浅谈山区特殊地形长输管道施工要点

浅谈山区特殊地形长输管道施工要点

闫豪

中石化中原油建工程有限公司河南457001

摘要：本文主要论述了山区特殊地形长输管道的施工问题，探讨了施工的影响因素，进而分析了如何在施工过程中做好施工的各项工作，提高施工的水平和质量。

关键词：山区；特殊地形；长输管道；施工要点

一、前言

山区特殊地形长输管道施工过程中，存在很多施工的问题和施工的障碍，所以，施工之前一定要采取更好的施工方案，采取更好的施工技术，保证施工顺利进行。

二、长输管道施工特点

长输管道在施工上有其与众不同的特点：第一，线路长，管道工程量大，具有高强度、跨地区、无依托、移动性等特点；第二，组织协调工作难度大，地点不集中，施工组织、协调工作相对较难；第三，物流配送难度大，数万吨管材及其他大量设备和其他材料必须分配到全线，造成施工器材、原料等配送难度大；第四，突发事件和特殊的施工问题处理难。长输管道施工基本都在野外，缺乏对突发事件的应变能力和条件。

三、山区特殊地形对长油气输送管道施工影响因素分析

1、泥石流即地质冲刷层对长油气输送管道工程施工的影响

泥石流或地质冲刷层是广泛分布于山区环境的一种自然现象。泥石流具有很强的物理冲击作用，特别是在植被稀疏、土质疏松的条件下，一旦发生大规模降水的情况，就会对途经区域地面表层造成严重冲刷，致使地面裸露，土壤、泥沙混入水流成为泥石流，破坏力进一步加剧。长油气输送管道途径山区时，非常容易受到泥石流的影响。泥石流所携带的大量泥沙、土石，会覆盖、掩埋途径的油气输送管道，其本身具有的巨大冲击力甚至会对油气输送管道造成机械破坏。为了避免上述问题发生，技术人员要对施工地点所在区域的地理、地质、水文条件进行细致深入的勘测和收集，按照相关技术方法确定最大冲刷深度，并以此为基础编制施工方案，最大程度地消除可能发生的危险。

2、滑坡对长油气输送管道工程施工的影响

滑坡也是山区环境下发生频率较高的地质灾害种类。山体土层在地表水（降雨、河流）的长期冲刷或地下水的长期浸泡下，结构强度下降，在重力作用下，沿着山体表面自发性向下滑动，就形成了滑坡。滑坡发生次数较多，影响大小也不相同，但无论何种规模的滑坡，对于长输管道来说都是十分不利的。滑坡严重威胁着油气输送管道的安全与稳定，必须严加防范。需要注意的是，除了自然条件下发生的滑坡外，工程施工过程中有时也会因为过于剧烈的操作导致山体滑坡发生。为保障工程施工安全，在管道工程正式开始施工前，要对施工地区周边进行详细排查，清除可能引发滑坡的因素，或者建设阻挡墙等设施，保护工程现场不受滑坡的冲击破坏。

四、长输管道山区特殊地形施工要点探究

我国长石油、天然气输送管道工程施工事业经过较长时间的发展已经形成了一套系统的、较为有效的施工技术方法。大量工程经验显示，要做好山区特殊地形条件下长油气输送管道施工，必须做好管沟施工、运布管施工和分段试压作业三个阶段的技术控制。下面就对这三个阶段的控制要点进行一下简要介绍。

1、管沟控制要点

采用长管道输送石油、天然气资源，最为突出的一个优点是可以缩短油气资源产地与目的地之间的距离，提高输送效率。而采用这种输送方式的难点主要是施工难度大，由于山区地形复杂，工程施工所使用的大型机械运作空间十分有限，工作效率较低。油气管道沟渠挖掘的要求不同于平原地区的标准统一深度要求，对宽度的要求更加明显。

在管道施工时，要先保障沟槽宽度，在进行深度挖掘。而在设计沟槽宽度时，则要从实际施工需求出发，保障此宽度下的沟槽内能够正常进行组对、焊接等作业。

在实际施工过程中，管沟深度控制工作难度较大，特别是在山区复杂的施工环境下，由于地势高低起伏十分频繁，剧烈的水平高度变化给工程施工带来的困难尤其显著。在常见的喀斯特地形环境下，在满足管道弧度的前提下，管道深度一般控制在1.5米到2米之间。这个深度区间既便于施工，又提供了充分的缓冲空间。无论是管沟的宽度还是深度，在控制要点方面都不能够依赖于局部地形，至少在500米左右的长度上进行弧度控制，同时注意势能对管道内油气物质的输送动力影响（上倾斜不超过25度）。

2、运布管控制要点

（1）稍平坦但机械难以进入地段

方法一：采用人工抬管方式。根据管道重量核算抬管人数，一般人均负重低于35kg。要制作适宜的抬管用具，便于行走，便于保护管道防腐层。制作抬管用具材料以圆木为宜，在钢管两端，沿钢管轴线方向各设一根等长主抬杠，然后在垂直主抬杠方向根据抬管人数设置小抬杠（直接上肩），抬管人员分站钢管两侧，肩上垫厚毛巾保护。小抬杠与主抬杠之间用综绳连接，主抬杠与钢管之间用自制卡具连接，确保钢管在抬运过程中不产生轴向滑动。此法优点是灵活，组织得力的情况下，效率较高。

方法二：采用“炮车”，人工牵引。“炮车”指只能拉运一根钢管的轮式自制运具，有别于在平原地带广泛使用的“管拖车”。如现场地势较平坦，临时堆管场至作业带及作业带内均可平整至使轮式车辆方便运行的程度，则可采用此法。

（2）地形坡度大于15°，但不超过25°地段

人工牵引“炮车”已不安全，此类地段多采用人工抬运布管方式施工。因坡度的存在，此时应将人均负重控制在30kg以内，确保人员安全和抬管效率。

（3）地形坡度大于25°地段

人工抬管已非常困难，且存在较大危险，因此采用其他措施。此时要用到“炮车”。与（1）方法二所述不同的是，“炮车”要放到管沟内牵引，利用管沟沟壁防止“炮车”翻覆；“炮车”牵引也不再单纯利用人工，而要利用自制绞盘或卷扬机。绞盘是通过人力绞动的工具，因此适用于使用绞盘的地段坡度不能大于30°，且只能由坡底向坡顶牵引布管（由坡顶向坡底放管难以控制），此法优点是不需电源（山区野外，受地形限制，发电机组很难到位），搬运、安装简单。

地形坡度如大于30°，则采用卷扬机牵引“炮车”沟内布管。根据临时堆管场的设置，可以由坡底向坡顶牵引，也可以由坡顶向坡底放管。无论何种形式，卷扬机都应安装在坡顶。此法优点是安全、可靠，若布管量大，则可显示出较高的工作效率。缺点是必须解决电源问题。而且前期准备工作较为烦琐：要分解卷扬机，然后搬运上山并重新组装，再牢靠固定。

3、分段试压

山区复杂地形条件下，因地势起伏剧烈、落差较大，对长输管道进行水压试验，就必须充分考虑静水压的影响（每100m水柱产生的静水压力为1MPa）。原则上，在试压段内各个高点的试验压力要达到设计要求，各个低点的试验压力不能超过管材屈服强度的0.9倍。一般而言，设计图纸给出的各段的设计压力是根据管材壁厚核算出来的压力，这个压力是考虑了地形影响因素的，往往提供的是一个压力等级，而不是每个控制点（高点、低点）的设计压力。作为施工单位，如果把某段的总体设计压力作为试压的依据，来进行分段试压，既要满足高点的试压要求，又要满足低点的试压要求，则会出现分段过多、每段长度过短的情况。一是增大施工投入，二是增加施工难度，三是增加保险焊口数量，不利于管道的长期安全运行。为此，在准备试压前，要向设计单位了解清除各个控制点的具体设计压力。进行试压分段时，核算各高点与各低点的试验压力能否满足设计和规范要求，依据的数据就是该点的设计压力。随地形起伏，每点的设计压力也是不同的，同一压力等级下，海拔越高的点设计压力越低。

五、结束语

综上所述，山区特殊地形长输管道施工的过程中，必须要把握施工的要点，同时，要更好的去理解施工过程中存在的问题和障碍，并提出应对和防范措施，保证长输管道工程施工的品质。

参考文献：

[1]王召民.山区长输管道陡坡地段施工技术[J].石油工程建设，2015（4）：46

[2]许雪光.有关某山区长输管道铺设施工技术探讨[J].中华民居，2015（8）：71

[3]许再胜，李哲翠，边道永，黄镇.山区长输管道人工运布管技术[J].石油工程建设，2015（4）：94