摘要：  探讨了CJJ 33—2005中城镇燃气高压管道施工验收中的焊接、壁厚小于8mm的钢管焊缝质量无损检测、强度试验介质、严密性试验压力、管道清管和折角处理等问题，指出相关条文存在的不足之处，提出了修订建议。

关键词：  城镇燃气；  高压管道； 施工验收；  焊接；  试压； 修订

Abstract：  Some issues on welding，nondestructive inspection of welded joint of steel pipe with wall thickness of less than 8 mm，strength test medium，air-tight test pressure，pigging，angle treatment and so on in construction and acceptance of city gas high-pressure pipeline in CJJ 33-2005 are discussed．The deficiencies in related articles are pointed out，and the amendment suggestions are proposed．

Key words：  city gas；high-pressure pipeline；  construction and acceptance；  welding；pressure test；  amendment

1概述

随着我国天然气事业的飞速发展，天然气需求量不断增加。为了适应城市供气和储气调峰的要求，越来越多的城市开始在城市外围建设城市天然气高压管道，设计压力一般为1.6～4.0 MPa，个别大城市高压管道设计压力甚至更高，例如广州外围高压管道设计压力为5．0 MPa，上海天然气高压管道设计压力为6．0 MPa。

按照相关设计规范的要求，城镇燃气高压管道一般敷设在城市外围地区，大多属于GB 50028—2006《城镇燃气设计规范》规定的二级或三级地区。设计应遵循GB 50028—2006，施工验收应执行CJJ 33—2005《城镇燃气输配工程施工及验收规范》。CJJ 33—2005是由原来的CJJ 33—89修编而成，把适用范围由原来的设计压力0.8 MPa以下扩大至4.0 MPa以下，以满足城镇燃气高压管道建设的需要。CJJ 33—2005对高压燃气管道建设提出了具体要求，起到了一定的指导作用，提高了建设质量。但是在高压燃气管道建设和规范具体执行过程中，发现在某些环节，规范的相关条文存在一定的局限性和不合理之处，特提出加以探讨，以备规范修订时参考。

2高压管道的焊接

关于高压管道的焊接，CJJ 33—2005第5.2.1条规定，“管道焊接应按现行国家标准《工业金属管道工程施工及验收规范》GB 50235和《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB 50236的有关规定执行。”

在CJJ 33—2005制定时，GB 50235和GB 50236的标准编号分别是GB 50235—1997和GB 50236—1998，现在这两部规范都已经将施工和质量验收分开，改为施工规范和配套使用的质量验收规范。即GB 50235—1997改为GB 50235—2010《工业金属管道工程施工规范》和GB 50184—2011《工业金属管道工程施工质量验收规范》；GB 50236—1998改为GB 50236—2011《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》和GB 50683—2011《现场设备、工业管道焊接工程施工质量验收规范》。在规范的引用方面，CJJ 33—2005需要修订。

GB 50235—2010总则明确规定，“本规范适用于设计压力不大于42 MPa，设计温度不超过材料允许使用温度的工业金属管道工程的施工；不适用于石油、天然气、地热等勘探和采掘装置的管道以及长输管道等工业金属管道的施工。”GB 50235--1997也有类似规定。城镇燃气高压管道属于公用管道，在功能和建设条件方面与长输管道比较接近，与工业管道相差较大。有些方面虽然可以借鉴工业管道规范的某些要求，但总的来说引用工业管道规范对于城镇燃气高压管道不适用。不适用的原因主要有两点：

①管材材质方面

城镇燃气高压管道选用的管材材质与长输管道相同，基本都是管线钢。管线钢除要求具有较高的强度外，还要求具有较高的低温韧性和优良的焊接性能。而工业管道介质种类多，运行条件苛刻，操作条件复杂，管材材质的选择也更加丰富和严格。因此，对于城镇燃气高压管道来说，与工业管道管材材质不同带来的焊接要求也不尽相同。

②管道焊接工艺和环境方面

城镇燃气高压管道的焊接施工方式和环境以及管道焊接工艺要求等都与长输管道相近，而与工业管道差别较大。根据工程具体情况和不同的施工环境(如山区、水网地区等)，在焊接工艺方面一般采用不同的方式，如手工电弧焊下向焊技术，有条件时可以采用自保护药芯焊丝半自动焊技术，还可以采用氩电连焊工艺。在城镇燃气高压管道工程设计中，SY／T 4103—2006《钢制管道焊接及验收》是专门针对石油天然气输送而制定的标准，比《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》(GB 50236)更具有指导性。在实际工程设计中，对管线钢的焊接一般按照SY／T 4103—2006《钢制管道焊接及验收》标准提出设计要求。

根据上述分析，建议CJJ 33—2005参照长输管道相关焊接规范制订适合城镇燃气高压管道的焊接要求。

3壁厚小于8 mm的钢管焊缝质量无损检测

CJJ 33—2005第5.2.8条要求焊缝内部质量应满足国家标准《钢管环缝熔化焊对接接头射线透照工艺和质量分级》(GB／T l2605)和《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》(GB ll345)的相关条款。《钢管环缝熔化焊对接接头射线透照工艺和质量分级》(GB／T l2605)现已修订为GB／T 12605—2008《无损检测金属管道熔化焊环向对接接头射线照相检测方法》，这部规范对于射线检测仍然基本适用。而《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》(GB ll345)明确规定“本标准适用于母材厚度不小于8 mm的铁素体类钢全焊透熔化焊对接焊缝脉冲反射法手工超声波检验”。这样规定是因为当板较薄进行焊缝横波扫查时，由于对侧表面反射的影响，声束发生偏移，这将导致声轴中心线在扫查方向发生平行的偏移，容易造成定位不准确。但在实际工程中高压管道可能选用壁厚为8mm以下的管材，对于这种壁厚的管材应该按什么标准进行超声探伤呢?在可以参考借鉴的规范SY／T 4109—2005《石油天然气钢制管道无损检测》中，虽然适用范围下限降至壁厚为5 mm，但又有明确规定“本标准不适用工业和公用管道的无损检测”。这样就把属于公用管道的城镇燃气高压管道排除在外了。

从上述分析来看，对于壁厚小于8 mm的钢管焊缝内部质量无损检测超声探伤，CJJ 33—2005直接引用《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》(GB ll345)的相关条款有一定局限性。建议根据具体情况，参考SY／T 4109—2005《石油天然气钢制管道无损检测》和JB／T 4730—2005《承压设备无损检测》编制相应的要求。

4高压管道强度试验介质

CJJ 33—2005第12.3.5条规定，设计压力大于0.8 MPa的钢管应该采用清洁水作为强度试验的试验介质。有些城镇燃气高压管道的建设地区比较偏僻，可能没有水源，给工程建设带来很大的困难。文献[1]提出进行燃气管道强度试验时，水压试验应该是首选但不是唯一的选择。建议CJJ 33—2005可以规定允许高压燃气管道在比较严格的安全条件下采用空气作为试验介质。既保证安全，又方便建设，节省成本，缩短工期。安全条件可以参考GB 50251—2003《输气管道工程设计规范》的第10.2.3条提出如下要求：

①三级地区试压时最大环向应力应小于50％σ_S。(σ_S为钢管的最小屈服强度)，四级地区小于40％σ_S。

②最大操作压力不超过现场最大试验压力的80％。

③所试验的管道是新管子，且焊缝系数为1.0。

5严密性试验压力

CJJ 33—2005第12.4.3条规定，“严密性试验介质宜采用空气，试验压力应满足下列要求：

1设计压力小于5 kPa时，试验压力应为20 kPa。

2设计压力大于或等于5 kPa时，试验压力应为设计压力的l.15倍，且不得小于0.1 MPa。”

在城镇燃气高压管道工程中，设计压力一般都在1.6 MPa以上，而且一般运行压力不超过设计压力，当采用气体进行严密性试验时，试验压力太高有一定危险性。长输管道有关规范要求严密性试验压力应等于设计压力，稳压24 h不泄漏为合格。建议CJJ 33—2005对于严密性试验压力可将高压管道和其他管道分开规定，对于城镇燃气高压管道可以借鉴长输管道的要求，以设计压力作为严密性试验压力。

6管道清管

CJJ 33—2005第12.2.1条规定，“管道吹扫应按下列要求选择气体吹扫或清管球清扫：

1球墨铸铁管道、聚乙烯管道、钢骨架聚乙烯复合管道和公称直径小于100 mm或长度小于100m的钢质管道，可采用气体吹扫。

2公称直径大于或等于100 mm的钢质管道，宜采用清管球进行清扫。”

规范在该条文之后对管道的气体吹扫提出了相关要求，但是对清管球清管的要求比较简略。清管对于管道安全正常运行十分重要^[2-3]，而且高压管道的清管具有一定危险性，需要采取必要的安全措施。建议规范对清管器过盈量、清管最大压力、清管器可通过的曲率半径、清管次数、收发装置设置地点、警示装置设置等方面作出规定。

7高压管道处理水平或纵向折角的方法

CJJ 33—2005第5.4.9条规定“当管道的纵断、水平位置折角大于22.5^°时，必须采用弯头”。对于城镇燃气高压管道的安全运行来说，折角处理非常重要。因为管道内压力较高，管道环向应力和轴向应力比较大，而且城镇燃气高压管道一般兼有输气和储气作用，管道内介质压力波动较大，容易引起管道疲劳损伤。因此，高压管道的对口及焊接质量非常重要，是关系到管道安全的重要环节。故施工中对于任何角度的处理都应该按照设计图纸的要求完成，不能在施工现场进行处理。作为施工及验收规范，有异于设计规范，在CJJ 33—2005中规定何种情况如何处理管道转角对于高压管道来说是不合适的。

在设计阶段，对于管道水平或纵向的折角处理原则是首先采用弹性敷设^[4]，弹性敷设的曲率半径不得小于钢管外径的1 000倍，垂直面上的曲率半径还应大于管子在自重作用下产生的挠度曲线的曲率半径；对于弹性敷设难以实现的则采用现场冷弯弯管，一般曲率半径为钢管外径的30～40倍，折角角度比较大时(根据不同管径确定)采用热煨弯管，一般曲率半径为钢管外径的4～6倍。

建议取消CJJ 33—2005中的第5.4.9条，增加钢管管道组对和使用对口器的相关要求，并对管道的对接偏差作出规定。参照长输管道规范，可以要求在施工时应采用对口器(内对口器或者外对口器，优先选用内对口器)进行管道组对焊接，而且管道的对接偏差不得大于3^°。

参考文献：

[1]  李永威．城镇高压燃气管道强度试验介质与压力的探讨[J]．煤气与热力，2009，29(12)：B01-B05．

[2]  李莉萍，王卫红，曲伟国．天然气高压管道带气通球清管的分析[J]．煤气与热力，2003，23(5)：296-298．

[3]  杜胜利，罗爱民．燃气管道清管球清管的探讨[J]．煤气与热力，2012，32(2)：A04-A06．

[4]  朱林，杨永慧，杨炯．城市天然气管道工程中弯管和弯头的选用[J]．煤气与热力，2011，31(12)：A25-A27．

本文作者：李  丽

作者单位：中国市政工程华北设计研究总院