淺談長輸管道施工階段數字化管理

張啟偉

[摘 要]數字化信息使人們能夠方便地、快捷地和高效地獲取、存儲和處理各種現實世界的信息。利用遙感衛星對地面進行拍照，利用大容量存儲設備對海量數據進行存儲管理，利用計算機對信息進行分析和處理，利用網絡對數據進行傳遞和共享。數字化、信息化已經涉及到社會各個領域。

數字化管道技術是當今長輸管道工程領域中的前沿技術，也是現代化石油科技發展的必然趨勢。這項技術應用衛星遙感與地理信息技術、三維仿真模擬技術等多種高科技手段，能高速、優質地為初步設計和施工圖設計提供沿線正射影像圖、沿線帶狀地圖等多種信息，從而做到合理避讓建筑物、水塘及經濟作物種植區，有效減少因線路走向不合理而造成的改線路設計等問題，為長輸管道設計、建設與運行管理提供技術保障，奠定可靠基礎。

[關鍵詞]數字化 ；長輸管道； 采集

中圖分類號：TE973 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）14-0194-01

1、數字化在管道施工階段的重要性

管道建設屬于隱蔽工程，承接工程項目的施工單位分布在全國各地，工程施工人員流動性較高，如果在施工過程中不對管道施工數據和屬性數據進行及時采集，待管道建成投產后，按照傳統的資料管理方式，項目竣工后為業主方提供的竣工資料，很多重要的現場施工數據將永遠無法補救，資料的準確性難以得到有效保證。即使后期采用探測手段對部分數據進行補錄，與施工階段同步采集數據相比，不僅數據的準確性和完整性將大打折扣，同時耗費的人力、物力成本也將成倍增加。

2、數字化的施工階段

數字化管道建設可以分為三個階段，勘察設計階段，工程建設階段和運營管理階段。這三個階段是互相銜接，互為數據源的。加強施工階段的數字化管理是保證數字化管道能真正數字化的重要環節；現結合漠大管道輸油工程說明施工階段數字化管理的重要性。

2.1測量放線

測量放線的準確性是保證施工中的每道工序都能嚴格按照施工圖紙進行施工的重要環節，只有測量放線數據的準確才能保證后續工序的準確。數字化系統可以協助施工單位足不出戶就可以查看施工作業帶內的地面障礙物，如果土地協調不通需要變更線路走向就會選擇最優的線路提供給設計人員審核，待審核通過后便可進行后續工作。

2.1.1放施工作業帶邊線

測量放線的坐標數據是勘查設計時產生的重要數據，測量放線時把設計圖紙中控制樁、轉交樁坐標輸入GPS實時動態RTK中依線路控制點位參考基站，流動站采用快速靜態模式進行測量，從而測量出準確的管道管溝中線，然后再根據圖紙要求向左右兩側分別偏移12m，10m，找出施工作業帶的兩條邊線后放線。見管道施工作業帶示意圖：

2.1.2放布管線

由于我們采用的是管道溝上組對、焊接的施工方法施工。所以布管線的準確性也很重要，是我們把關的重要環節之一。作業帶清理完畢后，管線布管之前必須放布管線。布管線的放線方法同樣是在管溝中線的基礎上向左或右偏移3.5m保證管道與管溝上口邊緣凈間距≥1.0m，使挖掘機挖溝時有足夠的間距，而不至于碰傷鋼管防腐層，還能保證管溝能按管溝開挖前放好的挖溝線挖溝。布管線放線完畢，經比對檢查無誤后，再進行布管、組對、焊接等工序的施工。

2.1.3放管線挖溝線

管溝挖溝中線的放線是測量放線中作為重要的一步，管溝開挖之前必須測量管溝中心線和轉交樁，測量放線完畢，并且核實無誤后方可開挖管溝。開挖管溝前給挖溝機組作業人員進行技術交底，要求作業人員必須嚴格按照挖溝線挖溝。

管道施工采用數字化技術后可以直接用GPS RTK測量放線，GPS RTK測量放線比原來采用經緯儀或全站儀測量放線大大提高了測量的精準度；流動站和參考基站之間的間距8-10km之內的作業帶均可測量放線，并且不用考慮作業帶內的障礙物影響視線等問題，作業帶清理之前不用移樁、栓樁和護樁，大大縮短了測量放線的施工用時。由于測量放線的準確度是保證管線按圖紙施工至關重要的一步，所以采用GPS實時動態RTK測量放線更體現了數字化管道在施工階段的優越性。測量放線的每個環節都能采集所放線的坐標，我們采用CAD技術把圖紙中線成果表中的坐標轉化成可視的線路圖形，然后把測量人員現場測量完畢采集的坐標數據一一輸入比對來把關測量放線各個環節的準確性。

3、數字化管道各施工工序數據采集

數字化管道施工中管道焊接記錄表中記錄了焊口編號，與之相對應的鋼管信息，如鋼管規格型號、鋼管管號、鋼管長度、防腐等級、施焊機組、日期、采用的焊接工藝規程編號和是否返修等信息；焊口補口記錄中記錄了每道焊口補口類型、所用補口材料的名稱、規格型號、生產廠家和生產批次等信息；管道竣工測量成果表、管道沿線地下障礙物信息記錄、頂管穿越管道檢查記錄等表，記錄了每道焊口的GPS全球定位系統采的大地坐標數據和高程，水平拐點和縱向邊坡點的坐標值和管道埋深；管道穿越公路、鐵路、河流和地下障礙物（地下管道、光纜、電纜等）準確坐標值、交叉角度、凈間距和障礙物的名稱、所屬單位、障礙物的簡單描述等數據信息和屬性信息；每段施壓段的基本情況和無法試壓連頭焊口的基本信息和無法試壓原因等；這些數據全過程地記錄在“數字化管道系統中”，一旦出現問題，即可進行逆性數據跟蹤，查出問題源頭。

管道數據的采集是否及時，準確是至關重要的，為保證各項數據采集的準確性、完整性及一致性，防止出現竣工資料與實際情況不符、管道線位不準、管道技術數據錯誤等問題，要求現場機組技術人員必須及時采集相關數據信息，要求當天采集的數據必須當天完成表格的填寫和上報，而且PC技術管理人員也會及時到施工現場抽查，檢驗和管線走向CAD技術對比等工作，爭取把錯誤消滅在萌芽之中。

4、數字化管道的意義

管道下溝后焊口、水平拐點、縱向邊坡點和地下障礙物的坐標值、埋深等數據的采集是保證管道投產后運營商巡檢、維護和將來管道維修等方面的便利；運營商運用GPS巡線系統，結合管道坐標數據，設定科學合理的巡檢路線和計劃，實現對巡線人員的實時監督管理，對管道安全進行實時監控，準確及時地定位發現事故點位置，提高維搶修反應效率。

5、結束語

建設數字化管道是滿足管道運營階段生產管理的迫切需要，是管道完整性評價與完整性管理的數據基礎，是提高管道運營管理水平的有效手段。