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[咨询求助]天然气管道埋深问题 [复制链接]

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离线随风缘
果园新丁
 
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只看楼主 倒序阅读 使用道具 0楼 发表于: 2010-06-09 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
天然气管道的埋深要求是地下多少米以下啊，有没有明确的规定？是不是不冻层内，不同区域的不冻层是不是不同？
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离线ccgw007
果园中坚
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只看该作者 1楼 发表于: 2010-06-13 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
长输天然气管道在线检测技术研究
2010年第3期（总第136期）
莫诚生1，韩建彬2（安徽省特种设备检测院，安徽 合肥 230051）
 
　　【摘　要】　细致分析了长输天然气管道在线检测的项目和方法。通过分析电位法和漏电电阻测试法使绝缘法兰（接头）电性能测试简单化，通过图解三极法接地电阻测试的接线，使接地电阻测试变得更容易上手。同时详细介绍了PCM法（即多频管中电流法）定位管线的原理，以及如何通过A字架确定防腐层漏电点。并结合实际检验案例，详细分析了如何利用这些方法进行长输天然气管道在线检测，以及分析了进行这些项目检测的可行性和存在的不足。实践证明，利用本文提到的检测手段进行长输天然气管道检测是行之有效的
　　【关键字】　非开挖检测；多频管中电流法；PCM；埋地管道；长输天然气管道；防腐层 1　长输天然气管道现状　　目前，我国压力管道法规标准体系还不完善，虽然《特种设备安全监察条例》（国务院549号令）、国务院412号令、《压力管道安全管理与监察规定》（劳部发[1996]140号）将压力管道纳入特种设备管理，但还未有与长输天然气管道检验相关的标准规范，导致大量在用长输天然气管道使用状况不明，存在安全事故隐患。 2　检测项目　　由于长输天然气管道大部分都采取埋地敷设方式施工，所以对其进行在线检测比较困难。根据长输天然气管道的特点，应从资料审查、地面装置、电性能测试、管道天然气泄漏、管道位置、走向、埋深、防腐层破损点、防腐层绝缘特性等检测项目进行检查。2.1  资料审查　　审查需检测管线所有资料，包括：　　管道设计，包括设计单位资格、设计图纸、管道平面布置图、走向图、纵断面图及有关计算书等；　　管件质量保证，包括制造单位资格、管件质保书等；　　阀门质量保证，包括阀门制造单位资格、阀门质保书、阀门压力试验报告等；　　焊材质量保证，包括焊材制造单位资格、焊材质量证明书等；　　安全保护装置，包括安全保护装置制造单位资格、安全保护装置检定报告等；　　安装单位资料，包括安装单位资格、施工组织设计、施工方案、焊接工艺评定、焊接作业指导书、焊工资格证书、焊接及质量检查记录、开挖回填质量检查记录、补口补伤质量检查记录、牺牲阳极施工记录（或者强制电流阴极保护施工记录）管道通球扫线记录、隐蔽工程施工及质量检查记录、压力试验方案、穿跨越压力试验记录、整体压力试验记录、竣工图；　　运行记录，包括运行参数、阴极保护系统故障记录（无阴极保护系统则不需提供）、管道修理改造、事故记录、各类保护措施的运行检查记录、气质分析报告、历年检验记录、管线周围的其他施工活动等。2.2  地面装置检查　　管道附件检查，包括架空管道、法兰、弯头、三通、封头、管道标志桩、管道测试桩、阀门井等管道附件的外观检查。　　穿越管道检查，包括检查管道裸露、悬空、位移、受流水冲刷及剥蚀损坏情况。　　跨越管道检查，包括检查管道的表面状况、结构配件的缺损情况。2.3  电性能测试　　电性能测试包括电绝缘性能测试、电连续性测试、接地电阻测试、阴极保护参数测试和土壤电阻率测试等。　　电绝缘性能测试，包括绝缘法兰、绝缘接头、绝缘固定支墩和绝缘垫块等，当绝缘法兰或者接头电性能测试出现可疑时，应测试绝缘法兰或接头漏电电阻。　　电连续性能检验，包括跨接电缆或其他电连接设施的外观检验及电连续性检验。　　接地电阻测试，包括辅助阳极、牺牲阳极、管道本体接地电阻测试。　　阴极保护系统测试，包括测试管道自然电位、管道沿线保护电位、牺牲阳极开路电位、牺牲阳极输出电流、强制电流阴极保护系统输出参数。采用强制电流阴极保护时，对于管道保护电位异常的管段可测试管内电流。2.4  天然气管道泄漏点检测　　采用天然气管道泄漏点检测车在地面对泄漏点检验，找出泄漏点。2.5  管道位置走向　　检查管道与建筑物、构筑物或相邻管道之间的水平和垂直净距是否符合设计文件和现行相关标准规范的要求。2.6  管道埋深检查　　检查管道埋设深度是否符合设计文件和现行相关标准规范的要求。2.7  防腐层检验　　（１）防腐层破损点检测，采用PCM防腐层探测仪在地面对防腐层进行连续性、完好性检验，找出防腐层破损点。　　（２）防腐层绝缘特性（Rg值）测试，采用PCM防腐层探测仪采集电流数据，然后利用软件计算出防腐层绝缘特性。 3　检测方法　　管道的位置、走向、埋深、防腐层检验和电性能测试需要采取特定的检验方法。其中绝缘法兰、绝缘接头电性能测试为电位法，电位法测试出现可疑时，采用漏电电阻测试法测试绝缘法兰漏电电阻，接地电阻测试为三极法，管道的位置、走向、埋深和防腐层检验采用PCM法检验（即多频管中电流法），土壤电阻率测试方法为等距法。　　以上提到的各种方法介绍如下：3.1  电位法　　如图1所示，在被保护管道通电之前，用数字万用表V测试绝缘法兰（接头）非保护侧a的管地电位Va1；调节阴极保护电源，使保护侧b点的管地电位Vb达到－0.85～－1.50V之间，再测试a点的管地电位Va2。若Va1和Va2基本相等，则认为绝缘法兰（接头）的绝缘性能良好；若|Va2|>|Va1|且Va2接近Vb值，则认为绝缘法兰（接头）的绝缘性能可疑。若辅助阳极距绝缘法兰（接头）足够远，且判明与非保护侧相连的管道没同保护侧的管道接近或交叉，则可判定为绝缘法兰（接头）的绝缘性能很差（严重漏电或短路）；否则应按漏电电阻测试法进一步测试。
图1  电位法测试接线示意图
 3.2  漏电电阻测试法　　按图2所示的测试接线示意图进行漏电电阻或漏电百分率测试。　　绝缘法兰（接头）漏电电阻测试的步骤如下：　　（１）按图2接好测试线路，其中a、b之间的水平距离不得小于πD，bc段的长度宜为30m；　　（２）调节强制电源E的输出电流I1，使保护侧的管道达到阴极保护电位值；　　（３）用数字万用表测定绝缘法兰（接头）两侧d、e间的电位差△V；　　（４）按电压降法测试bc段的电流I2；　　（５）读取强制电源向管道提供的阴极保护电流I1。　　绝缘法兰（接头）漏电电阻按下式计算。       
　　式中:RH  ——绝缘法兰（接头）漏电电阻（Ω）；    △V——绝缘法兰两侧的电位差（V）；     I1——强制电源E的输出电流（A）；     I2   ——bc段的管内电流（A）。 　　绝缘法兰（接头）的漏电百分率按下式计算。　　
　　若测试结果I2＞I1，则认为绝缘法兰（接头）的漏电电阻无穷大，漏电百分率为零，绝缘法兰（接头）的绝缘性能良好。
图2  漏电电阻测试接线示意图
3.3  三极法测试接地电阻　　测量管道或者牺牲阳极接地电阻之前，必须将牺牲阳极与管道断开，然后按图3所示的接线示意图沿垂直于管道的一条直线布置电极，d13约40m,d12取20m左右，利用接地电阻测量仪测量接地电阻值。
图3  牺牲阳极接地电阻测试接线示意图
3.4  PCM法原理简介　　PCM是Pipeline Current Mapper的简称，主要测量管道中电流衰减梯度，也称电流梯度法或多频管中电流法。其基本原理为，在管道上施加一定频率或者多种频率的电流信号，电流信号会随着与施加信号点距离的增加而减少，同时管道防腐层的好坏也会影响电流信号的衰减，通过检测电流信号产生的磁场，确定管道位置和深度，以及根据信号的强度结合管道埋深换算出电流信号的大小，利用A字架可以定位防腐层破损点。　　间隔一定的距离采集电流数据，利用计算机软件换算出管道防腐层的绝缘特性参数Rg值，绝缘特性参数Rg值反映管道防腐层的好坏，其值越高，防腐层越好。　　A字架原理，计算A字架两端电流的对数值，反复比较对数值的大小，取最大值为破损点位置。两点间的电流信号对数值（简称db值）反映出电流变化的快慢，db值越大表示电流衰减越快，其最大值即为破损点位置。　　PCM检测法是目前国内外应用比较成熟的一种检测方法，可长间距快速探测整条管线的防腐层状况，受地面环境影响较小。但其易受外界电流的干扰，当需进行防腐层评价（计算防腐层绝缘特性参数Rg值）时，需预先获得一些物理量，如管体的电阻、内电感、外电感以及防腐层的电容率等。　　PCM检测法示意图，如图4。
图4  PCM检测法示意图
3.5  土壤电阻率测试等距法　　在被测区沿直线将四根金属探针插入地下，相邻两根的距离都为a厘米，探针的埋入深度不宜超过距离a的1/20，如图5所示。被测区的土壤电阻率用下式计算。　　　　
　　式中　　R－测得的电阻值（Ω）　　a－棒与棒的距离（cm）　　ρ－被测区的土壤电阻率（Ω·cm）
图5  等距法测试土壤电阻率
 4　检测案例　　本案例为安徽省天然气开发有限责任公司的芜湖至铜陵支线C标段长输天然气管道，总长约31公里，设计压力为4.0MPa，管材为国产L290直缝电阻焊钢管，规格为Φ323.9×6.4/Φ323.9×7.1，钢管采用三层聚乙烯加强级防腐，防腐层厚度≥2.9mm，管道沿线采用强制电流阴极保护，无牺牲阳极保护。本管线地处皖南山区东北缘，东为长江冲积平原，北为江淮丘陵，沿线地形起伏变化较大，高程6～70米。管道沿线有二、三、四级地区。具体检查如下。4.1  资料审查　　设计资料、材料质保、施工资料运行资料齐全，但未见管道元件制造单位许可证。4.2  地面装置检查　　具体检查情况见表1。
表1  地面装置及管道位置走向检查表
管道名称
长输天然气管道
管道材质
L290
管道规格
Φ323.9×6.4
设计压力（MPa）
4.0
设计温度℃
-20℃～60℃
检验日期
2009.11.9-2009.12.28
检查部位
检查项目
检查结果及缺陷位置
地面管道、法兰、弯头、三通、封头、焊缝、阀门等附件
泄漏
未见泄漏
损伤
未见损伤
变形
未见变形
标志桩、锚固墩、测试桩、围栅、拉索、标志牌
损坏
两处损坏：71km测试桩已经损坏，95km测试桩被埋；
丢失
未见丢失
管道防护带
违章建筑
管线被占压长约30米：71km测试桩附近，大约有30米长的管线处于新建厂房正下方；
第三方施工
71km测试桩附近有新厂房在建，占压管道约30米长；
深根植物
无
护坡堡坎
损坏
未损坏
穿、跨越公路情况
保护设施损坏
未损坏
无保护设施
/
穿、跨越河流情况
保护设施损坏
未损坏
无保护设施
/
浮管
是否浮管
否
露管
是否露管
否
 4.3  电性能测试　　进行了电连续性测试、接地电阻测试和强制电流阴极保护系统参数测试。　　电连续性测试和接地电阻测试实测数据见表2。
表2  电连续性测试和接地电阻测试表
管道名称
长输天然气管道
设计压力，MPa
4.0
管道规格
Φ323.9×6.4
测试日期
2009.11.9-2009.12.28
电连续性测试
测试结果
钟鸣阀室紧急切断阀法兰间电阻为0.001欧姆
接地电阻测试
测试结果
测试位置
接地电阻，Ω
铜陵末站阳极床
0.12
 强制电流阴极保护实测数据见表3。
表3  强制电流阴极保护实测数据表
管道名称
长输天然气管道
设计压力MPa
4.0
保护率
100%
调查日期
2009.11.9-2009.12.28
管道规格
Φ323.9×6.4
运行率
100%
序号
站名
保护
范围
通电点电位（V）
备注
自然保护
1
96测试桩
95-96测试桩
/
-1.30
 
2
95测试桩
94-95测试桩
被埋
被埋
测试桩被埋
3
94测试桩
93-94测试桩
-1.27
-1.31
 
4
93测试桩
92-93测试桩
/
-1.30
 
5
92测试桩
91-92测试桩
/
-1.27
 
6
91测试桩
90-91测试桩
/
-1.29
 
7
90测试桩
89-90测试桩
-1.27
-1.31
 
8
89测试桩
88-89测试桩
/
-1.32
 
9
88测试桩
87-88测试桩
/
-1.33
 
10
87测试桩
86-87测试桩
-1.27
-1.35
 
11
86测试桩
85-86测试桩
/
-1.33
 
12
85测试桩
84-85测试桩
-1.29
-1.33
 
13
84测试桩
83-84测试桩
/
-1.31
 
14
83测试桩
82-83测试桩
/
-1.26
 
15
82测试桩
81-82测试桩
/
-1.27
 
16
81测试桩
80-81测试桩
/
-1.26
 
17
80测试桩
79-80测试桩
/
-1.29
 
18
79测试桩
78-79测试桩
/
-1.31
 
19
78测试桩
77-78测试桩
/
-1.26
 
20
77测试桩
76-77测试桩
/
-1.26
 
21
76测试桩
75-76测试桩
/
-1.35
 
22
75测试桩
74-75测试桩
/
-1.36
 
23
74测试桩
73-74测试桩
/
-1.38
 
24
73测试桩
72-73测试桩
/
-1.27
 
25
72测试桩
71-72测试桩
/
-1.29
 
26
71测试桩
70-71测试桩
损坏
损坏
测试桩损坏
27
70测试桩
69-70测试桩
/
-1.30
 
28
69测试桩
68-69测试桩
/
-1.28
 
29
68测试桩
67-68测试桩
/
-1.28
 
30
67测试桩
66-67测试桩
/
-1.27
 
31
66测试桩
65-66测试桩
/
-1.38
 
32
65测试桩
64-65测试桩
-1.28
-1.39
 
备注：阴极保护系统为强加电流保护，铜陵末站A机输出电压为1.8V，输出电流为0.4A，输出电位为-1.30V
 4.4  天然气管道泄漏点检测　　检测设备为手推式燃气检漏仪，型号为SL-908，结果未见天然气泄漏点。4.5  管道位置走向　　管道位置走向检验见表1。4.6  管道埋深检查　　管道平均深度为1.9米，实测最小深度为0.42米，位于321省道南侧88测试桩与89测试桩之间。4.7  防腐层检验　　对全线31公里管道进行防腐层非开挖检验，共发现12处防腐层漏电点（见表4），防腐层绝缘特性Rg值大于140000Ω•M2，部分电流数据见表5。
表4  防腐层漏电点实测数据
防腐层类型
3层PE
管道规格（mm）
Φ323.9×6.4
信号供入点
钟鸣阀室
检测日期
2009.11.9-2009.12.28
设备名称型号
地下管道防腐层探测检漏仪（RD4000-PCM）
长度（m）
31000
序号
漏点位
置编号
漏点GPS坐标
信号强度
北纬
东经
1
GPS009
30°58'24.67605"
118°0'34.79433"
100db
2
GPS006
30°58'55.79629"
118°1'43.67726"
99db
3
GPS026
30°56'44.32814"
117°56'22.93976"
98db
4
GPS008
30°58'50.55585"
118°1'22.07507"
80db
5
GPS
31°3'54.06"
118°8'9.91"
80db
6
GPS023
31°02'31.31097"
118°05'25.10902"
80db
7
GPS024
31°01'53.14951"
118°03'47.91635"
75db
8
GPS007
30°58'51.56427"
118°1'25.78413"
60db
9
GPS010
30°57'59.09384"
117°59'39.17212"
58db
10
GPS022
30°57'16.71368"
117°55'12.38044"
56db
11
GPS025
30°57'16.56724"
117°57'09.63644"
51db
12
GPS021
30°57'19.85730"
117°57'23.45236"
40db
 
表5  实测PCM电流数据（部分）
设备名
称型号
地下管道防腐层探测检漏仪（RD4000-PCM）
检测方向
从钟鸣阀室向铜陵方向
信号供入点
钟鸣阀室
检测日期
2009.11.9-2009.12.28
仪器输
出电流
2000mA
环境条件
丘陵
距离（m）
电流（mA）
距离（m）
电流（mA）
距离（m）
电流（mA）
50
664
1800
632
4100
362
200
635
2200
582
4400
362
400
696
2400
662
4700
370
600
610
2700
563
5000
376
950
675
2900
529
5200
351
1150
640
3100
542
5600
240
1350
659
3600
396
5800
230
1600
651
3800
372
6000
264
备注：距离数据为从探测点到信号供入点的管线长度。
绝缘电阻特性，Ω•M2＞146252
评价级别
优（评定标准为SYT5918-2004）
 4.8  检验结论　　检验情况如下：　　（１）管道位置、走向、埋深检查基本符合设计要求；管道最小埋深为0.42米，位置为88km测试桩往西约550米。　　（２）测试桩的保护电位测试结果未见异常；71km测试桩已经损坏；71km测试桩附近有新厂房在建，占压管道长约30米；95km测试桩被埋；　　（３）对全线埋地管道防腐层进行检测，发现12处防腐层漏电点；防腐层绝缘特性测试结果显示其性能良好。　　（４）对全线进行天然气泄漏检测，未见泄漏点。　　建议：　　（１）对在建占压管线的建筑物，应停止施工并恢复原貌；　　（２）对12处防腐层漏电点，用户应定期检查；　　（３）对管道埋深最小处（0.42米），用户应加强巡查；　　（４）对已损坏的71km测试桩和被埋的95km测试桩，应修复。　　检验结论为允许运行。 5　总结　　通过实践检验，说明本文所列检测项目和方法是行之有效的。但也存在一定的局限性，具体如下：　　（１）天然气泄漏点检测灵敏度低；　　（２）利用PCM检测仪检测漏电点时，由于A字架必须间隔一定距离采集信号，所以容易造成漏检；　　（３）利用PCM检测仪检测防腐层绝缘特性Rg值时，需要对某些采集数据进行处理，否则将得出无效的Rg值。
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sf1982 财富 +5 版块管理 2010-08-29
给地球诊断！
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只看该作者 2楼 发表于: 2010-07-13 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
天然气管道一般在施工图纸上有要求埋深，一般不同的地形埋深稍有点差异
具体管道埋深施工标准有最低埋深的要求，长输管道和城镇管道略有区别
楼主可以看看《油气长输管道施工及验收规范》《城镇燃气管道施工验收规范》
一般管顶埋深是不低于1.0-1.2m 就差不多
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sf1982 财富 +8 版块管理 2010-09-07
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只看该作者 3楼 发表于: 2010-07-15 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
二楼的也太麻烦了，一般设计上都有，按设计上的做就行；
如果搞设计的，查下规范或手册就行，总之根据冻土情况和地表情况来处理；
冻土以下，常规耕种等难以触及深度，如遇地表存在岩表难以开挖的，就进行适当保护处理可以减低埋深；
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sf1982 财富 +6 版块管理 2010-09-07
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只看该作者 4楼 发表于: 2010-08-26 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
1M到2M
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只看该作者 5楼 发表于: 2010-09-02 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
一般要求在冻土层以下，如果有其它特殊路段就需要加增加深度或做保护，如涵洞、套管等。
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sf1982 财富 +2 版块管理 2010-09-07
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只看该作者 6楼 发表于: 2010-09-02 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
不同地区的冻土层是不一样的，可以查到
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只看该作者 7楼 发表于: 2012-02-10 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
肯定要冻土层以下，一般都是1.2m，冻土层一般不会超过这个，地质报告有冻土层深度，地方志什么的也能查到
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只看该作者 8楼 发表于: 2012-02-19 | 石油求职招聘就上: 阿果石油英才网
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