油气长输管线建设中非开挖技术的应用分析

2019-09-10 07:22王晓江
石油研究 2019年12期
关键词:长输顶管孔洞

王晓江

摘要:油气长输管线建设的过程中,施工技术在不断的改进和创新。从传统的开挖施工技术逐渐发展到非开挖施工技术。文章分析非开挖施工技术在油气长输管线建设的作用,并有针对性的提出技术改进措施。

0 引言

近些年来,油气长输管线建设工作的不断进行,对推动国家经济发展也提供很大的帮助。非开挖技术在油气长输管线建设中的应用,可有效避免传统开挖对环境的破坏,同时也能够减少工作量,而且非开挖施工技术并不会造成管道上部土壤扰动,可有效避免管道使用过程中出现变形的情况,在未来长输管线建设中具有较高的推广价值。以下本文则主要对油气长输管线建设中的非开挖技术应用进行分析

1 非开挖技术概述

所谓非开挖技术,主要是在施工中与传统长输管线建设相比,并不需要开挖施工,可以从公路、铁路、建筑甚至是河流湖泊底下穿过,可保证管道上部分的土层不会出现扰动,可有效避免地上建筑以及管道出现变形的情况,降低了对周围环境的影响,同时也避免了管道使用过程中出现变形的现象,延长管道的使用寿命[1]。非开挖施工技术是一种较为环保的施工方法,将其应用到油气长输管线建设中具有较为明显的施工优势。当然,非开挖施工技术在具体应用的过程中还是具有一定优缺点的,其优点是在技术实施的过程中可以减少路面的开挖,与传统开挖施工技术相比有效减少了施工的工作量,缩短了施工工期的同时也降低了施工成本,更减少了周围环境的影响。而非开挖施工技术实施主要的缺点就是施工中的造价比较高,在利用非开挖技术实施中,需要有着高额资金作为支撑,才能保证油气长输管线建设非开挖技术的顺利实施。而且,从长期使用的角度上分析,一旦采用非开挖施工的管道在发生断裂的情况下,其维护以及维修也将带来极大的难度,这些缺点都是未来非开挖施工技术施工中必须要考虑的,也是未来施工技术实施重点改革和创新的关键点。

2.非开挖技术在管道建设中的应用

2.1 铺设新管线技术

铺设新管线是长输管道建设中的一个重要环节,接下来笔者将简要谈谈非开挖技术是怎样应用到建设过程中的。事实上,在长输管道建设中可以采用导向钻进铺管法、螺旋钻进铺管法、定向钻进铺管法、推挤顶进铺管法等方法进行新管线的铺设,从而达到“非开挖”的效果。但是值得一提的是,在进行选择时一定要结合工程的具体情况,如施工区域的地质环境,土壤结构和其周围的建筑物等因素进行综合的研究选择,只有这样才能因地制宜,选择最为合适的方法,得到最佳的施工效果。如在一些复杂的地质和流沙底层进行线路铺设时,可以适当的选择顶管法,这种方法就可以在一定程度上有效地减小施工的难度。

2.2 水平定向钻穿越施工

在应用非开挖技术进行长输管道建设时,不可避免的会遇到水平定向施工,而其作为施工中的一个重难点,常常困扰很多人,接下来笔者将就这一问题进行说明。在水平定向施工中,需要注意以下的事项:首先就是要设置管道施工的水平向结合预先计算出的合适角度钻进的孔,也就是所谓的导向孔。导向孔计算的合理与否,直接影响到水平定向施工的效果。现阶段,石油石化行业在进行导向孔走向的计算时,通常需要从斜线段和弧线两方面进行考虑和分析,只有这样计算的结果才比较精确。其次则是对该导向孔进行方向调整,这一操作步骤通常是由安装在管道施工钻头后控制器单元完成的。其所能起到的功能就是扩大由导向孔完成的孔洞至施工所需孔洞的直径大小,从而为下一步安装管道打下基础,方便接下来的施工。接着则是正式进行孔洞的扩充工作了,现阶段的操作流程如下:在管道孔洞钻机的对面目的地配置扩孔器,为扩孔工作准备好相关的仪器,接下来进行扩孔器与钻杆的安装,开动钻机使其旋转,与此同时将其拖回到导向孔之中,这样就可以有效的实现孔径的扩充了。最后在这些操作流程完成之后则可以将管道回拖到钻出的孔洞之中。并且将钻杆配置在扩孔器的一头,钻杆的另外一头则以接口与管道相连接。这样可以使管道更好的被固定,从而有效的避免其因为扩孔器的旋转而移位的情况的发生。值得一提的是,在进行扩充的同时要密切关注施工环境的变化,从而有效的避免塌方或者泥土塌陷情况的发生。例如:中缅管道柳江定向钻穿越工程位于广西柳州市柳江县,该地区为喀斯特地貌区,地下潜存有溶洞、暗河等,在施工时,要充分考虑岩溶地区的施工工艺,并密切关注泥浆、压力、扭矩、时间等重要参数,及时改进钻进工艺。

2.3 顶管穿越施工

所谓的顶管施工指的是通过顶进的力量实现管道的铺设。在进行顶管施工的同时,应该同时做到对于管道的部署,只有这样才能有效的提高施工效率和效果。现阶段较为常用的顶管施工技术是泥水平衡顶进的施工方式。其步骤如下:将工作井封门去除,掘进机的机头顶进,同时注入大量泥浆以平衡压力差。在使用时应注意避免挖掘速度过大,否则会使机头发生旋转,为事故的发生埋下隐患。此外还应该采用循序渐进的方法防止内外压力差和跑浆情况的发生。例如:中缅管道钦防支线南北高速顶管穿越工程,该处上部是流沙,下部是坚硬石头,无法爆破,塌方严重。因此,要结合现场实际情况,随时改进顶管穿越工艺

结束语

综上所述,在油气长输管线建设的过程中,非开挖施工技术起到关键点作用,相比于传统长输管线施工技术,非开挖技术不仅减少了大量的施工量,同时也不会造成管道上部土质扰动,保证土质结构不发生变化,可有效避免管道在使用过程中出现变形的现象。

参考文献:

[1]栗金海.浅谈非开挖技术在长输管道建设中的应用[J].建筑工程技术与设计,2014,(18):1410-1410.

[2]张伟.油气长输管线建设中非开挖技术的应用分析[J].化工管理,2019(28):198-199.

[3]崔凱.非开挖技术在油气长输管线建设中的应用与实践[J].化工设计通讯,2019,45(03):23.

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