新時(shí)代油田地面設(shè)備安裝與集輸管道施工技術(shù)

孟憲坤

(中石化河南油建工程有限公司，河南 鄭州 450000)

0 引言

現(xiàn)階段各個(gè)行業(yè)對(duì)石油資源需求量日益增多，相繼增加了石油資源開(kāi)采量，在此情況下石油開(kāi)采設(shè)備、運(yùn)輸設(shè)備逐漸出現(xiàn)了嚴(yán)重的內(nèi)環(huán)境腐蝕現(xiàn)象。根據(jù)相關(guān)部門統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)得知，21 世紀(jì)的初期，石油開(kāi)采行業(yè)因開(kāi)采設(shè)備以及管道運(yùn)輸存在不足，導(dǎo)致?lián)p失超700 億元。由此可見(jiàn)，石油開(kāi)采設(shè)備以及石油運(yùn)輸，對(duì)于石油開(kāi)采而言是非常重要的組成部分，是石油行業(yè)發(fā)展的重要決定因素。油田開(kāi)采以及運(yùn)輸設(shè)備質(zhì)量也是油田石油開(kāi)采安全性的決定性因素之一，若頻繁地出現(xiàn)問(wèn)題，必然會(huì)影響到對(duì)石油資源的開(kāi)采，還有可能造成環(huán)境污染。在新時(shí)代背景下，石油開(kāi)采企業(yè)應(yīng)組織高水平的油田地面設(shè)備安裝以及集輸管道施工，通過(guò)設(shè)備安裝技術(shù)的升級(jí)，夯實(shí)石油開(kāi)采、運(yùn)輸基礎(chǔ)，為石油施工創(chuàng)造良好的環(huán)境。

1 油田地面設(shè)備安裝與集輸管道施工現(xiàn)狀

油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中，集輸管道是非常重要的一部分，由管材、法蘭以及支架等多個(gè)部件組成，而且所有組成部件之間共同發(fā)揮作用，在油田開(kāi)采中發(fā)揮出管道集輸?shù)膽?yīng)有作用。各個(gè)部件之間具有連接性質(zhì)，工作人員采用合適方法進(jìn)行連接，在連接后構(gòu)建具有密閉性質(zhì)的運(yùn)輸系統(tǒng)[1]。與此同時(shí)，考慮到油田集輸本身比較特殊，集輸管線組成也需要滿足一定標(biāo)準(zhǔn)，管線應(yīng)保證強(qiáng)度以及韌性，且要很好的具有外界抵御能力和抗壓能力，按照運(yùn)輸?shù)南鄳?yīng)需求調(diào)整管線組成標(biāo)準(zhǔn)。正因如此，施工中務(wù)必要嚴(yán)格把控管線材質(zhì)，若發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，則不能在油田地面集輸管道施工中使用[2]。

以某油田項(xiàng)目為例，該項(xiàng)目安裝油田地面設(shè)備以及組織集輸管道施工前，做好了充足的準(zhǔn)備。

(1)施工人員清理預(yù)埋管道內(nèi)部，檢查管道整潔。因?yàn)楸竟こ痰墓芫€連接部件數(shù)量多，所以施工人員還專門安排了閥門、螺栓深度檢查，判斷是否有雜質(zhì)，以便及時(shí)安排異物清理[3]；

(2)在開(kāi)發(fā)引水管道溝渠工程中，按照施工圖紙中規(guī)定的開(kāi)挖標(biāo)準(zhǔn)確定施工標(biāo)準(zhǔn)，兩者之間不能有明顯誤差，待開(kāi)挖工作完成后，施工人員焊接管道，檢查管道焊接密封性符合規(guī)定；

(3)安裝管道、閥門和法蘭盤時(shí)，施工人員重點(diǎn)檢查三者之間連接的協(xié)調(diào)性，其間嚴(yán)格按照安裝順序進(jìn)行。安裝閥門時(shí)，箭頭方向和介質(zhì)流通方向相同。

為了分析優(yōu)化油田地面設(shè)備安裝與集輸管道的施工效果，下面以本工程為例展開(kāi)探討。

2 油田地面設(shè)備安裝與集輸管道施工要求與技術(shù)應(yīng)用關(guān)鍵點(diǎn)

2.1 油田地面設(shè)備安裝技術(shù)要求與關(guān)鍵點(diǎn)

2.1.1 地面設(shè)備安裝的準(zhǔn)備階段

根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況，為了快速完成地面設(shè)備安裝工作，項(xiàng)目安裝人員充分做好了事前準(zhǔn)備，主要包括地面設(shè)備選購(gòu)、分類、質(zhì)量驗(yàn)收等。

(1)地面設(shè)備選購(gòu)環(huán)節(jié)，根據(jù)油田項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模以及油田地面設(shè)備設(shè)計(jì)的基本要求，需要以實(shí)用性、適用性為核心，選擇合適的地面設(shè)備[4]。地面設(shè)備采購(gòu)時(shí)，工作人員還需要嚴(yán)格把控設(shè)備質(zhì)量，安排專業(yè)技術(shù)人員負(fù)責(zé)監(jiān)督采購(gòu)全過(guò)程，并檢查地面設(shè)備供應(yīng)商出具的經(jīng)營(yíng)資質(zhì)以及驗(yàn)收合格單等資料，檢查無(wú)誤之后便可進(jìn)行采購(gòu)；

(2)地面設(shè)備分類環(huán)節(jié)，安裝人員確定好地面設(shè)備型號(hào)以及使用范圍等關(guān)鍵參數(shù)，正式開(kāi)始安裝之前務(wù)必要合理區(qū)分每一臺(tái)設(shè)備，降低返工的概率；

(3)地面設(shè)備驗(yàn)收階段，安裝人員結(jié)合本項(xiàng)目施工要求，嚴(yán)格檢查地面設(shè)備外觀、尺寸、型號(hào)等關(guān)鍵參數(shù)，保證地面設(shè)備精確度基礎(chǔ)上，確保地面設(shè)備可以在油田開(kāi)采以及其他環(huán)節(jié)的作業(yè)中穩(wěn)定運(yùn)行[5]。

填料和植物根系的存在，為微生物提供相應(yīng)的載體，這種“微環(huán)境”的存在，可以去除有機(jī)污染物。與此同時(shí)，對(duì)供污水載流也可以提供一定便捷條件。大氣中的復(fù)氧，為水平潛流人工濕地提供反應(yīng)所需氧氣，但存在含量不足的問(wèn)題，導(dǎo)致脫氮效率會(huì)有所降低。如果對(duì)人工濕地污水進(jìn)行硝化處置，可極大促進(jìn)除氮效率。

2.1.2 地面設(shè)備安裝施工技術(shù)應(yīng)用

因?yàn)楸居吞锕こ踢x擇的油田地面設(shè)備相對(duì)特殊，而且很多設(shè)備必須要整體安裝，很難在施工現(xiàn)場(chǎng)完成。所以，設(shè)備采購(gòu)以及安裝人員務(wù)必要聯(lián)系設(shè)備生產(chǎn)廠家，由生產(chǎn)廠家直接運(yùn)輸?shù)孛嬖O(shè)備到指定安裝地點(diǎn)，并且安排專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行組裝，保證地面設(shè)備安裝質(zhì)量。開(kāi)始安裝地面設(shè)備時(shí)，必須以安裝圖紙要求為依據(jù)，安裝環(huán)節(jié)注意不能隨意更改圖紙。若安裝人員發(fā)現(xiàn)地面設(shè)備在安裝過(guò)程中，并不符合圖紙要求，安裝人員必須在安裝現(xiàn)場(chǎng)提出，以便及時(shí)做出整改，也為后續(xù)地面設(shè)備安裝做好準(zhǔn)備。

為了進(jìn)一步提高油田地面設(shè)備的安裝質(zhì)量，工程安裝人員在安裝設(shè)備過(guò)程中，主要采取兩種方法確定安裝位置：一是按照施工圖紙要求，直接坐落于預(yù)先確定基位；二是根據(jù)原有設(shè)備安裝基點(diǎn)進(jìn)行改裝。通常地面設(shè)備安裝過(guò)程中還需要關(guān)注到安裝誤差值，例如：設(shè)備尺寸誤差、垂直度誤差、平行誤差、同軸誤差。所以，安裝人員測(cè)量具體數(shù)據(jù)時(shí)必須選擇高精密度測(cè)量工具，使誤差值降至最低。

安裝油田地面設(shè)備的底座時(shí)，安裝必須要對(duì)設(shè)備底部可靠性、穩(wěn)定性進(jìn)行檢查，確定底部平穩(wěn)后，可以在現(xiàn)場(chǎng)安排所有設(shè)備的組裝、安裝。其間需注意，應(yīng)安排專業(yè)人員進(jìn)行設(shè)備組裝，且要嚴(yán)格按照組裝、安裝的順序進(jìn)行。待安裝完成設(shè)備之后調(diào)試設(shè)備性能，確定指標(biāo)達(dá)標(biāo)便可結(jié)束調(diào)試，進(jìn)行后續(xù)的油田設(shè)備施工。

2.1.3 設(shè)備安裝細(xì)節(jié)

工程安排地面設(shè)備安裝施工，實(shí)際上涉及大量施工內(nèi)容，組織設(shè)備安裝時(shí)，工作人員專業(yè)水平面臨非常高的要求[6]。工作人員除了要熟知設(shè)備性能、安裝流程外，還需要具備風(fēng)險(xiǎn)防范意識(shí)，尤其是開(kāi)始安裝作業(yè)后，務(wù)必要聚精會(huì)神，以免注意力不集中影響到設(shè)備安裝效果。安裝設(shè)備過(guò)程中現(xiàn)場(chǎng)安排檢查人員，以便發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)作出處理。此外，檢查人員還負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)的協(xié)調(diào)，通過(guò)安裝以及技術(shù)人員之間的協(xié)調(diào)溝通，避免油田地面設(shè)備安裝問(wèn)題與事故。

2.2 油田集輸管道施工技術(shù)要求與關(guān)鍵點(diǎn)

2.2.1 集輸管道安裝

安裝集輸管道之前，施工人員應(yīng)清理管道中的雜質(zhì)，并對(duì)集輸管道所有閥門、管道內(nèi)外壁情況進(jìn)行檢查，查看是否有破損和腐蝕等質(zhì)量問(wèn)題。安裝集輸管道之前根據(jù)施工方案，開(kāi)挖管道，提前確定好挖掘位置以及深度，測(cè)量尺寸，焊接管道。焊接管道務(wù)必要在管道停止運(yùn)行狀況下實(shí)施作業(yè)，按照對(duì)接底部管道、組對(duì)焊接的順序依次進(jìn)行作業(yè)。安裝閥門時(shí)同樣需要確定安裝位置，施工人員對(duì)準(zhǔn)閥門開(kāi)關(guān)方向，保證安裝閥門之后的集輸管道內(nèi)部介質(zhì)流向準(zhǔn)確。

一般在安裝集輸管道時(shí)，多使用直接埋設(shè)法、跨越法。前者需要用到專業(yè)測(cè)量?jī)x器，確定位置再實(shí)施組對(duì)焊接，有利于技巧焊接精準(zhǔn)性，提升焊接作業(yè)效率[7]。后者在管道安裝環(huán)節(jié)的工作中，具有效率高、成本低的優(yōu)勢(shì)，而且支持在溝渠上直接鋪設(shè)集輸管道，而且可以獲得預(yù)期集輸管道安裝效果。

另外，集輸管道正式施工之前，施工人員必須檢查需要使用的管材、閥門等重要部件，并且應(yīng)滿足如下要求：

(1)部件無(wú)損壞與腐蝕等明顯質(zhì)量問(wèn)題；

(2)閥門保證良好的密封性能，且閥門數(shù)量與規(guī)格符合規(guī)范；

(3)組織油田工程施工區(qū)環(huán)境的勘察作業(yè)，采集地質(zhì)條件、土壤、降水等數(shù)據(jù)，制定油田施工方案。

繪制施工圖紙并確定了具體集輸管道施工要求之后，施工人員可以安排溝槽挖掘作業(yè)，按照?qǐng)D紙內(nèi)容，在施工現(xiàn)場(chǎng)提前設(shè)置轉(zhuǎn)角樁等重要的位置，并且清楚標(biāo)識(shí)。吊裝管線時(shí)務(wù)必要做好防護(hù)工作，以免管道發(fā)生磕碰破損，影響質(zhì)量。施工人員將管道放置于指定位置，便可組織焊接作業(yè)，此環(huán)節(jié)必須要做好焊接施工的技術(shù)管理，尤其需要檢查坡口質(zhì)量。建議采用反向向下焊接方法，有利于提高焊接作業(yè)效率。施工人員在安裝閥門、法蘭時(shí)，務(wù)必要關(guān)注到閥門開(kāi)啟方向，且法蘭和集輸管道軸線位置之間應(yīng)為垂直關(guān)系，檢查安裝位置符合規(guī)范。

2.2.2 集輸管道防腐

油田工程中的地面設(shè)備作為石油開(kāi)采的關(guān)鍵設(shè)備，直接決定了石油開(kāi)采量。與此同時(shí)，運(yùn)輸管道在石油天然氣運(yùn)輸中，也占據(jù)著主要渠道的作用，而且更是推動(dòng)現(xiàn)代社會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)不可或缺的條件，提高油氣運(yùn)輸管道的質(zhì)量，將直接作用于油氣運(yùn)輸，以免在油氣運(yùn)輸途中出現(xiàn)大量不必要的損耗[8]。所以在工程項(xiàng)目施工中，必須做好油氣運(yùn)輸管道的防腐處理。

因?yàn)榧敼艿赖陌惭b地點(diǎn)普遍為地下，所以很容易受到外部環(huán)境影響，造成管道外壁腐蝕，管道內(nèi)部輸送介質(zhì)的影響是管道內(nèi)壁腐蝕的直接因素。在集輸管道防腐處理中，務(wù)必要結(jié)合實(shí)際腐蝕現(xiàn)象，提出防腐的解決方法。比較常用的防腐處理方法是涂抹防腐涂層、應(yīng)用防腐材料、摻加緩蝕劑、陰極保護(hù)技術(shù)等，其中防腐材料以聚氯乙烯、瀝青以及紅丹油性防銹漆等為主。

下面結(jié)合本工程集輸管道防腐處理實(shí)際，分別提出兩點(diǎn)對(duì)策。

第一，集輸管道需要采取高水平的防腐技術(shù)。油田開(kāi)采現(xiàn)場(chǎng)的集輸管道關(guān)鍵技術(shù)之一，就是管道防腐技術(shù)。集輸管道鋪設(shè)于地下，然而地下管道很容易在地下水和鹽堿類物質(zhì)的影響下造成腐蝕。尤其是在長(zhǎng)期使用之后，集輸管道受到周圍環(huán)境中物質(zhì)的影響，還會(huì)降低管道使用年限。所以，集輸管道務(wù)必要升級(jí)防腐技術(shù)，達(dá)到延長(zhǎng)管道使用年限的目的。建議結(jié)合本工程實(shí)際，對(duì)石油開(kāi)采基地情況展開(kāi)分析，了解到石油開(kāi)采基地土壤成分、地下水成分、鹽堿度等重要數(shù)據(jù)信息，從而選擇合適的管道防腐技術(shù)[9]；

第二，石油瀝青防腐。當(dāng)前我國(guó)油田開(kāi)采工程采用的石油運(yùn)輸管道防腐技術(shù)，以石油瀝青防腐技術(shù)為主，此技術(shù)已經(jīng)十分成熟，具有豐富的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。在該防腐技術(shù)基礎(chǔ)上，近年來(lái)開(kāi)發(fā)的環(huán)保煤瀝青防腐技術(shù)在油田開(kāi)采工程中也有非常廣泛的應(yīng)用。環(huán)保煤瀝青防腐技術(shù)往往更加適用于防鹽堿腐蝕，對(duì)集輸管道防腐也具有明顯優(yōu)勢(shì)。與此同時(shí)，此管道防腐技術(shù)的應(yīng)用操作非常簡(jiǎn)單，而且對(duì)地下集輸管道施工存在的阻礙也可以通過(guò)環(huán)保煤瀝青防腐技術(shù)加以處理。

結(jié)合本工程分析，對(duì)于集輸管道的防腐處理，建議重點(diǎn)關(guān)注地下障礙物，采取可行的方法規(guī)避地下障礙物對(duì)于集輸管道施工的影響。例如前期設(shè)計(jì)階段，在繪制施工圖紙時(shí)可以適當(dāng)?shù)卦黾宇A(yù)算，最大程度地降低地下障礙物對(duì)管道防腐的影響。

2.2.3 管道焊接

在工程集輸管道施工中，施工人員在開(kāi)挖管道環(huán)節(jié)，針對(duì)一些易受機(jī)械損害、機(jī)械無(wú)法順利開(kāi)挖的項(xiàng)目，可改用人力開(kāi)挖的方法。當(dāng)完成了集輸管道防腐處理之后，集輸管道必須重新組織焊接，而且在焊接環(huán)節(jié)可使用人工抬管。一些特殊材料的集輸管道，如，對(duì)采暖管線需采用人工抬管技術(shù)[10]。在石油運(yùn)輸管道的分類中，鋼管、玻璃鋼管、PPR 管道是比較常見(jiàn)的管道材料。上述3 類管道材料在管道連接施工時(shí)，一般需要應(yīng)用到熱熔連接法(焊接)。管道施工中的加熱處理階段，施工人員應(yīng)在管道兩頭部位預(yù)留出充足的長(zhǎng)度，確保管道重新連接得以有序進(jìn)行。一般在連接管道時(shí)，施工人員還需要檢查管道連接界面清潔程度，如果有油氣或是其他污染物，必須要先清理管道表面，再進(jìn)行管道連接，以此來(lái)保證管道的性能。管道加熱以及連接施工結(jié)束后，此時(shí)技術(shù)人員需要將所有管道加熱工具及時(shí)撤除管道，再組織管道連接施工，保證特殊材料管件連接施工的質(zhì)量，為集輸管道施工效果提供保障。

3 提高新時(shí)代油田地面設(shè)備安裝與集輸管道施工質(zhì)量的建議

3.1 定期組織設(shè)備安裝與集輸管道施工的檢查

根據(jù)本油田開(kāi)采項(xiàng)目的分析，地面設(shè)備安裝以及集輸管道施工的整體質(zhì)量，是油田得以正常運(yùn)行的重要因素。所以，油田企業(yè)在前期需要做好施工技術(shù)交底，指導(dǎo)所有施工人員建立責(zé)任、質(zhì)量以及安全觀，組織施工期間必須嚴(yán)格按照施工圖紙進(jìn)行，切忌盲目施工[11]。針對(duì)油田設(shè)備安裝以及集輸管道施工過(guò)程，必須嚴(yán)格監(jiān)督，油田企業(yè)在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施施工監(jiān)督檢查機(jī)制，在油田施工的全過(guò)程組織安裝以及集輸管道施工流程的檢查，在發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題后第一時(shí)間解決，以免問(wèn)題惡化后嚴(yán)重影響到施工進(jìn)度、地面設(shè)備安裝與集輸管道施工質(zhì)量。

3.2 完善現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員培訓(xùn)與教育

本工程中的油田地面設(shè)備安裝、集輸管道施工體現(xiàn)出極強(qiáng)的專業(yè)性，而且施工流程也具有復(fù)雜性。建議在施工前期組織所有工作人員的崗前培訓(xùn)，提高油田地面設(shè)備安裝以及集輸管道施工水平。作為油田企業(yè)，還需要針對(duì)作業(yè)人員組建內(nèi)部培訓(xùn)教育機(jī)制，根據(jù)地面設(shè)備安裝與集輸管道施工要求、施工人員所在工作崗位職責(zé)與權(quán)限，制定內(nèi)容完善且具有針對(duì)性的培訓(xùn)教育方案，在方案中融入油田開(kāi)采現(xiàn)場(chǎng)施工操作規(guī)章管理制度、行業(yè)法規(guī)、從業(yè)者職業(yè)素養(yǎng)等相關(guān)內(nèi)容。具體在培訓(xùn)過(guò)程中，采用多元化的培訓(xùn)形式，例如：內(nèi)部集中培訓(xùn)、一對(duì)一講解與指導(dǎo)、線上遠(yuǎn)程指導(dǎo)與講授等，通過(guò)培訓(xùn)提高施工人員在地面設(shè)備安裝以及集輸管道施工中的整體水平，也能夠夯實(shí)施工人員技術(shù)基礎(chǔ)。

組織專業(yè)培訓(xùn)之后，油田企業(yè)還可以安排人力資源管理部門進(jìn)行考核，通過(guò)書(shū)面答題、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)操、語(yǔ)言表達(dá)等多種方法，針對(duì)所有參與培訓(xùn)人員進(jìn)行專業(yè)考核。如果考核成績(jī)不合格，相應(yīng)的作業(yè)人員不能進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行施工。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，社會(huì)對(duì)石油資源需求量會(huì)不斷增加，這使得油田開(kāi)采工作更為重要，對(duì)施工的要求也應(yīng)更為嚴(yán)格。為了保證油田地面設(shè)備安裝以及集輸管道施工的施工效果和質(zhì)量，需要結(jié)合工程要求制定施工方案，施工人員在安裝設(shè)備、焊接管道等環(huán)節(jié)，必須做好清潔檢查、腐蝕處理等工作，排除油田地面設(shè)備安裝與管道施工的所有質(zhì)量隱患。在切實(shí)提高油田開(kāi)采項(xiàng)目施工質(zhì)量的同時(shí)，要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，不斷完善和提高油田項(xiàng)目開(kāi)采中地面設(shè)備安裝與集輸管道的施工技術(shù)。