长输管道如何变向和分流?

2025-06-26 15:06:00

长输油气管道与公路、铁路等交通方式一样,其走向往往受到地形、地貌以及土地规划、地面障碍物等因素限制,因而需要根据现场实际条件选择合适的管道路由。不论如何,管道走向都不可能始终保持“直线”,不可避免存在大量转弯、爬坡、下坎等情况,使管道在三维空间不断改变前进方向,统称“变向”。与此同时,管道在输送过程中会有不同的输送“终点”,以满足管道沿线所有用户的需求,因而需要对管道干线中的石油天然气进行分流。那么,长输油气管道如何实现变向和分流呢?

任何材料都有一定的弹性范围。在我们的感觉里,钢管很坚硬,似无弹性可言。但是,在管道施工现场,我们经常可以看到地面焊接好的管道,在准备下沟被吊起时,不再是直直的,而是弯弯的,显得很柔软,这便是钢管的“弹性”表现。当转弯半径足够大或者说变向角度比较小时,便可以利用钢管的弹性实现转弯,称作“弹性敷设”。弹性敷设是指管道在外力或自重作用下产生弹性弯曲变形,在施工中利用这种变形,改变管道走向或适应条件变化的管道敷设方式。在管道建设施工时,若把较长一段管沟挖成弧形,使这段弧的半径不小于1000倍的管道直径,地面焊接好的长段直管就可以沿弧形管沟敷设,实现变向。弹性敷设主要适用于变向角度相对较小的情形,角度一般小于15度。

当弹性敷设的转弯角度难以满足工程需求,需要在较小长度范围内变向一定角度时,就必须对直管进行机械弯曲了。机械弯曲有两种方式,即冷弯和热弯。当转弯角度相对较小时,使用冷弯机在施工现场进行冷弯;当转弯角度相对较大时,需要将钢管送至工厂进行热弯。

冷弯机的力气非常大,它可以在不加热的条件下,把钢管逐步弯成缓弯的弯管,称为冷弯管。将冷弯管与直管焊在一起,就可以实现转弯啦。冷弯管能够实现的变向角度比弹性敷设所能实现的变向角度稍大,其最大的特点是操作灵活,适用于管道变向角度不大的情况,当施工作业场地比较宽阔时,将多根冷弯管结合使用,可以实现更大角度的变向。

如果要一次性拐“大弯”,弹性敷设和冷弯管显然力不从心,这个时候就需要热煨弯管来大显神通了。热煨弯管就是我们俗称的“弯头”,不同角度的弯头可以实现不同角度的变向。热煨弯管因为需要加热,无法在施工现场加工制作,需要把钢管送到工厂,将其加热至必要温度后,使其通过具有固定弯度的轨道,便可以获得不同角度的弯管,适应现场需求。

在长输油气管道线路中,可以使用三通实现管输介质的分流。三通是油气管道工程极其重要且用量较大的管件,它有三个口,一个进口两个出口,或者两个进口一个出口,在管道线路中作为三条管路的交叉点,类似道路中的丁字路口和三岔路口。在管道建设中,三通可以用来改变流体方向、改变管径大小、进行管道分支、实现特殊连接等。从形状上划分,三通主要有T形和Y形两种,在长输油气管道领域,以T形三通居多。三通管件由主管和支管组成,主管是指流体直通的部分,即有开孔的管道;支管是与主管相交连接的管状部分。若三通的主管和支管端部尺寸相同,则称等径三通;若支管端部尺寸小于主管尺寸,则称异径三通。

需要注意的是,为了确保管道系统的可靠性,三通要与管道钢管具有相同的承压能力和强度等级的管段相连。在中国西气东输、中俄东线等大型天然气管道工程中,三通管件的工作压力已达到12兆帕,抗拉强度已达到625兆帕及以上,最大外径达到1422毫米,最大壁厚超过50毫米。通过变向和分流,油气管道才得以四通八达,尽显刚柔并济之美!

阅读原文