李晓安
中石化中原石油工程设计有限公司 河南省郑州市 450000
摘要：近年来，我国天然气行业的发展速度越来越快，而且它的应用范围也在不断地拓宽，从天然气占据我国能源需求总量的比重来看，也呈现出逐年增长的趋势。因此，我国各城市天然气管网的建设也在进一步逐步扩大。鉴于此，文章结合笔者多年工作经验，对长输天然气管道山区段高落差试压技术探讨提出了一些建议，仅供参考。
关键词：长输天然气管道；山区段高落差；试压技术
引言
根据相关规范的要求，长输天然气管道整体贯通后必须进行压力试验，是对材料性能、管道安装质量等整体性能的检验。山区段管道施工，由于地形复杂、高落差，管道试压过程面临管段划分、试压工艺选择等很多的技术难题，因此，山区高陡坡状态下管道试压技术研究，对保证管道安全平稳运行和顺利投产同时具有重要的意义。针对山区大落差段管道水压试验问题，应当充分考虑山区大落差地段水产生的静压力影响。试压作为长输天然气管道施工作业的一道重要工序，管道敷设所经山区高差变化很大且高差大于30m时，必须考虑水自重产生的压力影响。这就对高落差下的水压试验的分段、试压设备等提出了更高的要求。
1长输天然气管道山区段施工特点
在天然气长输管道施工中，一般会途径多个省份，则不可避免会遇到一些山地陡坡段，而山地陡坡段的地质情况较为复杂，坡度相对比较大，以致于实际施工过程中，很容易因为沿坡低段土质疏松、陡峭等因素从而出现坍塌、滑坡等地质灾害，严重影响施工的效率及安全。另外，在实际的天然气长输管道施工中，多数现场施工环境条件都较恶劣，加之管道本身防腐层容易被磨损或扎穿，所以存在许多施工安全隐患。比如在施工过程中，由于陡坡地段较陡峭，施工设备能够回旋、移动的余地较小，且存在许多不确定因素，尤其是在下雨天施工，焊接设备就位、管沟开挖等施工操作异常困难。
2山区高落差水压试验的影响因素分析
根据规范要求高差在30m以内的，在管道分段试压时静水压力可忽略不计。但是当高差大于30m时，主要影响有以下三个方面:一是试压时，试验压力不可以采用施工图纸上给定的设计压力值，须根据实际分段中压力表设置的位置，结合静水压力的影响，对试验的标准值进行修正;二是山区高陡坡、高落差工况下，因为在升压过程中虽然压力没有达到管材的屈服强度，但是当很大的高差所产生的静水压力和试压压力一起作用，就有可能超出管材的屈服强度，使管材的形变量增大甚至破坏。所以，在高差较大的工况下进行水压试验时就需要对管道的屈服强度进行校核;三是由于管道高落差状态下注水，采取传统的直接注水方式形成气阻的体积会加大，从而造成管道上水的难度增加，因此，对试压工装和注水的方式的选择也提出了更新、更高的要求。
3试压技术及安全管理措施
3.1施工现场勘察及测量
由于山区地形较复杂，难以准确找出桩位，所以在测量放线时可借助民用GPS卫星定位仪进行测量，在测量之前将计划测量地段的坐标数据输入，以便进行桩位定位，提升测量的效率。同时，考虑岩石地段放线时不能打桩，可使用红色喷漆在每20m作用在突出、醒目空旷的岩石表面标记，而对于转角桩的布置，可在周围醒目的位置栓桩，以便进行原桩位的校核。另外，栓桩位置应控制距离管道中心线5m以上，这样在爆破管沟时可以有效避免其遭受破坏；
3.2注水方式的改进
传统的管道试压采用直接注水和高点放空的方法，但是在管道纵向高差比较大的情况下，该法很容易在管段中形成气阻。为尽可能地减少注水过程中产生气阻，我们采取了水推球的注水方法，先注水再装球再注水推动球缓慢前进，利用这样的注水方式，可以有效排除管道内气体。
3.3升压控制
1．强度试验。首先通过增压泵升压到试验压力的30%，稳压15min，停泵检查若无渗漏;开泵继续升压至试验压力的60%，再稳压15min。稳压过程中检查管道，无渗漏或明显压降后，继续升压至试验压力102%。维持这样的压力稳压4h，没有发现明显的压降，即为强度试验合格。2．严密性试验。管道的强度试验合格后将压力降到6.3MPa，正式开始严密性试验，在整个严密性试验过程中，继续做好压力、温度记录工作。继续稳压24小时，如果压降为0或压降小于0.1MPa，则严密性试验合格。
3.4把控施工进度
天然气长输管道工程施工及安全管理工作的开展，需要从整体性角度入手，做好全局性的控制，根据项目施工的质量要求以及安全管理要求等等，根据人员的综合能力及专业素养，进行针对性的人员配置，大大提高人力资源的价值。而后对天然气长输管道工程施工进度进行分段，主要分为前期管理、中期协调以及后期处理三个方面，三个环节都具有极其重要的作用，因此，应提高对于各环节的质量控制及安全管理力度，作用于天然气城市管道工程建设及施工等环节，发动各部门积极参与安全管理及协作配合，达到有机统一的效果，进而满足天然气销售管道工程施工及安全管理要求，切实提高资源的配置，保证资源利用率。
3.5规避安全管理问题
众所周知，天然气长输管道工程施工具有一定的复杂性，对施工安全性要求较高，且涵盖面广，对于施工质量具有较高的要求。这就要求工程施工单位做好安全管理工作，制定完善的安全管理方案。方案制定环节需要根据不同区域的自然条件及经济发展情况，不断优化并调整安全生产规章，尽可能容纳多部门，确保各方参与，为安全问题的解决营造有利的外在条件。过程中需针对长输管道施工的安全管理问题，进行相应的协调，确保安全管理方案满足不同地区天然气输送的需求，从而使安全管理问题得到有效解决，最终规避不必要的经济损失。
3.6注重对天然气长输管道安全隐患的宣传
天然气长输管道在使用期间的安全问题，除与企业相关工作人员密切相关之外，与使用者以及政府工作人员之间也存在密切联系。因此，天然气长输管道的安全管理工作，应该同时由天然气公司和政府共同管理。但是因为天然气长输管道分布的范围相对较广，所以在互动管理工作当中存在较大的阻碍。这时，企业或政府可以通过普及天然气长输管道安全隐患或安全重要性的知识的方式，引导人民群众参与管道安全管理的活动，从而真正杜绝安全隐患的存在，并提高居民参与基础设施管理的积极性。要求施工现场相关安全管理人员在施工前做好安全等级的评估，即使发现其中的隐藏风险，根据风险等级制定相应的标准，确保工程施工进度按计划开展。最后，则是要组建督察小组，针对施工中的典型问题进行登记与归纳，为接下来的工程施工提供方向指导，避免问题重复或多次出现，减少不必要的损失及安全威胁。
结束语
综上所述，文章分析了天然气长输管道山地坡度施工的特点，探讨施工过程中需要注意的问题，针对山区大落差长输天然气管道施工工程的特点，尤其是管道敷设在高陡坡、大落差的山区，管道内的静水压力产生的影响不可忽略，试验前需对管道低点进行强度校核，从而确保管道试压过程的安全。
参考文献
[1]薛强.浅谈天然气长输管道的施工工艺研究[J].中国石油和化工标准与质量,2019,39(02):234-235.
[2]徐波,赵思军,赵鑫龙,施永吉,李伟明.浅谈长输油气管道试压技术[J].安装,2018(02):34-36.
[3]岳利霞.简述天然气长输管道工程投资编制[J].建筑与预算,2017(01):9-11.
[4]刘阿桐,郑双喜,田彧.管道试压与清管测径技术在石油天然气长输管道建设中的运用[J].石化技术,2016,23(11):228.
[5]彭连奎,杨浩.天然气长输管道的高强度试压[J].管道技术与设备,2016(01):51-54.