燃氣管道施工中水平定向鉆的運用

吳偉 牛勤赟

摘要 在燃氣管道的施工過程當(dāng)中，水平定向鉆技術(shù)的使用有效提高了施工工程效率。近些年來，因其具有良好的經(jīng)濟和環(huán)境效益，水平定向鉆技術(shù)在管道施工中一直占據(jù)著重要地位，并得到推廣和應(yīng)用。本文結(jié)合水平定向鉆技術(shù)的發(fā)展，具體分析了在燃氣管道施工中的應(yīng)用以及注意事項。

關(guān)鍵詞 燃氣管道；水平定向鉆；穿越施工；應(yīng)用

中圖分類號TU7 文獻標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708（2012）67-0139-02

在石油天然氣管道在敷設(shè)過程中，會與帶一些不可避免的障礙，增加施工難度。由于水平定向鉆的應(yīng)用與推廣，受到了許多燃氣公司的關(guān)注與重視，水平定向鉆技術(shù)逐漸成為燃氣管道施工建設(shè)的一項重要技術(shù)。本文通過對水平定向鉆的發(fā)展分析，具體介紹水平定向鉆在燃氣管道施工中的應(yīng)用。

1 關(guān)于水平定向鉆應(yīng)用原理及其發(fā)展

對于燃氣管道工程中遇到的一些障礙，采取的傳統(tǒng)方式就是對其進行開挖。隨著非開挖技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展，水平定向鉆技術(shù)在這一領(lǐng)域中開始占據(jù)主導(dǎo)地位，且其發(fā)展速度最快。

1.1關(guān)于水平定向鉆

水平定向鉆技術(shù)主要是采用定向鉆機，在不同的地層和深度以一種可控制的鉆孔軌跡為工作方式進行鉆進，通過對導(dǎo)向儀進行跟蹤與導(dǎo)向抵達設(shè)計位置，從而完成地下管道的鋪設(shè)。定向鉆機的鉆進系統(tǒng)具有導(dǎo)向的功能，在到達目標(biāo)位置點之后，它的楔形鉆頭就會轉(zhuǎn)變成為錐形的擴孔器，便于將鉆孔擴大到需要的直徑，同時將那些需要進行埋設(shè)的管道成功牽引到已經(jīng)擴鉆好的鉆孔當(dāng)中，在這一過程中，所有的作用力都會從鉆桿傳到鉆頭上。定向鉆的導(dǎo)向鉆進過程通過鉆桿和楔形鉆頭一起實現(xiàn)線性的前進。鉆頭與地面傾斜度以及楔面角度等重要數(shù)據(jù)會通過專門的探測儀器被準(zhǔn)確傳送到接收儀器當(dāng)中。鉆進系統(tǒng)通過一種驅(qū)動裝置來進行驅(qū)動，在鉆孔成功之后擴孔器牽引要鋪設(shè)的管線沿著定向鉆鉆機的方向?qū)崿F(xiàn)管線敷設(shè)。

水平定向鉆技術(shù)具有以下特點：

1）導(dǎo)向位置準(zhǔn)確，效率比較高。由于定向鉆機的導(dǎo)向功能良好，能夠及時準(zhǔn)確地確定好敷設(shè)管道的目標(biāo)位置，節(jié)省了時間。此外由于管道具有較深的埋藏深度，不需要再對其進行其他的防護措施。大大減少了工程施工量和施工費用；

2）能夠自行繞開障礙物，既不對生態(tài)環(huán)境造成破壞，又不影響交通。水平定向鉆可以進行曲線的設(shè)計，在埋藏深度為9m~18m以下時，不會造成事故危險。既能確保管道的安全，又不會對河床表面造成結(jié)構(gòu)和狀況的破壞。另外，定向鉆的施工工程不會受到季節(jié)的影響；

3）施工成本低，具有較高的安全性。在一般的正常情況下，一個工程施工的時間不會超過3個月，整個施工工程中所有人員不到一百個人，因此，水平定向鉆能夠縮短施工周期，有效減少成本。相比于其他的穿越施工方法，水平定向鉆領(lǐng)頭的施工工程占用土地資源少，具有更低的工程造價。

1.2水平定向鉆的發(fā)展

伴隨著國外很多先進技術(shù)與設(shè)備的引入，國內(nèi)的水平定向鉆企業(yè)也隨之出現(xiàn)，由于定向鉆技術(shù)的運用與推廣，大大降低了企業(yè)中的施工成本。由于水平定向鉆在我國的發(fā)展歷程時間比較短，技術(shù)不夠完善，再加上沒有足夠的經(jīng)驗，在其施工過程當(dāng)中難免會出現(xiàn)一些問題。水平定向鉆技術(shù)作為一項新的非開挖技術(shù)的主導(dǎo)技術(shù)，以其準(zhǔn)確的導(dǎo)向、高效率的優(yōu)勢在管線施工行業(yè)中一直產(chǎn)生重大影響，發(fā)揮著重要作用。

2 水平定向鉆在燃氣管道中的運用分析

下面主要以水平定向鉆技術(shù)在鋼質(zhì)的燃氣管道施工中的應(yīng)用為例，對其在燃氣管道中的運用作詳細分析。

2.1定向鉆技術(shù)適用的環(huán)境

水平定向鉆適合用于粘土、沙土以及硬度不高的巖石。盡量避免在卵石層等硬度較大的巖石中進行水平定向鉆技術(shù)。如果不能避免的，就應(yīng)當(dāng)立即采取有效的措施。如對硬度較大的卵石層等可以對其進行精確的控制和導(dǎo)向，同時加強泥漿配置，在入土位置采用相應(yīng)的開挖技術(shù)。

2.2地質(zhì)勘探

在進行燃氣管道工程施工中，首先要對埋設(shè)管道區(qū)域進行詳細的地質(zhì)勘探。在還沒有完全掌握好施工區(qū)域的精確地質(zhì)資料之前，對其進行地質(zhì)勘探是十分必要的事情，尤其是對于那些距離長、管徑較大的穿越施工工程。在很大程度上，現(xiàn)場的地質(zhì)情況對燃氣管道施工工程中要采用的鉆頭以及擴孔器的選擇起了決定性的作用。如果之前沒有進行詳細嚴謹?shù)牡刭|(zhì)勘探，以及對地下管道和設(shè)施的勘察，不僅給施工工程造成嚴重的經(jīng)濟損失，更會對整個施工工程的進度產(chǎn)生影響，使得工程施工存在很大的安全威脅。

2.3管道材質(zhì)的選擇

由于水平定向鉆在鉆孔過程中會出現(xiàn)軌跡彎曲的部分，因此應(yīng)當(dāng)要選用韌性較好的管道材質(zhì)，例如鋼管。鋼管材質(zhì)中的防腐材質(zhì)不僅要具有一般防腐材質(zhì)的特點，還需要有足夠的強度以及較好的耐磨性能。在鋼質(zhì)燃氣管道的施工過程當(dāng)中，要對使用的管道材質(zhì)以及漆涂層厚度進行嚴格要求，使其符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。在管道施工中，所選擇的管道其防腐要不能有損傷。

2.4對管道的各個性能進行試驗

首先，在水平定向鉆技術(shù)中，其穿越管道的埋藏深度不較深，如果管道出現(xiàn)故障問題，也不容易進行修復(fù)，因此在施工過程中，要嚴格控制其焊接質(zhì)量，使其質(zhì)量不能夠低于干線檢驗的合格級別。其次，在燃氣管道的施工過程中，陰極保護受到極高的重視。在對穿越施工中使用的管道材質(zhì)進行防腐補口時，往往會使用雙聚乙烯收縮套進行補口防腐保護，以此防止在對燃氣管道進行牽入時造成管道脫落。最后，在對管道材質(zhì)檢驗合格之后，應(yīng)當(dāng)要對其進行一次耐壓試驗。在進行耐壓試驗之前，要充分考慮到外界溫度的影響，以防止試驗結(jié)果不準(zhǔn)確，造成管道損壞問題不能夠被及時發(fā)現(xiàn)并采取有效措施。

3結(jié)論

水平定向鉆技術(shù)是一項高效而又安全的新技術(shù)，因其優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用到燃氣管道施工當(dāng)中。水平定向鉆技術(shù)對于管道施工企業(yè)而言，已經(jīng)成為了一個具有重大作用的施工技術(shù)。為了進一步完善水平定向鉆在我國的發(fā)展，相關(guān)專業(yè)人員應(yīng)當(dāng)要不斷加強理論教育，并結(jié)合實際中的管道施工工程進行理論研究與經(jīng)驗總結(jié)，借鑒國外先進技術(shù)，對其進行改善與發(fā)展，從而有效促進我國管道行業(yè)的快速發(fā)展。

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