第一篇：海底输气复合管道焊接工艺研究论文
1焊丝材料选择
选择焊丝，不但要考虑焊接形式对焊接材料的要求，更重要的是要考虑焊丝熔融后和管材母体材料的熔合后的内部晶像组织结构，从而显现出最终需要的焊道的机械性能。尤其对于复合管道而言，又要同时考虑焊丝与两种不同机体的管材焊接后的焊道机械性能，焊丝的选择则显得尤为重要。
1)Incoloy625合金与X65钢的化学成分差别很大。在焊接时，合理选择两种合金过渡层的焊接材料非常重要。考虑到合金成分的稀释问题，应尽量使用合金成分含量高的焊接材料，同时应尽量使用浅熔深的焊接方法和操作要领，避免合金的进一步稀释。
2)S和Si等杂质在Incoloy625合金的焊缝金属中容易偏析。S和Ni形成Ni－NiS低熔点共晶，在焊缝金属凝固过程中，这种低熔点共晶在晶间形成一层液态薄膜，在焊接应力的作用下可能形成晶间裂纹。焊接过程中Si和O等形成复杂的硅酸盐，在晶界形成一层脆的硅酸盐薄膜，在焊缝金属凝固过程中或凝固后的高温区，形成高温低塑性裂纹。
3)Incoloy625合金与X65级钢在力学性能和物理性能上存在着较大的差异。导热率不同，会改变焊接时的温度场分布，从而改变焊缝的结晶条件。导热率大的金属首先冷却、结晶，造成焊缝成分和组织的不均匀性;导热性差，焊接热量不易通过传导而散出，焊接熔池容易过热，造成室温显微组织晶粒粗大，使晶间夹层增厚，减弱了晶间结合力，延长了焊缝金属的凝固时间，助长了热裂纹的形成。Incoloy625合金与X65级钢的导热率有7倍以上的差别，从而使得这种趋势变得更加明显。
4)Incoloy625合金与X65级钢的线膨胀系数不同。焊接时由于焊接热循环的作用，在这两种合金内部产生交变的加热和冷却，加之这两种合金热膨胀的量和冷却时收缩的量差别较大，会在接头处产生较大的焊接残余应力。
5)Incoloy625合金与X65级钢的磁性不同，一种无磁性，一种有磁性。在焊接时，由于两种材料的磁性不同，容易造成电弧磁偏吹，从而使焊缝成形变差，甚至会造成焊缝夹渣、未熔合等焊接缺陷，影响焊接质量。
6)对于Incoloy625合金及其他的奥氏体不锈钢来说，在450～850℃高温持续服役的过程中存在发生晶间腐蚀的可能性，所以应将焊接时的层间温度控制在合理范围以内，减少t8/5的时间(800℃－500℃冷却需要的时间)，减少影响焊接接头性能的因素。而对于X65级钢而言，过快的冷却速度容易产生脆硬性组织，在焊接接头过热区的局部产生魏氏组织，对接头的力学性能不利，故焊接时应注意预热和保持一定的层间温度。
7)焊接复合钢管与焊接复合钢板的不同之处就是受管径的限制。焊接复合钢管时，只能先焊覆层，再焊过渡层，后焊基层。在焊接过程中，应采取有效的保护措施和焊接技术，以防止覆层金属根焊焊缝的合金元素被烧损和氧化;同时需要合理的焊接操作技术，焊接过程尽量采用浅熔深，避免合金被过渡稀释，影响焊缝的使用性能。
2端口焊接要求
液压胀管技术生产的复合管中，不锈钢内壁与外部碳钢管壁的结合力较低，在焊接过程中，焊接高温作用下，热胀冷缩造成复合管壁的结合界面处分离。为了保证管道焊接处的耐蚀性能，在管道端口处首先进行堆焊，技术及工艺要求见图1、2。堆焊长度大于10mm，堆焊层厚度大于3．5mm。根焊工作是复合管焊接的核心技术，由于衬管壁厚薄，在液压胀管过程中，椭圆度控制难度大，在对口焊接时，尤其要注意错边量的控制，焊接时必须保证不锈钢层的良好熔合。在端口焊接前需要对端口进行矫形，保证端口的圆度。端口堆焊完毕后，对端口表面进行切削，使表面堆焊层表面光滑。准备工作中应重视制定合理的焊接工艺。
3焊接工艺制定
选用MIG焊接。选用Incoloy625镍基焊丝，焊丝直径1．2mm。一般而言，为提高焊缝的耐腐蚀性能，根据YB/T5092－1996《焊接用不锈钢丝》的规定，选用H0Cr26Ni21焊丝，Cr含量为25%～28%，Ni含量为20．0%～22．5%，基本满足不锈钢焊缝的性能要求。但是在焊接复合管时，由于在焊接过程碳钢母材熔化，对焊缝的化学成分产生较大的稀释问题，降低了焊缝的耐腐蚀性能。
4结论
海底输气复合管道既满足对于管道强度、韧性的要求，也满足内壁抗腐蚀性。从长远来看，复合管道代替单一的管线钢是未来发展的趋势，可以大规模推广。采用不同的抗腐蚀钢来作为内衬管，焊接工艺的制定对于管道复合至关重要，机械复合相对于冶金复合制作简单，也可节约成本，合理制定焊接工艺是保证焊接接头强度、韧性等性能。
第二篇：管道焊接工艺与质量管理措施论文
在石油化工管道施工中，主要的工艺为焊接，由于石油化工管道焊接工程量比较大，所要要进行焊接的位置口较多，所以在质量控制上有着更高的要求。如果焊接质量得不到有效的控制，那么就很容易使得管道出现质量问题，从而影响到石油化工工厂的运作，本文就寒冷地区输油管道焊接常见问题进行阐述。
1施工常见问题管理
1.1焊接前的施工准备
在对石油化工管道进行焊接之前，要对施工的具体措施做到全面了解，对施工现场的施工条件以及相关的施工质量标准条例进行了解，在施工之前制定出具体的施工方案，在施工时，严格按照施工工艺流程进行焊接工作。在进行施工前，要注意对施工方案中的细节做到详细的检验，使得施工的具体情况与施工设计相符合。对于管道材料的材质、规格以及尺寸大小进行了解，从而保障焊接符合施工的具体要求。在焊接工作开始之前，要对所应用的相关设备进行检验，保障设备的性能完好，对设备进行必要的检修，保障其在焊接工作中能够正常的应用，以免延误工期。
1.2人员管理
在石油化工工艺管道安装施工中，焊接工人是最主要的施工人员之一，焊接的接口是否达到预期标准，能否满足使用需要，都是由每一位工人的工作来保证。特别在寒冷地区，石油化工管道施工难度更大，对管道焊接的工程质量要求更严格。所以增加对施工人员的管理显得尤为重要。焊接过程应当按照编制的焊接规程严格进行，管理人员在检查焊缝的表观以后，对管段焊接进行确认，再由专业工程师依照工程规范以及相关质量要求，抽样检测无损探伤比例，对需要检验的焊口采取细致的评价。无损检测人员按照监理的指定规范进行检测，确保管段的正常使用。
1.3材料管理
焊接材料直接影响到焊接的质量，因此，要对焊接材料质量进行严格的把控。在焊接材料的保管上，要注意将焊接材料进行温度和湿度的控制，平衡库中的温度和湿度，避免焊接材料出现腐蚀的问题。在将焊接材料进行入库保存时，要先进行取样检验，只有质量合格的焊接材料才能够正式的入库保存。并根据焊接材料的种类、规格进行分类堆放，方便取用。
1.4加强对焊接环境控制
在焊接的过程中，焊接环境对焊接的影响也较大。在进行焊接的过程中，要注意保持环境温度、湿度等等平衡，这样才能够使得焊接更加的牢靠，使得焊缝的连接具有较好的外观形象，同时能够有效保障焊接材料的内在质量.在气温较低、地形复杂的环境下对输油管道施行焊接时，会碰到很多意想不到的问题。
1.5特殊位置焊接管理
在实际施工中，管道焊接中重要的位置：如三通焊口、计量孔板焊口、承插焊口、凸台焊口、管道支吊架焊接等，都是容易出现质量问题的部位，也是焊接施工中的重点，容易出现没焊透，或者焊漏的问题，这就要求技术人员对此类管材管件制定专门的焊接标准，并严格检查，由工人，检查员检查合格后才能进行无损检测，以保证施工质量。
2低温野外施工常见技术问题及处理措施
2.1主要难点
（1）温度较低时，母材焊接时容易出现冷裂纹，在-15℃进行焊接时，因环境温度过，在焊接过程中会出现母材和焊缝受热不均匀，使母材和焊缝局部出现应力集中，出现冷裂纹。（2）出现气孔、夹杂等缺陷：焊接环境的湿度不容易保证，要求焊接电弧在1米的范围之内湿度值在90%以内，北方地区的冬季寒冷、干燥，特别是野外地区，受风的影响，熔池金属液成型不规则，熔渣出现在熔池中会形成夹杂。（3）焊后冷却过快，会产生氢致裂纹，温度过低，焊后冷却速度快，易产生氢致裂纹。
2.2采用的具体措施
（1）使用放风棚；放风棚是一种有效的防护措施，在放风棚内施焊有利于提高焊接质量，减少环境因素对焊接的影响。（2）焊前预热；气温较低时，为避免出现冷裂纹等缺陷和应力集中现象，采用焊前预热方法，预热温度100～130℃，预热宽度大于等于100mm。（3）层间温度：在焊接过程中，根焊后3min内开始进行填充盖面，始终保持层间温度在80℃以上，若果不能及时进行填充盖面，施焊前需对已冷却的焊道进行加热，保证焊缝受热均匀。（4）后热保温：施工中使用环形加热器进行后热，后热可使用保温套，保温套是耐热帆布内填充石棉网，保温时间24h。（5）挡板封堵：在焊接时使用可拆卸钢挡板封堵管端，控制管内风速，避免因管内风速过大造成焊接质量问题。
3结语
综上所述，石油化工管道的种类较多，在施工安装会受到很多因素的影响，从而使得焊接质量管理具有一定的难度。要想做好管道焊接质量的控制，提高石油化工管道的质量。
第三篇：PE管道焊接工艺指导书
PE 热熔焊接作业指导书
一、PE管热熔全自动焊接作业指导书
1.1工序流程图
准备工作→接热熔连接→管阀件安装→接口外观及10％焊口翻边切削检验→下道工序施工
2、施工前的准备工作 2、1、施工图的准备
施工是按照设计图纸来进行的。当设计单位出有效的施工图后，施工单位应到施工现场，具体了解情况，对不能照图施工的部分要与设计单位交底，协商，确定是否能采取特殊的施工工艺或作局部设计变更。同时，还应根据图纸进行材料、设备的采购，对施工进度安排。2、2人员培训
从事聚乙烯燃气管道连接的操作人员，在上岗前必须进行专门培训，经过考试和技术评定合格后方可上岗操作。
参与培训人员除了在燃气知识、聚乙烯专用料特性、电工知识、聚乙烯熔接设备、聚乙烯燃气管道施工技术等理论知识方面进行培训，并参加考核。2、3施工机具的准备
根据施工工艺的要求，准备相应的施工机具。因我国对聚乙烯管道的焊接质量和熔接参数无统一标准，不同生产厂家生产的管材、管件熔接参数不同。为达到可靠的熔接效果，在选择设备上还须认真选型，选质量好的产品，在熔接效果上，要可靠许多。施工机具分为电熔焊机和热熔对接焊机两类。热熔焊接所用机具如下:
1、全自动热熔焊机 技术参数：
管材直径范围60～160mm 最大对接压力 43bar 可焊管材料 PE—PP 工作温度-5℃～＋40℃ 2、30Kw柴油发电机
3、焊缝外观检验尺 3、0管材、管件的验收 3、1检查产品有无出厂合格证，出厂检验报告。3、2对外观进行检查。检查管材内外表面是否清洁光滑，是否有沟槽、画上、凹陷、杂质和颜色不均匀等。3、3长度检查。管的长度应均匀一致，误差不超过正负20 mm。逐一检查管口端面是否与管材的轴线垂直，是否存在有气孔。凡长短不同的管材，在未查明原因前应不予验收。3、4燃气用聚乙烯管应为黄色和黑色，当为黑色时管口必须有醒目的黄色色条，同时管材上应有连续的、间距不超过2m的永久性标志，写明用途、原材料牌号、标准尺寸比、规格尺寸、标准代号和顺序号、生产厂名或商标、生产日期。3、5不园度检查：取三个试样的实验结果的算术平均数作为该管材的不圆度，其值大于5%为不合格。3、6管材直径和璧厚的检查。管材直径的检查用圆周尺进行，测其两端的直径，任意一处不合格为不合格。壁厚的检查用千分尺来进行，测圆周的上下四点，任意一处不合格为不合格。4、0管材、管件运输与保管
在聚乙烯产品的运输和保管中应按下述方法进行：应用非金属绳捆扎和吊装。4、1不得抛摔和受剧烈撞击，也不得拖拽。不得暴晒，雨淋，也不得与油类、酸碱、盐、活性剂等化学物质接触。4、2管材、管件应存放在通风良好，温度不超过40℃、不低于-5℃的库房内，在施工现场临时堆放时，应有遮盖物。4、3在运输和存放过程中，小管可以插在大管中。4、4运输和存放时应水平放置在平整的地面和车库内，当其不平时，应设平整的支撑物，其支撑物的间距以1—1.5m为宜，管子堆放高度不宜超过1.5 m。4、5产品从生产到使用之间的存放期管材不应超过1年，管件不应超过2年，发料时要坚持“先进先出”的原则。
5、热熔焊接口连接步骤
材料准备→加紧→切削→对中→加热→切换→熔融对接→冷却→对接完成 5、1材料准备
1、将焊机各部件的电源接通。必须使用220V、50Hz的交流电，电压变化在±10%以内，电源应有接地线；同时应保证加热板表面清洁、没有划伤。
2、将泵站与机架用液压导线接通。连接前应检查并清理接头处的污物，以避免污物进入液压系统，进而损坏液压器件；液压导线接好后，应锁定接头部分，以防止高压工作时接头被打开的危险。按选定的工作模式输入焊接数据：直径；璧厚或SDR值；加热板的温度设定；焊工代号。5、2加紧
将管道或管件置于平坦位置，放于对接机上，留足10～20mm的切削余量；根据所焊制的管材、管件选择合适的卡瓦夹具，夹紧管材，为切削做好准备。5、3切削：切削所焊管段、管件端面杂质和氧化层，保证两对接端面平整、光洁、无杂质。
1、将机架打开，放入铣刀，旋转锁紧旋钮，将铣刀固定在机架上。启动泵站时，应在方向控制手柄处于中位时进行，严禁在高压下启动。
2、启动铣刀，闭合夹具，对管子管件的端面进行切削。
3、当形成连续的切削时，降压，打开夹具，关闭铣刀。此过程一定要按照先降压，在打开夹具，最后关闭铣刀的顺序进行。
4、取下铣刀，闭合夹具，检查管子两端的间隙（间隙量不得大于0.3mm）。从机架上取下铣刀时，应避免铣刀与端面碰撞，如已发生需要重新铣削；铣削好的端面不要用手摸或被油污等污染。5、4对中
1、检查管子的同轴度（其最大错边量为管壁厚的10%）。当两端面的间隙与错边量不能满足要求时，应对待焊件重新夹持，铣削，合格后方可进行下一步操作。5、5加热
1、检查加热板的温度是否适宜210℃～230℃，以两端面熔融长度为1～2mm为宜。
2、加热板的红指示灯应表现为亮或闪烁。从加热板上的红指示灯第一次亮起后，在等10min使用，以使整个加热板的温度均匀。
3、测试系统的拖动压力P0并记录。每个焊口的拖动压力都需测定；当拖动压力过大时，可采用垫短管等方法解决。
4、将温度适宜的加热板置于机架上，闭合夹具，并设定系统压力P1。P1=P0+接缝压力
5、待管子（管件）间的凸起均匀，且高度达到要求时，将压力降至近似拖动压力，同时按下吸热计时按钮，开始记录吸热时间。
P2=P0+吸热压力（吸热压力几乎为零）5、6切换
1、将加热板拿开，迅速让两热熔端面相粘并加压，为保证熔融对接质量，切换周期越短越好。
2、达到吸热时间后，迅速打开机具，取下加热板。取加热板时，应避免与熔融的端面发生碰撞；若已发生，应在已溶化的端面彻底冷却后，重新开始整个熔接过程。5、7熔融对接：
1、是焊接的关键，对接过程应始终处于熔融压力下进行，卷边宽度以1～2mm为宜。5、8冷却：保持对接压力不变，让接口缓慢冷却，冷却时间长短以手摸卷边生硬，感觉不到热为准。
1、迅速闭合夹具，并在规定的时间内，迅速的将压力调节到P3，同时按下计时器，记录冷却时间。
P3=P0+冷却压力
夹具闭合后升压时应均匀升压，不能太快，或太慢，应在规定的时间完成；以免形成假焊、虚焊，此压力要保持到焊口完全冷却。5、9对接完成 达到冷却时间后，将压力降为零，打开夹具，取下焊好的管子（管件），移开对接机，重新准备下一接口连接。
卸管前一定要将系统压力降为零；若需移动焊机，应拆下液压导线，并及时做好接头处的防尘工作。
6、热熔对接连接工艺
P1—总的焊接压力（表压，Mpa）P1 =P2+P拖;P2—焊接规定的压力（表压，MPa）P拖—拖动压力（表压，MPa）t1—卷边达到规定高度的时间； t2—焊接所需要的吸热时间，； t2—焊接所需要的吸热时间，； t3—切换所规定的时间（s）；
t4—调整压力到P1所规定的时间（s）； t5—冷却时间(min)。
SDR11管材热熔对接焊接参数
注：1 以上参数基于环境温度为20℃； 热板表面温度：PE80为210±10℃，PE100为225±10℃； S2为焊机液压缸中活塞的总有效面积（mm2），由焊机生产厂家提供。SDR17.6管材热熔对接焊接参数
注：1 以上参数基于环境温度为20℃； 热板表面温度：PE80为210±10℃，PE100为225±10℃； S2为焊机液压缸中活塞的总有效面积（mm2），由焊机生产厂家提供。
7、热熔对接连接操作应符合下列规定：
1根据管材或管件的规格，选用相应的夹具，将连接件的连接端应伸出夹具，自由长度不应小于公称直径的10%，移动夹具使待连接件端面接触，并校直对应的待连接件，使其在同一轴线上。错边不应大于壁厚的10%；
2应将聚乙烯管材或管件的连接部位擦拭干净，并铣削待连接件端面，使其与轴线垂直。切屑平均厚度不宜超过0.2mm，切削后的熔接面应防止污染； 连接件的端面应使用热熔对接连接设备加热； 吸热时间达到工艺要求后，应迅速撤出加热板，检查待连接件的加热面熔化的均匀性，不得有损伤。在规定的时间内用均匀外力使连接面完全接触，并翻边形成均匀一致的双凸缘；
5在保压冷却期间不得移动连接件或在连接件上施加任何外力。7、1 热熔对接连接接头质量检验应符合下列规定：
1连接完成后，应对接头进行100%的翻边对称性、接头对正性检验和不少于10%翻边切除检验；
2翻边对称性检验。接头应具有沿管材整个圆周平滑对称的翻边，翻边最低处的深度（A）不应低于管材表面（图7、1）；
接头对正性检验。焊缝两侧紧邻翻边的外圆周的任何一处错边量（V）不应超过管材壁厚的10%（图7、1）；
4翻边切除检验。使用专用工具，在不损伤管材和接头的情况下，切除外部的焊接翻边（图7、2）。翻边切除检验应符合下列要求：
1）翻边应是实心圆滑的，根部较宽（图7、3）； 2）翻边下侧不应有杂质、小孔、扭曲和损坏；
3）每隔50mm进行180°的背弯试验（图7、4），不应有开裂、裂缝，接缝处不得露出熔合线。
5当抽样检验的焊缝全部合格时，则此次抽样所代表的该批焊缝应认为全部合格；若出现与上述条款要求不符合的情况，则判定本焊口不合格，并应按下列规定加倍抽样检验：（1）每出现一道不合格焊缝，则应加倍抽检该焊工所焊的同一批焊缝，按本规程进行检验；
（2）如第二次抽检仍出现不合格焊缝，则对该焊工所焊的同批全部焊缝进行检验。
8、安全措施 8、1操作人员应安全着装：戴保护手套；穿工作鞋；戴防护眼镜；（打磨工件时）：带保护耳罩、焊帽。8、2设备接地牢固，加漏电保护开关。8、3熔接完成后，断掉电源，将加热板放在安全的地方，以免意外接触烫伤。切勿用手触摸加热板。
第四篇：PE管道的焊接工艺和验收规范
PE管道的焊接工艺和验收规范
热熔对接的连接界面是平面，其方法是将两相同的连接界面用热板加热到粘流态后，移开热板，再给连接界面施加一定压力，并在此压力状态下冷却固化，形成牢固的连接（如图1-1 所示）。其主要工艺过程为调整、加热、切换、合缝加压和冷却。对接时界面 上处于粘流态的材料有流动也有扩散，流动太大不利于扩散和缠结，所以要把流动限制 一定范围，在有限的流动中实现“熔后焊接”。因此，对接工艺的关键是要在对接过程中 调整好温度、时间、压力三参数，要把连接界面材料的性能、应力状况、几何形态以及 环境条件等因素一起考虑，才能实现可靠的熔焊，要根据一般的规律和各自采用材料的 特性进行试验，评价熔接质量，达到系统标准后，确定各品种规格的工艺规程，按规定 的工艺参数方法和步骤进行焊制管件的生产和现场安装施工。
热熔对接的几个重要工艺参数
● 加热板温度 指加热板表面温度，一般用表面温度计测量。在测量温度时，要考虑环 境温度的影响。（设备已考虑的除外）热板温度既要保证管材端面迅速熔融，又要保证焊 制管件不因温度过高而发生降解。
● 焊接压力 加压加热压力与熔融对接压力相当。作用是对管材进行强制加热，去掉管 材端面不平整的部分，使管材端面全部与加热板接触，均匀受热。
● 卷边高度 卷边高度用于衡量加热压力作用于管材截面的时间，即加压加热的程度。● 吸热压力 约为熔融对接压力的1/10，它的作用主要是防止管材回弹，使管材紧贴 在加热板上，提高加热效果，减少加热时间。加热阶段的时间与焊制管件的横截面积、加 热板温度、环境温度有关。
熔融对接压力 指垂直作用于两个对接面上的压力。其主要与熔融对接部分的面积、焊机油缸面积、焊制管件的材料有关：一般按下式计算：
P 对接焊压力=KS 管截面积/S 油缸活塞总有效面积
式中 K——与材料有关的压力系数。
S 管截面积=л（dn-en）en 单位为cm2
dn——管材外径，单位为cm
en——管材壁厚，单位为cm
S 油缸活塞总有效面积——在该焊机的使用说明书上可查到。
计算出来的压力在实际操作过程中要进行适实调整，并要将机器自身移动所需的压力 或塑料管材较长时牵引所需压力考虑进去。
● 熔融对接时间 指保持熔融对接压力的时间，主要与管材的壁厚即熔融对接面积有 关。
● 切换周期 热板熔融对焊的主要过程为加热过程和焊制过程。这两个过程以热板的 切换从时间上分开。切换时间过长，熔化的端面在相互接触之前将因冷却而形成一层“冷 皮”，不利于分子链的扩散。
工艺步骤：
材料准备 用于焊制管件的管材的圆度应高于标准值，下料时要留出10-20mm 的切削余 量。用于管道连接时应将两待焊管材置于平坦的地面夹紧管材 根据所焊制的管件更换基
本夹具，选择合适的卡瓦，切削前必须将所焊管段夹紧。
切削 切削所焊管段端面的杂质和氧化层，保证两对接端面平整、光洁。
对中 两对焊管段的错边应越小越好，如果错边大，会导致应力集中，错边不应超过壁厚 的10%。
加热 保证有足够的熔融料，以备熔融对接时分子相互扩散。
切换 从加热结束到熔融对接开始这段时间为切换周期，为保证熔融对接质量，切换周期 越短越好。
熔融对接 是焊接的关键，熔融对接过程应始终处于熔融压力之下进行。
冷却 由于塑料材料导热性差，冷却速度相应缓慢。焊缝材料的收缩、结构的形成过程在 长时间内以缓慢的速度进行。因此，焊缝的冷却必须在一定的压力下进行
第五篇：提高天然气长输管道输气效率的有效途径研究
提高天然气长输管道输气效率的有效途径研究
【摘要】本文主要是针对长输天然气管道输气效率进行研究，分析影响长输天然气管道输气效率的而影响因素，提出在满足输气需求的条件下，如何提高管输效率、降低工程投资以及运行能耗的有效途径。
【关键词】天然气；长输管道；输气效率；因素 0.引言
近年来，随着我国国民紧急的迅速发展，城市和城镇建设步伐逐渐加快，为了改善生态环境并实现国民经济的可持续发展，天然气的需求量日益增长，天然气在一次能源中所占的比例逐渐增大。但我国天然气储量较少，无法满足国内用户需求，部分天然气量需通过境外进口，目前我国天然气供应主要包括国产天然气、进口天然气、长贸LNG液化气，现货LNG液化气四部分，其中通过长输天然气管道输送国产天然气和进口天然气为我国主要的天然气供应途径，截止2015年低，天然气管网共有45条天然气管道，总里程4.08万公里，站场451座（其中压气站81座），阀室1539座，压缩机259台，用户718个，10做储气库群、3座LNG接收站，已建成较为典型的长输天然气管道包括中亚天然气管道、中缅天然气管道、西气东输管道、西部管道等，已形成形成了西气东输、北气南送、海气登陆的供气格局。因此如何提高天然气输送效率将成为促进我国经济发展及提高节能环保效率的重要因素。1.影响天然气管道输气效率的主要因素
长输天然气管道通过向管道内的天然气提供一定的压力实现，随着天然气输送距离的增加，管内天然气压力逐渐降低，需要通过建设压气站对天然气继续增压，实现天然气向下游继续输送。通过研究证明天然气输送温度、管道高程、管道内壁粗糙、管径大小等因素都会对天然气管输效率造成影响。1.1管径对管输效率的影响
采用大口径管线不仅可以降低投资和输气成本，还可以提高输气气量，其他条件相同的情况下，输气量与直径的2.6次方成正比，若直径增大1倍，输气量为原来的6.1倍。由此可以看出，加大直径是增加输气量的主要办法，这也是输气管道向大口径方向发展的主要原因。美国1964年的输气管道最大口径为910mm，1969年发展到1220mm，大口径长输管道已逐渐趋势化。
1.2高程对管输效率的影响
在天然气管道在敷设过程中，可能经过高海拔或低海拔区域。由于高程原因，使从高程较低处向高程较高处输送天然时产生一定程度的压降，造成输气效率下降。通过公式可知高程差越大，输气量越小。
0.5
PQ2PZ21aSD5 QCnaZTL1 SiSi1Li2Li1 公式中 S
——终点与起点的高程差
Q ——管道输气量 1.3温度对管输效率的影响
温度对管输效率的影响分为工艺气温度和环境温度两方面。工艺气温度方面，高温会导致气体的可压缩性降低，增加同样输量下的压缩功，致使机组能耗增加；而且较高温度的工艺气会造成管输过程中的沿程磨阻增加，从而能耗增加，降低管输效率。通过前期研究证明，若气源来气温度能有一定程度的降低会使管道全线受益。环境温度方面，在高温条件下，会
使管道负荷增大，设备效率下降，影响管输效率，另外较高的环境温度也会造成压气站部分设备易出现报警、故障、停机等问题，对管道效率产生影响。1.4管道内壁粗糙度对管输效率的影响
通过涂敷内壁内涂层、清管作业已降低管道内壁粗糙度，提高管输效率。1955年，美国Termessee输气公司首次把内涂层用在输气管上，以后得到了逐渐推广。事件表明：输气管采用内涂层后，输气量可以提高5%-10%，对于小管径输气管甚至可提高25%。管壁粗糙度可降低90%，达到5-10μm左右，输气量提高1%就可抵偿内涂层的费用。2.提高天然气长输管道输气效率的有效途径 2.1向大口径、高压力方向发展
根据以往数据，运行压力为8-10Mpa、直径为1220mm的输气管道，其运行输气单耗要比压力为6.6Mpa、直径为914mm的管道下降约24%，其输耗比增加了31.8%，输气效率得到较大幅度提升，从目前的发展现状和趋势来看，高压力、高强度的管道是发展主流，压力越大、管径越大，输量越高，越节省成本；当运输距离达到5 000 km时，高压输气成本会更低。高压输气可以减少管道设计时所耗费的成本，通过合理的设计、建设，使高压气管道更具实用性。此外，高压气管道的新型材料正在进一步开发当中，利用高钢级管材外部包敷一层玻璃钢和合成树脂，可以进一步提高输送能力，降低成本，提高供气的安全性和可靠性，增强管道的强度。2.2降低工艺气温度
可通过干式空冷器降低工艺气温度。已中亚天然气管道为例，中亚管道首站借助发电机富裕的负荷，采用空冷器对压缩后气体降温，并借助冬季地温低的特点，将低温天然气输送至下一站站，使第二站的进站温度较往年平均降低约5.9℃，机组效率提升7.2%，使全线节约自耗气约2.5万方/日。2.3降低管道内壁粗糙程度
天然气在管道输送过程中，在管道内壁存在较大的摩擦力，这样就会造成天然气在运输过程中产生输损，为提高管输效率，可在管道内壁敷设减阻内涂层，减阻内涂层的主要作用就是能够提高流动效率，减少流体与管道内壁的摩擦；内涂管道和裸管道的质量流量比与摩阻系数的平方根成反比，在管道的输入量一定的时候，内涂管道的压损与裸管道的压损相比要明显降低，能够有效的提高输气效率；内涂层用于改进流动特性时，典型的内涂层厚度为17μm；用于防腐时，典型的内涂层厚度为400μm。北美、西欧有关的管道标准已规定，20 in（1 in=2.54cm）以上的气管应加内涂层。3.结语
进入2014年以来，国内经济下行压力对天然气销售影响凸显，国内天然气需求增速由两位数放缓至个位数，十三五期间天然气资源供应会更加多元和宽松，天然气市场竞争将会更加激烈。因此对于天然气管道企业而言，探索提高管输效率的有效途径、降低能耗及成本已成为管道企业未来发展的重要战略目标之一。
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