石油管道受限空间内大口径管道安装施工技术

2018-07-16张礼旭谭淑艳马春玲

石油天然气学报 2018年3期

张礼旭，杨婕，谭淑艳，马春玲，郑娜

1中国石油管道局工程有限公司国内事业部，河北廊坊

2中国石油管道局工程有限公司第四分公司，河北廊坊

1.工程概况

西气东输二线东段南昌–上海支干线属于国家重点建设项目，设计压力为10 MPa，管径1016 mm，钱塘江盾构隧道穿越为西气东输二线管道工程上海—南昌支干线穿跨越工程，隧道水平长度2792 m，隧道断面为圆形，内径3.08 m。始发井为矩形，长22 m，宽8 m，深18.5 m，接收井为圆形，内径14 m，深28.5 m。成型后隧道成“V”型，轴线为折线形，坡度2.8%。

2.施工关键技术

2.1.施工准备

施工用电为专线外接电，采用6台550 kW箱式变电站，备用两台220 kW发电机。因空间受限，每隔2 m设置1个挂钩，将电缆敷设在隧道壁上。隧道内每隔5 m安装一盏40W-36V防水、防焊渣照明灯用于照明。为确保作业空间空气流通，在井口安装一台射流风机。在隧道的最低点安装1台功率为15 kW的排污泵，用镀锌钢管连接至井口，便于隧道内排水。

2.2.布管

2.2.1.垂直运输

为防止在钢管吊运过程中滑管，在钢管两端各设置一根晃绳，以便于调整钢管吊运的方向[1]。钢管吊运时设专人指挥，将钢管平放到自制运输车上，用倒链将钢管与拖车固定(图1)。

Figure 1.The diagram of downhole for vertical transportation of steel pipes图1.钢管垂直运输下井示意图

2.2.2.水平段运输

在隧道内铺设运管轻型轨道，选用24#轻轨，轨道安装位置须与设计的管道安装中线一致，用水平尺找平，并用不同壁厚的钢板垫实。用轨距杆控制两根轨道的间距，偏差控制在−2～+6 mm，轨道下铺设钢枕木，轨距1000 mm，钢枕木间距650 mm (图2)。

Figure 2.The diagram of track installation图2.轨道安装示意图

安装电瓶车2台，运管小车2组，分别在距离管端2 m处与钢管用倒链绑在一起，使钢管与运管小车形成一个整体。在钢管与小车弧板之间垫20 mm橡胶板，防止钢管防腐层损伤。

钢管运输至安装位置后，通过2个自制龙门架吊起，退出电瓶小车，拆除轨道，利用龙门架将钢管放置在临时支架上，使钢管与隧道之间的距离大于350 mm，满足焊接施工的要求。

2.3.管道安装

2.3.1.隧道内管道支撑架安装

在钢管运输同时交叉运输管道支架。布置钢管就位后，用自制的液压龙门架和千斤顶配合安装管道支撑架，同时把橡胶板安装在管道支撑架上，开始进行管道组对。待支撑架全部安装并在完成管道焊接以后，将管道上半部分管卡用高强度螺栓与安装好的管道支撑架进行固定。

2.3.2.隧道内管道安装

采用符合焊接施工要求的小体积电焊机，自制运载焊接设备专用小车。小车上可放置两台电焊机，在管道一侧的垫层上移动，确保两名焊工能同时开展焊接作业。利用电动葫芦将钢管进行提升，安装外对口器；管道焊接作业全部完成后，撤离临时设置的木方。隧道内根据施工情况，设置多个配电箱，焊接作业时根据电焊机移动位置及时更换焊机电源(图3)。

Figure 3.The of diagram pair welding图3.组对焊接示意图

2.3.3.竖井内管道安装

在地面上提前预制竖井井壁钢管和弯头，经无损检测、防腐补口、补伤等各工序完成并检验合格后，进行吊装。吊装时，在钢管管壁周围捆扎一层10 mm橡胶，避免管道损伤。管道下端安装2根晃绳，管道弯管上安装1根晃绳，管道弯管及下端管头处安装防滑卡具各1套，卡具下面用10 mm橡胶进行铺垫，并用2根管径12 mm钢丝绳将卡具进行连接。钢管吊装作业到管道弯头与预留孔洞等高位置时，停止下放，用钢筋钩将管道弯管上晃绳钩进预留洞，并控制弯头方向。搭建脚手架焊接底部横口，钢管安装时采用临时措施进行固定，待全部钢管管夹完成安装后，管夹上紧(图4)。