现代油气管道工程设计、施工技术与实例

第1章现代油气管道的发展1

1.1国内外石油管道的发展1

1.1.1世界石油管道发展趋势1

1.1.2我国石油管道发展与现状5

1.2国内外燃气管道技术现状及发展趋势7

1.2.1世界天然气管道技术发展7

1.2.2我国燃气管道技术现状9

1.3我国油气管道的技术发展22

1.3.1原油管道的技术发展22

1.3.2成品油管道的技术发展23

1.3.3燃气管道的技术发展23

1.3.4油气管道的现代管理24

1.3.5海外油气管道工程24

第2章非金属管道技术25

2.1油气田非金属管道发展与应用25

2.2油气田常用非金属管道的性能及标准26

2.2.1非金属管道的性能26

2.2.2非金属管道的技术标准26

2.2.3管道尺寸及性能参数27

2.2.4非金属管道的特点32

2.3常用非金属管道34

2.3.1玻璃钢管34

2.3.2钢骨架复合管35

2.3.3柔性复合高压输送管36

2.4非金属管道施工工艺37

2.4.1聚乙烯燃气管道施工工艺37

2.4.2硬聚氯乙烯/玻璃钢复合管施工工艺43

2.4.3塑料合金防腐蚀复合管施工技术47

2.5非金属管道的连接方法48

2.5.1聚乙烯管的连接49

2.5.2钢骨架聚乙烯复合管的连接54

2.5.3聚氯乙烯管的连接54

2.5.4玻璃钢增强管的连接56

第3章管道的力学性能与输送工艺58

3.1管道材料对管道性能的影响58

3.1.1管道材料对管道性能及用途的影响58

3.1.2管材的物理特性61

3.1.3管道的受力影响62

3.2管道的工艺设计计算65

3.2.1管道工艺计算的目的及影响

因素65

3.2.2设计计算的基本步骤66

3.3油气混输管道工艺计算67

3.3.1气液两相流的特点及流型划分67

3.3.2气液两相管流的参数69

3.3.3两相流基本方程73

3.3.4两相流压降计算76

3.3.5两相流温降计算77

3.4管道工艺计算专业软件应用78

3.4.1PK2010(油气集输工程软件)78

3.4.2PipePhase(稳态多相流模拟器)79

3.4.3NETOPT(网络优化模块)80

3.4.4PNS(油气管网仿真)80

3.4.5TFTCS(两相管流工艺计算软件)81

第4章直埋长输管道建设工程83

4.1管道线路选择的原则与方法83

4.2线路勘测与勘察86

4.2.1线路走向选择的原则86

4.2.2影响线路走向的各种因素87

4.2.3初步管道线路的确定方法89

4.2.4线路的勘察90

4.3施工与竣工勘测93

4.3.1施工勘测的要求93

4.3.2管道的标桩97

4.3.3管道弯曲的弹性铺设97

4.3.4土石方工程量设计及土工保护98

4.4长输管道建设方法104

4.4.1管道建设的过程105

4.4.2施工场地的清理及坡度的平整106

4.4.3管道的储存、装卸与布管107

4.4.4挖沟作业108

4.4.5管道的净化109

4.4.6对口作业110

4.4.7弯管作业111

4.4.8管道的焊接工艺112

4.4.9管道防腐层113

4.4.10管道下沟及管沟回填114

4.4.11管道的对口连接及场地清理116

4.4.12管道的试压117

4.5天然气管道的净化123

第5章特殊地区的管道设计与施工技术126

5.1长输管道施工通道126

5.1.1一般施工通道的修筑127

5.1.2特殊施工通道127

5.2管道基础结构的稳定130

5.2.1陡坡地区管道基础的稳定130

5.2.2陡坡管道的排水和冲蚀控制131

5.2.3黄土沟蚀保护137

5.3冻土地区管道138

5.3.1冻土地区管道设计138

5.3.2冻土地区管道的稳管技术139

5.4沙漠地区管道140

5.4.1防沙及固沙140

5.4.2沙漠管道的施工140

5.5水域管道的铺设141

5.5.1湿地管道的稳管方法142

5.5.2水底管道的稳管方法143

5.5.3管道浮力计算方法146

5.6管道支墩设计及失稳计算151

5.6.1管道固定支墩的受力分析151

5.6.2支墩的倾覆校核153

5.6.3管道的锚固设计155

5.6.4管道在外压作用下失稳变形160

5.7管道的跨越工程170

5.7.1架空跨越的类型介绍170

5.7.2架空跨越工程计算171

5.7.3管道架空跨越施工180

5.8管道的穿越工程182

5.8.1河流的穿越182

5.8.2非开挖穿越186

5.9管沟的爆破开挖191

5.9.1管沟开挖一般要求191

5.9.2爆破石方工程192

5.9.3管沟爆破技术设计193

5.10管道的防震195

5.10.1地震对管道工程的危害195

5.10.2管道工程抗震设计195

5.11海洋管道设计与施工196

5.11.1海底管道的发展状况196

5.11.2海洋石油管线的设计197

5.11.3铺设海底管道主要方法198

5.11.4接岸段海底管道202

5.11.5波浪、海流对管道的作用203

5.11.6海底管道的稳定206

5.11.7海洋管道的腐蚀及内防腐210

5.11.8海洋管线的安全与环保211

第6章油气管道的运行技术

管理213

6.1现代SCADA系统213

6.1.1SCADA系统的构成213

6.1.2长距离管道瞬变流动过程的

自动控制217

6.2管道清管作业218

6.2.1清管的目的及方法218

6.2.2清管器种类及结构219

6.2.3清管器的检测作用225

6.2.4清管器收发装置及作业前

的准备227

6.2.5清管器收发及转发操作229

6.2.6清管站和远控阀室RTU系统

组成230

6.2.7清管器清管操作要点230

6.3地下金属管道的腐蚀及控制232

6.3.1腐蚀的分类232

6.3.2金属管道腐蚀机理233

6.3.3土壤腐蚀234

6.3.4管道的防腐238

6.3.5管道外壁防腐240

6.3.6管道内壁防腐244

6.3.7管道的阴极保护246

6.3.8防腐设施的运行与管理250

6.4管道泄漏监测技术252

6.4.1基于硬件的方法252

6.4.2基于软件的方法256

6.4.3泄漏检测方法的综合评定

和选择258

6.4.4管道的安全性管理与评价259

6.5油气管道更新与修复260

6.5.1管道更新修复技术标准

与程序260

6.5.2管道非开挖更新技术262

6.6管道的开孔与局部修复274

6.6.1管道的带压开孔方法274

6.6.2不停输带压开孔封堵技术

设备276

6.6.3管道的带压堵漏和开孔举例277

6.6.4管道的堵漏与修复279

6.7防腐蚀工程经济计算285

6.7.1基本计算公式285

6.7.2计算项目和计算式286

6.8HSE作业指导286

6.8.1管理方针及目标286

6.8.2组织机构与职责287

6.8.3能力评估288

6.8.4HSE培训289

6.8.5信息管理289

6.8.6HSE风险管理290

6.9管道完整性管理292

6.9.1管道完整性管理的内涵292

6.9.2管道完整性管理的内容292

6.9.3管道的风险评价294

6.9.4管道的完整性评价295

第7章工程设计施工技术分析与

计算实例297

7.1管道施工的土石方及爆破设计297

7.1.1管道施工的土石方计算297

7.1.2管沟爆破施工算例302

7.2长输管道的工艺设计302

7.2.1输油管道的初步设计302

7.2.2管道的流态对计算参数的

影响308

7.2.3管道两相流压降的计算310

7.2.4热油管道温度分布312

7.2.5热油管道设计315

7.3管道非开挖更新修复工程318

7.3.1工程的基本情况318

7.3.2管道修复工程318

7.4防腐蚀工程经济计算320

7.4.1经济计算基本数据320

7.4.2改造前方案计算321

7.4.3改造后方案计算321

7.5管道跨越工程计算322

7.5.1工程概况322

7.5.2受力计算323

7.6管道跨越工程施工324

7.6.1工程概况324

7.6.2施工过程324

7.6.3施工要求及措施325

7.6.4清管试压325

7.7管道锚固的受力计算325

7.7.1工程概况325

7.7.2受力计算326

7.8管道净化处理计算326

7.8.1工程概况及分析目标326

7.8.2项目分析计算327

7.9管线完整性管理实践328

7.9.1完整性管理总体建设328

7.9.2高后果区识别330

7.9.3管道风险评价与维护维修331

7.9.4完整性评价331

7.10管道完整性管理的经济评价332

7.10.1管道完整性管理模式经济效益评

价模型332

7.10.2经济效益评价指标及计

算方法332

7.10.3评价方法的应用333

7.11西气东输二线某穿越工程实例335

7.11.1工程概况及施工方案335

7.11.2管道的穿越施工336

附录A340

附录B341

参考文献342

《现代油气管道工程设计、施工技术与实例》以石油天然气管道设计与建设工程为主线，以大量数据与图表，全面介绍现代油气管道工程设计、施工所涉及的各种技术问题，主要内容包括：现代油气管道发展概况；非金属管道技术；管道的力学性能与输送工艺；长输管道建设工程；管道在特殊地区和环境下的管道设计与施工技术，如施工通道建设、湿地河流及各种障碍的穿跨越方法、非开挖技术、海洋管道设计与施工等内容；现代油气管道在建设与运行过程中的技术、管理问题，包括现代SCADA系统、管道清管作业地下、金属管道的腐蚀及控制、管道泄漏监测技术、油气管道更新与修复、管道的开孔与局部修复、防腐蚀工程经济计算、HSE作业指导、管道完整性管理等内容。

《现代油气管道工程设计、施工技术与实例》以石油天然气管道设计与建设工程为主线，集理论、设计、施工、实例于一体，易于不同层次和水平读者阅读。全书内容广泛，理论联系实际，可操作性和实用性强。本书可供广大从事石油天然气管道设计与施工的技术人员、管理人员使用和参考，也可以作为高校石油天然气储运专业师生教学用书和参考资料。