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摘要:在社会的不断发展的背景下,对于石油以及天然气的开发力度也正在逐渐的得到加强,我国是幅员辽阔的人口大国,故此,这一基本现状决定了对于石油天然气在长输管道方面的发展,长输管道是随着世界油气田的发展而渐渐兴起的一种新的运输方式,其自身的特点使得长输管道在当今的发展中有着重要的作用,在我国当前的石油天然气的长输管道项目设计质量管理的过程中有着一些现实的问题出现。本文主要就当前在石油天然气的管道项目设计质量管理方面的问题进行深入的分析探究,希望能够对此领域的发展起到一定的促进作用。
关键词:长输管道;工程设计;质量控制措施
引言
管道运输已有近一百多年的发展历史。我国的管道运输发展较早却比较缓慢,20 世纪 50 年代后基本没太多发展,经过几十年的发展,初步形成了东北、华北、华东输油管网及西南输气管网、西北一带油气管网已初具规模。
本设计的控制系统主要完成长距离输油首站、中间站、末站的工艺设计,包括收油、加压、加热,具体工艺包括正输流程、反输流程、清管、加热、加压等。其中需要实时检测管道中油的压力、温度、流量,以及加热蒸汽的流量、温度。将以上数据采集到当地控制器并进行处理,站控系统将生成相应的联锁控制策略。另外,站控PLC 与总控制中心实时通讯,站控如果检测到有故障发生并通知控制中心,总控制中心快速做出保护预案,协调控制上下站动作,完成相应的保护。
1 长输管道施工的特点
长输管道施上有其与其他工程建设项目所不同的特点:管道工程量大,线路长长输管道施工:具有跨地区、高强度、移动性、无依托等特点.这导致长输管道施工和其他施工项目相比较工程量比较大。管道线路长。途径省市多,各地对建管线的认识不一样,征地和工农关系是一个难点。多点施工的信息传递困难,组织协调工作难度大 传统的建设项目,管理人员全部集中在现场,通过每月的计划会,每周的调度会。高峰期每天有协调会,使整个管理系统运转顺畅,当天问题当天解决。但管道程在几百或上千公里同时开工,传统的管理模式和管理手段都不适用,如现场地质条件发生变化,或者出现大的方案变更,必须立即处理。物流配送难度大。管材就要数万吨,还有大量设备和其他材料,管道施工与其他工程不同,其他项目的物资都集中到一个地方,而管道的物资必须分配到全线近千公里,这些物资必须通过火车运输到各中心站。再用汽车运输到施工作业带,需经过不同车型多次倒运。特殊的施工问题和突发事件处理难。管道施工都在野外,远离城市。偏远施工现场的事故,运输途中的设备、人员安长输管道被称为国家血管,在国家能源战略中起到了至关重要的作用。近年是长输管道建设的高峰期,数条大的长输管道都在设计建设当中。长输管道设计是安排管道工程建设和组织施工的主要依据。设计质量对于工程质量、建设周期以及项目建成投产后的经济效益、环境效益和社会效益等方面起着决定性作用。
2 长输管道设计质量目标
伴随着管道建设高峰的到来,与之不相适应的是,长输管道的设计质量却没有跟上时代的步伐,甚至有下滑的趋势。主要表现在:专业间结合不够造成的图纸错、漏、碰、缺问题;设计图纸对现场实际情况不符造成的施工困难问题;开具的设备材料等与实际有出入,影响设备材料采办的问题;设计产品缺乏人性化考虑等问题。长输管道项目具有地域性复杂、技术含量高、线路长、工程量大、投资高等特殊性,为确保长输管道项目圆满地完成,向业主交付技术先进适用,符合合同、法规和技术标准的设计成果,这就需要在长输管道建设全周期内采取可靠、可行的质量控制措施全和医疗保障受到极大限制,缺乏对突发事件的应变能力和条件。
3 管线强度的计算
3.1 管线应力及强度理论
材料的强度理论有以下四种:a.最大主应力理论,该理论认为材料的失效或破坏,只取决于绝对值最大的主应力;b.最大变形理论,该理论认为材料的实效或破坏,取决于最大变形值,对于管子,即为承受内压的最大拉伸形变值;c.最大剪应力理论,该理论认为材料的失效或破坏,取决于最大剪应力;d.变形能强度理论,该理论认为材料失效或破坏,取决于单位体积的变形所积成的位能值。
3.2 管子壁厚的计算
最大剪应力理论和变形能强度理論,能较好的符合塑性材料破坏的情况,因此可以用来计算管子的厚度,世界上大多数的国家都采用按照最大剪应力理论推导的管子理论来计算壁厚,我们只需计算是一定强度条件下确定的承受内压的最小壁厚,再考虑制造工艺、焊接工艺以及其他一些外部因素,得到计算直管壁厚的计算公式为:
4 管材的选择
从管材的强度看,主要考虑管材的屈服强度,目前S415、S450、S480等钢种的管材强度都有很大的提升;从管材的韧性考虑,主要是控制原始裂纹的产生和防止脆性断裂,通常钢材中碳、硅、锰等元素的含量会影响管件的韧性,因此应控制钢材中这些元素的含量;可焊性也是选择钢材是的一个重要因素,管子在现场易于用经济的方法焊接而不产生有害的缺陷是衡量管材可焊性的重要标志,通常钛、钒等元素有利于提高钢材的强度,改善钢的焊接性能,而硫元素不仅降低钢的焊接性能,还会使焊缝产生热裂纹和气孔等缺陷。
5 管道设计意义
(1)合理的管道设计能够节省钢材用量,提高管道使用寿命,节约大量的资金,极大的降低集输系统的生产成本。
(2)能够提高油气管线输送的效率,降低管输能耗,提高管道运行的弹性,保障管道经济运行。
(3)优化管道设计,采用先进成熟的设计技术和材料,可确保管道安全运行。
4 长输管道设计质量控制的对策
针对长输管道设计过程中产生的质量问题,首先,应该对设计项目进行分析,确定该设计项目最终需要达到的质量目标;其次,建立设计项目组的组织机构,明确各个角色的质量职责,从而参照公司的质量管理体系,确定出各部门、专业之间的分工与对接。第三,当项目进入设计阶段以后,设计、校对、审核、审定人员应做好本专业的质量控制工作,同时项目经理与各部门负责人应协助完成质量控制工作。最后,在设计文件完成以后,应做好设计的评审和确认工作。而当项目进入到施工阶段以后,相关的设计人员应做好项目的现场服务工作。
4.1 项目策划
项目策划,即从项目的质量目标、项目管理要求、工程概况、设计范围、分工、设计依据与原则、项目组织机构,各级负责人,设校审人员、进度计划和重要时间节点、项目应采用的规范、标准、设计委托书、设计基础资料等各个方面入手,为项目的顺利实施做准备。
4.2 设计内部的沟通与衔接
设计各专业之间的信息和资料的传递,把上游的专业资料及时提交给下游专业。根据长输管道设计工作任务量较大的特点,避免在上游专业耽误计划进度时间后,造成下游专业的设计因时间进度的制约限制,而无法保证设计质量。下游专业按上游专业提出的资料完成设计后,需要进行设计文件的会签,会签是设计过程中一道极为关键的程序,是保证设计质量的重要措施。
4.3 项目质量控制
做好项目的质量控制,应落实责任主体的责任,明确各设计人员、管理人员的工作职责。
4.4 设计输入的适宜性和完整性
设计输入的质量理论上讲直接影响长输管道设计产品的质量。涉及的线路长、地域广、专业多,如果没有详细的输入文件,设计人员不清楚设计目标,设计质量将难以保证。因此,
长输管道设计应加强设计输入组织评审。
5 结语
总的来说,在天然气长输管道施工中,首先要建立工程质量监控体系,对关键施工程序应严格控制、层层把关,只有这样,施工质量才能满足天然气长输管道的经济性、可靠性的要求。
参考文献:
[1] 金玮.天然气管道安全管理的初探[J].华北国土资源,2009,(03)
[2] 王江涛,王和平.浅谈工程设计质量对工程造价的影响[J].科技信息.2010(03)
[3] 秦雷杰,何勇.浅淡建筑工程设计方案优化的途径[J].沿海企业与科技.2009(07)
(作者单位:辽河油田建设有限公司)
关键词:长输管道;工程设计;质量控制措施
引言
管道运输已有近一百多年的发展历史。我国的管道运输发展较早却比较缓慢,20 世纪 50 年代后基本没太多发展,经过几十年的发展,初步形成了东北、华北、华东输油管网及西南输气管网、西北一带油气管网已初具规模。
本设计的控制系统主要完成长距离输油首站、中间站、末站的工艺设计,包括收油、加压、加热,具体工艺包括正输流程、反输流程、清管、加热、加压等。其中需要实时检测管道中油的压力、温度、流量,以及加热蒸汽的流量、温度。将以上数据采集到当地控制器并进行处理,站控系统将生成相应的联锁控制策略。另外,站控PLC 与总控制中心实时通讯,站控如果检测到有故障发生并通知控制中心,总控制中心快速做出保护预案,协调控制上下站动作,完成相应的保护。
1 长输管道施工的特点
长输管道施上有其与其他工程建设项目所不同的特点:管道工程量大,线路长长输管道施工:具有跨地区、高强度、移动性、无依托等特点.这导致长输管道施工和其他施工项目相比较工程量比较大。管道线路长。途径省市多,各地对建管线的认识不一样,征地和工农关系是一个难点。多点施工的信息传递困难,组织协调工作难度大 传统的建设项目,管理人员全部集中在现场,通过每月的计划会,每周的调度会。高峰期每天有协调会,使整个管理系统运转顺畅,当天问题当天解决。但管道程在几百或上千公里同时开工,传统的管理模式和管理手段都不适用,如现场地质条件发生变化,或者出现大的方案变更,必须立即处理。物流配送难度大。管材就要数万吨,还有大量设备和其他材料,管道施工与其他工程不同,其他项目的物资都集中到一个地方,而管道的物资必须分配到全线近千公里,这些物资必须通过火车运输到各中心站。再用汽车运输到施工作业带,需经过不同车型多次倒运。特殊的施工问题和突发事件处理难。管道施工都在野外,远离城市。偏远施工现场的事故,运输途中的设备、人员安长输管道被称为国家血管,在国家能源战略中起到了至关重要的作用。近年是长输管道建设的高峰期,数条大的长输管道都在设计建设当中。长输管道设计是安排管道工程建设和组织施工的主要依据。设计质量对于工程质量、建设周期以及项目建成投产后的经济效益、环境效益和社会效益等方面起着决定性作用。
2 长输管道设计质量目标
伴随着管道建设高峰的到来,与之不相适应的是,长输管道的设计质量却没有跟上时代的步伐,甚至有下滑的趋势。主要表现在:专业间结合不够造成的图纸错、漏、碰、缺问题;设计图纸对现场实际情况不符造成的施工困难问题;开具的设备材料等与实际有出入,影响设备材料采办的问题;设计产品缺乏人性化考虑等问题。长输管道项目具有地域性复杂、技术含量高、线路长、工程量大、投资高等特殊性,为确保长输管道项目圆满地完成,向业主交付技术先进适用,符合合同、法规和技术标准的设计成果,这就需要在长输管道建设全周期内采取可靠、可行的质量控制措施全和医疗保障受到极大限制,缺乏对突发事件的应变能力和条件。
3 管线强度的计算
3.1 管线应力及强度理论
材料的强度理论有以下四种:a.最大主应力理论,该理论认为材料的失效或破坏,只取决于绝对值最大的主应力;b.最大变形理论,该理论认为材料的实效或破坏,取决于最大变形值,对于管子,即为承受内压的最大拉伸形变值;c.最大剪应力理论,该理论认为材料的失效或破坏,取决于最大剪应力;d.变形能强度理论,该理论认为材料失效或破坏,取决于单位体积的变形所积成的位能值。
3.2 管子壁厚的计算
最大剪应力理论和变形能强度理論,能较好的符合塑性材料破坏的情况,因此可以用来计算管子的厚度,世界上大多数的国家都采用按照最大剪应力理论推导的管子理论来计算壁厚,我们只需计算是一定强度条件下确定的承受内压的最小壁厚,再考虑制造工艺、焊接工艺以及其他一些外部因素,得到计算直管壁厚的计算公式为:
4 管材的选择
从管材的强度看,主要考虑管材的屈服强度,目前S415、S450、S480等钢种的管材强度都有很大的提升;从管材的韧性考虑,主要是控制原始裂纹的产生和防止脆性断裂,通常钢材中碳、硅、锰等元素的含量会影响管件的韧性,因此应控制钢材中这些元素的含量;可焊性也是选择钢材是的一个重要因素,管子在现场易于用经济的方法焊接而不产生有害的缺陷是衡量管材可焊性的重要标志,通常钛、钒等元素有利于提高钢材的强度,改善钢的焊接性能,而硫元素不仅降低钢的焊接性能,还会使焊缝产生热裂纹和气孔等缺陷。
5 管道设计意义
(1)合理的管道设计能够节省钢材用量,提高管道使用寿命,节约大量的资金,极大的降低集输系统的生产成本。
(2)能够提高油气管线输送的效率,降低管输能耗,提高管道运行的弹性,保障管道经济运行。
(3)优化管道设计,采用先进成熟的设计技术和材料,可确保管道安全运行。
4 长输管道设计质量控制的对策
针对长输管道设计过程中产生的质量问题,首先,应该对设计项目进行分析,确定该设计项目最终需要达到的质量目标;其次,建立设计项目组的组织机构,明确各个角色的质量职责,从而参照公司的质量管理体系,确定出各部门、专业之间的分工与对接。第三,当项目进入设计阶段以后,设计、校对、审核、审定人员应做好本专业的质量控制工作,同时项目经理与各部门负责人应协助完成质量控制工作。最后,在设计文件完成以后,应做好设计的评审和确认工作。而当项目进入到施工阶段以后,相关的设计人员应做好项目的现场服务工作。
4.1 项目策划
项目策划,即从项目的质量目标、项目管理要求、工程概况、设计范围、分工、设计依据与原则、项目组织机构,各级负责人,设校审人员、进度计划和重要时间节点、项目应采用的规范、标准、设计委托书、设计基础资料等各个方面入手,为项目的顺利实施做准备。
4.2 设计内部的沟通与衔接
设计各专业之间的信息和资料的传递,把上游的专业资料及时提交给下游专业。根据长输管道设计工作任务量较大的特点,避免在上游专业耽误计划进度时间后,造成下游专业的设计因时间进度的制约限制,而无法保证设计质量。下游专业按上游专业提出的资料完成设计后,需要进行设计文件的会签,会签是设计过程中一道极为关键的程序,是保证设计质量的重要措施。
4.3 项目质量控制
做好项目的质量控制,应落实责任主体的责任,明确各设计人员、管理人员的工作职责。
4.4 设计输入的适宜性和完整性
设计输入的质量理论上讲直接影响长输管道设计产品的质量。涉及的线路长、地域广、专业多,如果没有详细的输入文件,设计人员不清楚设计目标,设计质量将难以保证。因此,
长输管道设计应加强设计输入组织评审。
5 结语
总的来说,在天然气长输管道施工中,首先要建立工程质量监控体系,对关键施工程序应严格控制、层层把关,只有这样,施工质量才能满足天然气长输管道的经济性、可靠性的要求。
参考文献:
[1] 金玮.天然气管道安全管理的初探[J].华北国土资源,2009,(03)
[2] 王江涛,王和平.浅谈工程设计质量对工程造价的影响[J].科技信息.2010(03)
[3] 秦雷杰,何勇.浅淡建筑工程设计方案优化的途径[J].沿海企业与科技.2009(07)
(作者单位:辽河油田建设有限公司)