航油管道施工過程中的特殊節(jié)點(diǎn)

上海煤氣第二管線工程有限公司夏前勇

航油屬于石油產(chǎn)品，又叫無臭煤油，其組分主要是不同性質(zhì)餾分的各種烴類及其化合物。航油純度高、無雜質(zhì)時(shí)呈現(xiàn)無色透明狀，當(dāng)含有非烴類雜質(zhì)時(shí)會(huì)呈現(xiàn)微黃色。航油的平均分子量在 200～250之間，產(chǎn)生的蒸汽與空氣混合后的爆炸極限為1.4%～7.5%，密度與煤油相近，約為840 kg/m3。航油在溫度較低的情況下能夠保持很好的流動(dòng)性，航油的熱安定性能和抗氧化性能好；航油的潔凈度也很高，無其他雜質(zhì)及水分等對使用設(shè)備、管路有害的物質(zhì)，尤其是含硫量很低，對機(jī)械設(shè)備和管道內(nèi)表面腐蝕較小。

航油管道主要用于為各軍用民用機(jī)場提供燃料和油庫儲(chǔ)能，伴隨全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展，各國對航油燃料需求量的增加也催生了航油配套基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，尤其是航油輸送管道的新增。航油輸送管道分為庫站內(nèi)工藝管道、機(jī)場機(jī)坪內(nèi)油管和庫站間輸油管道。以上海虹橋機(jī)場為例，目前機(jī)場共有2條航油輸送管道，一條為龍虹2號(hào)航油輸送管道，另一條是新建航油輸送管道，管道主體全長約51 km。

1 航油管道施工流程

航油管道施工流程，如圖1所示。

圖1 航油管道施工流程

2 航油管道施工與傳統(tǒng)燃?xì)夤艿朗┕Ρ?/h2>

航油管道施工與傳統(tǒng)燃?xì)夤艿朗┕は啾?，二者同屬于管線施工范疇，參照設(shè)計(jì)與施工標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范大致相同，根本區(qū)別則在于輸送介質(zhì)不同，對管道的要求有所區(qū)別。

航油管道通常為中高壓管道，出于安全性考慮，選用鋼管作為輸送管道，不使用PE管和鑄鐵管。防腐使用加強(qiáng)級(jí)外防腐，庫區(qū)、機(jī)坪供油管道還設(shè)置內(nèi)防腐，即在管道的內(nèi)壁使用經(jīng)技術(shù)鑒定合格、符合航空燃料要求的涂料。根據(jù)規(guī)范，航油管道的閥門推薦采用全焊接閥體結(jié)構(gòu)，而傳統(tǒng)燃?xì)夤艿郎铣附娱y體外，城鎮(zhèn)燃?xì)舛鄶?shù)采用的還是法蘭接口的閥體結(jié)構(gòu)。另一方面，因?yàn)閴毫υ囼?yàn)的壓力較大，所以使用潔凈水作為試驗(yàn)介質(zhì)，不使用空氣或其他惰性氣體。

航油管道在新老管連接前，需要對老管道內(nèi)的余油進(jìn)行回收，燃?xì)夤艿劳欠趴栈蛘呷紵派ⅲ贿B接結(jié)束后，需要對新管道進(jìn)行管道清洗和浸潤，燃?xì)夤艿绖t是通氣放散。目的都是保證輸送介質(zhì)的潔凈安全，但介質(zhì)不同，在實(shí)施方法上還是有所區(qū)別的。

航油管道施工與傳統(tǒng)燃?xì)夤艿朗┕Ρ热绫?1所示。

表1 航油管道施工與傳統(tǒng)燃?xì)夤艿朗┕Ρ?/p>

3 工程實(shí)例

3.1 工程概況

某航油管道搬遷工程，從上海市浦東新區(qū)張楊北路某處既有閥門井開始全長約310 m，沿著張楊北路向南經(jīng)過某道路一直到原有航油管道。整個(gè)航油管遷移全長310 m，采用開挖式鋼筋混凝土管溝進(jìn)行管道保護(hù)，管道底部與兩側(cè)均為現(xiàn)澆鋼筋混凝土，頂部為預(yù)制鋼筋混凝土蓋板。管材為 20#鋼熱軋無縫鋼管，制管標(biāo)準(zhǔn)參照GB/T 8163－2018《輸送流體用無縫鋼管》，規(guī)格型號(hào)為D219×10 mm，采用加強(qiáng)級(jí)3PE外防腐，輸送溫度為常溫，輸送介質(zhì)為航油。管道焊接采用手工焊下向焊焊接工藝，纖維素型下向焊焊條 E6010打底，低氫型焊條E7018填充蓋面。

本工程的設(shè)計(jì)壓力為1.6 MPa，管道強(qiáng)度試驗(yàn)介質(zhì)為潔凈水，強(qiáng)度試驗(yàn)壓力為1.5倍的設(shè)計(jì)壓力，穩(wěn)壓時(shí)間持續(xù) 4 h，管道無變形、無泄漏為合格。強(qiáng)度試驗(yàn)合格后，將壓力降低至設(shè)計(jì)壓力，進(jìn)行管道嚴(yán)密性試驗(yàn)，持續(xù)試驗(yàn)時(shí)間為24 h，壓力下降不大于試驗(yàn)壓力的1%，且不大于0.1 MPa，則判定壓力試驗(yàn)合格。

本工程航油管道采用全包圍鋼筋混凝土管溝的管道保護(hù)措施，溝槽開挖后，需先進(jìn)行底層及兩側(cè)的現(xiàn)澆鋼筋混凝土管溝施工，鋼筋預(yù)制成型，現(xiàn)場綁扎完成后立模板澆筑混凝土，待管溝混凝土硬化后，經(jīng)質(zhì)量驗(yàn)收合格，才能將提前在溝邊預(yù)制好的航油管道落入管溝內(nèi)。落管完成，滿溝敷設(shè)黃沙，在管溝上部覆蓋預(yù)制鋼筋混凝土蓋板，實(shí)現(xiàn)對管道的全包圍保護(hù)，并在蓋板以上30 cm敷設(shè)警示帶。

3.2 管道鑲接

航油管道的鑲接過程與傳統(tǒng)燃?xì)夤艿赖墓ば蛴休^大差異。本次鑲接共有南北端各1個(gè)鑲接點(diǎn)。北側(cè)鑲接點(diǎn)處有閥門1只，采用關(guān)閉閥門，切斷老管道，新老管對接的方式；南側(cè)鑲接點(diǎn)處無閥門，采用封堵工藝，再斷管鑲接。鑲接示意見圖2。

圖2 鑲接示意

(1)經(jīng)由管理單位確認(rèn)，關(guān)閉①號(hào)原航油管閥門。

(2)在②號(hào)鑲接點(diǎn)東側(cè)實(shí)施完成封堵作業(yè)。

(3)封堵施工完成后，在②號(hào)鑲接點(diǎn)已廢除航油管道兩側(cè)實(shí)施封閉式打眼工藝。在廢除管段上開具2個(gè)DN100的抽油孔，并設(shè)置DN100球閥，以利于開關(guān)不同抽油孔，用于回收廢除管段內(nèi)的余料。首先，打開水平方向的球閥泄壓，在垂直開孔位置用抽油設(shè)備將原航油管中余油抽出。此措施無法將余油完全抽出，因此，隨后利用①號(hào)鑲接點(diǎn)北側(cè)閥門旁的DN80排污閥，通過快速接頭往管道內(nèi)通入空氣，以實(shí)現(xiàn)推動(dòng)余油到達(dá)余油回收點(diǎn)的目的。

通過該措施能回收約80%的余料，仍有部分余油因?yàn)樵艿赖母叩吐洳睿瑫?huì)存在部分殘留的情況，仍然會(huì)有安全隱患。此時(shí)再通過排污閥向管道內(nèi)注入潔凈水，利用水來推動(dòng)余油，以此實(shí)現(xiàn)余油的完全回收和清洗管道的目的，同時(shí)也提高了管道動(dòng)火作業(yè)的安全性。余油通過專門油罐車運(yùn)輸至指定地點(diǎn)，通過油水分離等措施，實(shí)現(xiàn)二次利用。

(4)余油回收完畢，兩處鑲接點(diǎn)用爬刀斷管，并在斷管點(diǎn)下部設(shè)置余料接收桶，以防油料泄漏，造成污染。用專門吸油氈擦拭兩處鑲接點(diǎn)管道內(nèi)表面，再用高壓水槍沖洗，確保鑲接焊口處干凈無污。焊接作業(yè)開始，連續(xù)對鑲接點(diǎn)進(jìn)行可燃?xì)怏w監(jiān)測，確保施工過程安全可控，直至焊接作業(yè)和焊口防腐作業(yè)完成。

(5)待兩處鑲接點(diǎn)作業(yè)完成后，需要對新設(shè)管道、新進(jìn)管道浸潤與沖洗。利用①號(hào)閥門處排污閥作為油料進(jìn)口，②號(hào)鑲接點(diǎn)處封堵設(shè)備的平衡孔作為油料出口，對新設(shè)管道進(jìn)行通油，先浸潤后沖洗，管道浸潤時(shí)間不少于96 h，按照至少3倍以上管路容量的油料量來完成管道沖洗，直至出口處油品取樣化驗(yàn)合格，新設(shè)管道才能投入使用。

(6)廢除管段一端采用管帽密封，另一端采用帶孔法蘭密封，通過端孔向廢除管段內(nèi)填充潔凈水，以此保證埋地期間管段安全性，直至廢除管段開挖取出。

4 結(jié)語

通過對航油管道施工工序的介紹以及與傳統(tǒng)燃?xì)夤艿朗┕さ膶Ρ龋芍咴谡w施工流程上大致相同，只是因輸送介質(zhì)不同導(dǎo)致在個(gè)別工序的做法上有所區(qū)別，如管道的保護(hù)措施、廢除管段內(nèi)余料回收、新設(shè)管道的浸潤沖洗。通過對航油管道施工過程的梳理，強(qiáng)化了管線施工的技術(shù)儲(chǔ)備與設(shè)備儲(chǔ)備，在一定程度上提高了管線施工管理水平。