天然气管道工程用清管三通标准探析

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　　根据目前油气输送管道用三通的应用和规范，对于管道线路用规范三通，国内外管件规范已经形成了较完整的技术体系。但是国内外技术规范中关于清管三通的专业技术标准较少，且规范中的技术条款陈说标准性差，在挡条选材、焊接、验收、修复等方面没有明确的要求，在适用范围、技术指标等方面有很多不完善，这对油气输送管道的建设和平安运行有很多不利影响。如某天然气管道项目在运行时，发现局部管线段异响。经排查，发现清管三通挡条局部断裂。由于现行的技术标准中均未对清管三通挡条的修复和热处理进行明确要求，而假设整体更换清管三通，那么会增加管线本钱，同时由于焊接难度较大，也会使三通环焊缝接头处的断裂风险增加。同时，由于没有统一的清管三通技术要求，目前国内各生产企业生产工艺也不相同，这都会对清管三通的采购以及后期维护更换等带来较大的影响。因此，对于清管三通的挡条焊接、焊后热处理以及修复更换等要求应深入研究，在规范中增加相关技术要求，为油气管道建设和平安运行提供技术依据。

　　在天然气长输管道建设施工过程中，由于各种原因会残留下来很多的水及泥土、焊渣等施工遗留物。这些遗留物会导致天然气管道在低温下结冰或使阀门等管道配件产生梗塞，这将给管道的正常输气和平安运行造成极大的影响。因此，在天然气管道通气之前需进行管道的清管作业，可以有效地去除管道内的水以及施工遗留物，以及去除FeS铁粉，提高管壁光洁度和管输效率［1－3］。天然气管道清管作业主要是将清管器放入管道中形成密封，利用管输介质推动清管器前进，进而到达去除管内沉积物、管壁结垢和结蜡等的目的。但是，因管道变形、机械损伤、在三通处卡球等各种不同的原因也会导致清管器失效或梗塞。因此，通常推荐使用挡条清管三通来防止发生三通处卡球的事故［4－6］。本文详细比照和分析了国内外油气输送管道清管三通的技术规范和标准，结合清管三通的热加工工艺，提出了清管三通挡条修复焊接后的热处理倡议。

　　由于在我国很多天然气管道项目建设中，均没有明确的清管三通技术条件，通常在项目数据单只给出清管三通的挡条选材和设置要求。国内多数生产企业的清管三通制造工艺和流程与管道用三通相同，但是在三通挡条材质、焊接工艺以及热处理方式上有所不同。示例由于规范要求不明确，各生产企业所采用的挡条材质区别较大，如Q235B、20号钢、X80钢或与其材质接近的材料。而在清管三通热处理工艺方面，均采用淬火回火的热处理办法。但是对于清管三通的挡条焊后热处理，目前国内多数厂家均先进行挡条焊接，并在完成挡条焊接后，将清管三通进行整体热处理(即将焊后热处理和回炽热处理同时进行)，从而同时到达改善三通性能和打消应力的作用。而局部企业那么采用三通整体回炽热处理后，再进行挡条焊接的加工办法。

　　目前，高强度大口径三通的制造通常采用热挤压成型的方式，热挤压三通生产工艺是一个热形变加淬火和回火的过程，即将毛坯管经压扁和反复的热鼓包、拉拔成型，得到所要求的支管形状和尺寸，最后通过调质热处理得到综合性能满足设计要求的三通。目前油气输送管道用三通技术规范版本较多。国外规范中主要采用MSSSP－75?HighStrengthWroughtButt－weldingFit-tings》、ISO15590－2?PetroleumandNaturalGasIndus-tries—InductionBends，FittingsandFlangesforPipelineTransportationSystems—Part2:Fittings》、ASMEB16．9?Factory－madeWroughtButt－weld源自文库ngFittings》等管件技术规范。这些规范中大局部主要规定了工厂制造的无缝和电弧焊接、碳钢和低合金钢的对焊管件的尺寸、公差、材料、化学成分、拉伸性能、韧性和热处理等方面的技术要求。目前我国的管件规范主要包括GB/T29168．2－2008?石油天然气工业管道输送系统用感应加热弯管、管件和法兰第2局部:管件》、SY/T0609?优质钢制对焊管件标准》等。这些规范中主要规定了管件设计、选材、制造、产品检测及验收方面的技术要求。我国的管件规范是吸收了近年来国内外管道项目建设方面工艺技术研究成果及实践经验，如产品选材、加工工艺办法，以及管材强度、韧性等关键技术指标及质量评价办法，系统的高强度管件的热加工技术及评价体系，并进行了技术集成、修正与整合。清管三通一般也采用热挤压方式进行生产加工，生产工艺根本与普通热挤压三通生产过程相同，即卷曲成型、焊接、压扁、淬火、整形、拉拔、开孔、鼓包、回火等。但是清管三通需要在支管和主管交汇处焊接三通挡条。关于清管三通等特殊用途管件规范，国内外已有少量的技术标准。如现有的国外关于清管三通的技术标准，壳牌公司规范DEP31．40．21．30－Gen．?PipelineFittings》，其是ISO15590－2的补充技术条件，与ISO15590－2一起使用。DEP31．40．21．30－Gen．中主要规定了清管三通挡条的设计、数量及焊接办法，而针对清管三通的挡条焊接方式以及焊后热处理、挡条修复等没有明确的要求。国内清管三通的技术标准，如中石油CDP－S－OGP－MA－008－2008－2?油气管道项目清管三通技术规格书》，其主要规定了钢制清管三通的设计、材料、制造、检验、验收、包装和运输等方面的最低要求。但是规范中未对清管三通的挡条数量、材质和焊接方式进行具体要求，需结合具体的项目数据单进行。该规范中明确规定了清管三通应在完成挡条焊接后再进行最终热处理，对挡条修复后的热处理未明确要求。北京天然气管道有限公司企业规范Q/SYJS0126－2008?清管三通挡条技术要求》中对不同尺寸三通的挡条数量、焊接办法等进行了具体要求。但未明确规定清管三通的挡条焊后热处理要求，以及挡条修复后的热处理要求。