，這標志著我國油氣管道焊接技術已達到了較高水平。 2.1 管線鋼的發(fā)展歷史

       早期的管線鋼一直采用C、Mn、Si型的普通碳素鋼，在冶金上側(cè)重于性能，對化學成分沒有嚴格的規(guī)定。自年代開始，隨著輸油、氣管道輸送壓力和管徑的增大，開始采用低合金高強鋼（HSLA），主要以熱軋及正火狀態(tài)供貨。這類鋼的化學成分：C≤0.2%，合金元素≤3～5%。隨著管線鋼的進一步發(fā)展，到年代末年代初，美國石油組織在API 5LX和API 5LS標準中提出了微合金控軋鋼X、X、X三種鋼。這種鋼突破了傳統(tǒng)鋼的觀念，碳含量為0.1-0.%，在鋼中加入≤0.2%的Nb、V、Ti等合金元素，并通過控軋工藝使鋼的力學性能得到顯著改善。到年和年，API標準又相繼增加了X和X鋼，而后又開發(fā)了X管線鋼，碳含量降到0.-0.%，碳當量相應地降到0.以下，真正出現(xiàn)了現(xiàn)代意義上的多元微合金化控軋控冷鋼。

       我國管線鋼的應用和起步較晚，過去已鋪設的油、氣管線大部分采用Q和Mn鋼。“六五”期間，我國開始按照API標準研制X、X管線鋼，并成功地與進口鋼管一起用于管線敷設。年代初寶鋼、武鋼又相繼開發(fā)了高強高韌性的X管線鋼，并在澀寧蘭管道工程上得到成功應用。

       2.2 管線鋼的主要力學性能

       管線鋼的主要力學性能為強度、韌性和環(huán)境介質(zhì)下的力學性能。

       鋼的抗拉強度和屈服強度是由鋼的化學成分和軋制工藝所決定的。輸氣管線選材時，應選用屈服強度較高的鋼種，以減少鋼的用量。但并非屈服強度越高越好。屈服強度太高會降低鋼的韌性。選鋼種時還應考慮鋼的屈服強度與抗拉強度的比例關系—屈強比，用以保證制管成型質(zhì)量和焊接性能。

       鋼在經(jīng)反復拉伸壓縮后，力學性能會發(fā)生變化，強度降低，嚴重的降低%，即包申格效應。在定購制管用鋼板時必須考慮這一因素。可采取在該級別鋼的最小屈服強度的基礎上提高-MPa。

       鋼材的斷裂韌性與化學成分、合金元素、熱處理工藝、材料厚度和方向性有關。應盡可能降低鋼中C、S、P的含量，適當添加V、Nb、Ti、Ni等合金元素，采用控制軋制、控制冷卻等工藝，使鋼的純度提高，材質(zhì)均勻，晶粒細化，可提高鋼韌性。采取方法多為降C增Mn。

       管線鋼在含硫化氫的油、氣環(huán)境中，因腐蝕產(chǎn)生的氫侵入鋼內(nèi)而產(chǎn)生氫致裂紋開裂。因此輸送酸性油、氣管線鋼應該具有低的含硫量，進行有效的非金屬夾雜物形態(tài)控制和減少顯微成份偏析。管線鋼的硬度值對HIC也有重要的影響，為防止鋼中氫致裂紋，一般認為應將硬度控制在HV以下。

       2.3 管線鋼的焊接性

       隨著管線鋼碳當量的降低，焊接氫致裂紋敏感性降低，為避免產(chǎn)生裂紋所需的工藝措施減少，焊接熱影響區(qū)的性能損害程度降低。但由于焊接時管線鋼經(jīng)歷著一系列復雜的非平衡的物理化學過程，因而可能在焊接區(qū)造成缺陷，或使接頭性能下降，主要是焊接裂紋問題和焊接熱影響區(qū)脆化問題。

       管線鋼由于碳含量低，淬硬傾向減小，冷裂紋傾向降低。但隨著強度級別的提高，板厚的加大，仍然具有一定的冷裂紋傾向。在現(xiàn)場焊接時由于常采用纖維素焊條、自保護藥芯焊絲等含氫量高的焊材，線能量小，冷卻速度快，會增加冷裂紋的敏感性，需要采取必要的焊接措施，如焊前預熱等。

       焊接熱影響區(qū)脆化往往是造成管線發(fā)生斷裂，誘發(fā)災難性事故的根源。出現(xiàn)局部脆化主要有兩個區(qū)域，即熱影響區(qū)粗晶區(qū)脆化，是由于過熱區(qū)的晶粒過分長大以及形成的不良組織引起的，多層焊時粗晶區(qū)再臨界脆化，即前焊道的粗晶區(qū)受后續(xù)焊道的兩相區(qū)的再次加熱引起的。這可以通過在鋼中加入一定量的Ti、Nb微合金化元素和控制焊后冷卻速度獲得合適的t8/5來改善韌性。

       2.4 西氣東輸管道工程用鋼管

       西氣東輸管道工程用鋼管為X等級管線鋼，規(guī)格為Φ1 mm×.6～.2mm，其中螺旋焊管約占%，直縫埋弧焊管約占%，管線鋼用量約萬噸。

       X管線鋼除了含Nb、V、Ti外，還加入了少量的Ni、Cr、Cu和Mo，使鐵素體的形成推遲到更低的溫度，有利于形成針狀鐵素體和下貝氏體。因此X管線鋼本質(zhì)上是一種針狀鐵素體型的高強、高韌性管線鋼。鋼管的化學成分及力學性能見表1和表2。 現(xiàn)場焊接的特點

       由于發(fā)現(xiàn)和開采的油氣田地處邊遠地區(qū)，地理、氣候、地質(zhì)條件惡劣，社會依托條件較差，給施工帶來很多困難，尤其低溫帶來的麻煩最大。

       現(xiàn)場焊接時，采用對口器進行管口組對。為了提高效率，一般是在對好的管口下放置基礎梁木或土堆，在對前一個對接口進行焊接的同時，開始下一個對接準備工作。這將產(chǎn)生較大的附加應力。同時由于鋼管熱脹冷縮的影響，在碰死口時最容易因附加應力而出問題。

       現(xiàn)場焊接位置為管水平固定或傾斜固定對接，包括平焊、立焊、仰焊、橫焊等焊接位置。所以對焊工的操作技術提出了更高、更嚴的要求。

       當今管道工業(yè)要求管道有較高的輸送壓力和較大的管線直徑并保證其安全運行。為適應管線鋼的高強化、高韌化、管徑的大型化和管壁的厚壁化出現(xiàn)了多種焊接方法、焊接材料和焊接工藝。

       管道施工焊接方法

       國外管道焊接施工經(jīng)歷了手工焊和自動焊的發(fā)展歷程。手工焊主要為纖維素焊條下向焊和低氫焊條下向焊。在管道自動焊方面，有前蘇聯(lián)研制的管道閃光對焊機，其在前蘇聯(lián)時期累計焊接大口徑管道數(shù)萬公里。它的顯著特點就是效率高，對環(huán)境的適應能力很強。美國CRC公司研制的CRC多頭氣體保護管道自動焊接系統(tǒng)，由管端坡口機、內(nèi)對口器與內(nèi)焊機組合系統(tǒng)、外焊機三大部分組成。到目前為止，已在世界范圍內(nèi)累計焊接管道長度超過km。法國、前蘇聯(lián)等其他國家也都研究應用了類似的管道內(nèi)外自動焊技術，此種技術方向已成為當今世界大口徑管道自動焊技術主流。

       我國鋼質(zhì)管道環(huán)縫焊接技術經(jīng)歷了幾次大的變革，年代采用傳統(tǒng)焊接方法，低氫型焊條手工電弧焊上向焊技術，年代推廣手工電弧焊下向焊技術，為纖維素焊條和低氫型焊條下向焊，年代應用自保護藥芯焊絲半自動焊技術，到今天開始全面推廣全位置自動焊技術。

       手工電弧焊包括纖維素焊條和低氫焊條的應用。手工電弧焊上向焊技術是我國以往管道施工中的主要焊接方法，其特點為管口組對間隙較大，焊接過程中采用息弧操作法完成，每層焊層厚度較大，焊接效率低。手工電弧焊下向焊是年代從國外引進的焊接技術，其特點為管口組對間隙小，焊接過程中采用大電流、多層、快速焊的操作方法來完成，適合于流水作業(yè)，焊接效率較高。由于每層焊層厚度較薄，通過后面焊層對前面焊層的熱處理作用可提高環(huán)焊接頭的韌性。手工電弧焊方法靈活簡便、適應性強，其下向焊和上向焊兩種方法的有機結合及纖維素焊條良好的根焊適應性在很多場合下仍是自動焊方法所不能代替的。

       自保護藥芯焊絲半自動焊技術是世紀年代開始應用到管道施工中的，主要用來填充和蓋面。其特點為熔敷效率高，全位置成形好，環(huán)境適應能力強，焊工易于掌握，是管道施工的一種重要焊接工藝方法。

       隨著管道建設用鋼管強度等級的提高，管徑和壁厚的增大，在管道施工中逐漸開始應用自動焊技術。管道自動焊技術由于焊接效率高，勞動強度小，焊接過程受人為因素影響小等優(yōu)勢，在大口徑、厚壁管道建設的應用中具有很大潛力。但我國的管道自動焊接技術正處于起步階段，根部自動焊問題尚未解決，管端坡口整形機等配套設施尚未成熟，這些都限制了自動焊技術的大規(guī)模應用。 長期管內(nèi)的油泥、銹垢固化造成原管徑變小；

       長期的管內(nèi)淤泥沉淀產(chǎn)生硫化氫氣體造成環(huán)境污染并易引起燃爆；

       廢水中的酸、堿物質(zhì)易對管道壁產(chǎn)生腐蝕；管道內(nèi)的異物不定期的清除造成管道堵塞； 1、化學清洗：化學清洗管道是采用化學藥劑，對管道進行臨時的改造，用臨時管道和循環(huán)泵站從管道的兩頭進行循環(huán)化學清洗。該技術具有靈活性強，對管道形狀無要求，速度快，清洗徹底等特點。

       2、高壓水清洗：采用Mpa以上的高壓水射流，對管道內(nèi)表面污垢進行高壓水射流剝離清洗。該技術主要用于短距離管道，并且管道直徑必須大于cm以上。該技術具有速度快，成本低等特點。

       3、PIG清管：PIG工業(yè)清管技術是依靠泵推動流體產(chǎn)生的推動力驅(qū)動PIG（清管器）在管內(nèi)向前推動，將堆積在管線內(nèi)的污垢排出管外，從而達到清洗的目的。該技術被廣泛用于各類工藝管道、油田輸油輸汽管道等清洗工程，特別是對于長距離輸送流體的管道清洗，具有其他技術無法替代的優(yōu)勢。

中國-中亞天然氣管道的修建歷史

       年6月，在胡錦濤主席訪問哈薩克斯坦時簽署了盡快完成此項目的意向協(xié)議。 哈薩克斯坦國家石油天然氣公司與中國石油隨后開始了輸氣管道項目可行性研究，與此同時，中國與其他中亞國家繼續(xù)進行協(xié)商。

       年4月3日，中國與土庫曼斯坦簽署了關于輸氣管道建設與長期天然氣供應的框架協(xié)議。年6月，土庫曼斯坦總統(tǒng)古爾班古雷·別爾德穆罕默多夫在訪問中國期間簽署了加速該天然氣管道項目建設的協(xié)議。 7月，土庫曼斯坦正式加入原有中哈石油管道。

       年月8日，哈薩克斯坦石油公司KazMunayGas與中國石油天然氣集團公司簽署關于未來管道建設的原則性協(xié)議。

       年8月日，全長公里的土庫曼斯坦段開工建設。 烏茲別克斯坦段的建設于年6月日開工。 哈薩克斯坦段亦于年7月9日開工建設并于年7月完成一期工程。

       年月日，胡錦濤在訪問哈薩克斯坦期間，該段宣布竣工。

       年月日，管道全線通氣儀式在土庫曼斯坦阿姆河右岸巴哥德雷合同區(qū)第一天然氣處理廠舉行。中國國家主席胡錦濤同土庫曼斯坦總統(tǒng)別爾德穆哈梅多夫、哈薩克斯坦總統(tǒng)納扎爾巴耶夫、烏茲別克斯坦總統(tǒng)卡里莫夫共同出席通氣儀式。

PE管材的發(fā)展歷史你怎么看

       年英國ICI公司首先發(fā)現(xiàn)了PE發(fā)展至今，PE管材是由多種工藝方法生產(chǎn)的，具有多種結構和特性及多種用途的系列品種的樹脂，已經(jīng)占世界合成樹脂產(chǎn)量的三分之一，居第一位。第二次世界大戰(zhàn)時期，PE管的用途由于銅與鋼材的短缺，國外開始在燃氣輸配等領域使用塑料管。同時隨著時間的推移，和各種塑料管道性能的對比使用聚乙烯管顯著上升;時至今日，在燃氣領域，無論是對于新鋪設或舊管道的修復和更新，聚乙烯管都是主要的選擇之一。

       歐洲的PE燃氣管道 普及率極高，如英國、丹麥等國均超過%，法國年新敷設燃氣管道幾乎%采用聚乙烯管道。早在年，在慕尼黑召開的國際煤聯(lián) (IGU)配氣委員會會議，委員們一致認為采用聚乙烯(PE)埋地燃氣管道質(zhì)量可靠，運行安全，維護簡便，費用經(jīng)濟。我國是從年代初期開始聚乙烯燃氣管的研究工作，最早使用聚乙烯管輸送城鎮(zhèn)燃氣是年在上海。

管道運輸?shù)南嚓P新聞

       從年8月3日的“八三會戰(zhàn)”開始，中國石油天然氣管道局就伴隨著中國管道運輸業(yè)的誕生、發(fā)展，從稚嫩走向成熟，成長壯大為我國管道建設的主力軍。管道運輸業(yè)從大慶起步

       為解決大慶原油外輸困難，緩解東三省以及華北十分緊張的動力燃料問題，年，黨中央決定搶建東北輸油管道。建設長距離、大口徑的輸油管道在我國尚屬首創(chuàng)，一系列技術問題均無章可循，材料設備必須從零開始。靠人拉肩扛和氣吞山河的軍民大會戰(zhàn)，完成了北起黑龍江大慶、南達遼寧撫順的中國第一條千里油龍的建設。

       年9月，管道建設者又完成了大慶至鐵嶺、鐵嶺至大連、鐵嶺至秦皇島、撫順至四平、撫順至鞍山、盤山到錦西和中朝輸油管道，這8條管道，編織成了東北輸油管網(wǎng)。

       正當東北管網(wǎng)緊張地建設之中，籌備成立統(tǒng)一建設和管理管道的職能機關———管道局的工作，也在緊鑼密鼓地進行。年4月日，中國石油天然氣管道局在河北廊坊誕生。這就意味著，繼鐵路、海運、公路、航空之后，一個新興的運輸行業(yè)———管道運輸業(yè)的興起。今天的奮斗結出碩果

       隨著國家進行西部大開發(fā)，管道局又把目光投在了西部。

       年建設新疆塔里木第一條輪南到庫爾勒輸油管道，承建我國第一條長距離、大口徑沙漠管道，緊接著是鄯烏天然氣管道、庫鄯輸油管道。年3月陜京天然氣管道開工，然后是澀寧蘭、蘭成渝、陜京二線、忠武管道……

       年7月，全長公里的西氣東輸工程正式開工了。管道局全方位參與了西氣東輸工程建設，并創(chuàng)造了多項中國管道的新紀錄。連通陜京二線與西氣東輸?shù)募綄幹Ч艿馈陌⒗娇诘姜毶阶拥妮斢凸艿溃约翱傞L近公里的西部管道工程，正在如火如荼的建設之中。

       回顧管道局的發(fā)展史，更不應該忘記他們走出國門、開發(fā)國際市場的歷史。從年伊拉克公里水管道的勞務輸出開始，到年突尼斯公里天然氣管道項目，年蘇丹1/2/4區(qū)公里原油管道項目，為管道局在國際上贏得了信譽。

       年開始，管道局將國際市場開發(fā)納入企業(yè)的發(fā)展規(guī)劃，制定了國際市場開發(fā)戰(zhàn)略。

       他們設立了蘇丹、利比亞、阿聯(lián)酋、伊拉克、印尼、委內(nèi)瑞拉和哈薩克斯坦等7個辦事處。分別成立了蘇丹工程項目部、監(jiān)理項目部，利比亞工程項目部，哈薩克斯坦工程項目部。新戰(zhàn)略將打造響亮品牌

       新的時期，管道局確立了“創(chuàng)新思維，實現(xiàn)超越，爭雄國內(nèi)，走向世界”的企業(yè)精神，并將企業(yè)重新進行了定位：代表國家的先進水平、引領行業(yè)技術進步、具有國際馳名品牌的管道工程專業(yè)化公司。

       在發(fā)展戰(zhàn)略指導思想上，管道局實現(xiàn)了由國內(nèi)重點工程建設為主向國內(nèi)重點工程和國際工程并重轉(zhuǎn)變，由施工型工程公司向施工加管理型工程公司轉(zhuǎn)變。他們站在管道事業(yè)持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略高度，提出了“布網(wǎng)（建管道網(wǎng)絡）、建庫（參與國家地下儲備庫建設）、進城（加強城市燃氣建設）、下海（開發(fā)海洋管道）”的發(fā)展方向，確立了打造世界馳名的管道專業(yè)化公司的宏偉目標。

PVC管的發(fā)展歷史

       年開始，一批有實力的企業(yè)，開始消化吸收國外歐式型材的技術精華，研制出自己的門窗系列，成為國內(nèi)塑料門窗的主導，推動門窗的技術更新和發(fā)展，也使整個行業(yè)得到了空前的發(fā)展和高速增長。進入產(chǎn)品成熟期后，也即從年起，許多弊端開始反應出來，過高的利潤率導致盲目投資過多，使行業(yè)綜合產(chǎn)能近萬噸，遠高于市場需求；很多新進入的投資者沒有從產(chǎn)品創(chuàng)新、技術創(chuàng)新入手，而是簡單模仿，甚至偷工減料，假冒偽劣，行業(yè)市場競爭處于非健康狀態(tài)。原料市場價格不斷上揚，加劇這種非健康的競爭，使部分企業(yè)經(jīng)營處于困境，出現(xiàn)停產(chǎn)或半停產(chǎn)狀態(tài)。

       PVC型材行業(yè)的現(xiàn)狀

       這個行業(yè)內(nèi)也存在著生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量多（近家）， 產(chǎn)量小產(chǎn)能大（萬噸），需求小（年全國型材銷售萬噸），產(chǎn)能不能完全發(fā)揮的矛盾，年產(chǎn)超過2萬噸的企業(yè)不到家，產(chǎn)品質(zhì)量水平參差不齊，劣質(zhì)產(chǎn)品仍然有市場，行業(yè)質(zhì)量技術標準過低，不利于技術進步，導致替代品鋁材卷土重來。高檔市場（%）被外國品牌占據(jù)，中低檔市場無利可圖、競爭激烈，最終格局尚未形成。

       從工廠分布來看，在家型材生產(chǎn)廠家中，東南地區(qū)%，山東%， 中部地區(qū)%， 東北地區(qū)%，西部地區(qū)%。從產(chǎn)能的分部來看年全國產(chǎn)能萬噸，山東地區(qū)9%，中部地區(qū)1%，東北地區(qū)%，西部地區(qū)7%， 東南地區(qū)%。

       PVC管材行業(yè)的現(xiàn)狀

       作為科技發(fā)展的產(chǎn)物之一，PVC管材在日常生活中觸目可及。在歐洲，年－年塑料管的增長率為8%，年產(chǎn)量達萬噸，其中PVC管占%。美國年塑料管產(chǎn)量為萬噸，年產(chǎn)量約萬噸，其中，PVC管占%。而中國的第一根UPVV擴口管材是于年在沈陽塑料廠誕生的，此后，中國大陸具備了PVC給、排水管的生產(chǎn)能力。二十世紀年代后期是中國大陸PVC管道的高速發(fā)展時期。期間一些年產(chǎn)能在5萬噸以上的工廠陸續(xù)建成投產(chǎn)，萬噸以上生產(chǎn)規(guī)模的PVC管道工廠達多家。塑料管道的年生產(chǎn)能力為萬噸。 PVC管道憑借其自重輕，耐腐蝕，耐壓強度高，安全方便等特點受到了工程界的一直好評。近些年來，在國內(nèi)經(jīng)濟快速發(fā)展的拉動下，我國PVC管道發(fā)展十分迅速。

       行業(yè)分析師指出：受PVC完善的配套產(chǎn)業(yè)鏈以及國產(chǎn)原料支撐，年PVC管道產(chǎn)量占到了總量的%。近些年，PVC管道市場受到各種因素的影響其市場份額在不斷的下降。而PVC管道市場份額下降主要有三大方面：

       一是：PVC管道市場受到PE、PPR等其他塑料管道的沖擊，被搶占了一定的市場份額;

       二是：含鉛穩(wěn)定劑在與食品類產(chǎn)品接觸的PVC管材中的禁用，對PVC管道的發(fā)展有一定的負面影響;

       三是：當前，PVC管道發(fā)展處于高速發(fā)展期，行業(yè)產(chǎn)能不斷擴張，很多中小型企業(yè)為搶占市場，降低成本，在配方中大量填充碳酸鈣，以次充好，影響了PVC管道整個行業(yè)的形象，直接影響了PVC市場份額，加速了PVC市場份額的流失。

       但整體來看，雖然PVC管道份額在減少，但仍占據(jù)著塑料管道市場的霸主地位。并且塑料管道行業(yè)的誘人前景，仍是帶動PVC管道行業(yè)發(fā)展的一大亮點。

       據(jù)《-年中國化工管道市場分析及投資策略研究報告》顯示：當前，國內(nèi)PVC管道中小企業(yè)加工能力主要集中在PVC排水管。“十二五”期間房屋建筑與市政工程仍提供穩(wěn)定內(nèi)需，將拉動PVC排水管的市場需求增長。未來一段時間內(nèi)，PVC管道市場需求量仍然會受到建設需求拉動而不斷的增長，尤其是在一大批保障房建設完工的到來。但值得注意的是PVC管道企業(yè)還應該結合實際情況對產(chǎn)品結構進行調(diào)整，以環(huán)保和質(zhì)量為核心重點開發(fā)符合市場需求的建材產(chǎn)品，這樣才能在塑料管道市場上立與不敗之地。 從上個世紀年代初，國家大力推廣應用upvc管，并制定了一系列的政策、制度、標準，也積累了不少經(jīng)驗。發(fā)展到今天，已經(jīng)具備了完善的產(chǎn)品標準、檢測方法標準及檢測手段、施工工程技術規(guī)范等，從而統(tǒng)一了產(chǎn)品的規(guī)格尺寸和質(zhì)量指標，實現(xiàn)了產(chǎn)品的互換性。這說明了pvc給水管道的發(fā)展已經(jīng)進入了成熟期，產(chǎn)品質(zhì)量和施工質(zhì)量均有了保障，從而保證了pvc給水管道的使用效果。

       而給水用pe管材的國際標準（ISO）直到年才正式發(fā)布。我國于年參照ISO編寫了國家標準GB/T，并在年發(fā)布實施，但至今pe管件的標準、工程技術規(guī)范等仍在繼續(xù)完善之中。這說明國內(nèi)pe管材質(zhì)量還未穩(wěn)定，管材管件配套未完善，因而無法確保生產(chǎn)、施工中的質(zhì)量。 中國塑料管道生產(chǎn)能力達萬噸，主要有PVC、PE和PP－R管道三大類，其中PVC管道是市場份額最大的塑料管道，占塑料管道近%的份額。PVC管材生產(chǎn)線余條。年生產(chǎn)能力萬噸以上，年PVC管道（管件）年產(chǎn)量達多萬噸。在塑料管道中，PVC的份額為%， PE占%， PP－R占4%， 其它占1%。

       雖然PVC管道的快速發(fā)展吸引眾多企業(yè)進入這個行業(yè)投資，但在國內(nèi)生產(chǎn)眾多廠家（多家）中，年產(chǎn)能力在1萬噸的僅有多家，年產(chǎn)3萬噸以上的企業(yè)為多家并擁有行業(yè)%的產(chǎn)量。

       整體而言，國內(nèi)小口徑、低附加值的管道企業(yè)多，大口徑、高技術含量的企業(yè)少。

       國內(nèi)部分生產(chǎn)廠家的產(chǎn)能分別是：華亞塑膠：萬噸、河北寶碩：8萬噸、國風集團：8萬噸、中材管道：6.5萬噸、浙江永高：4.5萬噸、福建亞通：4萬噸、湖北凱樂：4萬噸、廣東顧地：3萬噸、沈陽久利：3萬噸。－年PVC管道的產(chǎn)量。

       但是，PVC管材的加工能力分布存在結構性不合理。中小企業(yè)加工能力主要集中在PVC排水管，同時大量的非標管仍充斥市場，導致市場競爭無序而混亂。

       在一些傳統(tǒng)的PVC塑料管道領域，PE和PP－R的替代勢頭明顯。其他品種對市場份額的蠶食以及含鉛穩(wěn)定劑在與食品類產(chǎn)品接觸的PVC管材中的禁用，對PVC管道的發(fā)展又會起到一定的負面影響。特別是PVC原料一般占去總成本的-%， 主原料PVC價格的變動對企業(yè)影響顯著，年后，產(chǎn)能擴張、市場競爭加劇，價格下跌，PVC原料價格上漲，行業(yè)利潤下降。很多中小型企業(yè)偷工減料以次充好，舉步維艱維持生存。PVC管材本身對運輸裝載空間浪費大，加上新的道路交通法規(guī)的出臺，進一步提高了運輸成本。