季亞林
中石化江蘇建工程有限公司 江蘇揚州 225001
原油管中管安裝穿越淮河入江水道施工方法
季亞林
中石化江蘇建工程有限公司 江蘇揚州 225001
江蘇油田高集油區(qū)原油集輸優(yōu)化工程中,新增設一條輸油管線。該管線必須穿越水面寬266m,最大水深12m的淮河入江水道。為了更好地保護輸油管道,設計部門要求輸油管外加鋼套管,且輸油管不得與鋼套管內(nèi)壁接觸。本文簡述輸油管穿套鋼套管,大開挖穿越淮河入江水道施工方法。
原油管中管 扶正器 大開挖穿越 推送漂沉管
江蘇油田高集油區(qū)原油集輸優(yōu)化工程中新增設的一條輸油管線位于江蘇省金湖縣境內(nèi)。管道需要穿越淮河入江水道?;春尤虢佬购闀r水面寬度3~4km,非泄洪期間該地段水面距離266m,最大水深12m,實測水流速2m/s。現(xiàn)場勘查管線所經(jīng)過河段土質(zhì)主要為褐色粘土,河床下有2 m深淤土。主河道兩側(cè)岸上有400~500m寬的平灘,泄洪時平灘淹沒在洪水中,水深2~3m,平灘外側(cè)有防洪大堤,施工中不允許對防洪堤造成損壞,同時該段河道為在用航道,每天有數(shù)百艘各類船舶通行。
輸油管線設計壓力為2.5MPa,采用φ133×5mm,20號鋼鋼管,外層為30mm厚黃夾克防腐保溫層;鋼套管為φ325×7mm,Q235鋼管,外層為特加強級五油五布瀝青防腐;油管線置于套管中時不得與鋼套管內(nèi)壁接觸;設計部門要求過河段管線在河床下埋深2m。
(1)輸油管組接和穿套
輸油管線組對、焊接、探傷(100%RT+100%UT)、防腐、試壓要求較高,鋼套管焊口要進行100%UT,預制穿越管線長度達到300m,輸油管要穿進鋼套管,穿套時不得損傷輸油管防腐保溫層。
(2)管溝開挖
河面最深處12m,給管溝開挖帶來難度,采用普通挖機或者水陸兩用挖機完成不了管溝開挖任務。
(3)管線就位
水深加之管線長,在流動水中就位比較困難,而且管線就位的檢驗比較困難。
(4)施工安全、航道安全管理與控制
水上作業(yè)要防止發(fā)生操作人員落水事故;同時要保證船舶航行安全。
綜合考慮各方面條件因素,確定該工程總體施工方案為:
(1)利用平灘進行輸油管、鋼套管整體預制;在輸油管上安裝扶正器。
(2)采用卷揚機牽引進行管中管穿套,扶正器保證牽引時不損傷輸油管防腐保溫層。
(3)選用抓斗式挖泥船開挖管溝,岸上用挖機開挖發(fā)送溝、接收溝;
(4)預制管段前端封堵、綁扎浮筒,采用挖機推送漂浮穿越過河。
(1)按國家標準要求進行300m油管線整體預制,完成組對、焊接、探傷、防腐、補口、試壓全部過程并合格;
(2)鋼套管整體預制,完成組對、焊接、探傷、防腐、補口、試壓全部過程并合格,并在套管內(nèi)預先放置鋼絲繩以便牽引穿套;
(3)油管線前端焊接牽引頭以便固定鋼絲繩;
(4)調(diào)整管線位置,使油管線和鋼套管在一條直線上。在油管線上每間隔8 m安裝一個扶正器(見圖1);
(5)油管線前端固定鋼絲繩,起吊油管線前端進入套管,開動卷揚機,鋼絲繩牽引油管線緩慢進入套管內(nèi)完成穿套(見圖2);
圖 1安裝扶正器 圖2牽引油管穿進鋼套管
(6)油管線前端安裝60°熱彎管,管端封堵;油管線與鋼套管之間采用環(huán)形鋼板封堵(見圖3),焊接要可靠,防止進水;
圖3 入水端油管與套管封堵
(1)測量放線,在管中心線上游4m插竹桿,桿頂固定小紅旗標示,竹桿間距15~20m,水深處兩根或三根竹桿綁接成一根使用;
(2)用抓斗挖泥船開挖管溝,挖出的泥土堆放在管中心線下游一側(cè)。 管溝上口寬3m,下口寬1m,溝深2.3~2.5m;
(3)用竹桿或鉛錘檢查溝深,直到合格。
順著管中心線在岸上開挖發(fā)送溝,與水中管溝圓滑連接,盡量把水引到發(fā)送溝內(nèi);河對岸同樣挖接收溝,與水中管溝圓滑順接。
(1)根據(jù)計算,雙層穿套鋼管在水中的浮力小于雙層鋼管的自重,預制管段能夠自沉入水。需要在管前端綁扎油桶(見圖4),以便漂送時管端露出水面,便于指示和控制推送前進方向;
(2)多臺挖機配合起吊管線,向前緩緩移動;
(3)工作人員在船上隨時監(jiān)測管線前進方向,偏離時及時調(diào)整;
(4)管前端到達對岸時,解開油桶,由挖機起吊,沿著接收溝緩慢移動;
(5)管線安裝各項參數(shù)檢查合格后,進行管溝回填;
圖4 綁扎浮筒并吊入發(fā)送溝
(6)穿越完成后,預制管段兩端向前延伸,完成全部管線施工任務。
(1)水上作業(yè),嚴格執(zhí)行相關(guān)規(guī)程、規(guī)定、制度,防止事故發(fā)生。
(2)為保證航道正常通航,保持與航政部門聯(lián)系,求得支持。在穿越施工前,提交斷航申請,由航政部門按規(guī)定實施航道管制。
(3)為保證入江水道正常泄洪,管線所影響到的大堤,及時進行恢復,并經(jīng)過水利部門檢驗確認。
(4)在管線經(jīng)過地段上下游岸邊,設置標示水下有油管線和禁止船舶停泊、拋錨的標志牌。
(5)入江水道泄洪期間流速、流量相當大,為防止發(fā)生洪水沖刷使管線漂浮,在離岸邊30m的地方,打下兩組長6m的門字形鋼管樁,騎坐在鋼套管上;同時在水岸邊管線上方砌筑塊石護坡,用以穩(wěn)管。
經(jīng)過近1個月的努力,我公司完成了該工程施工,且一次投產(chǎn)成功。經(jīng)甲方、監(jiān)理、質(zhì)量監(jiān)督部門檢查驗收,工程質(zhì)量合格。在整個施工過程中,沒有發(fā)生大小安全事故。經(jīng)過2013年洪水期考驗,沒有發(fā)生管線漂浮的現(xiàn)象。
在施工我們體會到:
(1)選擇耐磨性能較好、規(guī)格尺寸匹配的扶正器,確保油管線牽引穿套過程中既不損傷防腐保溫層,又能保證油管線不與套管內(nèi)壁接觸。
(2)發(fā)送溝保持與地平面適宜角度,使得發(fā)送溝與水下管溝圓滑過渡,保證管線平緩進入管溝。
(3)水的流動會導致泥沙填塞管溝,管溝開挖時,開挖深度比規(guī)定深度加深0.3~0.5m較適宜。
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1672-9323(2014)02-0080-02
2014-01-15)