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大口径长输管道沙漠地区施工技术

2019-09-10李杰

石油研究 2019年12期
关键词:长输管道沙漠施工

李杰

摘要:沙漠地区大口径长输管道施工的主要流程为:管道路由确定以及作业带开拓;管沟开挖;管道的运输、布置和焊装;管沟的回填。通常情况下,沙漠地区地形主要有沙丘、沙垄以及少数较平坦的沙滩3种。管道在沙漠地区敷设完成后,有效固沙,防止沙丘移动吞没管线是施工的重要一环。

关键词:长输管道;沙漠;施工

0引言

由于近年来能源战略的调整,加快了石油天然气管道的建设,特别是大口径长输管道的施工显得尤为重要。西气东输二线工程部分管道在沙漠中敷设,有的地段有移动沙丘;沿线村庄较多,管道经过耕地较多;地形平坦,防风林带较多;穿跨越工程较多。在现场施工时会遇到许多难题,如何在保证施工质量、安全的前提下,提高施工的综合进度,节省资源消耗,是管道项目建设的重点项目。

1 施工流程

(1)管道路由确定以及作业带的开拓。在遵守国家相关标准规范以及执行地方法律法规的前提下,尽量避开大型穿跨越等施工难点、不良地质段以及对管道影响较大的地震带等。路由确定完成后,在管沟边界和中心设置明显标记,利用履带式推土机进行作业带的开拓、清理和整平。

(2)管沟开挖。完成作业带的开拓后,复核待挖管沟的中心线,然后进行管沟挖掘工作。首先采用纵推的方式,确定底宽;再采用横推确定沟宽,往复进行,直至完成。

(3)管道的运输、布管和焊装。运管车辆将防腐管道运至托管爬犁上,再通过履带牵引车运至现场组焊,当一切完成后,用吊管机进行布管以及焊装。

(4)管沟的回填。在管道完成焊装,且检验合格后,采用推土机进行管沟回填。回填时尽力保证垂直填沙,以避免推土机与管道碰撞而损坏防腐表层

2 施工难点及分析

2.1 平直地段作业带施工

固定沙丘、半固定沙丘等地段地面起伏相对较小,施工前测量放线,确定管道走向位置,再由装载机及推土机进入施工区段推扫。由于沿线交通可依托条件较差,顺管道方向基本无公路,仅横向有3条县乡干道,施工时可依托县乡干道,机耕道较少,因此需要修筑大量的施工便道。施工便道修筑完成后,根据测量放线的结果进行管道中心线的定位,并测量边线位置进行标识,一般地段(沙丘、固定沙丘,纵坡<10°,横坡<8°)施工作业带宽度为28m,林木较多处适当减小作业带宽度。进入施工作业带后,使用推土机(装载机配合)进行施工作业带推扫,采取“推高填低”的方式进行作业带沙丘的推扫,清理作业带上杂物。在作业带推扫成规则平直面或曲面后,进行管道位置精确测量,以測量的中心线为准,按照施工要求进行布管、管口组对及焊接等施工作业。

2.2 陡坡地段作业带施工

对坡度较大的陡坡地段,诸如较大规模的河流穿越,常会面临作业带不顺畅,运、布管困难;陡壁处施工设备无法到达且作业场地狭小,组对困难等问题。因此,此类地段的作业带修筑对施工进度有很大的影响。施工方法:(1)按照测量放线结果,修筑施工便道(施工便道坡度需满足吊管机行走要求)。(2)在管沟与施工便道交叉点处开拓施工平台,平台尺寸需满足施工机械作业的要求。(3)挖掘机在管道中心线上开挖管沟。(4)组焊时先组焊顶端处管道,将陡坡处管道沿施工便道布到组焊地点,从顶端顺序组焊到坡底。

2.3 纵向坡地段施工

为防止开挖过程中弯管边侧管道由于弯管下沉而拱起,从而产生应力大无法沉入沟底的现象,采用4台挖掘机在纵向坡地段下部弯管处向两侧分别开挖,每侧设置2台挖掘机,管道下方的土方由于管道的压力以及挖斗侧面的推力作用将塌落到沟底,挖掘机从侧下方将其挖出,直至弯管沉至设计深度,然后挖掘机边后退边向两侧继续开挖。

2.4 管沟开挖

大口径长输管道的沙漠段管沟不易成型,地耐力差,采用常规大型机械组合吊管下沟时,管沟容易塌方,安全风险大,而且采取此种方式所消耗的设备维修保养费用远远超过预期的价格。因此,根据以往的施工经验,采取两侧开挖沉管下沟的方法进行管道下沟。作业带推扫完毕后,进行管道中心位置的测量标识,并在作业带上进行布管、管口组对、焊接、无损检测、外观检查及防腐补口补伤,并对已焊接的管段进行防腐层漏点检测。这些工序经检查合格后,进行管沟开挖及回填,管沟开挖的尺寸按照设计要求进行施工,管道最低埋深要符合标准规定的1.2m。

3 注意事项

3.1 正确操作机械设备,有效防止管沟塌方。

由于沙子的安息角度较小,这就为施工设备在管沟内移动及运输增加了难度,一般施工设备自重较大,移动时会发生震动,引起塌方。为有效避免这一现象,一般要求机械设备与管沟之间间隔不少于3m,而对于管道运输以及在沟上作业,至少保证管道与沟边距离不少于2m,且操作人员要严格遵守安全操作章程。

3.2 及时检修设备,降低事故率。

一方面,外出作业时要随时携带备胎及相应修补工具,对于漏油严重的车辆要及时修理;同时,注重车辆平时的安全检修,降低车辆在作业中损坏的事故率。另一方面,沙漠作业中,风沙很大,这也就加大了机械设备中如气缸、活塞环之类的磨损,同时也会加快空气滤芯器的堵塞。因此针对沙漠的这个特点,要按时检修清理设备,及时更换损坏配件,降低施工事故率。

3.3 注重施工人员的安全防护。

在沙漠中的施工人员,面临各种各样的恶劣气候环境,要做好各方面的防护工作,以降低对施工人员的伤害。

结束语

对大口径长输管道在沙漠段施工中的难点问题进行了分析,并通过实例说明了作业带推扫及管沟开挖的方法,在作业带推扫施工中土方量的计算以及管沟开挖施工方法具有操作简便、节省人工机械等资源消耗的优点,为后续河流穿越及特殊地段的重点施工预留了施工工期,提高了整个工程的综合施工进度。

参考文献:

[1]张安.大口径长输管道沙漠地区施工技术[J].油气田地面工程,2013,32(08):104.

[2]杨爱刚.大口径长输管道沙漠段施工技术[J].石油工程建设,2010,36(S1):218-220+308.

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