我国输水钢管连接技术和美国柔性接口
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给水排水工程埋地承插式柔性接口钢管管道施工技术(一)构造要求1、管道(1)钢管管道的设计厚度,应根据计算需要的厚度另加构造厚度,构造厚度不应小于2mm。
(2)钢管扩胀后承插口部位管壁厚度不应影响管壁受力要求。
(3)钢管制作的椭圆度不得大于0.01D1;在管节的安装端部不得大于0.005D1;承、插口不大于0.003D1,并应满足承插接口的间隙要求。
(4)扩胀承插口表面应光滑,不得有裂纹、褶皱及豁口等缺陷。
(5)承插式柔性接口钢管的长度应根据管线的土质和施工运输条件确定。
钢管的定尺长度宜为6m或12m,其全长偏差为±20mm,非定尺管长度及公差应由供需双方协商确定。
(6)对于柔性接口连接的管道,采用接口转角改变管道敷设方向时,单个接口可用转角值不得大于接口允许转角的1/2。
(7)承插式钢管管道上有闸阀、流量计等管件需法兰连接时,或者承插式钢管需要与其他类型的管道连接时,承插式钢管可一端制作成承口或插口,另一端焊法兰盘。
法兰盘按现行国家标准《板式平焊钢制管法兰》GB/T9119的平面、突面板式平焊钢制法兰和《钢制管法兰技术条件》GB/T9124的钢制管法兰的有关规定执行。
(8)管道防腐应根据管道的使用年限、环境、使用介质条件做好设计。
(9)钢管采用阴极保护时,应将导线在钢管接口的承口与插口采用铝热焊跨接,以保证钢管接口导电的连续性,并应满足现行国家标准《埋地钢质管道阴级保护技术规范》GB/T21448的有关要求。
(10)承插式涂层钢管上应有清晰、耐久性标志。
标志内容至少应包括生产企业名称(或代号)、钢管公称外径、壁厚、材质、长度、执行标准、管号、生产年月等,在插口部位应标记插入深度的标识。
2、沟槽(1)沟槽形式应根据施工地段的土质、地下水位、管道直径、埋设深度、施工季节及地面构筑物状况等进行选择。
(2)管线穿越河道时,其埋深应同时满足相应防洪标准的冲刷深度和规定疏浚深度,并预留安全埋深。
(3)管顶覆土厚度应满足下列条件:①管顶覆土厚度不宜小于0.70m;②道路下铺设的管道覆土厚度不宜小于1.0m;当覆土厚度小于1.0m时,在管顶覆土时应采取荷载分散的结构加强措施或加固管道;③管顶应在冰冻线以下,当无法实现时,应有可靠的防冻保护措施;④覆土厚度应保证管道放空时在地下水位最高的情况下不发生漂浮。
供水工程长距离输水管道设计要点探析摘要:随着我国城市化进程的加快,城市单一供水水源的水质水量问题日益突出。
科学、合理的进行水资源分配,打破区域供水限制,可以有效解决上述问题。
目前,许多城市已经建成或正在建设一定规模的长距离输水工程,以更合理地配置有限的水资源,保障居民生活生产用水安全。
长距离输水管道的优化设计对供水工程的安全性、可靠性和经济性具有重要意义。
本文主要分析了长距离输水管道设计要点展开探讨,仅供参考。
关键词:长距离输水;管道设计;要点引言:随着经济的快速发展,我国的自然环境越来越差。
在水资源短缺、地域分布不均的今天,如何提高水资源利用率,保障居民日常用水,成为摆在水利工作者面前的难题。
随着水资源需求的不断增加和居民用水需求的不断提高,远距离供水工程的应用越来越广泛。
为了尽可能提高供水效率,必须从各个方面入手,严格控制工程中的每个环节。
1长距离输水管道工程特点1.1便捷的管道管理长距离输水管道工程主要通过输水管道提供水资源。
由于管道长期埋于地下,水资源密封性好,在输水过程中几乎不存在渗漏和蒸发现象,使水资源得到了很好的保护和有效利用。
同时,如果将管道埋在地下,可以避免偷水现象,降低现场检查的强度,有利于施工单位的管理。
1.2节约土地资源输水管道虽然将永久性占用安全监测房、气阀井等建设用地,但只占用少量土地,大部分为临时构筑物和施工设施。
因此,管道建设占用的土地资源很少。
在一定程度上,有效节约了土地资源,增加了城市建设的可用空间,有利于城市开发建设。
1.3长距离供水管道设计优化输水管道能否顺利进行输水,取决于管道设计是否合理,管道材料是否合适。
对于长距离供水工程,管道设计的最终方案直接关系到整个工程的资金投入。
因此,做好管道设计优化对整个工程具有十分重要的意义。
因此,如何在控制投入的基础上,尽可能地提高管道的铺设质量,成为工程设计人员面临的一个难题。
水利工程设计人员应结合不同材料的经济技术因素、地形数据,合理规划整个过程。
管体材料及拼接方式铸铁钢管其实质就是球墨铸铁管,因球墨铸铁管有铁的本质、钢的性能,所以有此叫法。
球墨铸铁管中石墨是以球状形态存在的,一般石墨的大小为6-7级。
质量上要求铸铁管的球化等级控制为1-3级,球化率≥80%,因而材料本身的机械性能得到了较好改善,具有铁的本质、钢的性能。
退火以后的球墨铸铁管,其金相组织为铁素体加少量珠光体,机械性能良好,所以又叫铸铁钢管。
最小抗拉强度:420/Mpa最小屈服强度:300/Mpa,最小延伸率7%球墨铸铁管外观特点:具有铁的本质、钢的性能、防腐性能优异、延展性能好、安装简易,主要用于市政工矿企业给水、输气等。
球墨铸铁管与管的对接方法球墨铸铁管采用承插口连接,需要特别的方法进行连接操作。
目前常用的方法主要有以下两种:1)法兰连接此种方法为通用连接方法,此种方法原理是球墨铸铁管和钢管均转换为法兰盘接口,从而实现标准对接。
球墨铸铁管有两种标准管件,分别为盘承短管与盘插短管,如下图:盘插短管(短管乙)盘承短管(短管甲)管件的承口(短管甲)或插口(短管乙)可以与正常管道相连,从而使得管线转换为法兰盘接口,只需与对应的钢制法兰进行连接即可。
此种方法特点是,连接方式比较通用,法兰的制作为标准件,确保连接的稳定性。
需要注意的是,双方的法兰不仅需要公称值一致,PN值也应一致才能连接。
法兰连接的劣势是,如果直接埋地,螺栓腐蚀风险较大,将来可能出现接口漏水等问题,有的设计规范也要求螺栓不能直接埋地。
此外法兰连接由于采用螺栓紧固确保密封效果,人工操作的影响较大。
承插连接对于球墨管确保连接位置为承口(如果不是,用双承套管,使插口端转换为承口端),钢管端在其承口外径焊接一层额外的钢板,使得钢管的外径确保与球墨铸铁管外径相同。
然后将钢管插入到球墨铸铁管的承口进行安装。
承插连接的优势是不存在螺栓埋地的腐蚀风险。
但是对于大口径管道,钢管的壁厚较薄,同时钢管是从井室中伸出的情况下,可能出现由于井室沉降,导致钢管径向变形过大,从而有接口漏水的风险。
深水柔性立管一.深水油气田开辟柔性立管概况海洋柔性立管是从海底油气井口到油气集输站(船)的衔接收道,在海洋油气资本开辟中起到症结的感化.因为其耐腐化性强.地形顺应性好.持续长度长.装配便利等优,逐渐代替了传统的海洋钢管.柔性管由金属和聚合物复合而成.比拟钢管,柔性管有易曲折.易铺设.可收受接收.更经济.更合适海洋情形等特色.在边沿油田开辟中采取柔性管道,可以明显下降工程扶植及运营成本.柔性管材在我国海洋立管和边沿油田范畴已经慢慢开端运用,例如流花11-1和陆丰13-1油田.在国际上,柔性管道已经在陆地及浅水.深水和超深水区域得到了普遍的运用,可以实现长距离.超深水.多偏向的输送油气资本.已在深水油气田开辟中大量运用柔性立管来衔接浮式构造与海底临盆系,如今海洋立管约85%为柔性管.但在国内还没有深水柔性立管的设计和临盆技巧.柔性管采取多层复合伙料制造,重要由包管液体密闭性的热塑性聚合物质料层以及螺旋构造围绕纠缠的包管管材强度的扁钢构成.螺旋构造使得柔性管不但能推却高压,还能保持曲折特征,每一层相对自力.但又和其它层互相感化供给须要的构造抗力,使得每一条柔性管都可以达到不合的力学特征.依据制造工艺,柔性管可分为非粘结性柔性管和粘结性柔性管.非粘结性柔性管由几个自力的层构成,层与层之间没有固定的衔接,许可层相对位移,能更好地知足现场运用的特别请求,是以普遍用于海洋立管和海底输油管.粘结性柔性管道制造进程须要硫化,其制造长度受到限制,所以经常运用于较短的工程运用,如沉没管.跨管等.国外学者大多致力于非粘结柔性管的研讨,并慢慢形成柔性管的主流构造情势.跟着海洋油气开辟范畴的不竭加大,海洋柔性管的研发程度也在随之进步,上世纪60年月初海洋柔性管的铺设典范深度为20米,到了80年月铺设深度达到了100~400米,90年月末铺设深度可以达到1000米,而到了21世纪初,铺设水深已能达到1500~3000米的超深水域.如今海洋柔性管的设计.临盆技巧已经成熟,其工艺设计与开辟也不竭向着超深水偏向进行.今朝,我国海上油田用输油输气柔性管道重要依附国外临盆厂家,不但价钱昂贵,并且跟着时光的延伸,柔性管道在运用进程中一旦消失不测,很可贵到实时的修复,即便应急采办,也须要较长时光才干交货,轻微影响油田的开辟效力和效益.海洋石油管材必须走自立研发.制造之路,支撑和包管我国大范围进军海洋石油勘察开辟的需求.二.重要临盆商国外在非粘结性柔性管道的设计.制造及装配方面具有十分明显的优势.今朝,海洋柔性复合管的设计.临盆.装配.保护根本由国外公司垄断,重要包含法国的德西尼布(Technip)团体公司.英国油田办事公司(Wellstream)控股公司和丹麦NKTFlexibles公司.法国的德西尼布(Technip)团体公司是世界上最重要的柔性复合管设计临盆商,约占全球市场的75%,在法国.巴西.马来西亚建有制造基地,可年临盆1060km高规格柔性复合管.,德希尼布已与中海油旗下的海洋石油工程股份有限公司(海油工程)签订一份协定,两边将成立一家非注册的合伙公司在中国水域追求深水海底工程工作机遇.依据协定,两公司将在深圳市成立一家50:50的合伙公司,致力于中国的深水海底脐带缆.立管和流淌管线(SURF)市场.英国油田办事公司(Wellstream)控股公司成立于1983年,并入美国GE公司,今朝,在英国和巴西尼泰罗伊有制造工场.年总临盆才能为570千米.巴西石油在深海运用的软管60%来自此公司.今朝,国外设计的非粘结性管设计最深水深为3000米,能推却最大压力137.94Mpa(20000psi),温度范围为-50摄氏~+150摄氏度.最大直径507.9毫米(20英寸).如今非粘结性柔性管道的成长越来越趋于成熟,运用范围也越来越广,向超深水.超高压.直径更大成长,同时临盆厂家越来越多.市场竞争剧烈,大公司都在致力于下降造价和成本.三.国产柔性管近况我国在海洋柔性管研讨.设计及制造范畴与国际先辈程度仍消失必定差距.固然国内对于柔性管道研讨起步较晚,但在设计制造等范畴成长较快,已有大连理工大学.中国海洋大学等多所院校具有了设计研发才能,少数临盆厂家在多年研发和测验测验性临盆基本上已具备了浅海工程运用的技巧力气.1.河北恒安乐油管有限公司研发的“高压复合柔性管”以其抗腐化.耐高温.承高压.不结垢.便施工的五大优胜性广受业界青睐.重要临盆6寸以下, 外压:4.0MPa(400m水深)*抗拉强度:60吨以上*单根长度:2000m*输送介质:油.气.水均可*最小曲折半径:2m2.山东威海纳川管材有限公司“深海症结技巧与设备”重点专项中“超深水多用处柔性管的研制与示范”项目于获科技部的国度重点研发筹划项目,项目履行年限4.5年,获得1000万元中心财务经费支撑.旨在研制.开辟具有自立常识产权,实现水深3000米以内油气开采全范畴运用的非金属.粘结型的超深水多用处柔性管,并控制其设计.临盆.测试和铺设装配等症结技巧;树立质量尺度,经由过程API认证,实现工程示范.项目标各项课题涵盖了管道的设计剖析.制造.实验检测.铺设装配等多项研讨内容,形成了一整套症结技巧系统.既可作为深水/超深水海洋立管.悬跨管.海底程度管等,又可作为持续油管运用于井下油管.灌水管.修井功课等,采取耐高温材料的柔性管还实用于高温(180 ℃)稠油开采等特别范畴. 该项目研讨范围为内径 2~16inch,设计水深 3000m,运用寿命 30年,运用温度最高可达180℃ .该项目标实行将打破国外多年来的技巧封锁和产品垄断,对尽快转变我国海洋油气资本开辟落伍近况,实现我国海洋油气资本开辟技巧的完整自立化,加强海洋油气开辟国际竞争力,保护国度能源安然具有重要意义.四.海洋柔性管构造海洋柔性管道依据制造工艺可分为粘结柔性管道和非粘结柔性管道.个中非粘结管道层间许可相对位移,可以依据须要加减层,可以或许更好知足用户的特别请求,也可以防止粘结管道的特别工艺及其副感化对情形造成的影响,是以普遍运用于立管和输油管.非粘结性柔性管构造图.图中,1为阻拦外部流体进入柔性管; 2.4 为进步抗拉强度; 3 为削减金属之间的磨损; 6 为推却内压载荷; 7 为阻拦内部流体流出柔性管; 8 为推却外压载荷.一般情形下,非粘结性柔性管由骨架.内管.耐压层.耐磨层.抗拉层以及外包覆层构成,如上图所示.同时可依据运用情形和特别请求对柔性管进行设计,增长或削减相干层,如引进绝热层进行有用的保温处理,知足管道的正常运行.粘结性管道制造进程中,须要进行硫化处理,其制造长度一般受到局限,所以经常运用于管长较短的工程,如沉没管.跨管等.今朝,非粘结柔性管道成为柔性管道的主流构造情势,国外大多致力于这方面的研讨,文中重要对非粘结柔性管道进行剖析.。