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作者:凤凰游戏发布日期:2021-02-12 10:38

  二是增大管径。由GB50251—2015《输气管道工程设计规范》给出的计算公式可知,输气管道的流量与压力是一次方的关系,而与管径是2.5次方的关系。因此,增大管径比提高压力的增输效果更明显。对于300亿m3/a以上的超大输量天然气管道,仅靠单一途径难以实现,需要采取综合措施,既采用大直径钢管,还要采用12MPa或更高输送压力,才能实现超大输量的天然气输送。目前国际上建设大输量天然气管道有两种不同的技术路线。种是大管径路线,在俄罗斯和伊朗,大量采用Φ1420mm的管径并且多管并行敷设,但输送压力较低,一般不超过10MPa。其代表性的项目是俄罗斯亚马尔半岛气田外输管道——巴甫年科沃—乌恰天然气管道和中俄东线俄罗斯段的西伯利亚力量管道。

  投入/产出模型被用于描述这3种“世界”。然后,这项研究将整体腐蚀成本确定为世界Ⅰ与世界Ⅱ间的差异。并进一步将整体腐蚀成本划分为可避免和不可避免两部分。腐蚀调查结果Uhlig法调研结果表明,2014年中国直接腐蚀成本总计约10639.1亿元。直接腐蚀成本中,防腐涂料占比大,其次为防腐材料和表面处理费用。值得注意的是,由于难以获得腐蚀监检测行业确切数据等原因,腐蚀监检测成本未计算在内。参考国内外腐蚀调查经验,间接腐蚀成本包含腐蚀诱发的产量下降、信誉降低、环境污染、生态破坏、人员等因素导致的成本,间接腐蚀成本一般是直接腐蚀成本的1至数倍。保守估算,间接腐蚀成本与直接腐蚀成本相同。这样,采用Uhlig法计算的2014年中国腐蚀总成本为21278.2亿元。

  另一种则是高压路线mm以后,不再增大管径,而是依靠提高输送压力来提高输气量,其代表性项目有北溪管道以及北美地区已建和拟建的管道。在我国,由于引进国外天然气价格较高并将长期居高不下,提高输气压力造成自耗气成本的增加对长输管道的效益有重大影响,采用Φ1219mm以上管径的方案可能在比选时占优。通过大量技术经济性分析,得出如下结论:X80钢级Φ1422mm管道的经济输量范围为280~380亿m3/a;在输量大于245亿m3/a时,Φ1422mm方案综合成本低,经济性好;在相同设计输量下,Φ1422mm/12MPa方案的综合能耗较Φ1219mm/12MPa方案降低50%。设计输量为380亿m3/a的中俄东线MPa这一经济效益佳的方案。

  占2014年中国国内生产总值(GDP)的3.34%,即每位中国公民当年需承担约1555元的腐蚀成本。关于进一步提升我国腐蚀防护水平的建议腐蚀防护科学是研究和保护人类文明赖以存在和发展的物质基础,即研究和保护各类材料、设备、设施的一门关键科学。但由于腐蚀防护是跨行业、跨部门、共性的,且不直接创造经济效益,它的被关注程度较低。然而,腐蚀防护安全关系到国家经济健康发展和国防建设长治久安,具有重要的战略意义和现实意义。因此,必须全面提升我国腐蚀防护水平保障社会生产生活安全。1推进防腐蚀工作顶层设计,加强腐蚀防护管理目前,缺乏专门机构及人员负责我国腐蚀防护工作的战略指导和总体规划。鉴于腐蚀防护领域重要性及其跨行业、跨部门的特点。

  3大管径超大输量的代表性管道巴甫年科沃—乌恰(Bo1概述当前,国际社会对以天然气为代表的清洁能源的需求不断增加,需要输送的天然气流量越来越大,天然气长输管道的单管输量要求也越来越大。以我国为例,早期天然气管道的输气量为10亿m3/a,陕京一线/a,西气东输一线/a,西气东输二线/a,这已经是世界上大输量管道的上限。正在建设中的中俄东线天然气管道大设计输气量则达到了380亿m3/a,属于超大输量管道。随着设计输量的增大,管道的直径、壁厚和钢级也迅速提高,我国几条代表性天然气长输管道的主要参数见表1。表1我国代表性天然气长输管道的主要参数2提高vanenkovo-Ukhta)管道[3]是大管径超大输量的代表性管道。俄罗斯西北部的亚马尔半岛拥有极为丰富的天然气资源。俄罗斯天然气工业股份公司(Gazprom)正在亚马尔打造一个全新的天然气生产中心,使其在发展天然气工业方面发挥重要作用。巴甫年科沃斯科耶气田是亚马尔目前天然气生产气田。巴甫年科沃—乌恰天然气管道旨在将亚马尔半岛的天然气输送到俄罗斯统一的天然气供应系统。3.1巴甫年科沃—乌恰管道概况巴甫年科沃—乌恰管道长度为1106km,包括2条Φ1420mm管道,并行敷设,设计压力11.8MPa,在俄罗斯首次采用类似于X80的K65钢级。单管设计输量为580亿m3/a。

  两条管道总设计输量1150亿m3/a。管道全线有四分之三的管段穿越永冻土地区,为保护环境,防止冻土融化和保证管道稳定运行,采取低温输送措施,在某些压气站压缩机出口设置冷却装置,确保出站温度不高于-2℃;对于穿越永冻土区的管道设置200mm厚保温层。干线层PE,补口采用热收缩套,内涂减阻涂层。3.2巴甫年科沃—乌恰管道用管的技术要求为了实现单管输量达到580亿m3/a的目标,巴甫年科沃—乌恰管道采取了一系列技术措施。除了采用Φ1420mm的大管径外,还采用了11.8MPa的输送压力,而此前俄罗斯输气管道国家标准的高压力为9.8MPa。为此,俄罗斯天然气工业公司理事会于2008年7月1日批准了《巴甫年科沃—乌恰天然气长输管道用钢管技术要求》。

  并且挥发性有机物(VOC)含量较少,有利于HSE管理。4.3北溪1号管道项目钢管的生产由于俄罗斯的高钢级管线钢和大直径管线钢管生产能力不足,北溪1号管道用钢管的大部分由欧洲钢管公司生产,俄罗斯和日本厂家也生产了一小部分,俄罗斯厂家的占比为25%。北溪1号管道项目钢管各生产厂商占比见表8。表8北溪1号管道项目钢管各生产厂商占比欧洲钢管公司和住友金属都是世界的钢管生产厂家。俄罗斯的维克萨和OMK的加入促进了俄罗斯大直径钢管的国产化,为此后的巴甫年科沃—乌恰管道和西伯利亚力量管道钢管的国产化打下了基础。4.4管道运行和环境保护情况为了尽量减少对环境的影响,在鲱鱼产卵季节和候鸟在该地区停留期间工程建设暂停。

  据此制定了ТУ4-156-82—2009《工作压力为11.8MPa天然气干线的直缝电焊钢管技术规范》,作为钢管研发、制造和验收的依据。其中规定钢管的壁厚为23.0mm、27.7mm、33.4mm,要求钢管在-20℃的DWTT剪切面积平均值≥85%,这对于板材和管材的试制显然是极为困难的。3.2.1前期研发根据项目技术规范,日本、韩国和德国、俄罗斯的钢铁公司试制了三种厚度的K65管线钢板材,欧洲钢管公司、日本和俄罗斯的钢管厂试制了该管道所用的K65钢级Φ1420mm钢管(见表2),钢管的典型化学成分见表3。俄罗斯的伏尔加钢管厂也曾采用钢板试制了壁厚27.7mm的K65钢级Φ1420mm螺旋钢管。

  但未获应用。因此,该管道全部采用的是直缝埋弧焊管。表2巴甫年科沃—乌恰管道用钢管和钢板供货商及壁厚表3巴甫年科沃—乌恰管道用钢管的典型化学成分由俄罗斯天然气科学研究院主导,对试制的钢管进行了大量的试验研究。包括工厂试验、水压试验和全尺寸试验。其中的工厂试验对管材金属的化学成分、金相组织、力学性能及焊接性能进行了综合评估,并进行了单管的全尺寸水压试验。3.2.2全尺寸试验高压、大管径和低温环境使得巴甫年科沃—乌恰管道首先面临着断裂控制方案制定的难题。其中的关键问题是延性断裂扩展的控制,由于其工况均为世界天然气管道参数的极限值,无法通过计算方法获得延性断裂的止裂韧性,只能通过全尺寸试验确定。为了确定管道的止裂韧性要求。

  并证实声束能够完全覆盖被检测区域。在适用时或D级检测时,应使用参考试块和演示试块来验证检测设置的能力。当检测复杂几何结构的焊缝时(如不等厚材料的焊接对接、材料以一定角度连接或管嘴焊缝),应仔细编制检测计划,并按照检测等级D级执行。其次是扫查表面的准备。应清理足够宽度的扫查表面,以确保完全覆盖被检测区域。扫查面应平整,应无影响探头耦合的外来物(如锈蚀、松散氧化皮、飞溅、缺口、沟槽等)。检测表面的条件应保证探头和测试工件的表面间隙不得超过0.5mm。必要时,应通过修磨扫查表面来保证要求的满足。机加工工件的表面粗糙度Ra不应超过6.3μm,喷丸表面粗糙度Ra不应超过12.5μm。当有涂层(如油漆等)且不能移除时。

  在俄罗斯车里雅宾斯克市的试验场进行了17次全尺寸试验。试验次数如此之多,主要是俄方对各厂家提供的多种壁厚的钢管都进行了测试,除了希望获得止裂韧性要求之外,还要了解不同厂家多种壁厚管线钢的全尺寸断裂行为,研究包括断口分离在内的管线钢组织对断裂行为的影响。如果只是要得出止裂韧性,只需对小壁厚的钢管进行试验即可。在俄方的试验方案设计中,试验段由中间一根起裂管、两侧各三根试验管和外侧各一段70m长储气管段组成。主要采集的数据包括裂纹长度、裂纹扩展速度等。由于不是采用天然气而是采用空气进行试验,采用了不高于-20℃的试验温度,以及相当于1.25~1.5倍工作压力的试验压力,以期抵消采用空气作为试验介质的影响。

  从而获得较为保守的试验数据。其中一次成功止裂的情况如图1所示,典型试验数据见表4。图1巴甫年科沃—乌恰管道项目一次成功止裂的试验表4巴甫年科沃—乌恰管道全尺寸试验的典型数据3.2.3终确定的主要力学性能根据试验结果及数据分析,证实了所建立的对小批试制钢管的技术要求的有效性,从而制定了钢管的终技术规范要求,从2010年12月1日开始生效。该规范要求钢管在-40℃的夏比冲击韧性≥250J/cm2,相当于10mm×10mm全尺寸夏比冲击能量为200J。对脆性断裂控制的要求是-20℃的DWTT剪切面积平均值≥85%。这些指标无疑是代表了当代超大输量天然气管道的高水平。主要力学性能要求详见表5。其相应的引用检验、试验标准均采用俄罗斯GOST标准体系的相关标准。

  应对每个聚焦声束进行灵敏度设置。角度增益修正(ACG)和时间增益修正(TCG)能使所有声束角度的信号显示具有相同的波幅,从而实现增益修正。每个生成声束的参考灵敏度设置可以使用横孔来建立DAC或TCG,包括传输修正。(3)设置的复核。每检测4h和检测完成后,应进行设置复核。如果单个检测任务时间超过4h,则应在检测完成后进行复核设置。初始设定时如采用参考试块,复核时应采用相同的参考试块。或者,也可以使用体积较小、传输特性已知的试块。设备复核时应验证超声相控阵系统的所有相关通道、探头和电缆线,以确认其处于良好的工作状态,这些复核应在每日检测前和检测后进行。如果系统的任何部分失效,应采取修正措施,并重新测试系统。

  表5K65级钢管主要力学性能要求3.3项目建设及运行情况由于俄罗斯的宽厚板和制管厂能力不足,因此该项目的板材及管材均不能完全实现国产化,对日本新日铁、住友金属、JFE和德国欧洲钢管公司和俄罗斯钢管厂试制的钢管进行了产品测试。有三家来自俄罗斯的厂家成功通过测试,分别是伊诺尔斯克钢管厂、维克萨钢铁厂和伏尔加钢管厂。还对维克萨钢铁厂、伊诺尔斯克钢管厂、住友金属和新日铁公司生产的K65级Φ1420mm钢管的61个环焊缝焊接接头进行了焊接工艺评定。包括5种自动焊、6种组合、8种手工焊和12种补焊工艺。检测了20个品牌的新焊接材料,对1780个试样进行了力学试验,包括197个静态拉伸、394个静态弯曲、1126个冲击和60个硬度试验。

  确定了对环焊缝的力学性能要求,见表6。表6K65级钢管环焊缝主要力学性能要求该管道的建设始于2008年,冬季施工,永冻土地区的管道开挖主要采用大型机械,必要时采取松土措施。管道焊接采用全自动焊,辅以手工焊进行修补作业。全自动焊机适用的大地面坡度为18°,下沟采用8~15台90t吊管机,巴甫年科沃—乌恰管道项目冬季施工现场如图2所示。条管道的干线年投产,其余的压气站于2013年至2014年间建成。第二条管道建设于2012年启动,2017年正式投产,管道投产以来运行正常。图2巴甫年科沃—乌恰管道项目冬季施工现场照片早在项目建设前期,俄罗斯天然气工业股份公司就尽量减少对环境的影响。


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