浅析长输管道施工技术的应用

摘要：长输管道在保障国家能源安全起到了非常关键的作用，被称为国家的血管。近些年来，随着我国油气不断开发,长输管道的不断扩大发展,长输管道通过特殊地段的施工越来越多,对于山区特殊地段、大型河流特殊地段也采用隧道穿越方式敷设,因此隧道穿越施工技术已逐渐成为特殊地段管道施工的可靠方法之一。本文通过对长输管道技术的分析，对长输管道施工技术在某工程中穿越大型河流隧道内的应用进行简要的探讨。

关键词：长输管道、施工技术、隧道穿越、焊接、测量

中图分类号：TU74文献标识码： A

一、前言

改革开放以来，我国社会经济迅速发展，无论是工业生产还是人民日常生活，对能源的需求量都大大增加，这就促进了石油工业和天然气的快速发展。管道是石油和天然气等气态物质运输的一种重要方式，因此，对其施工技术的要求非常严格。

二、长输管道施工技术分析

1、长输管道的焊接

决定长输压力管道使用寿命的三大要素是：管道的焊接质量、管道的防腐质量、管道在冲刷地段的施工质量，其中最关键的是管道的焊接质量问题。经过几十年的发展，我国目前已具有成熟的手工下向焊技术。正在普及半自动气体保护焊技术和全自动气体保护焊技术。

2、长输管道的测量

长输管道的施工测量是能够保证施工中管线顺利敷设的关键工序，开挖管沟的宽度以及走向由测量控制执行。管道施工测量的重要步骤是控制穿跨越施工的过程，在管道施工过程中，常遇到管线局部修改调整的情况，从而对施工单位在施工地段的地形地貌测量、计算方面要求高，最终管道敷设完成后，需要如实地进行管道状态的测量，以保证提供运行中管道维护以及保养的准确依据。另外，长输管道的无损检测也是一项重要工序，目前，国内的无损检测技术与国外的无损检测技术基本已经保持了同步。近年来，全自动超声波检测技术日渐成熟，以其缺陷定位准、检测速度快、灵敏度较高、检测便捷、即时出结果等优点，现已成为国际上普遍采用的检测技术。

3、长输管道的管沟成型

长输管道施工过程中，根据所在地的地质状况可进行挖掘机机械开挖、松动爆破、沉管等方法进行管沟成型。通常，只要管沟的宽度、沟底深度、沟底坡度以及边坡坡度适宜，再加以设备的适当选用，长输管道的开沟技术相对较简单，但在实际进行管沟成型时，铺设管道下到沟底后会损伤严重，管沟覆土若达不到设计要求，给后期整改带来困难。开沟前要能充分考虑自然因素、设计因素、施工因素等方面的问题，制定出相对合理的技术施工方案，合理的管沟深度以及沟底宽度等管沟成型参数，从而保证管道能够顺利下沟，满足管道覆深的要求。在施工过程中应经常测量检查地面有高差以及挖深的地段，能够及时的提醒施工人员注意深度、宽度、和坡度以及其他标准。管道设计中管沟的设计亦很关键，良好的设计可提高管道的整体使用寿命。

4、长输管道复杂地段的弯管安装

管道安装过程中的弯管安装过程相对困难，不容易控制安装的质量，安装的工作量相对较大，严重影响施工的进度，复杂地段弯管的安装也是长输管道施工的重点问题之一，安装过程中如果质量不合格，可能会造成悬空、割口返工、填埋深度不够等，将会影响整个管线工程。测量放线关系到弯管安装角度正确与否，是影响弯管安装的关键因素之一，相对平缓的地段进行连续施工，对于复杂地段应先安装弯管后再组焊施工。弯管角度的确定也是一到关键工序，若现场开挖的的管沟与弯管的角度不符合，应提前进行处理，以免延误施工，减缓整体的施工进度。弯管的组对焊接材料一定要使用符合要求的焊条，尽可能的提供方便的操作环境和作业条件，从而保证焊接质量。

三、长输管道施工技术在穿越大型河流隧道内的应用

对大型江底隧道来说,一般都呈倒梯形状（如图1）,两端斜巷,中间平巷,由于隧道开凿都延伸至江底以下较深距离,导致斜巷段坡度较陡较大,隧道内运布管难度大,技术要求更高。

图1 江底隧道结构示意图

对隧道内采用支墩敷设的且隧道内支墩已经提前浇筑好的江底隧道,采用在道支墩表面铺设轻轨,支墩表面上轻轨与支墩预埋钢板接触处采用焊接连接固定,隧道内支墩与支墩之间隧道底板上铺设枕木,枕木尺寸上表面高度与支墩表面平齐,采用轨道道钉将轻轨固定在枕木上。在隧道进出口各安装一台卷扬机,通过卷扬机牵引自制轨道小车由洞口经隧道斜巷将管道逐根送人隧道平巷进行布管。对于其工程的主要施工技术如下：

1、卷扬机的安装

江底隧道总体施工考虑,先进行江底隧道内水平段施工,再向进口及出口方向施工,分别在隧道进口及出口位置设置一个20t卷扬机,卷扬机采用现浇C15混凝土锚固墩固定,卷扬机与基础间用预埋螺栓固定,并在隧道口设置卷扬机钢丝绳的导向滑轮,在隧道内设置卷扬机钢丝绳的定位滑轮。

2、轻轨铺设

对于浇筑好支墩的隧道,轻轨直接铺设在支墩上,可选用11#轻轨,单根长度8m或者12m,轻轨之间连接可采用连接板加螺栓固定,连接板厚度不小于14mm,每隔10米设置一个限位螺栓,螺栓采用M18单头螺栓,连接板双面固定;考虑运管时防止轻轨之间向左右偏移,利用支墩表面预埋钢板作为支点点焊加以固定。

3、牵引小车改装制作

单管需要放置于牵引小车上,小车车轮购买与之铁轨匹配轨道车轮,但由于单根管道较重,运管小车需要改装,采用25#槽钢焊接托架,托架上方绑扎胶皮保护防腐层,由于隧道内成倒梯形状,运布管过程中在隧道平巷与斜巷交叉转角处管道最容易碰撞,必须根据小车车轮半径的大小、转角的大小计算小车托架的最低高度保证运管过程中不碰撞,同时考虑到运管的稳定性,应尽可能降低小车的重心。小车制作完后在正式运管之前必须试运行,如不合适处以便及时调整。

4、隧道内运、布管

首先在隧道进出口端修筑一块平整地方,运进隧道内的管子的装卸在隧道洞口外平整的地方进行,采用吊车或挖掘机吊起管子,放在自制运管小车上。每2个运管小车放置1根管,并将运管小车尽量放置在管段的端部。在运管小车上焊上防滑钩,运管小车与管子之间采用半圆型管卡锁紧,2个小车之间采用钢丝绳连接,并用加紧螺丝紧固,同时用钢丝绳(钢丝绳采用橡胶管包裹,以防止滑伤内涂层)穿过管道内部将管道与卷扬机连接,以防止管子及小车滑脱。

管子顺利到达隧道平巷后,采用人工将管子推运到位,用自制龙门支架配合先将管子前边顶起,将前边的运管小车向后移动拖至后边的小车处,然后再将小车前边的管子顶起,将2台运管小车同时向后撤出,撤出的小车由人工推至隧道斜巷处,再由卷扬机拉至地面以上,进行下一次的运、布管。

5、管线就位组对焊接

当管线运输到位后,采用自制龙门滑动倒链架垂直提升一定高度,再采用倒链平移至临时管墩(采用编织袋装土作为临时管墩)上方,注意在临时支墩上安放管道时,必须在支墩两侧垫好防滚落斜楔,同时调整好管道的中心位置及管子的相对位置,以减少管道组对时的调整量。施工时先进行隧道最低端平巷内管道焊接,平巷管道组对焊接从中间向两端斜巷进行，斜巷端管道焊接自下而上进行,每次逐根焊接,焊接完毕一根,通过隧道洞口牵引卷扬机往下放一根。

五、结束语

总之,在管道的施工过程中,长输管道工程相对其他管道工程来说是一项比较复杂的工作。而对于隧道内管道穿越施工,隧道的结构形式决定了管道的组对焊接只能在隧道内进行,因此必须切实解决好隧道内安全运、布管的问题,这是顺利完成江底隧道施工的关键。同时只有隧道内运布管问题解决了,其余施工工序基本不存在较大问题，这样才能保证长输管道工程施工的安全性和准确性,才能将整个工作顺利的进行下去。

参考文献：

[1] 高东方 季天晶：《天然气长输管道工程建设及设计技术展望》，《油气田地面工程》，2004年09期

[2] 刘海萍 梁超：《天然气长输管道建设项目环境影响评价要点分析》，《石油化工安全环保技术》，2011年01期

[3] 王博：《长输管道工程施工特点及质量管理探析》，《中国新技术新产品》，2011年13期

[4] 刘延峰：《天然气长输管道的施工技术研究》，《化学工程与装备》，2008年03期