馬明剛

(淄博綠博燃氣有限公司，山東 淄博255000)

1 概述

近年來，隨著城鎮(zhèn)燃氣事業(yè)的發(fā)展，水平定向鉆穿越敷設管道技術得到了廣泛應用。其具有不開挖路面、不阻礙交通、不影響環(huán)境等優(yōu)點，使得燃氣管道在穿越公路、鐵路、河流及大型障礙物時顯示出了獨特的快捷性、安全性等優(yōu)勢。在定向鉆回拖管道施工過程中，如果施工過程控制不嚴密，不采取措施對鋼質燃氣管道的外防腐層實施有效保護，就很有可能損傷管道外防腐層，這樣不但會使鋼質燃氣管道產生腐蝕，縮短燃氣管道的使用壽命，而且嚴重時發(fā)生燃氣泄漏，造成事故，這樣的例子屢見不鮮。由此可見，對燃氣管道外防腐層實施有效保護，是水平定向鉆工程施工中質量控制的一個重要環(huán)節(jié)。

本文以淄博綠博燃氣有限公司水平定向鉆敷設燃氣管道穿越G205 國道為例，探討水平定向鉆穿越施工過程中對鋼質燃氣管道外防腐層采取的保護措施及取得的效果。

2 穿越工程概況

水平定向鉆穿越的G205 國道也是淄博市的主交通干道，車流量很大，道路主管部門要求不能開挖施工敷設管道，因此采取非開挖水平定向鉆方式。按照設計文件，燃氣主管道采用DN 350 mm 的螺旋縫鋼管，材質為L360，套管為DN 500 mm 的鋼套管，穿越總長度為324 m，穿越最深處為路面下6.0 m，燃氣主管道和鋼套管均采用3PE 加強級防腐。

3 穿越施工工藝流程

水平定向鉆穿越施工工藝流程見圖1。其中管道回拖施工，是在回拖前，將鋼套管和燃氣主管道一端焊接，然后將鋼套管和燃氣主管道一起回拖，出土后，將焊接一端切掉400 ～500 mm。

圖1 水平定向鉆穿越施工工藝流程

施工時將水平定向鉆機固定在地面上，在不開挖土壤的條件下，采用探測儀導向，控制鉆桿鉆頭方向，使導向孔路徑達到設計軸線的要求，經多次擴孔，達到拖管要求后，將管道順著發(fā)送溝回拖入擴孔中，回拖管道就位，完成管道非開挖穿越施工。

4 可能損壞管道外防腐層的施工環(huán)節(jié)

根據以往類似工程的實踐，在水平定向鉆穿越施工中，有些施工環(huán)節(jié)很可能對鋼質燃氣管道的外防腐層產生破壞。

① 未對穿越施工區(qū)域地質進行勘測，對地質情況不明。

② 鋼質管道的焊口防腐補口為薄弱點，外防腐層在拖管過程中受外力易發(fā)生開膠乃至脫落。

③ 管道發(fā)送溝內有硬石等尖銳物，易劃傷防腐層。

④ 拖管線路與管道不同軸，拖管過程中產生扭矩過大，易對管道防腐層產生破壞。

⑤ 對特殊地質孔洞未進行充分的清孔作業(yè)，孔洞內存有尖石、碎石等硬物，劃傷外防腐層。

⑥ 孔洞達不到拖管曲率要求，孔洞內壁與管道易產生摩擦，劃傷外防腐層。

⑦ 膨潤土配比未控制好，拖管過程產生過大的摩擦阻力。

5 采取的防護措施

① 組織地質勘察單位對穿越施工區(qū)域進行地質勘測，對地質情況進行分析，選取合理的穿越管位和深度進行擴孔拖管。GB 50424—2015《油氣輸送管道穿越工程施工規(guī)范》第6.1.5 條第1 款規(guī)定:“施工前，建設方應向施工單位提供穿越工程的巖土工程詳細勘察報告?！北竟こ贪凑宅F行國家標準GB 50568—2019《油氣田及管道巖土工程勘察規(guī)范》的要求，對穿越拖管區(qū)域進行了地質勘察，對地質情況進行了分析，選擇了合適的管位和深度，基本避開了碎石層，有效防止了碎石、堅石在拖管時對外防腐層的損壞。

② 注意焊口防腐補口、燃氣主管道穿鋼套管的防護。本工程燃氣主管道和鋼套管外防腐層均采用了3PE 加強級防腐，回拖前對燃氣主管道和鋼套管焊口進行3PE 加強級防腐補口，并使用電火花檢測儀對鋼管外防腐層整體進行100%電火花檢測，合格。燃氣主管道穿鋼套管前，在燃氣主管道上安裝聚乙烯管支架，避免在燃氣主管道穿套管和管道穿越時，與套管內壁硬接觸劃傷外防腐層。在鋼套管管口與燃氣主管道四周充填柔性材料，以預防燃氣主管道穿越時，鋼套管管口損傷燃氣主管道。另外，在穿鋼套管前，還在燃氣主管道上安裝鎂陽極帶，采取電化學防腐保護。

③ 注意發(fā)送溝內的尖、硬石等雜物的影響。在入鉆口前，管道發(fā)送溝內每隔2 m 安裝1 只滾輪支架，且將滾輪支架固定，將燃氣主管道及鋼套管一起吊放到滾輪支架上，這樣在拖管穿越過程中既減小了管道與地面的摩擦力，又有效防止了尖、硬石塊和樹枝等雜物對外防腐層的劃傷，保證了防腐層的完整性。

④ 盡量避免拖管過程中扭矩過大。在拖管前，將拖管線路與管道校對同軸，盡量避免在拖管過程中扭矩過大，較好地減小了回拖阻力。

⑤ 特殊地質段的清孔作業(yè)。對于特殊的地質段，如果擴孔過程中有石塊掉落到孔洞中，在拖管過程中這些石塊會聚集產生阻力并劃傷防腐層。故在擴孔后、拖管前進行了2 次清孔作業(yè)，避免了碎石等尖銳物聚集到一起產生阻力的可能性。

⑥ 保證擴孔孔徑達到要求。GB 50424—2015《油氣輸送管道穿越工程施工規(guī)范》第6.3.3 條第3款規(guī)定“擴孔宜采取分級、多次擴孔的方式進行”，該穿越工程根據地質勘察情況，在擴孔時依次選用直徑為300 mm、450 mm、600 mm、750 mm、900 mm的回擴頭進行逐級擴孔，在采用直徑為900 mm 的回擴頭時，又進行了2 次回擴作業(yè)，使擴孔孔徑達到要求，從而減小了拖管過程中孔洞內壁與鋼管外防腐層之間的摩擦，避免外防腐層受到損傷。

⑦ 控制好拖管過程中的泥漿配比。泥漿是由膨潤土加泥漿添加劑與水攪拌而成。該工程擴孔孔洞較大，因此為防止孔洞塌陷及保持鉆孔內潤滑，要合理地控制鉆導向孔、擴孔和回拖階段泥漿的黏度。通常在現場檢測泥漿黏度使用馬氏漏斗黏度計，測量單位通常用“s”表示。GB 50424—2015《油氣輸送管道穿越工程施工規(guī)范》第6.3.8 條馬氏漏斗黏度要求:沙土層泥漿配比黏度為40 ～60 s，細砂巖泥漿配比黏度為40 ～80 s。本工程穿越土質基本為素土和沙土層，少數為細砂巖，因此在鉆導向孔階段，將泥漿的黏度控制在45 s 左右，在擴孔和回拖階段，將泥漿黏度控制在60 s 左右，從而在回拖過程中保持了良好潤滑，減小了鋼管外防腐層受到的摩擦阻力，保護了外防腐層，且保證了拖管施工過程的連續(xù)性。

6 結語

燃氣管道建設單位和施工單位要在水平定向鉆施工過程中逐漸形成一套較完整的、對燃氣管道外防腐層防護行之有效的方法和措施，才能在施工過程中更好地保證燃氣管道外防腐層的完整性，從而更好地控制工程施工質量。