張啟偉

[摘 要]數(shù)字化信息使人們能夠方便地、快捷地和高效地獲取、存儲(chǔ)和處理各種現(xiàn)實(shí)世界的信息。利用遙感衛(wèi)星對(duì)地面進(jìn)行拍照，利用大容量存儲(chǔ)設(shè)備對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)管理，利用計(jì)算機(jī)對(duì)信息進(jìn)行分析和處理，利用網(wǎng)絡(luò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳遞和共享。數(shù)字化、信息化已經(jīng)涉及到社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域。

數(shù)字化管道技術(shù)是當(dāng)今長(zhǎng)輸管道工程領(lǐng)域中的前沿技術(shù)，也是現(xiàn)代化石油科技發(fā)展的必然趨勢(shì)。這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用衛(wèi)星遙感與地理信息技術(shù)、三維仿真模擬技術(shù)等多種高科技手段，能高速、優(yōu)質(zhì)地為初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)提供沿線正射影像圖、沿線帶狀地圖等多種信息，從而做到合理避讓建筑物、水塘及經(jīng)濟(jì)作物種植區(qū)，有效減少因線路走向不合理而造成的改線路設(shè)計(jì)等問題，為長(zhǎng)輸管道設(shè)計(jì)、建設(shè)與運(yùn)行管理提供技術(shù)保障，奠定可靠基礎(chǔ)。

[關(guān)鍵詞]數(shù)字化 ；長(zhǎng)輸管道； 采集

中圖分類號(hào)：TE973 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）14-0194-01

1、數(shù)字化在管道施工階段的重要性

管道建設(shè)屬于隱蔽工程，承接工程項(xiàng)目的施工單位分布在全國(guó)各地，工程施工人員流動(dòng)性較高，如果在施工過程中不對(duì)管道施工數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)采集，待管道建成投產(chǎn)后，按照傳統(tǒng)的資料管理方式，項(xiàng)目竣工后為業(yè)主方提供的竣工資料，很多重要的現(xiàn)場(chǎng)施工數(shù)據(jù)將永遠(yuǎn)無(wú)法補(bǔ)救，資料的準(zhǔn)確性難以得到有效保證。即使后期采用探測(cè)手段對(duì)部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)錄，與施工階段同步采集數(shù)據(jù)相比，不僅數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性將大打折扣，同時(shí)耗費(fèi)的人力、物力成本也將成倍增加。

2、數(shù)字化的施工階段

數(shù)字化管道建設(shè)可以分為三個(gè)階段，勘察設(shè)計(jì)階段，工程建設(shè)階段和運(yùn)營(yíng)管理階段。這三個(gè)階段是互相銜接，互為數(shù)據(jù)源的。加強(qiáng)施工階段的數(shù)字化管理是保證數(shù)字化管道能真正數(shù)字化的重要環(huán)節(jié)；現(xiàn)結(jié)合漠大管道輸油工程說明施工階段數(shù)字化管理的重要性。

2.1測(cè)量放線

測(cè)量放線的準(zhǔn)確性是保證施工中的每道工序都能嚴(yán)格按照施工圖紙進(jìn)行施工的重要環(huán)節(jié)，只有測(cè)量放線數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確才能保證后續(xù)工序的準(zhǔn)確。數(shù)字化系統(tǒng)可以協(xié)助施工單位足不出戶就可以查看施工作業(yè)帶內(nèi)的地面障礙物，如果土地協(xié)調(diào)不通需要變更線路走向就會(huì)選擇最優(yōu)的線路提供給設(shè)計(jì)人員審核，待審核通過后便可進(jìn)行后續(xù)工作。

2.1.1放施工作業(yè)帶邊線

測(cè)量放線的坐標(biāo)數(shù)據(jù)是勘查設(shè)計(jì)時(shí)產(chǎn)生的重要數(shù)據(jù)，測(cè)量放線時(shí)把設(shè)計(jì)圖紙中控制樁、轉(zhuǎn)交樁坐標(biāo)輸入GPS實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)RTK中依線路控制點(diǎn)位參考基站，流動(dòng)站采用快速靜態(tài)模式進(jìn)行測(cè)量，從而測(cè)量出準(zhǔn)確的管道管溝中線，然后再根據(jù)圖紙要求向左右兩側(cè)分別偏移12m，10m，找出施工作業(yè)帶的兩條邊線后放線。見管道施工作業(yè)帶示意圖：

2.1.2放布管線

由于我們采用的是管道溝上組對(duì)、焊接的施工方法施工。所以布管線的準(zhǔn)確性也很重要，是我們把關(guān)的重要環(huán)節(jié)之一。作業(yè)帶清理完畢后，管線布管之前必須放布管線。布管線的放線方法同樣是在管溝中線的基礎(chǔ)上向左或右偏移3.5m保證管道與管溝上口邊緣凈間距≥1.0m，使挖掘機(jī)挖溝時(shí)有足夠的間距，而不至于碰傷鋼管防腐層，還能保證管溝能按管溝開挖前放好的挖溝線挖溝。布管線放線完畢，經(jīng)比對(duì)檢查無(wú)誤后，再進(jìn)行布管、組對(duì)、焊接等工序的施工。

2.1.3放管線挖溝線

管溝挖溝中線的放線是測(cè)量放線中作為重要的一步，管溝開挖之前必須測(cè)量管溝中心線和轉(zhuǎn)交樁，測(cè)量放線完畢，并且核實(shí)無(wú)誤后方可開挖管溝。開挖管溝前給挖溝機(jī)組作業(yè)人員進(jìn)行技術(shù)交底，要求作業(yè)人員必須嚴(yán)格按照挖溝線挖溝。

管道施工采用數(shù)字化技術(shù)后可以直接用GPS RTK測(cè)量放線，GPS RTK測(cè)量放線比原來(lái)采用經(jīng)緯儀或全站儀測(cè)量放線大大提高了測(cè)量的精準(zhǔn)度；流動(dòng)站和參考基站之間的間距8-10km之內(nèi)的作業(yè)帶均可測(cè)量放線，并且不用考慮作業(yè)帶內(nèi)的障礙物影響視線等問題，作業(yè)帶清理之前不用移樁、栓樁和護(hù)樁，大大縮短了測(cè)量放線的施工用時(shí)。由于測(cè)量放線的準(zhǔn)確度是保證管線按圖紙施工至關(guān)重要的一步，所以采用GPS實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)RTK測(cè)量放線更體現(xiàn)了數(shù)字化管道在施工階段的優(yōu)越性。測(cè)量放線的每個(gè)環(huán)節(jié)都能采集所放線的坐標(biāo)，我們采用CAD技術(shù)把圖紙中線成果表中的坐標(biāo)轉(zhuǎn)化成可視的線路圖形，然后把測(cè)量人員現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量完畢采集的坐標(biāo)數(shù)據(jù)一一輸入比對(duì)來(lái)把關(guān)測(cè)量放線各個(gè)環(huán)節(jié)的準(zhǔn)確性。

3、數(shù)字化管道各施工工序數(shù)據(jù)采集

數(shù)字化管道施工中管道焊接記錄表中記錄了焊口編號(hào)，與之相對(duì)應(yīng)的鋼管信息，如鋼管規(guī)格型號(hào)、鋼管管號(hào)、鋼管長(zhǎng)度、防腐等級(jí)、施焊機(jī)組、日期、采用的焊接工藝規(guī)程編號(hào)和是否返修等信息；焊口補(bǔ)口記錄中記錄了每道焊口補(bǔ)口類型、所用補(bǔ)口材料的名稱、規(guī)格型號(hào)、生產(chǎn)廠家和生產(chǎn)批次等信息；管道竣工測(cè)量成果表、管道沿線地下障礙物信息記錄、頂管穿越管道檢查記錄等表，記錄了每道焊口的GPS全球定位系統(tǒng)采的大地坐標(biāo)數(shù)據(jù)和高程，水平拐點(diǎn)和縱向邊坡點(diǎn)的坐標(biāo)值和管道埋深；管道穿越公路、鐵路、河流和地下障礙物（地下管道、光纜、電纜等）準(zhǔn)確坐標(biāo)值、交叉角度、凈間距和障礙物的名稱、所屬單位、障礙物的簡(jiǎn)單描述等數(shù)據(jù)信息和屬性信息；每段施壓段的基本情況和無(wú)法試壓連頭焊口的基本信息和無(wú)法試壓原因等；這些數(shù)據(jù)全過程地記錄在“數(shù)字化管道系統(tǒng)中”，一旦出現(xiàn)問題，即可進(jìn)行逆性數(shù)據(jù)跟蹤，查出問題源頭。

管道數(shù)據(jù)的采集是否及時(shí)，準(zhǔn)確是至關(guān)重要的，為保證各項(xiàng)數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性、完整性及一致性，防止出現(xiàn)竣工資料與實(shí)際情況不符、管道線位不準(zhǔn)、管道技術(shù)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤等問題，要求現(xiàn)場(chǎng)機(jī)組技術(shù)人員必須及時(shí)采集相關(guān)數(shù)據(jù)信息，要求當(dāng)天采集的數(shù)據(jù)必須當(dāng)天完成表格的填寫和上報(bào)，而且PC技術(shù)管理人員也會(huì)及時(shí)到施工現(xiàn)場(chǎng)抽查，檢驗(yàn)和管線走向CAD技術(shù)對(duì)比等工作，爭(zhēng)取把錯(cuò)誤消滅在萌芽之中。

4、數(shù)字化管道的意義

管道下溝后焊口、水平拐點(diǎn)、縱向邊坡點(diǎn)和地下障礙物的坐標(biāo)值、埋深等數(shù)據(jù)的采集是保證管道投產(chǎn)后運(yùn)營(yíng)商巡檢、維護(hù)和將來(lái)管道維修等方面的便利；運(yùn)營(yíng)商運(yùn)用GPS巡線系統(tǒng)，結(jié)合管道坐標(biāo)數(shù)據(jù)，設(shè)定科學(xué)合理的巡檢路線和計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)對(duì)巡線人員的實(shí)時(shí)監(jiān)督管理，對(duì)管道安全進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，準(zhǔn)確及時(shí)地定位發(fā)現(xiàn)事故點(diǎn)位置，提高維搶修反應(yīng)效率。

5、結(jié)束語(yǔ)

建設(shè)數(shù)字化管道是滿足管道運(yùn)營(yíng)階段生產(chǎn)管理的迫切需要，是管道完整性評(píng)價(jià)與完整性管理的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，是提高管道運(yùn)營(yíng)管理水平的有效手段。