張振東

（勝利油田勝利石油化工建設(shè)有限責(zé)任公司，山東 東營 257064）

1 前言

近年來，根據(jù)國家規(guī)劃，以西氣東輸工程為首，先后建設(shè)了一大批技術(shù)水平高、距離長、口徑大、壓力高、管材等級(jí)高的各類長輸管道。然而，在長輸管道工程施工建設(shè)過程中，存在大量的改線、變更工作等問題，不僅延誤工期，影響工程質(zhì)量，而且還浪費(fèi)大量的資金。究其根源,部分原因是由于設(shè)計(jì)不當(dāng)造成的。設(shè)計(jì)工作往往注重工藝、計(jì)算、流程、功能等技術(shù)方面，卻忽視了一些現(xiàn)場(chǎng)施工中的實(shí)際需要，導(dǎo)致理論與實(shí)際脫節(jié)。因此，對(duì)于長輸管道建設(shè)而言，從路線選擇、穿(跨)越方式、施工機(jī)具性能、經(jīng)濟(jì)效益及材料采購等多方面探討設(shè)計(jì)工作中容易忽視的細(xì)節(jié)問題顯得十分必要。

2 管道線路的選擇

在長輸管道設(shè)計(jì)中，線路選擇工作至關(guān)重要。線路選擇是否合理直接關(guān)系著施工的難易程度與工程的費(fèi)用，但在施工過程中會(huì)出現(xiàn)一些改線工作，其原因一是涉及城鎮(zhèn)規(guī)劃、地方關(guān)系的問題；二是地質(zhì)情況不理想；三是線路走向不經(jīng)濟(jì)合理。基于這些原因，線路選擇時(shí)必須注重以下幾個(gè)環(huán)節(jié)。

2.1 權(quán)衡各方的利益

長輸管道在一般地區(qū)建設(shè)時(shí)屬臨時(shí)占地,而非永久性征地。按照《石油天然氣管道保護(hù)條例》第十二條規(guī)定,在管道中心線兩側(cè)各5m 范圍內(nèi)，禁止取土、挖塘、修渠、修建養(yǎng)殖水場(chǎng)，排放腐蝕性物質(zhì)，堆放大宗物資，采石、蓋房、建溫室、壘家畜棚圈、修筑其他建筑物、構(gòu)筑物或者種植深根植物；在管道中心線兩側(cè)或者管道設(shè)施場(chǎng)區(qū)外各50m 范圍內(nèi)，禁止爆破、開山和修筑大型建筑物等。長輸管道輸送的介質(zhì)為易燃易爆介質(zhì)，需高壓輸送。以上因素決定了長輸管道建設(shè)的特殊性,線路的選擇不僅僅是甲方、設(shè)計(jì)方的意愿,還必須充分考慮各級(jí)地方政府規(guī)劃部門的意見，否則，工程建設(shè)將無法順利開展。

2.2 依據(jù)地質(zhì)詳勘報(bào)告調(diào)整路由

長輸管道距離長、地質(zhì)地貌變化多樣，管道路由設(shè)計(jì)一般只考慮規(guī)劃部門的建議,往往忽視地質(zhì)不利因素給施工帶來的困難,這是施工階段改線的一個(gè)主要原因。在滿足總體路由與地方規(guī)劃部門要求的同時(shí)，應(yīng)結(jié)合地質(zhì)詳勘報(bào)告最終確定路由。另外,對(duì)于大中型水域和山體穿越,應(yīng)更加注重地質(zhì)詳勘工作，地質(zhì)報(bào)告不詳和設(shè)計(jì)時(shí)忽視不利的地質(zhì)情況往往是造成穿 (跨)越失敗、被迫改線的主要原因。

2.3 重視線路走向的經(jīng)濟(jì)合理性

設(shè)計(jì)人員在確定具體路由時(shí)，應(yīng)充分了解管道經(jīng)過地區(qū)的地質(zhì)地貌特點(diǎn)，經(jīng)濟(jì)合理地布置線路走向。例如，在長輸管道施工過程中，在人口活動(dòng)稀少的一、二級(jí)地區(qū)存在著較多的局部改線工作。主要原因是一、二級(jí)地區(qū)地貌簡單，設(shè)計(jì)人員選線粗糙，對(duì)具體狀況掌握得不準(zhǔn)確,按原設(shè)計(jì)施工會(huì)增加不必要的挖方、填方工作量或經(jīng)濟(jì)作物、蔬菜大棚的高額賠償。在實(shí)際施工過程中，為使管道線路走向更加經(jīng)濟(jì)合理,往往需要設(shè)計(jì)彎管、彈性敷設(shè)管道或者使管道走向偏離幾十米。

3 穿(跨)越工程設(shè)計(jì)

在GB 50251-2003《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》和GB 50253-2003《輸油管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》的線路選擇中均明確規(guī)定，大、中型穿(跨)越工程位置應(yīng)符合線路總體走向，局部走向應(yīng)根據(jù)穿(跨)越工程的位置進(jìn)行調(diào)整。如何理解本規(guī)定的內(nèi)涵是合理選線的關(guān)鍵。設(shè)計(jì)人員一般理解為按線路總路由踏線，在穿(跨)越地段根據(jù)總路由走向在上下游10～100m 范圍內(nèi)選擇,尤其對(duì)中小型穿越更是如此，這勢(shì)必使很多中小型穿越點(diǎn)不理想。事實(shí)上，此規(guī)定應(yīng)分為三個(gè)階段來完成，即在可研階段,確定線路總走向，且初步確定大、中型穿(跨)越位置，其設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能符合線路總體走向;初步設(shè)計(jì)階段，在滿足線路總體走向的前提下，按相關(guān)部門要求進(jìn)一步確定大、中型穿(跨)越的理想位置，并調(diào)整整體路由走向；在施工圖設(shè)計(jì)階段,先落實(shí)中小型穿(跨)越的合理位置，根據(jù)各穿(跨)越點(diǎn)位置與線路總體走向合理連接形成具體路由。因此，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)選線工作，不能用總體路由來決定穿越點(diǎn)，而應(yīng)根據(jù)穿越工程來確定具體路由。

在穿(跨)越位置的設(shè)計(jì)過程中還必須注意以下細(xì)節(jié)，以確?，F(xiàn)場(chǎng)的可施工性。(1)確定合理的穿(跨)越方式,不僅要依據(jù)地形地貌、地質(zhì)詳勘報(bào)告,還應(yīng)綜合考慮地方各部門的要求、工期要求、經(jīng)濟(jì)對(duì)比指標(biāo)等。同時(shí),應(yīng)結(jié)合施工場(chǎng)地確定不同施工方式。例如,對(duì)于山區(qū)單側(cè)為陡坡的公路無法頂管穿越;定向鉆穿越必須考慮有足夠的擺管、回拖場(chǎng)地等。(2)在穿越段及兩側(cè)一定范圍內(nèi)盡可能不設(shè)置轉(zhuǎn)角。設(shè)計(jì)人員通常將轉(zhuǎn)角樁設(shè)在公路、河渠邊，這種設(shè)計(jì)觀念是錯(cuò)誤的。該設(shè)計(jì)不僅使穿越段與一般線路連接處形成大角度的空間彎管,而且由于施工空間不足,還會(huì)造成管道線路必須改線才能滿足施工的要求。(3)穿越點(diǎn)的選擇必須考慮地上和地下的建構(gòu)物，例如公路涵洞、光、電纜等，避免施工時(shí)相互影響。(4)定向鉆穿越時(shí)應(yīng)根據(jù)地形地貌制定出、入土點(diǎn),出土點(diǎn)應(yīng)有足夠的擺管場(chǎng)地，出、入土點(diǎn)不宜設(shè)在路邊，避免穿越公路深度不夠或與一般線路連接時(shí)對(duì)公路造成影響。(5)山體隧道洞口的選擇不易過高，應(yīng)充分考慮棄渣位置。(6)基于安全與反恐等因素考慮，管道建設(shè)應(yīng)盡量避免采用跨越方式，尤其是采用大中型跨越時(shí)更要慎重?？缭皆O(shè)計(jì)除了滿足安全、穩(wěn)定等要求外，還應(yīng)從位置與安裝的角度考慮吊裝、運(yùn)輸及維修的通道。

4 施工機(jī)具的可行性

設(shè)計(jì)工作除滿足規(guī)范、工藝要求外,還應(yīng)考慮施工機(jī)具的可行性。近年來，長輸管道施工技術(shù)的迅速發(fā)展在很大程度上得益于施工機(jī)具性能的不斷更新和先進(jìn)施工機(jī)具的不斷問世，因此設(shè)計(jì)人員必須充分掌握國內(nèi)外的先進(jìn)施工設(shè)備性能與施工工藝。以水平定向鉆穿越為例，在20世紀(jì)80年代初,國內(nèi)水平定向鉆機(jī)非常稀少，也沒有專業(yè)隊(duì)伍，水平定向鉆機(jī)性能一般，局限性較大。例如,DN450 的管道設(shè)計(jì)為1.5km的水平定向鉆穿越，這在當(dāng)時(shí)幾乎不可能實(shí)現(xiàn),且價(jià)格昂貴，因此當(dāng)時(shí)大中型河流穿越在地質(zhì)條件允許的情況下通常采用開挖方式設(shè)計(jì)。如今國內(nèi)定向鉆施工隊(duì)伍施工技術(shù)成熟，水平定向鉆機(jī)性能良好 (DN450 的管道水平穿越長度可達(dá)2.6km)，且費(fèi)用較低，目前定向鉆設(shè)計(jì)已普遍應(yīng)用于穿越河流及池塘等。

5 材料采購因素

5.1 備料參數(shù)和執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的一致性

管道施工現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常出現(xiàn)因閥門與管件、設(shè)備自帶的法蘭執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)不一致而導(dǎo)致無法連接，閥門或管件到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后與壓力等級(jí)不符等問題。施工時(shí)不得不重新調(diào)整，從而延誤了工期。這些是設(shè)計(jì)過程中容易被忽視的細(xì)節(jié)，但產(chǎn)生的后果卻非常嚴(yán)重，設(shè)計(jì)中必須避免。

5.2 注意少量用料的通用性

在站場(chǎng)施工過程中往往出現(xiàn)材料代用情況，例如，在一高壓站場(chǎng)設(shè)計(jì)中僅需要20m 長的直徑為DN250 的管子，管材為L390，設(shè)計(jì)本身無誤，但由于管材用料太少，不屬于通用管材，施工單位很難采購到此規(guī)格的管子，只能采用20號(hào)鋼的管材代替，造成浪費(fèi)。

5.3 合理考慮備料余量

按照設(shè)計(jì)圖紙計(jì)算用料量作為備料量，在施工過程中往往出現(xiàn)用料不足的現(xiàn)象。因此，在完成設(shè)備材料的統(tǒng)計(jì)后,應(yīng)對(duì)用量多、耗材大的設(shè)備材料適度增加余量，這樣可以有效彌補(bǔ)產(chǎn)品在生產(chǎn)包裝、運(yùn)輸及施工等環(huán)節(jié)造成的損耗量。例如，長輸管道施工常用的管道熱收縮帶、焊條以及管道本身需增加的消耗材料，可適當(dāng)增加設(shè)計(jì)備料余量。

[1]唐智慧.淺談長輸管道的焊接[J].管道技術(shù)與設(shè)備，2001-09-20.