长输管道工程连片藕塘段的线路设计与施工

发表时间:2020/9/9   来源:《基层建设》2020年第13期   作者:刘辉
[导读] 摘要:以广西某输气管道项目为例,主要介绍了长输管道工程在连片藕塘段的线路选定线、线路设计和施工。
        中海油江苏天然气有限责任公司  江苏淮安  223000
        摘要:以广西某输气管道项目为例,主要介绍了长输管道工程在连片藕塘段的线路选定线、线路设计和施工。广西属亚热带季风气候区,雨季影响较长,在连片藕塘段内地下水丰富、地质情况不单一以及与西南成品油管道伴行较多,给线路选定线、线路设计和施工带来极大困难。在施工中一旦操作不当造成油管道泄漏、爆炸等情况,会给藕塘段内的居民安全带来威胁。因此在设计上确保管道设计安全,在施工过程中确保操作得当、合法依规,是工程建设中质量和安全的前提保证。
        关键词:长输管道    藕塘段    线路设计    施工
        引言:管道线路在连片藕塘段内的走向是工程建设中控制工程投资、便于工程施工、保证与西南成品油管道安全间距的关键。连片藕塘段存在较丰富地下水,因此在施工期间需阶段性排水;地质情况方面,藕塘段内土石方结合段较长,大部分地段上层土较薄,为达到设计安全,在施工中应对满足设计挖深处的石方段超挖;藕塘段内已有在役西南成品油管道,给线路选定线与施工带来极大不便,在线路选定线过程中,应尽量远离西南成品油管道。因此,藕塘段内的管道线路选定线、线路设计应多次细致研究,以便为工程施工减少不必要的困难。
        一、连片藕塘段管道选定线
        该项目连片藕塘段位于广西某县境内,管道连续经过藕塘段约为5km,藕塘段区域内峰林耸立、村落密布,属山前平原、岩溶(准)平原和河流冲积平原混合作用区域。管道线路依托的主要道路为县道和与之连接的进村道路及村村通道路,交通非常便利,有利于管道的选定线及施工工作。在管道选定线过程中应注意以下几点:
        1、远离沿线村庄。连片藕塘段内村庄分部较为密集,为保证沿线管道居民的安全,管道线路走向宜远离村庄,沿线空间足够大时,管道中线距村庄外边缘建筑应不小于40m;沿线空间受限时,管道中线距村庄外边缘建筑最小不能小于5m,否则需考虑拆迁或改线。
        2、距离管道沿线的学校、医院等人口密集区不小于200m。由于近几年管道安全事故频发,管道的安全涉及管道线路周边居民的生命财产安全,因此管道应避开学校、医院等人口较密集区域200m以上。
        3、距离西南成品油管道20m以上。依据相关法律规范标准,对于不同期建设的石方地段,并行间距不宜小于20m,新建管道爆破管沟形成的振动波到达在役管道处的最大垂直振动速度应不大于10cm/s[4]。
        4、管道距离中线两侧的建构筑物5m以上。根据管道保护法中的规定,新建管道应避开距离管道中心线5m的任何建构筑物,否则应被拆除或迁移。
        5、管道路由应尽量减少藕塘段等水网的路由长度。减少对藕塘段的穿越长度,能降低工程投资,减小施工难度,缩短施工工期,有利于管道的运营管理。
        二、连片藕塘段的线路设计
        1、管道敷设。藕塘段地势起伏不大落差很小,地貌相对单一,在线路工程的设计中管道敷设也较为简单。该区段内石方较多,不宜采用弹性敷设,同时存在与西南成品油管道伴行,因此对弯头弯管的采用较多,但与山区段对弯头弯管的用量相比而言较少。
        2、防腐层的选取。该片藕塘段石方较多,水网四通八达,纵横交错。施工过程中在倒运管、管道下沟回填时极易对管道防腐层造成机械因素的破坏。所以石方段内对管道防腐设计要求较高,管道的防腐层设计应选用机械强度较好的防腐涂层。三层PE防腐层的机械强度等各项指标相对优越,是目前质量最好、价格较高的防腐层。因此,首选三层PE防腐层。
        3、管沟开挖设计。该片藕塘段内的地质情况主要为上层粉质粘土下层为灰岩,土石分界线参差不齐。

在施工作业带内,对于土层较厚经水侵泡后沟壁易垮塌地段,应采用先沟外井点降水,后开挖管沟的方案;对于土层较薄石方地段,可采用带水作业或明沟排水方案;对于管沟挖深达到设计要求后,沟底仍为石质管沟的地段,管沟应超挖0.2m,超挖部分应用细沙铺平后下管。
        4、稳管措施。为防止藕塘段内的管道受水侵泡而漂管,可采用砼配重块或配重压袋稳管。
        5、连续水域的管道设计。在一般连续水网地段,地质条件较好时,可考虑在设计中采用连续定向钻穿越。但在该区域的藕塘段,地属卡斯特地貌岩溶发育区,地质条件较为复杂,存在岩溶发育的可能,而且石方段内岩隙较多,不利于实施定向钻穿越。因此,该处连片藕塘段宜采用管沟开挖的方式进行设计。
        三、连片藕塘段的线路施工
        连片藕塘段的线路施工应尽量安排在非雨季期间或是藕塘内的藕被收获放水后进行施工。
        1、施工作业带清理及施工便道修筑。为方便施工机具、设备和防腐管倒运进场,首先应对施工作业带内进行清理。将影响施工机具和施工作业的石块、树木等清理干净,沟坎应予平整,有积水的低洼地段应排水,减少和防止水土流失。之后应修筑施工便道,使其平整具有足够的承载能力,保证施工车辆和设备安全通过;在施工便道经过河流、沟渠时,可修筑临时性桥涵或临时预埋过水涵管并使其具有满足运管和设备搬运的承载能力。因此,在连片藕塘段施工前应到现场实地勘察,掌握该区域内的水文地质情况,制定切实可行方案。
        2、管沟开挖及管道焊接。在一般水网地段的管道施工,一般采用沟上焊接,即在作业带内将管段焊好,待管沟开挖后立即下沟。但在该区域连片藕塘段,水文地质条件相对复杂,该地段内石方较多、地下水丰富、距西南成品油管道较近,加之在雨季施工,管沟开挖完成后无法及时回填导致沟内雨水爆满成河,导致在作业带内不能进行常规施工作业。同时在与西南成品油管道交叉并行50m内不允许爆破的地段开挖管沟相当吃力,耗时较长,严重阻碍了现场的施工作业进度。由此,施工时在管线走向上将临时堆管点作为管道二接一或三接一的焊接场地进行焊管,同时开挖管沟,管沟成型后再将焊接好的组合管道倒运进场,将管沟分段排水下管再组对焊接。这样来推进现场的施工进度。
        3、连片藕塘段内的小型河流、沟渠穿越。针对小型河流穿越常见的方法有三种:第一,挖导流渠将水引走或铺设导流涵管让水顺管流走;第二,采用围堰的方法挖沟穿越,围堰迎水面铺设防水布或其它防渗材料;第三,上下游筑挡水坝截流,挡水坝迎水面铺设放水布或其它防水材料。在采用上述方法后,若挡水坝或围堰内水抽干后,还有大量渗水,应采用水泵将水抽走。针对沟渠穿越,常用的方法有:采用在穿越断面外侧适当距离筑坝、抽水、挖沟的方法;采用长臂单斗挖掘机带水挖沟的方法,但务必要保证水下挖沟深度达到设计要求。
        四、结束语
        连片藕塘段的线路设计与施工,应依据现场实际的人文地理和水文地质情况,遵循有关法律规范,进行合理的管道线路选定线,确定符合时宜设计施工方案,保证管道线路安全通过连片藕塘地段。
        参考文献:
        [1]输气管道工程设计规范(GB50251-2015)[S].北京:中国计划出版社,2015.
        [2]油气输送管道穿越工程设计规范.(GB50423-2013)[S]. 北京:中国计划出版社,2013.
        [3]油气长输管道工程施工及验收规范(GB50369-2014)[S]. 北京:中国计划出版社,2014.
        [4]油气输送管道并行敷设技术规范(SY/T7365-2017)[S]. 北京:石油工业出版社,2017.
        [5] 中华人民共和国石油天然气管道保护法(主席令30号)[S].2010.
        刘辉:助理工程师,于中海油江苏天然气有限责任公司从事天然气长输管道工程的工程技术管理等相关工作。
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