城镇超高压天然气管线工程设计中几个重点问题的研究
(4)焊接与检验
过去，城镇燃气输配系统的设计压力最高为0．8Mpa，钢管管材大多选用碳素钢，钢管壁厚也是按照惯用壁厚系列选取，其强度远高于管道强度计算结果。焊接工艺属于常规工艺，焊缝的检验要求也比较低，抽检比例不低于5％(城镇燃气输配工程施工及验收规范CJJ33—89中规定，当设计文件无规定时，抽检数量应不少于焊缝总数的15％)、质量不低于Ⅲ级即可，除非设计文件另有特殊要求。随着城镇燃气输配系统设计压力的提高，管材的选用已经发生了较大的变化，开始采用高强低合金钢，焊接材料的选用也因管材的改变而改变，燃气管网系统的安全性要求也更加突出，过去的老一套做法已不再适用。
针对超高压天然气管道的焊接要求，《输气管道工程设计规范》明确规定，除设计文件应标明管道和管道附件母材及焊接材料的规格、焊缝和焊接接头型式，提出焊接方法、焊前预热、焊后热处理及焊接检验等明确要求外，对施工单位也应提出具体要求。施工单位在工程开工前应根据设计文件的要求，进行焊接工艺试验，并根据焊接工艺试验结果编制焊接工艺说明书。
针对城镇燃气输配系统中的管道，应按四级地区考虑，焊缝无损探伤检验数量和质量等级为：
用射线照像检验时，应对每个焊工当天完成的全部焊缝中任意选取不少于75％的焊缝进行全周长检验。
对于管道壁厚大于或等于8mm的焊件，也可先用超声波探伤仪对所有焊缝进行全周长100％检验，然后再用射线照像对所选取的焊缝全周长进行复验，其复验数量为每个焊工当天完成的全部焊缝中任意选取不少于20％的焊缝。管道穿越水域、公路、铁路的管道焊缝以及未经试压的管道碰口焊缝，均应进行100％的射线照像检验。用超声波探伤检验的焊缝，其质量的验收标准应按现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》执行，I级为合格。
用射线照像检验的焊缝，其质量的验收标准应按现行国家标准《钢熔化焊对接接头射线照像和质量分级》执行，Ⅱ级为合格。设计文件中采用射线照像检验还是超声波探伤加射线照像复验则要取决于管道壁厚、工期以及两种检验方式的质量和速度。
陕京市内工程由于施工周期要求紧迫，而采用X射线照像时需要的时间长，因此我们采用了100％超声波探伤，加任意抽取全部焊缝的20％进行复验的方式。对管线穿越铁路、河流、大砂坑及重要交通干道等特殊地段的管道焊缝以及未经试压的管道碰口焊缝则采用100％的射线照像检验，而且对未经试压的管道碰口焊缝要求工级为合格。
近一年来，随着Y射线源照像装置的引进，射线照像检验所需的时间减短，其检验结果的可信度又高于现场定级的超声波探伤方式，工程又开始采用纯射线照像检验方式。
(5) 压力试验
管道的压力试验包括强度试验和严密性试验。
《城镇燃气输配工程施工及验收规范))CJJ33—89(适用压力不大于0．8MPa)中规定，燃气管道的压力试验介质宜采用压缩空气。燃气管道的强度试验压力应为设计压力的1．5倍，严密性试验的试验压力应为设计压力的1．15倍。
《输气管道工程设计规范))GB50251—94则根据地区分级，规定四级地区管道的强度试验应采用水作为试验介质，试验压力不应小于设计压力的1．5倍；严密性试验用气体作为试验介质时，其试验压力应为设计压力。
《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97对压力试验的规定则为：压力试验应以液体为试验介，当管道的设计压力小于或等于0．6MPa时，也可采用气体为试验介质，但应采取有效的安全措施。当管道的设计压力大于0．6MPa时，必须有设计文件规定或经建设单位同意，方可用气体进行压力试验。气压试验的试验压力应为设计压力的1．15倍。输送可燃流体的管道必须进行泄露性试验，泄露。性试验的试验介质宜采用空气，泄露性试验压力应为设计压力。从以上几个正在执行中的国标、行标的规定中可以看出，由于编制时间不同，应用的范围不同，对燃气管道压力试验的要求也不尽相同。针对城镇燃气管道系统的压力试验，尤其是超高压天然气管道的压力试验，则应在执行国家标准、行业标准的同时，必须认真考虑压力试验的安全性、试验介质的来源与排放、试验介质对燃气输配系统的影响等因素。
城市天然气供应绝大多数输送的是干天然气，燃气输配系统也是按照干天然气进行设计的。由于城市道路下市政管道多，管网综合以有压让无压为原则，燃气管道的纵断布置比较复杂。若采用水作为压力试验介质，压力试验完成后，如何彻底地将水排除必然成为一个新的问题。如果水排除不干净，势必会对今后燃气输配系统的运行带来麻烦。因此，在北京市引进陕甘宁天然气市内工程中，在征求建设单位同意、并且建设单位进行具体操作试验的基础上，我们在设计文件中规定，强度试验采用空气或惰性气体
《城镇超高压天然气管线工程设计中几个重点问题的研究(第5页)》
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