伊拉克油田水處理項目玻璃鋼管道的施工流程

孫志向(中海油石化工程有限公司，山東 青島 266000)

0 引言

伊拉克地區(qū)油田多為鹽堿地，油田采出水含鹽量高，腐蝕性強(qiáng)。輸送油田采出水的埋地管道多采用耐腐蝕和抗沖刷的玻璃鋼管。隨著國內(nèi)工程公司在海外項目的擴(kuò)展，玻璃鋼管的需求量也日益增多，對玻璃鋼管管道的施工工藝要求也逐步提高。伊拉克每年的11 月到次年的4 月為雨季，周期較長，玻璃鋼管道施工面臨地基沉降、粘接不牢固等諸多問題，必須嚴(yán)格控制施工質(zhì)量。

1 玻璃鋼管道預(yù)制、安裝流程

玻璃鋼管道預(yù)制、安裝[1-2]流程如圖1 所示。

圖1 玻璃鋼管道預(yù)制、安裝流程圖

2 材料的領(lǐng)取、運(yùn)輸及儲存

(1)材料領(lǐng)取時，應(yīng)根據(jù)圖紙、管段標(biāo)識號進(jìn)行核對，確保管道與圖紙設(shè)計相符，外觀檢查合格方可領(lǐng)取。(2)管道安裝前須將已預(yù)制的管段、管道附件等運(yùn)至現(xiàn)場規(guī)定的施工區(qū)域。材料運(yùn)輸時進(jìn)行封車，確保運(yùn)輸過程中材料的安全。(3)玻璃鋼管道放置在地面時，應(yīng)選擇較平坦的區(qū)域，不能有石塊和容易引起管材損壞的尖銳雜物等。玻璃鋼管道的存放地應(yīng)遠(yuǎn)離明火等高溫?zé)嵩础?4)管道吊裝可參照吊裝通用施工方案，吊裝時應(yīng)采用平衡點吊裝法。在搬運(yùn)或裝卸單根管道時，應(yīng)采用吊帶進(jìn)行吊裝，不應(yīng)采用鏈條或鋼絲繩來搬運(yùn)或裝卸玻璃鋼管道。任何時候都不允許用一根繩子貫穿其兩端或者鉤子鉤住兩端來裝卸管道。

3 定位放線

為保證后續(xù)管道的安裝對中精度，應(yīng)根據(jù)圖紙坐標(biāo)放線確定各條管線的位置，同時控制管線中心標(biāo)高，并應(yīng)考慮管徑大小及管線間隙對施工的影響。

4 地下設(shè)施勘探、管溝開挖

(1)開挖之前，需對地下設(shè)施進(jìn)行勘測。在確認(rèn)地下有輸油管線和電纜設(shè)施時，采用人工開挖；其他地方可以采用挖掘機(jī)開挖，管溝開挖深度按照圖紙設(shè)計標(biāo)高要求進(jìn)行。(2)為防止塌方，挖出的土方必須離管溝邊緣1.5 m 以上的距離。開挖超過1.5 m深度需要硬防護(hù)，并設(shè)置安全通道。管溝開挖應(yīng)有足夠的寬度，以便于玻璃鋼管道敷設(shè)、接口粘接施工和回填壓實。(3)在管溝溝底夯實之后再鋪設(shè)墊層(管床)。墊層可選用礫石或碎石，厚度為100～150 mm。建成的墊層應(yīng)平整，且應(yīng)夯實到90%葡氏密度，能為管道提供長期穩(wěn)定的支撐。

5 管道預(yù)制

玻璃鋼管道預(yù)制一般在車間內(nèi)完成，粘接口主要為管子與承插管件的承插膠接。(1)管道進(jìn)行管段預(yù)制時，需要對管道軸測圖進(jìn)行二次設(shè)計。將管道粘接口分為預(yù)制口和現(xiàn)場口，并編號。劃分時需要充分考慮現(xiàn)場粘接口位置。(2)管道預(yù)制嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙進(jìn)行，如遇到設(shè)計圖紙與現(xiàn)場實際情況不符時，應(yīng)通過工程聯(lián)系單供設(shè)計確認(rèn)，未經(jīng)設(shè)計許可不得隨意修改。(3)在管子需切割的位置標(biāo)記好切割線，如截斷切割線、與切孔相連的貫通線，使用帶切割片的角向磨光機(jī)沿切割線的位置切割管道或開孔。切口應(yīng)平整，切割尺寸偏差不應(yīng)超過±2 mm。(4)造錐：對于承插膠接的管子接頭，需用電動造錐機(jī)對管端進(jìn)行打磨，控制管端外錐的錐度在0.060～0.065 之間。(5)組對：調(diào)平并對中將要連接的管子插口和管件承口，兩管之間留下30～50 cm 的距離，以便清理檢查。(6)粘接：用120#砂紙對管道的承口和插口進(jìn)行表面打毛，并用毛刷將管壁打磨面的粉塵清掃干凈。將粘結(jié)劑涂抹于承口和插口的表面，涂抹厚度應(yīng)均勻，厚度不小于0.2 mm。將管道插口緩慢插入承口，并快速的將管件找直找正。(7)固化：保持兩管在同一直線上，并用手拉葫蘆或緊繩器對稱上緊。粘接劑的固化時間長短取決于粘結(jié)劑類型與環(huán)境溫度，伊拉克當(dāng)?shù)叵募練鉁剌^高，粘結(jié)劑固化速度較快，容易開裂。因此，固化過程應(yīng)避免陽光的直射，可選擇在氣溫逐漸上升或者下降的情況下涂抹粘結(jié)劑。(8)承插粘接完成后，應(yīng)在接口處填充粘接劑，使其平緩過度，保證粘接效果。(9)管道預(yù)制完成后，應(yīng)及時封堵管口，保證管道的清潔度。

6 管道安裝

玻璃鋼管道現(xiàn)場安裝的粘接口主要為管子之間的對接包纏連接。(1)管線應(yīng)布置在圖紙規(guī)定的坐標(biāo)位置上，并應(yīng)考慮與后續(xù)管線中間接口的對中精度，避免管件的局部調(diào)整及強(qiáng)行組對。(2)在道路下敷設(shè)的管道，應(yīng)設(shè)置鋼制套管進(jìn)行防護(hù)。套管規(guī)格按照圖紙要求，長度為道路寬度加1 m(特殊情況長度可調(diào)整)。(3)坡口制備：對于管道對接的接頭，將管端500 mm 范圍內(nèi)的管道表面樹脂層打磨掉，露出內(nèi)襯層(1.5～2 mm)，使表面變得粗糙。對管道的端面進(jìn)行坡口加工，坡口厚度控制在3 mm，在110 mm 范圍內(nèi)進(jìn)行斜面加工，并用毛刷將管壁打磨面的粉塵清掃干凈。(4)組對：將兩對接頭調(diào)平對中，使兩根管子之間的縫隙盡可能地小，并用水平儀檢查管線的水平度，以及軸線的同心度是否滿足要求。(5)配膠：樹脂膠和固化劑混合，通常混合比例為7:1(質(zhì)量比)，凝膠時間一般為25～40 min，整個粘接工序完成后30～60 min 固化為宜?，F(xiàn)場實際操作時可根據(jù)實驗確認(rèn)混合比例。(6)封口：在接頭的周圍刷上配制好的樹脂膠，均勻地鋪滿一層表面氈，用浸過膠的長紗纏滿整個對接縫；然后，將整個搭接面鋪滿兩層短切氈。整個封口過程需使用毛刷和輥輪，使短切氈浸潤充分，平整且無氣泡或皺紋。(7)包纏增強(qiáng)：封口固化之后，應(yīng)首先檢查其質(zhì)量，確認(rèn)有無裂紋或氣泡等缺陷。如有，則需打磨修復(fù)。使用角向磨光機(jī)打毛對接面，將整個對接面刷上配制好的樹脂膠。按照要求的鋪層順序和搭接寬度鋪放短切氈，纏繞玻璃布。每纏一層，用毛刷蘸上樹脂膠，使之浸透，用輥輪滾壓，趕盡氣泡并抹平，不得留有皺紋、未浸潤等不良情況。糊制時，對接口兩邊應(yīng)平整。

7 管溝回填

管區(qū)回填材料的選擇、回填工序及夯實質(zhì)量，對管道徑向撓曲度的控制是非常關(guān)鍵的，對管線的平穩(wěn)運(yùn)行也是至關(guān)重要的。(1)礫石、碎石和砂子都是管區(qū)回填較好的材料。如果使用原土實施管區(qū)回填，必須認(rèn)真撿出其中的有機(jī)物雜質(zhì)、大直徑的石頭或土塊及其他有害材料。(2)管溝回填應(yīng)將管道連接后馬上進(jìn)行，因伊拉克當(dāng)?shù)販夭畲?，熱脹冷縮極易引起管道變形，如果數(shù)根管道的變化積累到一個接頭上，就可能導(dǎo)致接頭的密封性不足。如果部分管道裝入管溝且無法及時回填，每根管道的中間段應(yīng)回填至管道頂部以減小接頭處的位移量。(3)管床與管底區(qū)域的拱腰處應(yīng)優(yōu)先回填。管道應(yīng)分層回填和夯實，并在其兩側(cè)同時進(jìn)行，如圖2 所示。當(dāng)回填到管道起拱線以上時，夯實應(yīng)從管溝兩側(cè)逐漸向管道靠近，以避免外部夯擊載荷對管道產(chǎn)生破壞。

圖2 玻璃鋼管道分層回填示意圖

8 雨季施工經(jīng)常出現(xiàn)的問題及質(zhì)量控制措施

(1)靠近設(shè)備基礎(chǔ)周圍的玻璃鋼管道大部分埋于回填土中，管道伸出地面后直接與設(shè)備口連接?；靥钔劣昙境两低容^嚴(yán)重，可能造成玻璃鋼管道沉降遠(yuǎn)大于設(shè)備基礎(chǔ)沉降，導(dǎo)致玻璃鋼管應(yīng)力失控，粘接口開裂等質(zhì)量問題。應(yīng)采取以下質(zhì)量控制措施：整個玻璃鋼管道底部用細(xì)砂填充，管床與管底區(qū)域的拱腰處回填須十分注意，可使用木方搗實管底下部的細(xì)砂，整個填充過程不得將管道吊起。砂子難以夯實，每次回填高度應(yīng)控制在150 mm 以內(nèi)，澆水密實細(xì)砂。管頂以上300 mm 范圍內(nèi)選用細(xì)砂分層回填，澆水壓實。細(xì)砂層以上的覆土層可根據(jù)壓實機(jī)械的重量和壓實形式(夯實或振動)分層壓實。粘接口上方區(qū)域硬化地面布鋼筋網(wǎng)片。硬化地面與出地面管道間使用柔性材料密封防水。(2)雨季空氣濕度大，影響玻璃鋼管道的粘接強(qiáng)度，管道試壓時容易出現(xiàn)粘接口崩裂的問題。應(yīng)采取以下質(zhì)量控制措施：管道預(yù)制需在廠房或現(xiàn)場搭設(shè)的廠棚內(nèi)進(jìn)行，安裝現(xiàn)場放置濕度計，隨時監(jiān)測空氣濕度，雨天或濕度較大時禁止施工。埋地管道在下管之前，溝床應(yīng)平整壓實，確保管道的撓曲度在允許范圍內(nèi)。已經(jīng)粘接好的管道要及時固定和回填保護(hù)，避免踩踏、移動或管道局部震動。盡可能擴(kuò)大施工作業(yè)面，避免管道在不同心的條件下進(jìn)行粘接。接頭保持清潔，避免結(jié)構(gòu)膠內(nèi)混入雜質(zhì)。10 寸及以上的彎頭、三通等管件承插粘接完成后建議手糊補(bǔ)強(qiáng)。管道試壓前，需對法蘭、彎頭、三通等拉緊固定。

9 結(jié)語

玻璃鋼管道施工作為項目實施的關(guān)鍵一環(huán)，其影響因素有諸多方面，如材料到貨計劃、人力、天氣、設(shè)備吊裝和管溝開挖等。對于伊拉克項目，材料和人力的制約尤為突出。這更需要各方齊心協(xié)力、統(tǒng)籌規(guī)劃，將材料梳理、物流跟蹤、圖紙核實、施工計劃和人力資源等方面精心組織，提高勞動效率，確保按時按質(zhì)完成項目任務(wù)。