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长输管道山地施工的研究与探讨

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[摘 要]伴随着经济和社会的发展,人民日常生活和工业生产制造都需要着巨大的能源,对石油和天然气的需求量大大提高,促进了石油天然气产业的发展。由于石油天然气是液态和气态的物质,所以其长距离运输需要严苛的施工技术。本文主要对长距离管道运输在山地施工存在的困难进行分析,并提出相应的施工措施,以保证长输管道的安全施工。

[关键词]长输管道,山地施工,操作要点

中图分类号:TE973 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)18-0388-01

我国石油天然气的产销区域存在一定矛盾,西部产量大但是消费量小,东部消费量大但是产量非常小,这就需要石油天然气的长距离运输,弥补产销区域的矛盾。但是我国东西部距离远,且地形复杂,这对长输管道的施工技术提出了严格的要求,尤其是在山地地形上,长输管道的建设更面临着更巨大的困难,这需要我们对其进行分析,提出适应山地地形的管道施工技术。

一.长输管道在山地施工的特点

长输管道需要穿过戈壁沙漠、高山河流等各种复杂地形,其中在山地地形施工最为困难,施工技术也最为复杂。山地地形因为其纵横坡度大而容易出现滑坡、泥石流等地质灾害,而且在山区坡地土质疏松陡峭,机械设备行进困难,施工区域有限,机械设备回旋余地小,给施工带来非常大的困难。不仅如此在山地铺设的管道容易受到外界的腐蚀和破坏,山地施工会破坏原有地形地貌,给水土保持工作带来一定的影响。

在这些地质条件限制下,决定了山地的长输管道施工和在平原地段的施工有很大的不同,需要现在管沟内布管,然后在管沟内直接组焊的施工模式,而且在施工之前要做好测量放线的工作,进行施工时要做好施工伴行路、施工通道和安全设施的建造工作,施工技术和施工质量都要严格把握,不能出现任何疏漏。

二.长输管道山地施工技巧分析

在山地地形进行长输管道施工需要进行以下的程序:测量放线、施工伴行路和施工通道修筑、安全设施建设、管道开挖、管道布置、管道焊接、安全质量检测、分段试压、管沟回填、水土保持等。本节主要将对施工具体流程操作进行分析,提出适合山地施工的操作要点。

1.测量放线。在山地由于地形的复杂,要求测量放线必须精确,防止安全事故的发生。进行管道铺设之前要根据控制桩测定管道中心线,并做好标记工作,不同的桩点要使用不同的桩,以便进行查找和区分,每一个桩点都要表明里程、标高和管沟深度,方便之后的管道铺设。

2.施工伴行路和施工通道修筑。由于山地地形复杂,交通不便,需要在施工之前修好伴行路和通道,以便施工机械和人员的移动和作业。施工通道尽可能地使用已有道路,并要根据路况对其进行拓宽、加固处理,保证道路承载力和宽度达到施工机械通行的要求。为减小坡度,施工通道尽量选取“之”字形道路方式,转弯半径要大于18m,道路宽度小于6m。施工中尽量减小对原有地形的改变,减轻水土流失,不建议开辟大面积作业带。所有施工伴行路、通道和作业带要保证平整和稳定,消除安全隐患。

3.开挖管沟。管沟开挖要达到以下要求:保证圆滑过渡,不能出现凹凸或者折线,尽量保证沟壁和沟底的平整、保证沟内没有塌方。在管沟开挖时要以履带开挖为主、人工开挖和爆破开挖为辅,爆破开挖要注意对周围环境的影响。在坡度大的地区要沿着山坡打上刚性桩以防止山体的滑坡,并每隔一定距离修建临时性的土石方堆放平台,减小土石方的运输。

4.管道布置。在长输管道铺设中,布管工作影响施工的整体进度。在山地施工时,要严格把握布管的稳定性。根据山地地形地质状况和设计图纸的要求对管道直径、壁厚和防腐合理布置管道,每一根管道布置好后要进行有效的加固以防其滑落。为了保证施工的安全性和可操作性,需要根据山地坡度的不同选择合适的施工方法,当山地坡度大于15°时要自上而下进行施工,当坡度小于15°时在铺设管道的同时进行检查,调整铺设过于分散和集中的情况,提高资源的利用效率。山地坡度在30°以下可以使用吊管机等履带设备铺设。

5.管道焊接。管道焊接前要对清理管道内杂物、修复管道破口、进行管道正确对接。焊接要采用轻型半自动焊机或者逆变焊机,使用低压铜芯电缆连接发电机,为焊机提供电力。根据不同的布管方法选择相应的焊接方法。在山地坡度较缓的地区可以进行小规模吊管机焊接的流水作业;在坡度较陡的地区,履带设备无法正常使用的时候,要按顺序从上而下地进行管道安装,防止出现死扣的情况。另外需要注意的是焊接时要测量焊接现场的温度、湿度和风速,以便在遭遇不良天气时能及时采取相应的防护措施。

6.管沟回填。管道焊接完成意味着管道的形成,接下来就要回填管沟。管道回填之前需要进行防腐层电火花检测、管道安全标高检测,检测合格后先进行细土回填,在管沟垫上200mm的细土层,然后使用原状土回填,并分层夯实,注意要先回填生土后回填熟土,保护地表可以恢复生态,防止水土流失。

7.水土保持。由于山地坡度陡峭,地形破碎,岩石,极易发生滑坡、泥石流等地质灾害,给管道安全带来不利影响。所以在施工完毕后,还要进行水土保持工作,以便日后长输管道的安全运行。

在山地进行管道施工,难度大、安全隐患多,一不小心就会出现重大人员和设备的安全事故,因此整个施工过程中要严格保证施工质量,建立一套完善的安全生产规范和制度,强化施工现场的规范化管理,做好安全监督工作。同时要实时监测天气情况,在阴雨天气中禁止施工作业,降水过后要对管沟进行检查评价,评定安全风险。

三.结语

山地地形给长输管道施工带来了巨大的困难,但是这些困难不是无法克服的。伴随着管道施工技术的进步和工作人员的不懈努力,我们一定能克服困难,提高长输管道山地施工的安全性和可靠性,为我国管道运输业做出巨大贡献。

参考文献

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[2] 朱新昭.长输管道山区特殊地形施工要点[J].中国石油和化工标准与质量,2014,02:160.

[3] 张圣柱.油气长输管道事故风险分析与选线方法研究[D].中国矿业大学(北京),2012.