長輸管道定向鉆回拖前期準備及風(fēng)險控制

周海斌孫國成（.浙江省特種設(shè)備檢驗研究院，杭州　3000；.浙江金象科技有限公司，東陽　300）

長輸管道定向鉆回拖前期準備及風(fēng)險控制

周海斌1孫國成2
（1.浙江省特種設(shè)備檢驗研究院，杭州310020；2.浙江金象科技有限公司，東陽322100）

天然氣在國民經(jīng)濟能源使用中占有越來越重要的比例，管道運輸是天然氣運輸中最經(jīng)濟和安全的方式，國家投入大量的人力、財力、物力建設(shè)天然氣管線。在管線建設(shè)過程中，需要使用定向鉆的方式穿越障礙物。

定向鉆；回拖；風(fēng)險控制

定向鉆穿越施工具有較高的作用風(fēng)險，管道回拖是定向穿越施工的最后一道工序，也是最為關(guān)鍵的一步［1］。本文以實際某工程定向鉆項目—直徑813mm，回拖長度780m，四接一管線為案例進行前期準備工作，風(fēng)險分析，并加以控制。

1　設(shè)備選型與管道焊接控制

1.1回拖鉆機選型及鉆具組合

1.1.1穿越管道回拖力計算

依據(jù)《油氣輸送管道穿越工程施工規(guī)范》GB50424-2007［2］，

F=πLfg［250D2γ-7.85δ（D-δ）］+kπDLg

計算：780mф813×14.3管道最大回拖力F=139t，由于本次回拖管線為“四接一”形式，按2.5倍安全系數(shù)計算最大回拖力為347.5噸，本次穿越回拖采用GD4000-L水平定向鉆機，最大回拖力為400噸，符合施工作業(yè)需求。

1.1.2回拖鉆具組合

5寸半雙臺肩鉆桿+900mm桶式擴孔器+500T分動器+ 500TU型環(huán)+780mф813×14.3回拖管道（四段管道累計780m）。

對使用的鉆桿、鉆具在使用前派專人進行逐根檢查，對扣型、絲扣磨損、鉆桿、鉆具是否有裂紋進行檢查。管線回拖前要仔細檢查各連接部位是否牢固。

1.2回拖管道組對焊接及焊口檢測

管道組對及焊接選用焊接經(jīng)驗豐富的管工、焊工，以保證焊接質(zhì)量，確保焊接一次性合格；焊口組對以前準備厚度不一的枕木6塊，以便組對時調(diào)整管道高度；管道組對吊裝需提前預(yù)備型號小松220挖掘機7臺及3臺小松360挖掘機，；管道回拖時出入土兩端使用對講機有效溝通，當(dāng)回拖到管道最佳焊口組對位置立刻停止回拖，然后進行管道組對、焊接；

采用兩人對焊，手工下向焊打底，半自動填充蓋面的方式，2人完成根焊，2人填充蓋面焊。執(zhí)行已經(jīng)評定合格的焊接工藝，根焊采用下向焊、填充蓋面采用手工半自動焊。根焊必須焊透，背面成型良好，根焊完成后，焊工應(yīng)仔細檢查是否有裂紋，如有應(yīng)消除后重焊；焊接接頭點，應(yīng)略加打磨，相鄰兩層的焊條接頭不得重疊，應(yīng)錯開30mm以上；每遍焊接完成后應(yīng)認真清渣，除去表層氣孔、夾渣等缺陷；焊接完成后清除表面的熔渣和飛濺。

焊接發(fā)電機及電焊機均準備兩套。無損檢測單位為縮短檢測時間，曝光后，現(xiàn)場洗片，及時反饋檢測結(jié)果；為保證檢測質(zhì)量，采用拍攝雙片的原則。

2　防腐層與回拖控制

2.1防腐層保護措施

為保證回拖的順利和防腐層不受破壞，管道回拖將采取的保護措施：

（1）回拖前，準備好補口、補傷材料和器具及15KV電火花檢漏儀，安排專人視察管線；管道兩側(cè)各安排一名防腐工，發(fā)現(xiàn)防腐破損及時修補，必要時暫停拖進，防腐補好后再進行拖管施工；

現(xiàn)場補口補傷可采用如下工藝：

a.補口采用進口定向鉆專用熱收縮套；

b.應(yīng)嚴格執(zhí)行《三層結(jié)構(gòu)現(xiàn)場補口熱縮套施工作業(yè)指導(dǎo)書》施工作業(yè)；

c.熱收縮套與直管防腐絕緣層搭接寬度100mm；

d.施工方法：用噴砂機除銹，除銹等級為Sa2.5，并將3PE距補口處100mm表面打毛，用毛巾將表面浮灰擦干凈，刷環(huán)氧底漆，先用加熱噴槍對Φ813×600的熱收縮套加熱收縮成型，再對Φ813×200犧牲套加熱收縮成型。

（2）在管道進洞前，設(shè)置4m長的懸空段，以便在管道進洞前，最后一次進行檢漏補傷。兩面擋水墻絕對不能含有任何硬物；為防止在回拖過程中，管道隨著自身移動造成在擋水墻下沉，使得水或泥漿從管道上部流入檢漏溝內(nèi)，造成無法進行檢漏補傷，還應(yīng)有單斗挖掘機在旁邊待命，隨時加固擋水墻

（3）在管道回拖中，泥漿在定向鉆施工過程中起護壁、攜砂、潤滑、控溫的作用，使用高潤滑泥漿，減小回拖阻力，保護防腐層［3］；

（4）本次回拖場地受地形限制，所以采用組合式發(fā)送管道，具體如下：

a.出土點后挖60米發(fā)送溝并注水，發(fā)送溝深不小于1米，寬不小于1米；

b.90米長斜坡打土堆：首先用挖機把鋼管分段吊起，每隔鋼管長度距離15米處搭一個土堆，用挖機把土堆壓實。拖管時在管道上采用澆水方式，使土堆泥土松軟，同時土堆上用人工放置膨潤土，利用膨潤土的潤滑性減小管道與土堆的摩擦。在拖管的過程中要有專人在拖管的場地內(nèi)來回巡視檢查鋼管，以防鋼管從土堆滑落。如果出現(xiàn)滑落應(yīng)及時重新做好并通知現(xiàn)場負責(zé)人暫?；赝?，重新做好后再進行管道回拖；

c.100米長坡頂?shù)跹b：坡頂平面處回拖管道每15米使用1臺挖掘機吊裝發(fā)送管道，坡上與坡頂之間的拐點處每10米使用一臺挖掘機，管道吊裝高于地面20公分以上，管道吊裝時吊帶禁止安放在管道連接焊口處。吊裝發(fā)送時出入土兩側(cè)使用對講機進行有效溝通，當(dāng)坡頂管道全部吊離地面后入土側(cè)在現(xiàn)場總指揮的命令下進行回拖作業(yè)，保證防腐層不因摩擦拖拽導(dǎo)致?lián)p壞。

3　結(jié)語

定向鉆回拖前必須作出充分前期準備，考慮作業(yè)的風(fēng)險，找出符合實際情況的風(fēng)險控制對策，從地質(zhì)條件、施工工藝、施工設(shè)備、施工地理環(huán)境、天氣情況等因素分析，找出回拖過程中的風(fēng)險源，制定合理規(guī)避和降低風(fēng)險的施工方案

［1］劉盛兵，向啟貴，劉坤.水平定向鉆穿越施工及其風(fēng)險控制措施探討［J］.石油與天然氣化工，2008，37（4）：353-356.

［2］續(xù)理，魏國昌，石忠，等.GB/T50424－2007油氣輸送管道穿越工程施工規(guī)范［S］.北京：中國計劃出版社，2008.

［3］楊競杰.管道定向鉆穿越河流施工風(fēng)險控制［J］.油氣儲運2014，33（03）：315-317.