第三章油气集输管道安装.docx

1、第三章油气集输管道安装第三章油气集输管道安装第一节 油气集输管道概述一、分类：油气集输管道工程是指油气田范围内的输送管道。按照输送介质和工艺要求的不同，可分集油管道、输油管道、集气支线、集气干线及注水、注汽等管线。1、范围：见总说明（1）井口、计量间、计量中转站(或转油站)、联合站之间的输送原油、石油伴生气及混合物的管道。（2）联合站与油田内油库、输油首站之间的外输油气管道；（3）联合站、接转站(转油站)、计量间、井口之间的注水、气举、动力液、稀释油、活性水管道；（4）管径=529mm的输送各种介质的碳钢和低合金钢的管道；（5）油气田区域外管道长度在10公里以内的集输管道和供水管道工程；编制该

2、工程预算主要套用的定额是石油建设安装工程预算定额第二册集输管道安装，另外如牵扯到穿跨越工程、刷油保温等则套用相应定额。2、输送介质：包括油管线、气管线、伴生气管线、水管线(注水管线、供水管线)，另外还有热水管线和蒸汽管线。3、工艺要求：由于输送介质的压力和温度不同，对于该管线工艺要求不同；比如：管线的种类、材质的要求。(1)集油管线；输油管线：集油管线：从井口装置将原油收集起来输送到计量站或接转站的管线。集油管线形式又分多种：单管集油管线(单管流程)：利用井口自身的压力或抽油机将油从井口输送到计量站。有的井口设有水套加热炉；(示图)如果集油管线较长，中间加干线加热炉；其作用就是提高油温，以便使

3、原油顺利输送到计量站。 双管流程：加伴热管，如蒸汽伴热、掺热水、掺热油等。三管流程：锅炉或泵将蒸汽或热水沿井口管线输送到井口，再从回水管返回，原油单独一条生产线。集油管线一般管径较小，7689较多，如井口管线长，则采用114，伴热管常采用48、碳钢无缝管。集油管线的防腐保温：单管采用泡沫夹克管。 双管、三管采用光管合并保温、防水。输油管线：由计量站到接转站或联合站，到油库或外输首站；或油库之间，经过一次加压和加热后将原油输送到目的地的管线。敷设范围在油田内，距离不超过25Km。管径大小根据输送量而定，一般在159529mm之间。219以下采用碳钢无缝管；219以上采用螺纹管(根据压力不同分别采

4、用碳钢或16Mn)。输油管线的防腐保温：273(325)以下采用泡沫夹克保温管。273以上采用沥青防腐管。露出地面部分则保温。(2)集气支线、集气干线：集气支线：气井装置生产的天然气或转油站(联合站)通过油气分离器分离出来的伴生气，输送到集气站的管线。 集气干线：将集气站的天然气(伴生气)输送到天然气处理厂 (气干线首站)的管线。 气干线压力一般比油管线高，属于中压管道。管材采用碳钢无缝管。壁厚较之油管线略厚一点。管径较大的集气干线，如273以上的则采用16Mn螺纹管，属于低合金钢。 气管线不用保温，埋地管线作沥青防腐，地上除锈、刷油。(3)注水管线：通过高压注水泵将供水管线的低压水变高压输送

5、的各个配水间，再由配水间的总机关将高压水输送的各个注水井口。注水管线工作压力大于10MPN，因此管线采用厚皮无缝管。比如：配水间井口采用8910 DN65、6810 DN50；注水站配水间采用24522 DN200、16818 DN150。供水管线属低压，则采用焊接管。水管线埋地采用夹克或沥青防腐。编制该管线预算时应注意管线的内壁处理。水泥砂浆内防腐(KM)和H87内衬(10m2)。简单叙述两种内防的方式方法及优缺点。(H87补内口的定额)(4)高温高压注汽管线：通过高压锅炉将高压高温蒸汽注入管线，再注入各个井口。敷设方法：利用支架高架敷设。材质多采用进口低合金厚皮无缝管或不锈钢管。编制该管线

6、预算时应注意钢管的价格；管线焊缝的检查(包括管材)；管线的内防及外壁的保温。二、油气集输管道类别和等级划分方法：见表311划分等级的三大要素：(1)管线所处的位置 (2)压力范围 (3)材质油田集输管道类别和等级划分方法 表311根据管道设计压力和材质进行分类碳素钢压力范围MPa10P=324P=101.6P=4P104P=101.6P=4P10MPa注水管道： 表312材质位置类别超探比例拍片比例超探%低合金钢配水间注水站BI5020井口配水间CI2520碳素钢配水间注水站BII固定口：50转动口：820井口配水间CII固定口：25转动口：4202、油气水集输管道： 表313材质及压力位置类

7、别超探比例拍片比例超探低合金钢1.6P4碳素钢4P=4联合站外输AIII固定口：40转动口：1520计量站联合站BIII固定口：20转动口：820井口计量站CIII固定口：10转动口：520低合金P=1.6碳素钢：1.6P=4联合站外输AIV固定口：10转动口：420计量站联合站BIV固定口：5转动口:320井口计量站CIV固定口：3转动口：220碳素钢P=1.6联合站外输AV120计量站联合站BV0.520井口计量站CV现场定203、高温高压注汽管道：10PN320(3200C)低合金钢管道：拍片100；根据设计要求对管壁按m2作100探伤。（二）超探、拍片的计算依据：(1)定额的确定：超声

8、波探伤按焊口的公称直径以10口计算。(227912794；DN150、250、350、350以上)。P540拍片(X光、r光射线探伤)按管壁的厚度以10张计算。(227812784；管壁厚度分别有8、15、21、21以上)。P536 (2)管线口数的确定： 48219 无缝管 7米/根 143个口/KM(其中固定口72个转动口71个) 245325 无缝管 10米/根 101个口/KM(全部固定口) 219529 螺纹管 11米/根 91个口/KM (全部固定口) 另外：2个口/1个管件；2个口/1个阀件 (3)X光拍片张数的确定：见工艺管道关于拍片的表。 DN80以下： 2张/1个 口 DN

9、100150： 3张/1个口 DN200300： 4张/1个口 DN350 ： 5张/1个口 DN400450： 6张/1个口 DN500： 7张/1个口 第二节 管道施工一、用地准备：为了敷设管道而开拓一条包括管沟和沿沟施工的一条狭长地带。一般油气集输管道68m，具体宽度根据管径大小和具体的施工组织措施而定。定额以外需考虑二方面内容：一方面土地的使用，土地征购或青苗赔偿。另一方面障碍的处理，包括灌木杂树的清理，建、构筑物的拆除重建。二、管沟开挖：有二种方式，一是人工开挖，二是机械开挖。1、管线敷设的四种方式：埋地敷设、半埋地敷设、地面敷设、地面架设。另外还分单根敷设和多根敷设。2、沟底加宽余

10、量：根据管线现场组焊的两种方式(沟上组装分段下沟、沟下组装)，为了保证管线的安全下沟及沟下组装的作业面，要根据管径的大小确定沟底的宽度。沟底宽度管径加宽余量K沟底加宽余量 K值：m 表321施工方法沟 上 组 焊沟 下 组 焊地质条件旱地沟内有水岩石旱地沟内有水岩石单根DN=5000.40.60.80.81.00.9多根0.50.70.80.91.11.0单根管线的沟底宽度管外径K多根管线沟底宽度12管道净间距K例：底宽0.159+0.06+0.273+20.2+0.5=1.392m 250 159 200 60 200 273 2503、管沟放坡：开挖管沟时，根据土质情况和管线的埋深情况，考

11、虑放坡： 表322开挖情况土质情况管沟挖深放坡系数人工挖土普通土1m1：0.5坚土1.5m1：0.33岩石2m1：0.25机械挖土普通土1.2m1：0.5坚土1.5m1：0.33岩石2m1：0.25如果管沟深度超过3m则另行考虑。机械挖土底宽的确定：由挖土机的取土刀具而定。但不得小于以上规定。机械挖土量的计算：挖土量的90计机械挖土，10计人工挖土。丘陵和山区开挖管沟土石方，由于地形高低差别太大，除了按规定计算土石方量以外，土方增加2030，石方增加10。该部分定额应套用本地区建筑定额。三、管道预制：为了提高预制化程度，加快施工速度，减少现场施工的工程量，保证施工质量，在预制厂将管子加工成管段

12、：包括单根和二接一预制。一般每根10m以上的管子作单根预制；每根10m以下的管子作二接一预制。 管段预制分二部分：1、管段预制：包括选管、场内搬运、割坡口、对管焊接、焊口探伤等。2、管段的防腐保温：将预制好的管段送到防腐作业线、保温作业线，进行管段的除锈刷底漆，以及防腐保温。预制管段防腐保温结构表 表323项目绝缘厚mm绝缘结构普通沥青防腐4.5三油二布一膜底漆加三油二布外加聚乙烯工业膜一层加强沥青防腐6四油三布一膜底漆加四油三布外加聚乙烯工业膜一层特加强沥青防腐7.5五油四布一膜底漆加五油四布外加聚乙烯工业膜一层聚氨脂泡沫保温30喷涂塑料泡沫外包聚乙烯工业膜聚乙烯夹克1.52.25涂底胶包聚

13、乙烯夹克聚氨脂泡沫外包聚乙烯夹克30喷涂塑料泡沫外包聚乙烯夹克预制厂防腐保温时，管段两端留0.20.3m不作防腐保温，用作现场组对焊接。该部分应套用第二册油气集输管道安装第一节管段预制和第二节钢管防腐及绝热。P483四、运管和布管：运管是指把预制好的防腐、保温管，用拖管车直接运往施工现场。布管是用吊管机或拖拉机将预制管段沿线布放。布管包括在预制管段现场安装定额内，不用另套定额。由于定额内考虑的是机械布放，如果是山区施工，机械使用不方便，需人工搬运，费用较高，应另作考虑。运管(P92)定额分两部分：防腐预制管段运输和绝热预制管段运输。预制管段运输定额又分基本运距和每增减5Km两部分，基本运距为2

14、0Km。五、组装焊接：现场将预制管段组焊(定额称管道安装)；内容包括扫线、布管、清管、修口、洗口、通球试口、组对焊接、严密性试压及吹扫、清沟、下沟、连头等全部工作。P102定额对应不同的预制管段(二接一、单根)编制了相应定额；根据管线不同的材质、不同的压力、温度、焊接方式编制不同的定额。P102、P166根据不同管径、不同壁厚按焊接方式(电弧焊和氩电联焊)编制了相应定额。同时编制了注采高温高压管道安装定额。P230六、焊口探伤：根据第一节“超探、拍片计算依据”，计算方法如下：(括号内为定额编号)例：联合站计量站1595输油管线(Q235无缝管)2.6Km，工作压力2.5MPn,弯头8个，计算其

15、超探和拍片的数量。解：根据该管线所在的位置、材质、工作压力确定该管线等级为BIV：超探比例固定口5、转动口3口数的计算：转动口2.671185个口 固定口2.67282203个口 超探：2035185310616个口(22791)拍片：16204个口 3412张(22782双壁厚)练习：井口注水管线8910碳钢无缝管2.78KM，工作压力16MPN，弯头12个，计算超探、拍片的工程量。 七、补口补伤：管段预制时，在管段两端留有0.20.3m长的光管不作防腐保温，现场焊接后留有0.40.6的光管再作防腐保温，称之为补口。另外预制管在运输中装卸车难免有碰伤的地方，待管线连通后，对损坏的地方作修补，

16、称之为补伤。沥青管补口比较简单，根据预制管段的防腐要求：刷底漆，现场浇热沥青，包玻璃布，最外包一层玻璃布。P244夹克补口分两种：清理除锈后一种是缠聚乙烯粘胶带，另一种是加热收缩套。P275、P290泡沫夹克管补口比较麻烦：对于不同管径的口、弯头等作不同的模子，现场将PAPI、(异氰酸脂)、组合聚醚按一定比例搅拌均匀倒如模子，发泡成型，然后修理，外包聚乙烯胶带(P295),或外加热收缩套(P300)。以上补口又分别按二接一单根螺旋焊缝钢管编制不同的定额。八、吊管下沟：管线下沟大多采用机械化施工，即用23台吊管机和胶辊吊蓝或环状胶布兜带，将管线吊起放入沟内。大口径管线下沟要用35台吊管机，吊管下

17、沟前要清沟和排除沟内积水。岩石地段沟底须铺垫一层20cm厚的松软土壤以保护管线不被岩石碰伤。沼泽地带有地下水出现，管线下沟后要在管线上加压混凝土重块，每隔34m加压一快，以防止管线漂起。该项内容包括在现场管道安装定额内，编制预算时不另套定额。九、管沟回填：有人工和机械回填两种形式。回填数量和挖土方数量相同，管沟填平后，剩余土方应敷在管沟上，防止土方下沉。大于等于529的管线管沟，土方回填的量扣除管线体积。十、试压：该相工作应在补口前进行。试压分强度试压和严密性试验两个阶段。根据管线的设计要求和实际条件，可以整体试压，也可以分段试压。先进行强度试压后再进行严密性试验。强度试压一般以水为介质，缺水

18、的地方可用压缩空气。(山区和丘陵地段的管线不宜用水试压，因地形高差较大，高处和低处的静水柱会形成压力差，使管线压力不一致)按规定一般管线的试验压力应为生产操作最高压力的1.25倍；穿越河流、铁路、公路以及架空管线的试验压力应为生产最高压力的1.5倍。管线达到试验压力以后，应稳压6h，在这期间压力下降不超过1，则认为合格。严密性试验是继管线强度试压以后，将试验压力降至生产操作压力，稳压24h，如压力降小于1为合格，如大于1则表明有渗漏现象。找出毛病焊道修补后，重新试压P305十一、吹扫通球：管线试压合格后，投产前要进行吹扫。目的是将施工中带进管内的泥沙、石块和焊渣等杂物清除干净。对于较大口径的管

19、线吹扫，可采用通球：用清管球发送装置把清管球从管线的上一站发送到下一站，由清管球接受装置把球取出，清管球在管内顶着泥土和杂物移动，将赃物带到放空管排出。对于小口径的管线可用压缩空气或天然气高速放喷吹扫。十二、地貌恢复：管线敷设完毕，应及时清理管道施工用地，使之尽可能恢复原来地貌。管道施工的临时建筑物拆除，垃圾的清除，多余土方的外运或散开。对于沿途破坏之处的恢复等。十三、竣工验收：管线竣工后，由设计、生产和施工部门共同组成交工验收小组，对管线进行质量检查、评定和全面验收。以设计蓝图和施工验收规范为依据。第三节 预算编制的基本内容一、预制部分：1、管段预制：P449，工作内容包括清管、场内运输、管

20、口修整、坡口、试口等。 定额子相(1)二接一管段预制包括电弧焊和氩电联焊两部分。 (2)单根管段预制包括无缝钢管和螺旋管的预制。 根据不同的预制方式和不同的管道按1000米为单位套用定额。2、钢管除锈：P50，根据不同的除锈方式(机械钢丝刷除锈、喷射除锈、抛丸除锈)，根据管道的公称直径按1000m2套用定额。3、管道防腐及绝热：防腐包括石油沥青P53、环氧煤沥青、煤焦油瓷漆(分别有普通、加强、特加强)，和聚乙烯管段防腐(普通、加强)。P71根据不同的防腐方式和公称直径按1000m2套用相应定额。绝热：硬质聚氨脂泡沫塑料防腐。根据不同的公称直径分泡沫塑料层和保护层按1000米2套用定额。P774

21、、管段拉运：分防腐预制管段P92和保温预制管段运输P97。定额的套用一是根据公称直径，二是根据运距(基本运距、每增减5KM)。二、现场部分：1、管道安装(预制管段安装)：P102 工作内容：扫线、散管、清管、修管、洗口、通球试口、组对焊接、严密性试压及吹扫、清沟、下沟、连头等全部工作。根据管线不同的连接形式(电弧焊、氩电联焊)；根据管线预制情况的不同(二接一、单根)；按管线外径壁厚以1000米为单位套用定额。2、管件安装：P236 根据压力不同(低中压管件和高压管件)；根据连接形式不同(电弧焊和氩电联焊)；按管外径以“个”为单位套用定额。3、补口补伤：根据管道预制防腐和绝热的情况定额包括（1）

22、沥青补口补伤：P244 普通级、加强级、特加强级；（2）环氧煤沥青补口补伤：P260；（3）夹克管补口补伤：二种方法；其一聚乙烯胶带补口补伤(普通级、加强级、特加强级)；P275 其二聚乙烯热收缩套补口补伤P290;（4）硬质聚氨脂泡沫塑料绝热层补口补伤：包括聚乙烯胶带保护层P295和聚乙烯热收缩套保护层P300以上各种方法分别根据二接一、单根、螺旋焊缝钢管和管线外径按1000米套用定额。同时编制了现场人工沥青防腐的子相P259。4、试压、吹扫、通球：P305根据不同的试压方式和公称直径按1000米套用定额。5、探伤、拍片：P540 P5366、土方挖填：需另外编制预算的项目：1、建构筑物的拆

23、除重建：2、大型机械进出场费：现场部分的工作量，如管道管件安装、补口、试压等，如在山区(指山岭、沟谷地带，即250m内起伏高差为3050m的地带)应按规定调整系数。 第四节 管 道 的 阴 极 保 护一、外加电源的阴极保护：阴极保护的原理是利用外加直流电源，其负极连接被保护金属(埋地管线)，正极连接附加电极(即阳极)。当电源通过时，被保护金属形成阴极，就可以防止电化学腐蚀，见阴极保护原理示意图。图中：保护电源的方向为电源正极导线附加电极土壤被保护金属导线电源负极。这样，被保护金属整个表面成为阴极，从而免遭腐蚀，只使附加电极遭到破坏。1、直流电源：是阴极保护装置的主要组成部分之一，对它的基本要求

24、是电源稳定、工作可靠、连续工作。直流电源的功率的大小主要取决于下列因素：(1)管线直径、壁厚和保护长度；(2)管道沿线土壤的电阻率；(3)阳极结构、尺寸规格和埋设位置；(4)管道绝缘层材料、类别及其完好程度。一般直流电源的功率不超过12KW，直流电以交流电整流获得。直流电源设备主要是KKG3型可控硅恒电位仪、HDV4型晶体管恒电位仪。2、阳极接地装置：即外加电源阴极保护系统中的附加电极。它的作用是通过阳极本身把电源送入电解质(土壤)，保护电解质中的金属管道，而阳极本身则逐渐被腐蚀掉。为此阳极需要定时更换。阳极的安装位置一般距离通电点300500m。阳极的结构形式有水平式、垂直式、联合式。常用的

25、阳极材料有废钢材(管材、角钢、扁钢、工字钢等)，石墨和高硅铁。3、通电点安装：通电点即测定被保护管道(阴极)电位的装置，通电点处金属管道的电位过低时达不到保护作用，当电位过高可使涂于管道上的沥青防腐层脱落因起严重后果。所以必须将通电点电位控制在一个安全数值之内。根据国内资料，阴极最小保护电位，对地下沥青绝缘层的金属管道一般为1.21.5V。通电点位置应设于被保护管道全长距离的中间。一般保护距离：在采用沥青绝缘层的管道上(管径DN250700)，在单个保护站的情况下，其保护长度段为2530KM左右；在多个保护站同时运行的情况下，两站间的保护长度为3060KM。通电点安装定额内容：土方挖填、通电点

26、护管制作安装及防腐绝缘，用电缆(VV2500V、2100mm2)将恒电位仪输出阴极()和“零位接阴”端接至管道上。每一座阴极保护站只有一个通电点，与阴极保护站的相对位置一般保持10m左右。4、检查头(测试桩)安装： 检查头是为了测试管道阴极保护电位分布情况的设施，其作用通过检查头对土壤的测定可以得到管道土壤电位曲线，进而分析管道被保护状态，以便对保护装置进行调整。 检查头安装沿管道两侧分布，其间距每5001000m宜设一个，穿越河流、公路时可在一端设一个。 检查头结构是用一根导线或钢筋焊在被保护管道上，引出地面0.5m套上钢管保护套；导线或钢筋与保护套之间的空隙灌满沥青，保护套顶端盖上盖子，以

27、防损坏。5、检查片：是为效验阴极保护的薄片系统。按23KM的距离成对的安装在管道的一侧，为了便于施工和日后挖出，检查片必须设在相应的检查头装置处。检查片与管道金属材质相同，是用1501505mm的金属薄片制作。6、阳极电缆：选择阳极电缆时，要求导线的电阻小，以尽可能减少电源功率的损失。7、绝缘法兰：即法兰之间安装有绝缘垫片，法兰螺栓都加上绝缘垫片和绝缘套，使法兰之间完全绝缘。作用是将被保护管线和不受保护管线隔开，减少电流消耗。 安装地点：(1)被保护管线的始端和终端站(场或阀室)的进出口处。(2)被保护管线的中间站进出口处。(3)被保护管线中间的大型跨越工程两端。(4)被保护管线与其他不应受阴

28、极保护的主(支)线的连接处。二、牺牲阳极：采用比被保护金属电极更活跃的金属材料和被保护金属连接，以防止被保护金属的腐蚀，这种方法叫做牺牲阳极。防腐依据仍然是腐蚀的电化学理论，在牺牲阳极系统中，电极电位较低的阳极金属和电极定位较高的被保护金属，在电解质中(包括土壤)形成原电池做为保护电源，电位较低的金属阳极在输出电流中遭受腐蚀破坏。牺牲阳极适用于野外短距离管道和油气田内部的集输管网。常用的牺牲阳极材料有镁合金、铝合金、锌合金三种。牺牲阳极安装定额内容包括表面处理、焊接、配制填料、挖坑、埋设、回填等。第五节 管道的穿跨越工程一、管道水下穿越：管道水下穿越河道，一般埋设在河床底下，如果河床稳定、水流

29、平稳，管道没有被外因损伤的危险，又不影响通航，管道不一定埋设在河床底下，可以裸露敷设在河床上面。因此管道水下穿越以河道的宽度、水深和流速、通航情况和河床地质的不同，敷设方法也不相同。(一)小型河流穿越：2040米宽小型河流为河床窄浅，水面不宽的河流，河水流量和流速较小，因而河床也较稳定。1、施工方法：(1)选择河流干枯期。与正常施工基本相同，所不同的是对管沟的处理，管沟的深度；管道的稳管。(2)没有干枯期的河流可采用断流：断流疏干后开挖管沟，方法与(1)基本相同，所不同的是断流疏干及恢复部分预算的编制。(3)如果不允许断流施工，可采用拉铲挖沟，穿越管段预制，拖管过河，稳管，修筑加固河堤两岸护坡。2、