長輸管道定向鉆回拖前期準備及風險控制

周海斌孫國成（.浙江省特種設備檢驗研究院，杭州　3000；.浙江金象科技有限公司，東陽　300）

長輸管道定向鉆回拖前期準備及風險控制

周海斌1孫國成2
（1.浙江省特種設備檢驗研究院，杭州310020；2.浙江金象科技有限公司，東陽322100）

天然氣在國民經濟能源使用中占有越來越重要的比例，管道運輸是天然氣運輸中最經濟和安全的方式，國家投入大量的人力、財力、物力建設天然氣管線。在管線建設過程中，需要使用定向鉆的方式穿越障礙物。

定向鉆；回拖；風險控制

定向鉆穿越施工具有較高的作用風險，管道回拖是定向穿越施工的最后一道工序，也是最為關鍵的一步［1］。本文以實際某工程定向鉆項目—直徑813mm，回拖長度780m，四接一管線為案例進行前期準備工作，風險分析，并加以控制。

1　設備選型與管道焊接控制

1.1回拖鉆機選型及鉆具組合

1.1.1穿越管道回拖力計算

依據《油氣輸送管道穿越工程施工規范》GB50424-2007［2］，

F=πLfg［250D2γ-7.85δ（D-δ）］+kπDLg

計算：780mф813×14.3管道最大回拖力F=139t，由于本次回拖管線為“四接一”形式，按2.5倍安全系數計算最大回拖力為347.5噸，本次穿越回拖采用GD4000-L水平定向鉆機，最大回拖力為400噸，符合施工作業需求。

1.1.2回拖鉆具組合

5寸半雙臺肩鉆桿+900mm桶式擴孔器+500T分動器+ 500TU型環+780mф813×14.3回拖管道（四段管道累計780m）。

對使用的鉆桿、鉆具在使用前派專人進行逐根檢查，對扣型、絲扣磨損、鉆桿、鉆具是否有裂紋進行檢查。管線回拖前要仔細檢查各連接部位是否牢固。

1.2回拖管道組對焊接及焊口檢測

管道組對及焊接選用焊接經驗豐富的管工、焊工，以保證焊接質量，確保焊接一次性合格；焊口組對以前準備厚度不一的枕木6塊，以便組對時調整管道高度；管道組對吊裝需提前預備型號小松220挖掘機7臺及3臺小松360挖掘機，；管道回拖時出入土兩端使用對講機有效溝通，當回拖到管道最佳焊口組對位置立刻停止回拖，然后進行管道組對、焊接；

采用兩人對焊，手工下向焊打底，半自動填充蓋面的方式，2人完成根焊，2人填充蓋面焊。執行已經評定合格的焊接工藝，根焊采用下向焊、填充蓋面采用手工半自動焊。根焊必須焊透，背面成型良好，根焊完成后，焊工應仔細檢查是否有裂紋，如有應消除后重焊；焊接接頭點，應略加打磨，相鄰兩層的焊條接頭不得重疊，應錯開30mm以上；每遍焊接完成后應認真清渣，除去表層氣孔、夾渣等缺陷；焊接完成后清除表面的熔渣和飛濺。

焊接發電機及電焊機均準備兩套。無損檢測單位為縮短檢測時間，曝光后，現場洗片，及時反饋檢測結果；為保證檢測質量，采用拍攝雙片的原則。

2　防腐層與回拖控制

2.1防腐層保護措施

為保證回拖的順利和防腐層不受破壞，管道回拖將采取的保護措施：

（1）回拖前，準備好補口、補傷材料和器具及15KV電火花檢漏儀，安排專人視察管線；管道兩側各安排一名防腐工，發現防腐破損及時修補，必要時暫停拖進，防腐補好后再進行拖管施工；

現場補口補傷可采用如下工藝：

a.補口采用進口定向鉆專用熱收縮套；

b.應嚴格執行《三層結構現場補口熱縮套施工作業指導書》施工作業；

c.熱收縮套與直管防腐絕緣層搭接寬度100mm；

d.施工方法：用噴砂機除銹，除銹等級為Sa2.5，并將3PE距補口處100mm表面打毛，用毛巾將表面浮灰擦干凈，刷環氧底漆，先用加熱噴槍對Φ813×600的熱收縮套加熱收縮成型，再對Φ813×200犧牲套加熱收縮成型。

（2）在管道進洞前，設置4m長的懸空段，以便在管道進洞前，最后一次進行檢漏補傷。兩面擋水墻絕對不能含有任何硬物；為防止在回拖過程中，管道隨著自身移動造成在擋水墻下沉，使得水或泥漿從管道上部流入檢漏溝內，造成無法進行檢漏補傷，還應有單斗挖掘機在旁邊待命，隨時加固擋水墻

（3）在管道回拖中，泥漿在定向鉆施工過程中起護壁、攜砂、潤滑、控溫的作用，使用高潤滑泥漿，減小回拖阻力，保護防腐層［3］；

（4）本次回拖場地受地形限制，所以采用組合式發送管道，具體如下：

a.出土點后挖60米發送溝并注水，發送溝深不小于1米，寬不小于1米；

b.90米長斜坡打土堆：首先用挖機把鋼管分段吊起，每隔鋼管長度距離15米處搭一個土堆，用挖機把土堆壓實。拖管時在管道上采用澆水方式，使土堆泥土松軟，同時土堆上用人工放置膨潤土，利用膨潤土的潤滑性減小管道與土堆的摩擦。在拖管的過程中要有專人在拖管的場地內來回巡視檢查鋼管，以防鋼管從土堆滑落。如果出現滑落應及時重新做好并通知現場負責人暫?；赝希匦伦龊煤笤龠M行管道回拖；

c.100米長坡頂吊裝：坡頂平面處回拖管道每15米使用1臺挖掘機吊裝發送管道，坡上與坡頂之間的拐點處每10米使用一臺挖掘機，管道吊裝高于地面20公分以上，管道吊裝時吊帶禁止安放在管道連接焊口處。吊裝發送時出入土兩側使用對講機進行有效溝通，當坡頂管道全部吊離地面后入土側在現場總指揮的命令下進行回拖作業，保證防腐層不因摩擦拖拽導致損壞。

3　結語

定向鉆回拖前必須作出充分前期準備，考慮作業的風險，找出符合實際情況的風險控制對策，從地質條件、施工工藝、施工設備、施工地理環境、天氣情況等因素分析，找出回拖過程中的風險源，制定合理規避和降低風險的施工方案

［1］劉盛兵，向啟貴，劉坤.水平定向鉆穿越施工及其風險控制措施探討［J］.石油與天然氣化工，2008，37（4）：353-356.

［2］續理，魏國昌，石忠，等.GB/T50424－2007油氣輸送管道穿越工程施工規范［S］.北京：中國計劃出版社，2008.

［3］楊競杰.管道定向鉆穿越河流施工風險控制［J］.油氣儲運2014，33（03）：315-317.