长输管道双管同沟敷设施工工法.

长输管道双管同沟敷设施工工法

大庆油田建设集团有限责任公司管道工程公司

2006年5月25日

目录

一、前言 (2)

二、工法特点 (2)

三、适用范围 (2)

四、工艺原理 (2)

五、工艺流程及操作特点 (3)

六、材料与设备 (10)

七、质量、安全控制措施 (11)

八、环保措施 (13)

九、效益分析 (14)

十、工程实例 (14)

长输管道双管同沟敷设施工工法

一、前言

西部管道工程为Φ813mm原油管道和Φ559mm成品油管道双管同沟铺设，采用的施工工艺和技术标准与单管铺设有较大的区别，在我国管道建设史上是第一次。这是对技术管理工作前所未有的施工挑战和学习机遇。为了适应新环境、新规范的需要，更是为了今后双管同沟敷设施工的技术运用，研究及总结西部管道工程双管同沟敷设施工技术是非常必要的。

双管同沟敷设的目的和意义：减少作业带征地面积；减少对地表原始地貌破坏面积，减少植被造成碾压和破坏，便于维持当地生态环境；避免二次征地，精简征地过程，利于农田、林地等地貌养生恢复；创造了可观的经济效益和社会效益。

二、工法特点

1.本工法工艺先进，工序衔接紧，工效高，经济实用，操作方便，易于掌握，对周围环境影响减少到最小。

2.合理选择适宜的双管同沟敷设技术方案，施工速度快，质量有保证。

三、适用范围

该工法适用于大管径管道双管同沟敷设的施工，并且满足数字化管道等高技术含量要求的管道施工任务。满足了生产施工的正常、有效运行，便于组织安排不同的施工方案或组合方案来适应不同的地形需要，从而高效率的完成施工任务。

四、工艺原理

经工程技术人员多次研究讨论，认真学习和运用《西部管道焊接工艺规

程》及相关的标准规范和设计要求，并通过对西部管道实践情况的深入总结，在施工过程中，逐步形成沟上组焊吊管下沟及沟下组焊一次成型两种施工工艺。双管敷设沟上组焊就是在管沟上面完成原油、成品油管线焊接，然后再用吊管机下沟，双管敷设沟下组焊就是先将管沟开挖好，然后在管沟内完成原油、成品油管线布管焊接，管道一次就位成型，无需下沟作业程序。

通过实践发现，双管敷设沟上组焊这种施工技术组焊作业方便，等同于传统的沟上组焊，焊接速度快，缺点是吊管下沟时管线挪动次数多，存在一定的安全风险。双管敷设沟下组焊技术省略了下沟工艺，管道直接就位，可直接完成弯管和弯头连接，减少了连头工作量，但缺点是施工设备搬运频繁、焊接速度慢。这两种技术各有利弊，在相对平坦的地方采用双管敷设沟上组焊工艺较为合理，在峡谷、河流穿越、冲沟穿越和山地石方等地段采用双管敷设沟下组焊较为合理。在某些特殊地段，也可以采用沟上沟下交叉混合焊接的方式。

五、工艺流程及操作特点

通过技术论证，并通过施工实践总结，主要采取了如下三套方案：

1.双管敷设沟上组焊

（1）双管敷设沟上平行组焊

在进行双管沟上组焊工艺时，双管沟上组焊按顺序流水组织作业，根据不同情况，先行焊接Φ813mm管道或先行焊接Φ559mm管道，但原则为Φ813mm 管道靠近管沟一侧，这是由两种管道的管径和重量确定的：Φ559mm管道在沟下位于管道顺油流方向右侧，同时重量轻、管径小，吊管机趴杆角度可以达到35°-45°，因此可以使用吊管机一次吊装到位；因Φ813mm管道靠近管

沟，也可以一次就位。如果Φ559mm管道靠近管沟，则因Φ813mm管道管径大，吊管机不能趴杆到位，直接导致Φ559mm管道需要沟下二次调整，增加了吊管机起吊次数。

双管敷设沟上平行组焊施工平面布置见图5-1，要求Φ813mm机组与Φ559mm机组施工间距控制在1km以上。双管沟上平行组焊下沟程序见程序演示图 5-2、图5-3、图5-4。

图5-1：双管沟上平行组焊平面布置图

下面就以Φ813×11mm管道下沟过程为例，通过公式计算以及吊管机性能曲线进一步论证此方案的可行性：

为了更方便的叙述论证过程，引用Φ813×11mm管道下沟鸟瞰图，如下图5-5：图中实线为起吊位置，图中虚线为下沟就位。关于具体的尺寸量化如：管沟深度3.0m、管沟坡度1：0.33。详见A-A向断面图。

因为Φ813mm 管道下沟后一次就位，下沟前后吊管机处于两种状态，其摆幅分别为1.965m 、4.568m 。根据摆幅尺寸查阅吊管机的起吊性能曲线（见表5-1），得出起吊工作载重分别为34t 、11t 。

经分析起吊工作载重越小对起吊管道长度限制越小，并经过计算Φ

A-A 向 断面图

70

60

50 40 30 20 10 0

1

2 3 4 5 6 7

吊杆摆幅（m ）

起吊重量（t ）

表5-1：起吊性能曲线

813mm 管道重量分布为216.18kg/m ，根据以上几项已知条件，得出吊管机起吊管道过程中，最大净间距为L=11×1000/216.18=50.1m 。

通过以上公式计算过程，分别得出Φ813×11mm 、Φ813×12.5mm 和Φ813×14.2mm 管材吊管下沟最大净间距：

（2）双管敷设沟上单排同向组焊

先进行Φ

559mm 管道沟上组焊，Φ559mm 管道下沟后，再进行Φ813mm 管道沟上组焊。实际上是两条管道先后在同一管墩上进行施工，与传统的沟上组焊没有多大的区别。两个机组相隔5km 向前推进施工，559机组在先，从5－10km 进行沟上组焊，813机组在后，从0－5km 进行沟上组焊；管道补口合格后，每5km 管段下沟一次。施工机组平面布置如图5-6。

此方案优点：本施工工艺对作业机组组织施工比较容易，但需要合理组织和调度；满足总体进度的要求，管敦二次利用；φ813mm 管道完成0－5km

图5-6：双管沟上单排同向组焊平面布置图