淺談長輸管道施工階段數(shù)字化管理

張啟偉

[摘 要]數(shù)字化信息使人們能夠方便地、快捷地和高效地獲取、存儲和處理各種現(xiàn)實世界的信息。利用遙感衛(wèi)星對地面進行拍照，利用大容量存儲設(shè)備對海量數(shù)據(jù)進行存儲管理，利用計算機對信息進行分析和處理，利用網(wǎng)絡(luò)對數(shù)據(jù)進行傳遞和共享。數(shù)字化、信息化已經(jīng)涉及到社會各個領(lǐng)域。

數(shù)字化管道技術(shù)是當(dāng)今長輸管道工程領(lǐng)域中的前沿技術(shù)，也是現(xiàn)代化石油科技發(fā)展的必然趨勢。這項技術(shù)應(yīng)用衛(wèi)星遙感與地理信息技術(shù)、三維仿真模擬技術(shù)等多種高科技手段，能高速、優(yōu)質(zhì)地為初步設(shè)計和施工圖設(shè)計提供沿線正射影像圖、沿線帶狀地圖等多種信息，從而做到合理避讓建筑物、水塘及經(jīng)濟作物種植區(qū)，有效減少因線路走向不合理而造成的改線路設(shè)計等問題，為長輸管道設(shè)計、建設(shè)與運行管理提供技術(shù)保障，奠定可靠基礎(chǔ)。

[關(guān)鍵詞]數(shù)字化 ；長輸管道； 采集

中圖分類號：TE973 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）14-0194-01

1、數(shù)字化在管道施工階段的重要性

管道建設(shè)屬于隱蔽工程，承接工程項目的施工單位分布在全國各地，工程施工人員流動性較高，如果在施工過程中不對管道施工數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進行及時采集，待管道建成投產(chǎn)后，按照傳統(tǒng)的資料管理方式，項目竣工后為業(yè)主方提供的竣工資料，很多重要的現(xiàn)場施工數(shù)據(jù)將永遠無法補救，資料的準(zhǔn)確性難以得到有效保證。即使后期采用探測手段對部分?jǐn)?shù)據(jù)進行補錄，與施工階段同步采集數(shù)據(jù)相比，不僅數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性將大打折扣，同時耗費的人力、物力成本也將成倍增加。

2、數(shù)字化的施工階段

數(shù)字化管道建設(shè)可以分為三個階段，勘察設(shè)計階段，工程建設(shè)階段和運營管理階段。這三個階段是互相銜接，互為數(shù)據(jù)源的。加強施工階段的數(shù)字化管理是保證數(shù)字化管道能真正數(shù)字化的重要環(huán)節(jié)；現(xiàn)結(jié)合漠大管道輸油工程說明施工階段數(shù)字化管理的重要性。

2.1測量放線

測量放線的準(zhǔn)確性是保證施工中的每道工序都能嚴(yán)格按照施工圖紙進行施工的重要環(huán)節(jié)，只有測量放線數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確才能保證后續(xù)工序的準(zhǔn)確。數(shù)字化系統(tǒng)可以協(xié)助施工單位足不出戶就可以查看施工作業(yè)帶內(nèi)的地面障礙物，如果土地協(xié)調(diào)不通需要變更線路走向就會選擇最優(yōu)的線路提供給設(shè)計人員審核，待審核通過后便可進行后續(xù)工作。

2.1.1放施工作業(yè)帶邊線

測量放線的坐標(biāo)數(shù)據(jù)是勘查設(shè)計時產(chǎn)生的重要數(shù)據(jù)，測量放線時把設(shè)計圖紙中控制樁、轉(zhuǎn)交樁坐標(biāo)輸入GPS實時動態(tài)RTK中依線路控制點位參考基站，流動站采用快速靜態(tài)模式進行測量，從而測量出準(zhǔn)確的管道管溝中線，然后再根據(jù)圖紙要求向左右兩側(cè)分別偏移12m，10m，找出施工作業(yè)帶的兩條邊線后放線。見管道施工作業(yè)帶示意圖：

2.1.2放布管線

由于我們采用的是管道溝上組對、焊接的施工方法施工。所以布管線的準(zhǔn)確性也很重要，是我們把關(guān)的重要環(huán)節(jié)之一。作業(yè)帶清理完畢后，管線布管之前必須放布管線。布管線的放線方法同樣是在管溝中線的基礎(chǔ)上向左或右偏移3.5m保證管道與管溝上口邊緣凈間距≥1.0m，使挖掘機挖溝時有足夠的間距，而不至于碰傷鋼管防腐層，還能保證管溝能按管溝開挖前放好的挖溝線挖溝。布管線放線完畢，經(jīng)比對檢查無誤后，再進行布管、組對、焊接等工序的施工。

2.1.3放管線挖溝線

管溝挖溝中線的放線是測量放線中作為重要的一步，管溝開挖之前必須測量管溝中心線和轉(zhuǎn)交樁，測量放線完畢，并且核實無誤后方可開挖管溝。開挖管溝前給挖溝機組作業(yè)人員進行技術(shù)交底，要求作業(yè)人員必須嚴(yán)格按照挖溝線挖溝。

管道施工采用數(shù)字化技術(shù)后可以直接用GPS RTK測量放線，GPS RTK測量放線比原來采用經(jīng)緯儀或全站儀測量放線大大提高了測量的精準(zhǔn)度；流動站和參考基站之間的間距8-10km之內(nèi)的作業(yè)帶均可測量放線，并且不用考慮作業(yè)帶內(nèi)的障礙物影響視線等問題，作業(yè)帶清理之前不用移樁、栓樁和護樁，大大縮短了測量放線的施工用時。由于測量放線的準(zhǔn)確度是保證管線按圖紙施工至關(guān)重要的一步，所以采用GPS實時動態(tài)RTK測量放線更體現(xiàn)了數(shù)字化管道在施工階段的優(yōu)越性。測量放線的每個環(huán)節(jié)都能采集所放線的坐標(biāo)，我們采用CAD技術(shù)把圖紙中線成果表中的坐標(biāo)轉(zhuǎn)化成可視的線路圖形，然后把測量人員現(xiàn)場測量完畢采集的坐標(biāo)數(shù)據(jù)一一輸入比對來把關(guān)測量放線各個環(huán)節(jié)的準(zhǔn)確性。

3、數(shù)字化管道各施工工序數(shù)據(jù)采集

數(shù)字化管道施工中管道焊接記錄表中記錄了焊口編號，與之相對應(yīng)的鋼管信息，如鋼管規(guī)格型號、鋼管管號、鋼管長度、防腐等級、施焊機組、日期、采用的焊接工藝規(guī)程編號和是否返修等信息；焊口補口記錄中記錄了每道焊口補口類型、所用補口材料的名稱、規(guī)格型號、生產(chǎn)廠家和生產(chǎn)批次等信息；管道竣工測量成果表、管道沿線地下障礙物信息記錄、頂管穿越管道檢查記錄等表，記錄了每道焊口的GPS全球定位系統(tǒng)采的大地坐標(biāo)數(shù)據(jù)和高程，水平拐點和縱向邊坡點的坐標(biāo)值和管道埋深；管道穿越公路、鐵路、河流和地下障礙物（地下管道、光纜、電纜等）準(zhǔn)確坐標(biāo)值、交叉角度、凈間距和障礙物的名稱、所屬單位、障礙物的簡單描述等數(shù)據(jù)信息和屬性信息；每段施壓段的基本情況和無法試壓連頭焊口的基本信息和無法試壓原因等；這些數(shù)據(jù)全過程地記錄在“數(shù)字化管道系統(tǒng)中”，一旦出現(xiàn)問題，即可進行逆性數(shù)據(jù)跟蹤，查出問題源頭。

管道數(shù)據(jù)的采集是否及時，準(zhǔn)確是至關(guān)重要的，為保證各項數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性、完整性及一致性，防止出現(xiàn)竣工資料與實際情況不符、管道線位不準(zhǔn)、管道技術(shù)數(shù)據(jù)錯誤等問題，要求現(xiàn)場機組技術(shù)人員必須及時采集相關(guān)數(shù)據(jù)信息，要求當(dāng)天采集的數(shù)據(jù)必須當(dāng)天完成表格的填寫和上報，而且PC技術(shù)管理人員也會及時到施工現(xiàn)場抽查，檢驗和管線走向CAD技術(shù)對比等工作，爭取把錯誤消滅在萌芽之中。

4、數(shù)字化管道的意義

管道下溝后焊口、水平拐點、縱向邊坡點和地下障礙物的坐標(biāo)值、埋深等數(shù)據(jù)的采集是保證管道投產(chǎn)后運營商巡檢、維護和將來管道維修等方面的便利；運營商運用GPS巡線系統(tǒng)，結(jié)合管道坐標(biāo)數(shù)據(jù)，設(shè)定科學(xué)合理的巡檢路線和計劃，實現(xiàn)對巡線人員的實時監(jiān)督管理，對管道安全進行實時監(jiān)控，準(zhǔn)確及時地定位發(fā)現(xiàn)事故點位置，提高維搶修反應(yīng)效率。

5、結(jié)束語

建設(shè)數(shù)字化管道是滿足管道運營階段生產(chǎn)管理的迫切需要，是管道完整性評價與完整性管理的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，是提高管道運營管理水平的有效手段。