长输管道定向钻回拖前期准备及风险控制

2016-03-14周海斌孙国成浙江省特种设备检验研究院杭州3000浙江金象科技有限公司东阳300

化工管理 2016年21期

关键词：补口土堆挖掘机

周海斌孙国成（.浙江省特种设备检验研究院，杭州　3000；.浙江金象科技有限公司，东阳　300）

长输管道定向钻回拖前期准备及风险控制

周海斌1孙国成2
（1.浙江省特种设备检验研究院，杭州310020；2.浙江金象科技有限公司，东阳322100）

天然气在国民经济能源使用中占有越来越重要的比例，管道运输是天然气运输中最经济和安全的方式，国家投入大量的人力、财力、物力建设天然气管线。在管线建设过程中，需要使用定向钻的方式穿越障碍物。

定向钻；回拖；风险控制

定向钻穿越施工具有较高的作用风险，管道回拖是定向穿越施工的最后一道工序，也是最为关键的一步［1］。本文以实际某工程定向钻项目—直径813mm，回拖长度780m，四接一管线为案例进行前期准备工作，风险分析，并加以控制。

1　设备选型与管道焊接控制

1.1回拖钻机选型及钻具组合

1.1.1穿越管道回拖力计算

依据《油气输送管道穿越工程施工规范》GB50424-2007［2］，

F=πLfg［250D2γ-7.85δ（D-δ）］+kπDLg

计算：780mф813×14.3管道最大回拖力F=139t，由于本次回拖管线为“四接一”形式，按2.5倍安全系数计算最大回拖力为347.5吨，本次穿越回拖采用GD4000-L水平定向钻机，最大回拖力为400吨，符合施工作业需求。

1.1.2回拖钻具组合

5寸半双台肩钻杆+900mm桶式扩孔器+500T分动器+ 500TU型环+780mф813×14.3回拖管道（四段管道累计780m）。

对使用的钻杆、钻具在使用前派专人进行逐根检查，对扣型、丝扣磨损、钻杆、钻具是否有裂纹进行检查。管线回拖前要仔细检查各连接部位是否牢固。

1.2回拖管道组对焊接及焊口检测

管道组对及焊接选用焊接经验丰富的管工、焊工，以保证焊接质量，确保焊接一次性合格；焊口组对以前准备厚度不一的枕木6块，以便组对时调整管道高度；管道组对吊装需提前预备型号小松220挖掘机7台及3台小松360挖掘机，；管道回拖时出入土两端使用对讲机有效沟通，当回拖到管道最佳焊口组对位置立刻停止回拖，然后进行管道组对、焊接；

采用两人对焊，手工下向焊打底，半自动填充盖面的方式，2人完成根焊，2人填充盖面焊。执行已经评定合格的焊接工艺，根焊采用下向焊、填充盖面采用手工半自动焊。根焊必须焊透，背面成型良好，根焊完成后，焊工应仔细检查是否有裂纹，如有应消除后重焊；焊接接头点，应略加打磨，相邻两层的焊条接头不得重叠，应错开30mm以上；每遍焊接完成后应认真清渣，除去表层气孔、夹渣等缺陷；焊接完成后清除表面的熔渣和飞溅。

焊接发电机及电焊机均准备两套。无损检测单位为缩短检测时间，曝光后，现场洗片，及时反馈检测结果；为保证检测质量，采用拍摄双片的原则。

2　防腐层与回拖控制

2.1防腐层保护措施

为保证回拖的顺利和防腐层不受破坏，管道回拖将采取的保护措施：

（1）回拖前，准备好补口、补伤材料和器具及15KV电火花检漏仪，安排专人视察管线；管道两侧各安排一名防腐工，发现防腐破损及时修补，必要时暂停拖进，防腐补好后再进行拖管施工；

现场补口补伤可采用如下工艺：

a.补口采用进口定向钻专用热收缩套；

b.应严格执行《三层结构现场补口热缩套施工作业指导书》施工作业；

c.热收缩套与直管防腐绝缘层搭接宽度100mm；

d.施工方法：用喷砂机除锈，除锈等级为Sa2.5，并将3PE距补口处100mm表面打毛，用毛巾将表面浮灰擦干净，刷环氧底漆，先用加热喷枪对Φ813×600的热收缩套加热收缩成型，再对Φ813×200牺牲套加热收缩成型。

（2）在管道进洞前，设置4m长的悬空段，以便在管道进洞前，最后一次进行检漏补伤。两面挡水墙绝对不能含有任何硬物；为防止在回拖过程中，管道随着自身移动造成在挡水墙下沉，使得水或泥浆从管道上部流入检漏沟内，造成无法进行检漏补伤，还应有单斗挖掘机在旁边待命，随时加固挡水墙

（3）在管道回拖中，泥浆在定向钻施工过程中起护壁、携砂、润滑、控温的作用，使用高润滑泥浆，减小回拖阻力，保护防腐层［3］；

（4）本次回拖场地受地形限制，所以采用组合式发送管道，具体如下：

a.出土点后挖60米发送沟并注水，发送沟深不小于1米，宽不小于1米；

b.90米长斜坡打土堆：首先用挖机把钢管分段吊起，每隔钢管长度距离15米处搭一个土堆，用挖机把土堆压实。拖管时在管道上采用浇水方式，使土堆泥土松软，同时土堆上用人工放置膨润土，利用膨润土的润滑性减小管道与土堆的摩擦。在拖管的过程中要有专人在拖管的场地内来回巡视检查钢管，以防钢管从土堆滑落。如果出现滑落应及时重新做好并通知现场负责人暂停回拖，重新做好后再进行管道回拖；

c.100米长坡顶吊装：坡顶平面处回拖管道每15米使用1台挖掘机吊装发送管道，坡上与坡顶之间的拐点处每10米使用一台挖掘机，管道吊装高于地面20公分以上，管道吊装时吊带禁止安放在管道连接焊口处。吊装发送时出入土两侧使用对讲机进行有效沟通，当坡顶管道全部吊离地面后入土侧在现场总指挥的命令下进行回拖作业，保证防腐层不因摩擦拖拽导致损坏。