浅谈长输管道特殊地段施工技术要点

浅谈长输管道特殊地段施工技术要点

牛永军

中石化河南油建工程有限公司河南南阳473132

摘要：目前，全球石油天然气等能源价格持续在高位运行，其间还多次出现大幅度上涨，而另一方面，我国经济迅速发展，人民生活追求更高质量，能源需求质量和数量不断提高，由于我国能源分布和需求的结构性矛盾，运输方式多采用长距离管道运输。自2003年建成西气东输一线以来，我国又相继建成川气东送、榆林-济南、陕京一二三线等一系列长输管道，天然气在国民能源中的比重已经达到3.5%，在西气东输二线建成以后更是将达到5%，而西气东输三线及各个省市级的管网建设也正在如火如荼的开展起来。

关键词：长输管道；特殊地段；施工技术

前言

天然气的出现给人们生活带来了极大的便利，但同时也给社会带来一定的隐患，天然气管道的安装好坏直接影响着人们的生产和生活。本文对我国天然气管道特殊地段安装技术现状进行了分析，仅供参阅。

1天然气长输管道的概念

长输管道工程是指那些长距离、大口径、高压力输油和输气管道建设工程。这里的输油一般指原油、成品油，输气一般指天然气、煤气。这种输油和输气管道建设一般包括线路、站场、自控、通信、仪表及相应附属工程等。

2长输管道的特点

第一相对流动性。管道与输送介质之间是相对流动的，因此要求管道内部，特别是管壁内焊口部位尽可能光滑，以利减少摩阻力。第二固定性。天然气管道埋于地下，除改造、铺设新线路等特殊原因外，管道一般不会发生位移。第三输送的连续性。天然气管道一旦建成、投产，一般情况下应连续运行。第四威胁性。天然气属易燃易爆气体，在役运行的天然气管道穿越中心城区对地而建、构筑物或区域长期构成威胁。5、潜在的危险性。

3山区水网地段长输管道施工要点

3.1测量放线

根据控制桩测定管道中心线，标记里程桩、阴保桩，转角桩、纵向、水平弯头标志桩，不同的桩点使用不同类型的桩进行区分，以便查找和区分。各桩点应标明里程、标高、该处管沟埋深。

采用白灰标志出管道中线，作业带征地线。如果地表为岩石，无法打桩，可采用不同颜色的自喷漆，在地面进行标记。各桩点要清晰、准确，以便校准和交桩。

测量放线是整个管道现场施工的首要工序，在山区坡陡谷深，没有经过机械平整，安全问题应该放在首位，放线人员必须采取适当的防护措施，防止毒虫、野生动物等对人的侵害和跌落等危险，具备可靠的通讯手段，随时与驻地保持联系。

水网段的测量放线程序和一般线路相同，只是对设备和人员防护有着特殊的要求[2]。由于沿线沟渠较多，且水深较大，人员、测量设备无法直接通过，如果绕行，则会花费更多的时间和施工成本，所以需配备简易的载人橡皮筏等工具，以提高进度。

3.2清扫作业带

（1）施工作业带设备行走的一侧应和施工便道连接。作业带应平整牢固，周围无安隐患。

（2）由于坡度较大，作业带可采用“Z”型修建，每隔70-100米，修建一个作业平台。

（3）开拓作业带需要开挖大量的土石方，应尽量避免土方滑落，覆盖整个山坡，破坏植被，应考虑好堆土位置，和土石方的外运。

不宜大面积开辟作业带，尽量减少对原地貌的破坏，以避免过多的水土流失，以保证后期的地貌恢复。

3.3管沟开挖

陡坡管沟开挖分为纵向开挖和横向开挖。纵向开挖为顺山坡开挖，横向开挖为垂直山坡开挖。开挖时刻采用履带开挖为主，人工开挖和爆破开挖为辅助。坡度较大时应沿山坡打加密刚桩防止山体滑坡。对不同的土质，在开挖时应考虑施工机械的侧压、震动、管沟暴露时间等因素，管沟最陡边坡的坡度和管沟沟底加宽裕量应符合设计及规范规定。

对于利用现有的乡（山）间小路修筑施工便道，虽然看来方便，即使不考虑外协问题，仍然需要注意两点，一个是路基承载力的问题，一个是简易桥梁的问题。

管道埋深对管道的运行安全非常重要，所以管沟开挖必须严格按照设计要求的深度执行。土方地段主要采用机械直接进行开挖的方式成沟，石方地段采用松动爆破的方法开挖管沟。开挖成的管沟必须平直，局部不平的可以用风镐找平，以保护管道防腐层。石方段管沟开挖验收完成后，按设计和规范要求在沟底铺垫细土或设置袋装土管墩，防止管道就位过程中划伤防腐层。

水网段的管沟应及时排水，在开挖时防止管沟塌方、漂管，确保管沟成型；回填时防止回填土与水混合形成泥浆，确保规范对回填土的要求。施工同时应该做好警示标志，并对施工人员做好交底。

长输管道河流等穿越技术根据其开挖形式可以分为开挖及非开挖两类。一方面开挖穿越技术即是在管道埋设前利用机械挖掘或定向爆破等方式进行管线沟槽的施工，在此基础上进行管底修整及管线敷设，通过回填后实现长输管线的道路、河流等穿越施工，在这一技术应用中，需要在工程施工前对地质情况进行勘探，开挖穿越方式多是由于地质条件不能满足定向钻穿越或隧道施工需求而采用的方式。因此其开挖过程中需要对沟槽两侧进行相应的支护，以此保障施工安全；另外一方面非开挖穿越技术适宜定向钻穿越以及隧道穿越两种方式实现长输管道河流等穿越目的，定向钻穿越是目前较为先进的非开挖施工工艺，其利用定向钻机在河床底部钻孔，再以扩孔器进行扩孔后敷设管路。该项技术适用于稳定地层的河流地质，其具有工期短、投资省、施工过程对生态环境以及河流航行影响小等特点。但是，这一技术也具有一定的弊端，如管路敷设不易检修、备用复线敷设投资高等。而且，管路需要一次性回拖完成，因此，对管路的焊接、防腐等要求较高。

4管道焊接的质量控制

焊接环境是影响焊接质量的关键。当施焊环境出现下列任何一种情况，且无有效防护措施时，禁止施焊。①雨雪天气；②气体保护焊，风速大于2m/s；③大气相对湿度大于90％；④低氢型焊条电弧焊，风速大于5m/s；⑤酸性焊条电弧焊，风速大于8m/s；⑥自保护药芯焊丝半自动焊，风速大于8m/s；⑦环境温度低于焊接工艺规程中规定的温度。

施工单位的管理方面，应加强对焊材的质量检查，在西南、东南地区长年天气潮湿，山区天气多变更为明显，因此极易引起焊丝焊条锈蚀变质，应特别注意焊丝、焊条存放，应在移动焊材库内或焊条桶内，作到随用随取。严格执行焊接工艺规程规定的焊接参数，将焊接工艺规程的主要参数制作成方便的指导卡，放在施工现场和焊工手中，以确保相关人员熟知。山区风大，在冬季施工中，要特别加强预热温度和层间温度的控制，根据环境条件，焊接时使用防风棚保证风速、环境温度等符合规范要求。根据工艺要求，焊后需要采取缓冷的，焊道需包裹保温被。西气东输某线路管道施工中，多次发现焊口未熔合原因为保温不到位，具体实际做法中则是露于防风棚外的管口不做封堵，导致焊口处空气对流，降温过快，因此，有必要在气温较低的情况下，将防风棚外的管口一起包裹以确保温度。每天收工前，将管子两端用特制的管口密封套或盲板密封，以防止雨水、泥沙、杂物等进入管内。

结论

总之，天然气不仅仅是一种清洁能源，其也是一种特殊产品。随着西气东输工程的开展，在一定程度上实现了优势互补，也促进了区域发展。然而，对于天燃气管道建设来说，其是比较困难的。在天然气管道建设中，常会穿越一些地势地形比较复杂的河流、峡谷，这无疑会给天然气管道建设带来一定困难，严重的时候会影响人们生命财产安全。在这种情况下，天然气长输管道施工部门就应该采取相应措施，以解决施工建设中出现问题，确保天然气长输管道施工质量、安全和进度。

参考文献：

[1]刘延峰，天然气长输管道的施工技术研究[J].化学工程与装备，2008（3）.

[2]范德华.大口径长输管道水网段施工技术的探讨[J].黑龙江科技信息，2008，14：249-250.