长距离输送管道工程知识讲解及计算实例

长距离输送管道
第一节长距离输送管道的界定及施工程序
一、长距离油气输送管道的界定：
1、长距离输油管道：将原油从油田区域内输送到油田区域外，中间需经过加热、加压才能完成原油输送的管线。

2、长距离输气管道：将天然气从管线首站输送到城市或工矿企业一级调压计量站的管线。

该类管道长度均超过25km。

由于距离长、管径大，无论是在平原、丘陵或山区敷设，有时还要穿跨越河流、山谷，穿越公路和铁路，因而施工比较复杂。

3、《长距离输送管道工程》定额的适用范围：
(1)位于厂矿、油田(区域边界线以外)、气田(天然气处理厂、输气首站以外)、油库所属区域以外，且距离在25km以上的输油、输气管道。

(2)自水源地至厂矿(城市)第一个储水池之间10km以上钢质输水管道，自煤气制气厂至城市第一个配气站10km以上的煤气输送管道。

(3)河流、公路、铁路、光缆、电缆和其他障碍物的穿跨越工程。

(4)位于油气田区域内，管径>529mm的油、气、水输送管道。

中石油管道局是国家计委规定的，进行长距离输送管道工程施工的专业化队伍。

目前，各油田的建设队伍也在投标，相继加入到长输管道的施工中，比如：西气东输工程等。

利用长距离输送管道来输送油和气，是一种即经济又合理的输送方式。

与其他运输方式相比，不仅运输量大，而且成本低。

例如：建设一条管径为Φ720mm 的输油管道，年输送原油2000万吨，相当于利用油槽车在一条单轨铁路上的年运输量；从经济效益上看，与新建铁路的建设相比可减少一半，工期可减少三分之一，且输油效率高，输油管理成本低，竣工后的管道几乎很少占有土地，因此，长距离管道已成为石油和天然气的主要输送途径。

二、长距离输送管道工程施工：
长距离管道施工基本工序：
1、线路交桩：交桩前建设单位和设计单位共同将线路走向向对方政府及有关部门汇报，取得同意；同时施工单位在交桩前应充分熟悉图纸及有关图纸。

线路交桩是在设计人员完成详细勘察阶段，其成果已得到建设单位认可，设计人员向施工单位进行交桩。

交桩工作应在两个月进行。

施工单位应做好相应的原始记录，达到指导放线和施工的目的。

2、测量放线：
测量放线是由施工单位自行组织完成。

依据放线区段完整的施工图和交桩记录及认定文件。

测量放线时应注意以下几个问题：
(1)施工单位应对线路定测资料、线路平面图和断面图进行详细审核与现场校对。

放线的基准点为设计单位设置的线路控制桩和沿线路设置的临时桩、永久性水准基标及与水准基标相联系的固定水准基标。

(2)在控制桩测量放线验收合格后，施工单位根据控制桩测定管道中心线，并在控制桩中间按照图纸要求设置纵向变坡桩、变壁厚桩、穿越标志桩、百米桩、曲线加密桩。

纵向变坡桩：当纵向转角大于20时应设置纵向变坡桩，并注明角度、曲率
半径、切线长度和外矢距。

变壁厚桩：大于国产的螺纹管、进口直缝管的钢管变壁厚的各分界点处，应加设变壁厚桩。

穿越标志桩：在各种穿越的起、止点处设置穿越标志桩。

百米桩：线路直线管段每10米设置一个百米桩。

曲线加密桩：当采用弹性弯曲和冷弯弯管处理水平和竖向转角时，应在曲线的起点、中点、终点曲线上设桩，曲线段中间隔<=10m内设置曲线加密桩，并注明角度、曲率半径、切线长度和外矢踞。

各桩均应注明里程、地面高程、管底高程以及挖深。

(3)水平或竖向转角的处理方式依照图纸按以下要求进行：
原则上在没有地面障碍的情况下，30～100采用弹性敷设，曲率半径为750m. 100~450采用冷弯弯管，曲率半径为40DN。

热煨弯头有四种：300、450、600、900，曲率半径为4～6DN，其位置按图纸设置。

壁厚为10.3mm以上的管段不准使用热煨弯头，只能采用弹性敷设和冷弯弯管。

(4)线路中线和施工占地界线示意图4－1－1和表4－1－1：
0.3m 临时占地边界
中心布管侧
平移后桩子 A B
L
图4－1－1
单位：m 表4－1－1
3、施工作业带清理：
(1)修建伴行公路：长输管道施工需要使用大型拖车将做好防腐层的钢管从“铁路货场”或“就地防腐厂”运送到施工现场。

一般经过的路径是国家级公路至施工通道(途经加固过的桥涵和加宽路口的乡村公路)然后到达施工现场(即施工作业带)。

在管线远离公路的戈壁、荒漠、沼泽、山区等地段需要另外修建管道伴行公路。

(2)施工作业带清理：为管线安装作业提供运输条件和安装条件，需修建施工作业带，一般宽度约10～18m之间。

4、管沟开挖：
长距离输送管道施工一般地理条件复杂管沟开挖应根据不同地段采用不同的方法：
一般地段：管沟开挖工序应滞后管子对口组装工序50m为宜。

可以增加机械化施工作业面，充分利用“施工作业带”宽度，使机械化流水作业流畅的进行下去。

比先开挖管沟，机械化作业在管子单侧进行的施工方法相比，工效可以提高40％。

管沟开挖的一般规定：
沟槽底宽按设计图纸计算，如设计图纸未做具体规定时，按下式计算：B＝DN＋K
式中：B 沟槽宽度DN 管道公称直径K 沟底加宽余量
沟底加宽余量表4－1－2
沟下焊弯头、弯管、碰头以及半自动焊焊接处的管沟加宽范围为工作点两头各1米。

管沟边坡比由施工单位在现场做开挖试验确定，具体要求如下：
深度在5m以内沟槽最陡放坡系数表4－1－3
对石方段的管沟可采用爆破方式。

4、钢管的除锈防腐：
长输管线的管子防腐厂的选址，目前我国一般有两种形式，一种是管线附近建“就地防腐厂”；另一种是将防腐厂建在制管厂。

除锈、防腐的计算方法与油气集输管道相同，定额套用第二册相应定额。

5、防腐管运输、布管：
运管(场外运输)：施工单位到“就地防腐厂”或“火车货运站”由桁吊或施工单位自带的16T吊车将已做好防腐涂层的钢管吊装到专业拖管车上，运至施工作业带。

在施工作业带大致每隔400～600m由吊车把钢管从拖管车上卸下堆放。

布管(机械运布管)：用吊管机将已堆放好的防腐管布管，将每根钢管首尾相接，相邻两管口呈锯齿形分开。

运布管定额包括的内容：选管、垫管墩、装管、拖管运输、布管。

根据公称直径不同编制不同定额；基本运距选定300m，另外每增加100m再套用相应定额。

6、防腐管段组装焊接：
长输管道施工管口焊接有多种焊接方法，目前在我国值得推广采用的应是下向焊和手工半自动焊。

它可以与先进的管子内对口器、吊管机等设备相配合，使长距离输送管道施工可以实现机械化流水作业法施工，它与气体保护焊、全自动焊、挤压电阻焊相比，具有使用辅助设备少、故障率低等优点。

钢管组焊定额工作内容包括：找园、修口、洗口、清管、对口、点焊、焊接、机具转移。

7、长输管道干线焊缝无损探伤部位和比例要求：
(1)长输管道线路焊缝的无损探伤应按焊工当天所焊焊道的100％进行超声波探伤，并用5％的射线抽查复验。

(2)长输管道的穿跨越干管段的焊缝必须进行100％的射线探伤检查。

(3)长输管道分段碰头连接的固定焊口，(包括沟上沟下的大死口)必须100％的进行射线探伤检查。

8、管道干线通球扫线试压：
管道干线通球扫线、试压的目的是清扫管腔内的杂物，排出管线的隐患和缺陷，取得较大的安全度，保证管线输油运行的安全。

(1)管线各段的通球扫线：
A、管道干线上水通球所分段落，也是管道干线试压分段。

B、管道干线上水通球扫线分段以线路截断阀、中间站、减压站作为通球扫线段落的分界线。

C、通球扫线由首末站提供水源和动力源。

D、为增强阻水排气的效果，通球扫线使用的环皮碗清管器直径应比管内径大4～5％。

E、根据流量计计算出清管器行走的里程。

(2)干线分段试压：干线完成通球扫线后，即可进入分段强度试压工序。

管段强度试压要求：
A、管线上每一点的压力都不得低于所在点工作压力的1.25倍。

B、强度试压稳压时间为4小时，压降小于1％为合格。

(3)管线严密性压力试验：
进行严密性试验时，管线分段试压后将压力降至所要求的数值，严密性试验稳压24小时，压降小于1％时为合格。

9、管线补口补伤：
防腐补口、补伤和选择管子涂层一样，其选择材料也要遵循同样的原则，补口材料要注意与管子涂层的亲和力，并有可靠的粘结强度。

10、管线下沟回填：
管沟回填的一般要求：
1、管底垫层回填细土粒径应<＝15mm，且10mm~15mm粒径所占重量不
得超过10％，细土应回填至管顶以上0.3m处。

细土可以用原土筛制，也可以从外面取土运进来。

2、管顶0.3m处，置桔红色聚乙烯警告带，警告带宽20mm，厚1mm，
并应连续敷设。

3、细土回填到管顶0.3m后，即可回填原状土。

原状土的粒径<＝200mm。

原状土回填应高出相邻自然地面0.3m。

第二节工程量计算规则
一、土石方工程：
首先了解现场施工的实际情况，土壤及岩石的类别、地下水位标高及排(将)水的方法、挖填土的施工方法及拉运土的运距、岩石的爆破方法及石渣的清运方法、细土的来源及运距。

土石方工程量计算的一般规则：
1、土方体积：均以挖掘前的天然密实体积为准计算。

如遇有必须以天然密实体积折算时，可按下表数值计算。

土方体积折算表
2、人工平整场地是指场地挖、填土方厚度在＋300mm以内找平。

当厚度超过＋300mm以外时，另行计算工程量。

3、挖掘沟槽工程量按下列规定计算：
(1)沟槽土方时指槽底宽3m以内，且沟槽长度大于宽度三倍以上年度土方工程量。

(2)沟槽放坡及加宽余量见第一节。

(3)挖沟槽需加档土板时，其宽度按槽底宽，单面加10cm，双面加20cm计算。

档土板面积按槽垂直支撑面积计算，支档土板后不再计算放坡。

(4)岩石开凿及爆破的工程量计算：
人工凿岩石，按图示尺寸以“立方米”计算，
爆破岩石，按图示尺寸允许超挖量(包括深度、宽度)：次坚石200mm，特坚石150mm，
(5)长输管道管沟回填土一律不扣除管道所占体积。

回填余土就地推平，亦不计算推平余土工程量。

石方段管沟回填细土后的剩余土石方按规定计取土石方外运工程量。

4、辅助项目：
(1)井点降水，区别轻型井点、喷射井点，按不同井管深度的井管安装、拆除，以“根”为计量单位，使用按“套、天”计算。

井点套组成：轻型井点50根一套，喷射井点30根一套。

使用天应以每昼夜24小时为一天。

(2)围堰助岛，区别不同材料和回填方式按“100m3”为计量单位计算。

二、防腐管段安装：
1、管段现场防腐、保温：
(1)管道现场硬质聚氨脂保温，区分管径和保温层厚度，按设计要求的长度，以“立方米”为计量单位。

(2)管道现场人工沥青防腐，区分防腐等级和管径，按管线的设计长度以“平方米”为计量单位。

(3)管件现场防腐，不单独编制定额，按施工图纸计算出管件总长度后折算为补口长度，套用同种防腐材料的补口补伤定额。

计算单位为“千米”。

若冷弯管为防腐管煨制，则不再计算冷弯管防腐工程量。

2、测量放线：按施工图设计的线路全长，分平原和山区，以“千米”为计量单位。

3、机械运布管：
(1)机械运布管指把防腐管段自工地堆放地点运至管沟沟边一侧组装位置(包括装管、倒运管、卸管和布管)，按不同管径以“千米”为计量单位。

计算公式如下：
机械运布管长度＝[设计线路全长－需人力抬管运输的长度－站(场)长度]×(1＋管材损耗率)
(2)机械运布管超运距管段工程量，按超运距运输的管材实际长度分别超运距距离，以“千米”为计量单位计算。

(3)人工抬管运布管，另按有关规定执行。

4、防腐管段组装焊接：
(1)防腐管段组装焊接，区分沟上组装和沟下组装，按不同管径、壁厚分别计算，以“千米”为计量单位。

防腐管段安装长度为设计线路全长扣除站(场)长度、穿跨越长度、冷弯管长度、及弯头长度，但线路管道中的其他管件和阀件所占的长度一律不扣除。

公式如下：
防腐管段组装焊接长度＝设计线路全长－站(场)长度－穿跨越长度－冷弯管长度－弯头长度
5、管件安装：
(1)管件安装，依据线路施工图设计，按不同的管径和壁厚，以“10个”为计量单位计算。

(2)冷弯管预制，不分角度，曲率半径，按不同的管径和壁厚，以“10个”为计量单位计算。

(3)冷弯管安装执行管件子目。

6、管线补口补伤，区分补口补伤种类、级别，以“千米”为计量单位计算。

补口补伤工程量按管线设计全长扣除站(场)长度计算。

7、管段下沟：管段下沟工程量按设计线路长度扣除站(场)长度和穿跨越长度计算。

8、线路与站(场)的划分：以进站(场)的第一阀井为界；如无阀井则以站(场)的围墙为界。

三、管道试压及清管：
1、管线试压：
(1)管线分段试压，区分工作压力，以“千米”为计量单位计算。

试压工
程量为设计全长扣除站(场)长度。

(2)管线站间试水压，以“30千米/次”为计量单位。

站间距若超过或不足30千米时，按每增减10千米计算。

管线站间试压工程量等于站间管线设计长度。

(3)穿跨越管段试水压，不分管段长度，区分不同管径，以“次”为计量单位。

(4)管段空气试压，区分工作压力和管径，以“千米”为计量单位计算，试压工程量为设计全长扣除站(场)长度。

2、管线清管：
(1)管线分段空气通球清管，按分段试压的长度，以“千米”为计量单位计算。

若设计要求多次清管，清管工程量按分段试压长度乘以清管次数计算。

(2)管线水通球清管，按管线线路长度，以“千米”为计量单位计算。

若设计要求多次清管，计算方法同上。

(3)收发球筒制作、安装、拆除，以“次”为计量单位计算。

四、线路土建工程：
1、水下管道稳管：
(1)人工撒抛卵石回填，分别枯水位及河宽计算，以“100米”为计量单位。

(2)铁丝石笼稳管，分别石笼制作及装船和起重船抛石笼、人工抛石笼，按施工组织设计选用的方法，以“10个”为计量单位计算。

(3)装配式、马鞍形混凝土加重块稳管，按设计图示体积计算，以“10立方米”为计量单位计算。

(4)混凝土连续覆盖层，按设计图示计算，以“10立方米”为计量单位。

(5)管沟现浇混凝土稳管，按设计图示或设计说明的要求计算，以“10立方米”为计量单位计算。

(6)复壁管注水泥浆稳管，按设计的复壁管环形空间体积计算，以“10立方米”为计量单位。

2、其他土建工程：
(1)固定墩：钢配件按钢材净重，以“100千克”为计量单位计算。

混凝土按设计图示尺寸和个数，分钢筋混凝土和混凝土，以“10立方米”为计量单位计算。

(2)线路标志桩、测试桩
混凝土标志桩、测试桩及金属桩、玻璃钢桩基座预制，按设计图示体积乘以个数，按“立方米”为计量单位计算。

标志桩、测试桩安装，区别桩体材料和体积，以“个”为计量单位计算。

3、钢筋及铁件制作，应按施工图规定计算，钢筋接头用量并入钢筋净用量内计算，以“吨”为计量单位。

五、附属项目：
1、管口预热：
(1)管口预热按需进行预热的防腐管段组装焊接工程量，以“千米”为计量单位计算。

(2)管件安装焊口预热，按需进行预热的管件个数折算为管线长度，并入管线焊接焊口预热工程量中计算，折算系数为0.22千米/10个.
2、管口对接焊缝无损探伤检测：
(1)管线对接环焊缝普通X射线机探伤工程量以照片数量“10张”为计量单位计算，其计算公式为：
管道对接焊缝X射线透视拍片张数＝管道各类地区探伤百分比×焊口数量×每道焊口拍片张数。

(2)管线X射线爬行器和管线超声波探伤工程量，区分不同管径，按管道对接环焊缝数量计算，以“10个口”为计量单位计算。

(3)管线对接环焊缝含量取得表：
单独施工的管线穿跨越工程增加2道连头环缝。

(4)管道焊缝探伤比例：应按设计规定比例计算，如设计无规定，按以下规定计算。

超声波探伤100％。

X射线拍片：
A、输气管道一级地区一般线路段和输油管道一般线路段5％
B、输气管道二级地区一般线路段10％
C、输气管道三级地区一般线路段15％
D、输气管道四级地区一般线路段20％
E、穿跨越管段100％
F、管线连头碰死口处的焊口100％
3、管段场外运输：
(1)防腐管段场外运输(基段80km)，指管段自防腐管段集中堆放点至沿线施工工地堆管点的运输和装卸。

防腐管段集中堆放点至管线的平均运距根据不同情况有以下两种计算方法：
管线有伴行公路时管段的平均运距按下式计算：管段平均运距＝防腐管段集中堆放点至管线起点的实际运距＋管线全长/2
管线没有伴行公路时，按防腐管段临时堆放点至各沿线堆放点的平均运距计算。

(2)防腐管段运输工程量同管线组装焊接的主材费一致，以“千米”为计量单位，计算公式如下：
防腐管段运输工程量＝[管线设计线路全长－冷弯管长度－站(场)长度]×(1＋管材损耗率)
(3)管线冷弯管运输工程量按线路工程施工图设计的冷弯管数量，以“个”为计量单位计算。

(4)冷弯管运输定额适用于其他各种管件运输，管件运输工程量按设计数量以“个”为计量单位计算。

4、线路阀门安装：按线路阀门的连接方式，分为法兰连接和焊接两种，按设计图纸以“个”为计量单位计算。

5、地锚埋设：按穿跨越工程定额中确定的数量或施工组织措施确定需埋设的数量，以“个”为计量单位计算。

6、焊接保护棚、爬犁、爬犁房制作，按管道线路摊销数量，同“个”为计量单位计算。

第三节实例
长输管道安装工程工程量计算实例：
××输油管道Φ711×8，××段，全长12.879km，其中线路段长12.199km，冷弯管3根，弯头8个。

穿越602.36m,
冷弯管11m/根，弯头5.58m/个。

工程量计算及定额的套用见下表：
另外还有固定墩、测试桩、标志桩等，未计。