城市石油天然氣管道施工技術(shù)簡述

劉贊

摘? ? 要：石油天然氣工程建設(shè)中，有一項重要的工程就是石油天然氣管道敷設(shè)工程，其施工質(zhì)量至關(guān)重要。論文主要闡述石油天然氣管道工程焊接、管道試壓、清管試壓等幾個關(guān)鍵技術(shù)和非開挖技術(shù)方法，并且提出石油天然氣管道非開挖技術(shù)施工的注意事項。

關(guān)鍵詞：城市工程;石油天然氣;管道施工

1? 導(dǎo)言

石油天然氣工業(yè)的發(fā)展與人們的生活和工業(yè)的生產(chǎn)有著密切的聯(lián)系，由于石油天然氣管道具有高能高壓、大口徑長距離輸送等特點，若石油天然氣管道質(zhì)量不達標出現(xiàn)漏油漏氣等事故，會嚴重威脅到人們的生命財產(chǎn)安全，同時也會對周圍環(huán)境產(chǎn)生嚴重的影響。

2? 石油天然氣管道施工存在的不足

2.1? 管道開挖與回填存在問題

由于大部分石油天然氣管道在施工過程中必須要深埋地下，而且多數(shù)采用的是大型工程機械，盡管通過工程機械的應(yīng)用能夠極大的提高石油天然氣管道施工的效率，但是由于施工機械在壓實的過程中沒有按照相關(guān)的標準進行操作，很容易導(dǎo)致地下管道發(fā)生彎曲、變形、甚至破裂，引發(fā)石油天然氣泄漏。在管道開挖時如果沒有針對地下水水文和地質(zhì)條件進行仔細勘察，如果石油天然氣管道下方水位過高在施工的過程中就會引起底部懸空的狀態(tài)，給整個天然氣管道的使用造成嚴重影響，另外為了趕工期、搶進度，在管道回填時沒有嚴格按照回填要求進行處理，很容易引起石油天然氣管道變形。

2.2? 管道焊接質(zhì)量問題

在針對石油天然氣管道焊接的過程中，如果焊接技術(shù)達不到要求引起焊瘤、裂紋、氣孔、汰渣等焊接質(zhì)量問題，會造成石油天然氣泄漏事故，不僅導(dǎo)致能源資源的浪費、對于生態(tài)環(huán)境造成嚴重污染，而且也會給人們的生命財產(chǎn)安全造成嚴重威脅，后續(xù)管道焊接質(zhì)量問題的維修與更換，也會增加工程項目的成本投入。

3? 城市天然氣工程施工特點

3.1? 工程隱蔽性較強

由于多種因素的考慮，城市的天然氣管道一般都是埋設(shè)在地面地下，所以管道的鋪設(shè)工程也就具有一定的隱蔽性。也正是因為這種隱蔽性給管道的施工過程帶來了一定的難度，而且在后期的維護與檢查過程中也只能對表面進行探測，這便很容易造成一些安全隱患的存留，甚至還會導(dǎo)致泄氣漏氣等各種比較嚴重現(xiàn)象的發(fā)生。

3.2? 施工中檢查的難度較大

因為天然氣管道大多都是處于地下，所以在工程竣工之后便很難對其實施詳細而直觀的檢查。但是天然氣管道的質(zhì)量并不是僅僅靠外觀就可以判斷其質(zhì)量的好壞，而對管道內(nèi)部的檢查又非常地困難，這也就很容易為管道的質(zhì)量埋下一定的安全隱患。

3.3? 危險性較大

尤其是對于城市地區(qū)的天然氣管道施工來說，更是危險性比較大，因為天然氣管道鋪設(shè)在地下，而城區(qū)地下鋪設(shè)著各種各樣的管道。這便在一定程度上增加了其施工過程的危險性。

4? 保證管道施工質(zhì)量

4.1? 合理選擇焊接材料

石油天然氣管道的工程質(zhì)量中，焊縫的質(zhì)量控制至關(guān)重要。首先，選用焊接材料時要根據(jù)母材的化學成分進行分析，還要考慮到機械性能和使用條件，在鋼管的焊接過程中，選用的焊接金屬材料和化學成分應(yīng)與母材相當，如果出現(xiàn)異種鋼材焊接時，焊接材料應(yīng)該要按照相關(guān)要求進行選擇材料。最好選用焊條藥皮均勻，無明顯裂紋的焊條，焊接材料的存放應(yīng)該注意防潮和防雨。

4.2? 嚴控焊接操作工序

管道的焊接方式多種多樣，首先焊接之前應(yīng)該對管道上的雜質(zhì)進行處理，同時要對外觀進行嚴格的檢查，檢查合格后再進行焊接。同一管道上相鄰2個焊縫應(yīng)該錯開一定的距離，距離標準應(yīng)該符合規(guī)范要求。在露天的狀態(tài)下焊接，應(yīng)該采用有效的措施保證焊接過程不受天氣的影響，天氣情況不符合焊接要求時，應(yīng)暫停施工。在焊接之前應(yīng)該制定好管道敷設(shè)方案和焊接方案，盡量減少焊口，保證焊接速度和質(zhì)量。在焊接之后，焊工應(yīng)該把焊縫上的熔渣處理干凈同時進行檢查，并按照規(guī)范要求對焊縫進行X線檢測或進行超聲波檢測，保證焊縫表面不得有裂縫、夾渣、氣孔、未熔合等相關(guān)問題，咬邊和焊縫質(zhì)量一定要符合相關(guān)規(guī)范要求。焊接完成后應(yīng)對焊口部分進行防腐處理，目前普遍采用的防腐方式為3層PE防腐。

4.3? 管道清掃和測徑

在管道投產(chǎn)之前，還需要進行清掃、測徑、試壓和干燥。管道清掃的目的是清掃管道內(nèi)腔的雜物，使管道保持整潔、避免投產(chǎn)后管道內(nèi)的雜物影響油品質(zhì)量或者進入設(shè)備，造成設(shè)備損壞，為徹底清管，一般需進行2次。目前的智能清管器還兼具測徑功能，主要目的是檢查管道內(nèi)部是否有損壞，管道內(nèi)徑是否符合要求，管件各連接部分是否牢固可靠等。

4.4? 管道試壓和干燥

管道的試壓必須在管道回填后進行，試壓前必須對所用管件、閥門、儀表進行檢查，檢查合格后方可進行。管道的分段試驗長度以管道干線截斷閥間距為宜。試驗前，管道上不能參與試驗的系統(tǒng)、設(shè)備、儀表、附件等需用盲板與主管切斷，試驗結(jié)束后拆除。試驗過程中發(fā)現(xiàn)問題時，不能帶壓修理，修理完畢后，應(yīng)重新進行試驗。管道需進行水壓試驗或氣壓試驗，試驗需先進行強度試驗，強度試驗合格后進行嚴密性試驗。2項試驗合格后，進行管道干燥，清除管道內(nèi)積水。

5? 石油天然氣工程非開挖施工技術(shù)

5.1? 定向鉆施工技術(shù)

定性鉆施工技術(shù)具有對地表干擾小，施工速度快，可控制敷管方向，施工精度高等特點。定向鉆施工時，應(yīng)按照設(shè)計的鉆孔軌跡采用定向鉆技術(shù)先開一個導(dǎo)向孔，隨后應(yīng)在鉆桿部換接大直徑的擴孔鉆頭和直徑小于擴孔鉆頭的待敷設(shè)管線進行擴孔和管道回拖。在擴孔和管道回拖的同時，將待敷設(shè)的管線拉入導(dǎo)向孔，完成敷管作業(yè)。根據(jù)鉆機的型號和待敷設(shè)管線的大小，可先進行一次或多次擴孔后再回拖已試壓、檢漏合格的管段。定向鉆進過程中，多數(shù)工作是通過回轉(zhuǎn)鉆桿來完成的，選擇鉆機的扭矩與軸向給進力和回拖力同樣重要。

5.2? 泥水平衡盾構(gòu)法施工技術(shù)

盾構(gòu)法施工技術(shù)具備自動化程度高、施工安全、不影響地面交通，對周圍環(huán)境影響小、易于管理、節(jié)省人力、施工進度快、可控制地面沉降等優(yōu)點，在地下水位高、地質(zhì)條件差、隧洞洞線長、埋深較大的工程中，能保障施工質(zhì)量和安全，具有較大的優(yōu)勢。盾構(gòu)法施工主要有4種，使用較多的為泥水平衡盾構(gòu)法，主要施工流程為始發(fā)站安裝、盾構(gòu)機吊裝、反力座安裝、鏡面破除、初期掘進、設(shè)備轉(zhuǎn)換、正式掘進、盾構(gòu)機出洞。

6? 石油天然氣管道非開挖施工中的注意事項

6.1? 定向鉆施工注意事項

在鉆進開始前，應(yīng)分析所穿越地層的自穩(wěn)性，防止成孔引起的地面塌陷。同時也應(yīng)分析地層土壤的密實度，選配合適的泥漿壓力，防止冒漿污染環(huán)境，應(yīng)有泥漿的回收和處理裝置，禁止污染環(huán)境。在鉆進過程中，遇到地層軟硬變化時，應(yīng)采取不同的鉆進速度，防止形成錯臺孔。回拖完成后，管段兩端應(yīng)封孔回填夯實，防止洪水時發(fā)生管涌，影響兩岸大堤安全。擴孔回拖應(yīng)盡可能連續(xù)一次完成，防止卡管。

6.2? 泥水平衡盾構(gòu)法施工注意事項

泥水平衡盾構(gòu)首先需要確定切口水壓，應(yīng)密切關(guān)注測量數(shù)據(jù)，及時進行調(diào)整，一般應(yīng)比外部土壓力大0.02MPa～0.03MPa。泥漿性能是另一個重要參數(shù)，只有泥漿的黏度和密度保持在一定范圍內(nèi)，才能保證切削面的穩(wěn)定和排泥的均勻順暢。具體參數(shù)應(yīng)該根據(jù)地質(zhì)情況確定，并根據(jù)掘進情況，嚴密觀察及時調(diào)整。在地質(zhì)改良區(qū)和卵礫石層常發(fā)生堵管的情況，這時應(yīng)注意觀察排泥泵的進出口壓力，根據(jù)壓力值的變化來判斷堵管的位置，采取相應(yīng)措施合理管理泥水和切口水壓，控制每環(huán)掘進量，以保證開挖面穩(wěn)定，防止坍塌事故發(fā)生。

參考文獻：

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