張強，朱玉琳，任繼增，周亞明，劉欣，沈利娜

（1. 中國石油天然氣管道局第四工程公司，河北 廊坊 065000； 2. 遼河石油勘探局油田建設工程一公司，遼寧 盤錦 124120；3. 中國石油管道建設項目經(jīng)理部，北京 100101； 4. 中國地質科學院巖溶地質研究所，廣西 桂林 541004）

西氣東輸二線管道工程高壓線穿越施工研究與探討

張強1，朱玉琳1，任繼增1，周亞明2，劉欣3，沈利娜4

（1. 中國石油天然氣管道局第四工程公司，河北 廊坊 065000； 2. 遼河石油勘探局油田建設工程一公司，遼寧 盤錦 124120；3. 中國石油管道建設項目經(jīng)理部，北京 100101； 4. 中國地質科學院巖溶地質研究所，廣西 桂林 541004）

探討了西氣東輸二線東26標段GD033--GD034樁之間的管道橫穿500 kV高壓線施工的選擇與研究，針對施工現(xiàn)場實際情況，通過方案必選提出該地段施工方案和施工質量安全保障措施。

高壓線；穿越；施工；方案；管道

西氣東輸二線工程（東段干線）線路施工第26標段線路起于永修縣與安義縣交界處的彭家壟村北界，途徑安義縣轄區(qū)段、奉新縣轄區(qū)段、高安市轄區(qū)段、樟樹市轄區(qū)段，止于樟樹市新余市交界處，線路基本走向為南北走向[1]。

管道直徑1 219 mm，設計壓力為10 MPa，鋼材為X80級高強管線鋼。該管道（樁號GD034-180 m，里程 33+490 km處）在江西省電力公司咸夢Ⅰ回374#-375#、咸夢Ⅱ回416#-417#500 kV高壓線（安義縣喬樂鄉(xiāng)熊家村）下垂直通過，高壓線距地面高度約14 m。

1 施工方案

1.1 地貌概況

GD033--GD034樁之間為山前沖洪積平原，地勢平緩，地形起伏不大，地表大部分為水田或耕地，第①層為耕植土：厚0.3～0.4 m；第②層為粉質粘土：黃褐色，可塑～硬塑，含少量鐵錳質，厚3.5～3.8 m，上層滯水0.3～0.5 m，在地表以下5 m深度范圍內，一般不具有飽和粉土和砂土，此深度范圍局部（靠近河流地段）雖見有飽和砂土、粉土，但分布范圍小。

1.2 問題分析

管線在GD034樁-180m處穿越江西省電力公司咸夢Ⅰ回374#-375#、咸夢Ⅱ回416#-417#500kv高壓線，根據(jù)關于《架空電線、地下隱蔽物及在役管線附近施工安全管理辦法》及《江西省電力公司超高壓分公司便函》要求[2-4]，確保施工機械及物體與導體之間的距離不小于 8.5 m。管線施工時采用70 t吊管機進行管材吊運和管口組對等，由于該高壓線距離地面只有14 m高，吊管機從下方經(jīng)過時遠低于安全距離8.5 m，且該處的地下水位較高，地面承載力較差，為避免發(fā)生安全事故，必須采取確實有效可行的防護措施，項目部特組織專項小組進行技術攻關[5,6]，反復研究討論，制定了該施工方案。

1.3 施工方案研究

1.3.1 方案比選

（1）采用降低吊管機大臂高度進行管道安裝。由于高壓線距離地面只有約14 m高，且地勢起伏不平，為保證設備與高壓線間的距離一定要大于8.5 m，在管道施工時要降低吊管機大臂高度來進行管道安裝，但這樣設備在吊裝時存在施工的風險較大[7]。

（2）采用降低施工作業(yè)帶高度的施工方法。在高壓線下面沿作業(yè)帶50 m范圍內，開挖一設備（吊管機等）行走通道，深度為3 m，寬度為6 m，以保證在作業(yè)帶內通行的設備與高壓線有足夠的安全距。

根據(jù)現(xiàn)場特殊情況，經(jīng)過比較采用第二種施工方法進行高壓線穿越施工。

1.3.2 總體施工部署

施工方案初步擬定后，統(tǒng)籌規(guī)劃，本著科學施工、安全第一的原則[8]，作業(yè)帶修筑及整理由土建分包商負責，運管作業(yè)由特運公司負責，現(xiàn)場布管、管口組隊焊接由CPP416機組來完成，防腐補口由防腐機組完成。各個施工機組人員必須密切協(xié)作和配合，齊心協(xié)力完成此施工任務?？傮w施工流程如圖1。

圖1 總體施工流程圖Fig.1 The overall construction process flow diagram

1.3.3 重點工序控制

（1）施工作業(yè)待修筑

施工設備最大高度，取70 t吊管機數(shù)據(jù)，最大起重能力位置時，吊管機最大高度為8 m。極限狀態(tài)下吊管機離高壓線的距離=14 m（高壓線離地高度）+3 m（設備通道深度）-8 m（設備最大高度）=9 m＞8.5 m（高壓線安全距離）。施工作業(yè)圖和施工平面布置圖分別如圖2和圖3所示。

（2）超占地計算

開挖土石方量=50×（9+6）×3/2×1.5(松散系數(shù))=1 687.5 m3；平均堆土高度按3 m，堆土長度50 m，則需要堆土寬度=1687.5/（50×3）=11.25 m。作業(yè)帶內可堆土寬度=4.5-1 m(堆土安全距離)=3.5 m，超占地寬度=11.25-3.5=7.75 m。即所需的超占地面積=50 m×7.75 m=387.5 m2。

圖2 施工作業(yè)圖Fig.2 Construction work figure

圖3 高壓線下施工平面布置示意圖Fig.3 Layout diagram of construction under high voltage line

（3）排水及設備通道路面硬化

由于該處地下水位較高，需要進行排水，計劃采用2臺6英寸潛水泵進行排水。

由于淤泥較多，設備不能在通道內直接通行，需要在通道內鋪設20 mm厚鋼板300 m2（50 m×6 m）。

（4）管道安裝

A 管道組對。地段焊接主要采用手工半自動焊焊接方式。管道安裝采用70 t吊管機吊裝，管道焊接嚴格執(zhí)行《西氣東輸二線管道工程線路焊接技術規(guī)范》Q/SY GJX0110。

B 焊接。焊接前必須對管口預熱，預熱溫度要達到焊接工藝規(guī)程規(guī)定的數(shù)值，管口預熱采用外環(huán)形火焰加熱器加熱，以保證管口加熱均勻。預熱后應清除表面污垢，用數(shù)字顯示紅外線測溫儀并在距管口徑向100～120 mm處測量，需測量均勻圓周上的8個點。預熱完成后應立即進行根焊道的焊接。

C無損檢測。管道焊接完畢后按要求進行無損檢測。執(zhí)行《西氣東輸二線管道工程無損檢測規(guī)范》。探傷期間要有專人全程監(jiān)督，確保施工安全，直至人員設備安全撤離。

D防腐補口、補傷 。管道焊口檢測合格后，先進行噴砂除銹，質量須達到《涂裝前鋼管表面銹蝕等級和除銹等級》GB/T8923 中規(guī)定的 Sa2.5 級，焊縫處的焊渣、毛刺等應清除干凈。在焊口防腐補口后，用電火花檢漏儀對管道的外防腐層進行檢漏，對存在的漏點及時進行補傷。

2 施工過程安全、質量控制措施

2.1 安全控制措施

施工前對參加施工人員進行安全交底和培訓。施工時，施工人員應正確穿戴和使用防護服、安全帽、目鏡和工作鞋等勞保用品?，F(xiàn)場HSE員做出明顯的標識或警示，提醒操作手注意，并有專人指揮操作。嚴禁超出作業(yè)帶行駛，防止碰壞作業(yè)帶外的設施、構筑物。移動設備時操作人員應確認對周圍人員設施不會造成危害后方可進行操作，移動前鳴笛警示，并且應隨時注意與周圍建筑物、電線的安全距離。移動設備與架空輸電導線的安全距離如表1所示。在架空電線下方穿行時，挖掘機、吊管機、移動電站的大臂必須盡可能降低，防止因作業(yè)帶不平造成設備顛簸導致接觸、碰掛電線。移動設備在架空電線下方穿行時，嚴禁指揮人員站在電線正下方指揮，防止電線刮落后發(fā)生觸電。施工應選擇在空氣濕度小、晴朗干燥的的天氣情況下施工。施工前的測量和竣工測量均選擇在晴天或空氣濕度小于90%時進行，扶桿人員戴絕緣手套、穿絕緣鞋。對管道工程中造成的土地、植被等原始地貌、地表的破壞，應按設計要求予以恢復[9]。

表1 移動設備和架空輸電導線的安全距離Table 1 Mobile devices and the safe distance of overhead transmission conductor

2.2 質量控制措施

嚴格按照施工圖紙施工。嚴格按照編制的施工方案進行施工。防腐管裝卸時使用專用吊具，吊具與管子的接觸面應設有保護橡膠板等軟質保護層。管子吊裝過程中要平穩(wěn)，輕起輕放，以防止損傷管子或防腐層。組對時應控制錯邊量、螺旋焊縫或直焊縫錯開量以及對口間隙，使其符合規(guī)定要求。針對管道焊接的特點，確定管口預熱、焊接操作、焊接環(huán)境為三個需要重點控制和采取特殊措施的質量控制點。對補口補傷的工序進行分析，確定噴砂除銹、管口加熱、熱收縮帶安裝、電火花檢漏為四個需要重點控制和采取特殊措施的質量控制點。

2.3 應急措施

一旦發(fā)生電線掛落事故后，立即啟動《應急預案》。現(xiàn)場負責人迅速聯(lián)系有關管理部門進行維修；在有關部門確認駕駛員可以安全離開駕駛室以前，駕駛員應留在駕駛室內；在電線和設備接觸時，離設備 7 m范圍內的人員應雙腳并攏朝安全方向蹦跳，到達安全地點；在確認是安全的條件下，駕駛員應嘗試把設備向和電線接觸的相反方向移開；由于事故周圍的地面也可能帶電，現(xiàn)場所有人員應該遠離起重機或吊管機以及繩索和吊裝物；要在現(xiàn)場周圍設立警示帶、警示牌，專人值守，防止外人誤入受傷，直到完全恢復為止。

3 實施應用

利用CPP416機組按照制定的施工方案在該高壓線下施工中，嚴格按照編制的施工方案執(zhí)行，優(yōu)質、高效、順利地完成了該地段高壓線穿越施工，取得了良好的效果，同時積累了高壓線穿越施工的施工經(jīng)驗，為以后的高壓線穿越施工提供了參考。

［1］高建國. 西氣東輸山區(qū)管道施工的管理與實踐[J]. 油氣儲運, 2004, 2: 009.

［2］居風松. 石油化工管道施工要求分析[J]. 中國新技術新產(chǎn)品, 2008 (14): 111-111.

［3］吳亭村, 肖亦海, 吳玉國. 油氣管道施工工程的控制與管理[J]. 遼寧化工, 2007, 36(4): 272-275.

［4］王立軍, 余志峰, 王鵬. 海底管道施工方法研究[J]. 管道技術與設備, 2010 (3): 43-45.

［5］田艷玲, 尹鐵. 國外特殊地形地貌管道施工裝備與技術[J]. 油氣儲運, 2012, 30(12): 889-891.

［6］牟宗浩. 石油天然氣管道施工質量管理[J]. 科技資訊, 2007 (27): 249-249.

［7］于亞明. 淺談石油化工管道施工的質量控制[J]. 中國石油和化工標準與質量, 2013, 5: 224.

［8］張寶強, 江勇, 袁會贊, 等. 國內輸油氣管道施工裝備存在的主要問題[J]. 管道技術與設備, 2011 (4): 35-37.

［9］余尊華, 馬志祥. 管道施工企業(yè)改革小議——項目法施工[J]. 油氣儲運, 1992, 4: 015.

Research on No.2 Pipe Line Project Construction of West to East Gas Pipeline Through High-voltage Cable

ZHANG Qiang1, ZHU Yu-ling1, REN Ji-zeng1, ZHOU Ya-ming2, LIU Xin3, SHEN Li-na4
（1. China Petroleum Pipeline Bureau the Fourth Engineering Company，Hebei Langfang 065000，China；2. Liaohe Petroleum Exploration Bureau No.1 Oilfield Construction Engineering Company, Liaoning Panjin 124120, China；3. China Petroleum Pipeline Construction Project Management Department, Beijing 100101, China；4. Institute of Karst Geology, Chinese Academy of Geological Sciences, Guangxi Guilin 541004, China）

How to select the construction way of the second line between GD033- GD034 stakes of eastern 26 blocks of west-east gas crossing 500 kV high-voltage line was discussed. Based on actual situation of the construction site, suitable construction scheme was determined as well as the measures to guarantee the construction quality and safety.

High-voltage cable; Crossing; Construction; Scheme; Pipeline

TE 42

A

1671-0460（2014）12-2696-03

2014-06-29

張強（1976-），男，河北樂亭人，助理工程師，研究方向：從事長距離大口徑油氣管道工程施工和管道管理方面工作。E-mail：qiangzhang56@126.com。

沈利娜（1982-），女，助理研究員，畢業(yè)于中國地質科學院，現(xiàn)從事巖溶生態(tài)，環(huán)境地質和應用遙感方面工作。E-mail：shenlina@karst.ac.cn。