长输管道设计施工中的问题

随着管道运送工艺的大大发展，管道运送以其运送成本低、管理便利等优势，在各个领域的应用于更加甚广，在国民经济发展中的起到更加大，但由于管道工程投资大、建设周期宽、整体性强劲，因此，管道安全性问题变得尤为重要。下面就谈一谈长输管道设计、施工中的几点安全性问题。

　　二、管道材质的自由选择　　由于在完全相同管径和运送压力下，搭配高强度钢材可以增加钢材用量，进而减少管材的运输、施工等费用。因此出于经济角度考虑到，目前国内外在管材自由选择上多用于高强度钢材，如Ｘ６５、Ｘ７０、Ｘ８０等，但由于冶金，轧制等技术原因，目前高强度钢管、特别是在是Ｘ８０这样的超高压力钢管还不存在着一定问题，一是产品质量掌控可玩性大，在管材内部不易经常出现隐形缺失，二是随着强度的提升，管材韧性特别是在是管材冲击韧性的上平台能ＣＮＮ值　无法获得适当提升。这两种因素的迭加，再行再加管材在运输和施工过程中导致的受损，使得高强度管道再次发生延性脱落的几率大大增加。

　　据有关资料统计资料，用于Ｘ６０以上级管材的各级管道，皆有管道再次发生过延性脱落。因此对长输管道而言，由于其管径大、运送距离宽，管材内部缺失、运输施工受损及焊缝缺失漏检几率减小，再行再加管道沿途少有人口密集地区，运送介质一般又为易燃易爆或剧毒介质，这就对管道安全性明确提出了更高的拒绝，因此，目前在管道材质自由选择上省辖市用技术更为成熟期、ＣＮＮ值较高、焊工艺成熟期的Ｘ６０、Ｘ６５级钢管为宜。　　三、管道的脱落与止裂　　１９６０年美国Ｔｒａｎｓｗｅｓｔｅｒｎ公司在对一条直径７６２毫米、材质Ｘ５２的输气管道展开气压试验时，管道再次发生脱落，脱落长度为１３ｋｍ，裂源为一根管子在运输过程中导致的受损，起裂后，裂纹向两边拓展，一端遇到一个厚壁三通后止裂，另一端遇到一根韧性较小的管子而止裂。

若当时管道已投放运营，管内介质为剧毒或易燃易爆气体，再次发生这样的脱落，其灾难性后果是可以想象的。因此，对材质等级较高的管道在设计时应考虑到管道裂纹失稳拓展的掌控。　　管道脱落可以分成脆性断裂和韧性脱落两种。

就脆性断裂而言，随着冶金技术水平的提升，目前象Ｘ７０钢其韧性形貌转变温度已超过零下４０摄氏度以下，在我国这样的气候条件下，一般不具备再次发生脆性断裂的条件。但当管道的ＣＮＮ值较低时，在常温下管道不易再次发生韧性脱落。近来的研究指出，虽然对于韧性脱落，其裂纹拓展速度一般只有６０～２５０米／秒，而象天然气等气体的加压波速度大约为４００米／秒，按照过去的理论，裂纹或许应当止裂，但对于输气管道而言，因为在加压波的后面，裂纹尖端处的运送介质仍保有有一定的压力，在气体获释过程中，由于气体体积的较慢收缩，把能量传授给裂纹，如果在此温度下材料的ＣＮＮ值较低，仍不会导致裂纹的之后拓展。

在裂纹处残余的压力越高裂纹拓展速度就越慢，并且随着环向形变和管道直径的减少，产生韧性脱落失稳拓展的趋势就越大，也就是说止裂就越艰难。特别是在是近年来，出于管输的经济效益考虑到，对管径、运送压力、管材强度等级的挑选更加低，在这样的条件下，要避免管道韧性脱落的再次发生，就对管材的韧性明确提出了更高的拒绝。

例如，有关资料讲解，对于西气东赢管道管道材质为Ｘ７０，管径为１０１６毫米，壁薄为１９毫米，运送介质为天然气　，要使其能自身止裂，其上平台能应超过１５４Ｊ。可见，要超过这样的韧性指标是很艰难的，也是不经济的。

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