張娟

中國(guó)石化勝利油田分公司地面工程建設(shè)監(jiān)督中心 山東 德州 251500

1 工程概況

A油田輸油管線的更換改造工程包括定向鉆地段和淺埋及開(kāi)挖穿越部分。具體細(xì)節(jié)如下：（1）管線施工長(zhǎng)度為7.6km，其中定向鉆深穿長(zhǎng)度為2.9km，淺埋及開(kāi)挖穿越部分長(zhǎng)度為7.5km。（2）定向鉆地段采用Φ508×7.8 L360M直縫埋弧焊鋼管，采用3PE外防腐，不進(jìn)行保溫。淺埋及開(kāi)挖穿越部分采用Φ508×7.2 L360M螺旋縫埋弧焊管，2PE外防腐，管頂埋深距離自然地坪1.2m，埋地敷設(shè)管線30mm泡沫黃夾克保溫。（3）開(kāi)挖穿路外加鋼保護(hù)套管采用Φ813×8 Q235B螺旋縫埋弧焊鋼管。

2 輸油管道更換改造工程施工準(zhǔn)備工作

為保證A油田輸油管線更換改造工程的成功，成立了有效的施工管理機(jī)構(gòu)，由專業(yè)管理人員和技術(shù)人員組成，全面負(fù)責(zé)管理工程施工及執(zhí)行技術(shù)要求，確保工程質(zhì)量達(dá)標(biāo)、施工安全和環(huán)境保護(hù)。同時(shí)，施工機(jī)構(gòu)制定了科學(xué)管理制度，建立了施工計(jì)劃、質(zhì)量控制、安全生產(chǎn)和物資管理等規(guī)范化流程和控制措施，以提高施工效率和確保工程按時(shí)完成。在前期施工準(zhǔn)備中，通過(guò)制定詳細(xì)的施工方案和方法、采購(gòu)材料、安排足夠工作人員、采購(gòu)機(jī)械設(shè)備和布置施工現(xiàn)場(chǎng)等工作，為后續(xù)施工打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，提高施工效率和施工質(zhì)量。

3 輸油管道更換改造工程施工技術(shù)措施及具體實(shí)施

3.1 防腐管運(yùn)輸與保管

防腐管的交接、運(yùn)輸、保管和布管是管道工程建設(shè)中防腐防腐蝕保護(hù)的重要環(huán)節(jié)。防腐管交接應(yīng)在交接單上注明材質(zhì)、規(guī)格、鋼號(hào)、表面質(zhì)量、數(shù)量等信息，并由接收方仔細(xì)檢查確認(rèn)。防腐管運(yùn)輸前，應(yīng)采用專業(yè)設(shè)備進(jìn)行裝卸運(yùn)輸，避免重壓和損壞。防腐管保管應(yīng)按照要求進(jìn)行室內(nèi)有蓋存放，避免長(zhǎng)時(shí)間暴露于室外。布管前應(yīng)對(duì)防腐管進(jìn)行清洗和應(yīng)有的處理，確定管材接口的方位和軸線，避免裂縫和損壞。這些環(huán)節(jié)的精細(xì)管理和有效配合可以提高防腐管工程的質(zhì)量和安全，確保工程的順利完成。

3.2 管道焊接施工

（1）施工前準(zhǔn)備工作。在進(jìn)行管道焊接施工前，需要做好充分的準(zhǔn)備工作，以確保焊接質(zhì)量和施工的順利進(jìn)行。進(jìn)行施工區(qū)域的清理和準(zhǔn)備，清除雜物和障礙物，標(biāo)明安全警示標(biāo)志。對(duì)焊接設(shè)備進(jìn)行檢查和維護(hù)，檢查并配備好焊接輔助工具、防護(hù)設(shè)備和消防器材等。制定詳細(xì)的施工計(jì)劃和工藝流程，明確焊接順序、焊接方法和參數(shù)等。

（2）確定合格的焊接人員。對(duì)焊工進(jìn)行資質(zhì)審核，包括焊接工作經(jīng)驗(yàn)、焊接技術(shù)等方面的評(píng)估。必要時(shí)，還可以進(jìn)行焊接技能考試，確保焊工具備必要的技術(shù)能力。提供適當(dāng)?shù)暮附优嘤?xùn)和安全培訓(xùn)，使焊工了解焊接操作規(guī)程、焊接安全要求和應(yīng)急處理措施。建立焊接人員的考核和監(jiān)督機(jī)制，定期進(jìn)行焊接質(zhì)量的檢查和評(píng)估。

（3）做好焊材技術(shù)管理。在管道焊接施工中，需要做好焊材的技術(shù)管理工作。確保所使用的焊材符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求，具備合格證明和質(zhì)量保證文件。做好焊材的存儲(chǔ)和保管工作，防止焊材受潮、彎曲和受損。焊材的標(biāo)識(shí)和追溯必須清晰可辨，以保證焊材的質(zhì)量可控。對(duì)焊材進(jìn)行檢驗(yàn)和試驗(yàn)，確保焊材質(zhì)量穩(wěn)定可靠，符合焊接要求。

（4）做好焊材技術(shù)管理。焊材技術(shù)管理是管道焊接中至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，焊接質(zhì)量好壞很大程度上取決于焊材的質(zhì)量和使用。為了確保焊接質(zhì)量可控，需要選擇符合標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求的焊材，并做好存儲(chǔ)和保管工作，防止受潮和破損。同時(shí)，還需要對(duì)焊材進(jìn)行常規(guī)檢驗(yàn)和試驗(yàn)，確保其質(zhì)量穩(wěn)定可靠，以保證焊接質(zhì)量和工程的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。建立焊材技術(shù)檔案和臺(tái)賬，方便查驗(yàn)和追蹤分析。通過(guò)嚴(yán)格的焊材技術(shù)管理，可以有效提高管道焊接質(zhì)量，確保管道安全穩(wěn)定運(yùn)行。

3.3 管道焊接技術(shù)措施

3.3.1 焊接方法

綜合考慮現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境和要求，技術(shù)人員采用以下焊接方法進(jìn)行直管段的焊接：下向焊和熔化極氣體保護(hù)焊相結(jié)合。此方法能夠提供良好的焊接接頭質(zhì)量和高效率的施工過(guò)程。

對(duì)于焊條選擇，使用纖維素焊條E6010作為底層焊，該焊條具有良好的焊道穿透力和流動(dòng)性，適合在焊接管道時(shí)產(chǎn)生高質(zhì)量焊縫。而填充蓋面焊可選擇E71T8-NiIJ焊絲，該焊絲具有良好的抗裂性能和耐候性，適用于填充和覆蓋焊接。這種組合方式能夠滿足焊接強(qiáng)度和穩(wěn)定性的要求，同時(shí)提供了高效的施工工藝，有助于提高施工效率和保證焊接質(zhì)量。但請(qǐng)?jiān)趯?shí)際施工前進(jìn)行焊接工藝試驗(yàn)和參數(shù)調(diào)整，以確保最佳焊接效果。

3.3.2 嚴(yán)格把握焊接要求

焊接是一項(xiàng)精細(xì)的工藝，對(duì)工序和技能水平都有著很高的要求。為了確保焊接質(zhì)量和安全性，嚴(yán)格把握焊接要求，包括材料、工藝、設(shè)備、環(huán)境等方面的要求。選用了符合要求的焊接材料和設(shè)備，如嚴(yán)格按照規(guī)范選取焊條、焊絲等，確保其質(zhì)量和性能符合焊接要求。注意焊接工藝的選擇和控制，確保焊接參數(shù)、工藝流程等符合標(biāo)準(zhǔn)和要求，達(dá)到焊接強(qiáng)度和穩(wěn)定性的要求。焊接過(guò)程中采取了良好的通風(fēng)、防火等安全措施。

3.3.3 特殊條件下焊接技術(shù)措施

在特殊條件下進(jìn)行焊接時(shí)，采取了一些特殊的技術(shù)措施以確保焊接質(zhì)量和安全性。在高溫環(huán)境下焊接，采取了冷卻措施或使用耐高溫材料。在下大雨后濕潤(rùn)環(huán)境下焊接，采用了預(yù)烘烤焊材和增加氣體保護(hù)措施。在有風(fēng)的外部環(huán)境下焊接，采取了風(fēng)向屏蔽措施。在有腐蝕性介質(zhì)的環(huán)境下焊接，選用了耐腐蝕焊材和增加保護(hù)措施。在狹小空間內(nèi)焊接，確保了通風(fēng)和安全出口。

3.3.4 焊接質(zhì)量檢驗(yàn)

焊接質(zhì)量檢驗(yàn)是確保焊接接頭符合規(guī)范要求和工程質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。常見(jiàn)的焊接質(zhì)量檢驗(yàn)方法包括目測(cè)檢驗(yàn)、非破壞性檢測(cè)和破壞性檢測(cè)。

目測(cè)檢驗(yàn)是最簡(jiǎn)單且常用的方法，通過(guò)肉眼觀察焊縫外觀、幾何形狀等來(lái)評(píng)估焊接質(zhì)量。非破壞性檢測(cè)方法包括超聲波檢測(cè)、渦流檢測(cè)、磁粉檢測(cè)等，用于檢測(cè)焊縫內(nèi)部的隱性缺陷，如氣孔、裂紋等。破壞性檢測(cè)則是指對(duì)焊接件進(jìn)行破壞性試驗(yàn)，如拉伸試驗(yàn)、硬度試驗(yàn)等，評(píng)估焊接接頭的強(qiáng)度和硬度。

焊縫外觀、焊縫表面寬度、焊后錯(cuò)邊量和咬邊的最大尺寸是焊接質(zhì)量檢查的重要指標(biāo)。焊縫外觀應(yīng)平整、光滑無(wú)裂紋、氣孔等缺陷。焊縫表面寬度要符合設(shè)計(jì)要求，過(guò)寬或過(guò)窄都可能影響焊接強(qiáng)度。焊后錯(cuò)邊量是指與母材平面的高度差，應(yīng)在規(guī)定范圍內(nèi)。咬邊的最大尺寸指焊接邊緣的過(guò)剩材料，應(yīng)不超過(guò)規(guī)定尺寸，以保證焊接強(qiáng)度和外觀質(zhì)量。通過(guò)對(duì)這些指標(biāo)的檢查，可以評(píng)估焊接質(zhì)量和確保焊接接頭的可靠性（見(jiàn)表1）。

表1 咬邊的最大尺寸

選擇適當(dāng)?shù)暮附淤|(zhì)量檢驗(yàn)方法取決于所需的檢測(cè)精度和敏感度，以及施工要求和規(guī)范的要求。在進(jìn)行任何質(zhì)量檢驗(yàn)前，必須明確檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和要求，并嚴(yán)格執(zhí)行。同時(shí)，在檢驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)確保儀器設(shè)備精準(zhǔn)可靠，操作人員經(jīng)過(guò)專業(yè)培訓(xùn)并具備相應(yīng)的資質(zhì)。

3.3.5 無(wú)損檢測(cè)

對(duì)輸油施工進(jìn)行了無(wú)損檢測(cè)。這種無(wú)損檢測(cè)（NDT）是一種用于檢測(cè)材料和構(gòu)件缺陷的技術(shù)，而無(wú)需破壞或影響其完整性。常用的無(wú)損檢測(cè)方法包括超聲波、渦流、磁粉、射線等。通過(guò)這些方法，可以檢測(cè)出焊接缺陷、材料疏松、裂紋、孔洞等問(wèn)題，以保證焊接過(guò)程的質(zhì)量和安全性。

3.4 管溝開(kāi)挖施工

管溝開(kāi)挖施工是一項(xiàng)比較常見(jiàn)的工程施工項(xiàng)目，其質(zhì)量和效果直接影響到管道的安裝和使用。以下總結(jié)了管溝開(kāi)挖施工的技術(shù)要點(diǎn)、開(kāi)挖深度的確定以及施工技術(shù)要求。

施工技術(shù)要點(diǎn)包括挖掘方法，保證土壤穩(wěn)定和支護(hù)等，確保開(kāi)挖的安全和質(zhì)量。需要根據(jù)不同的地貌、土壤條件和材料特性，選擇合理的挖掘方法和支護(hù)結(jié)構(gòu)，例如手工開(kāi)挖或機(jī)械開(kāi)挖等。同時(shí)，要進(jìn)行相關(guān)的安全防護(hù)和工地管理工作，確保施工過(guò)程安全有序。

開(kāi)挖深度的確定直接影響到管道安裝和使用的效果，該深度的確定需符合土地安全、設(shè)計(jì)要求等。一般情況下，開(kāi)挖深度應(yīng)該考慮地面凍融情況和管道的使用要求，深度一般在1.2-2.0米之間。

開(kāi)挖施工技術(shù)要求包括對(duì)挖掘土壤的處理和回填，支護(hù)結(jié)構(gòu)的要求等。特別需要注意的是，施工過(guò)程中應(yīng)保證開(kāi)挖斜側(cè)的平整度和光滑度，避免對(duì)管道的損壞和影響。

3.5 定向鉆穿越施工

3.5.1 地錨坑及排漿池

施工中需要挖掘、砌筑漿池和地錨坑。漿池分為兩個(gè)，每一個(gè)尺寸大約為15米寬、20米長(zhǎng)、2米深。在漿池里鋪設(shè)塑料彩條布，然后用磚墻將池子四周固定在一起。墻高為1米，之后使用水泥將它和排漿池四周緊密連接，以防止塌方。一共有兩個(gè)地錨坑，分別位于主管和光纜套管的中心線上。地錨坑的尺寸大約為5米寬、2米長(zhǎng)、1.6米深。出土點(diǎn)處的排漿池和地錨坑尺寸如圖1所示。

圖1 地錨和鋼管樁之間焊接連接示意圖

3.5.3 鉆機(jī)及配套設(shè)備就位

施工中采用了GD2200-L一臺(tái)和GD3500-L一臺(tái)的定向鉆設(shè)備，這兩臺(tái)設(shè)備滿足了回拖力計(jì)算要求。這些設(shè)備可用于施工時(shí)的定向鉆探工作，確保按照設(shè)計(jì)和規(guī)范要求進(jìn)行導(dǎo)向軌跡的確定，并滿足規(guī)范要求的最小曲率半徑。

3.5.4 鉆導(dǎo)向孔

為確保施工安全和控向精度，我們按照“數(shù)字管道”要求建立了穿越曲線數(shù)據(jù)庫(kù)，并采集了每個(gè)測(cè)站點(diǎn)的控向數(shù)據(jù)。鉆導(dǎo)向孔的鉆具組合為9-1/2"牙輪鉆頭+造斜短節(jié)+7"無(wú)磁鉆鋌+5-1/2"鉆桿。在開(kāi)鉆前，我們認(rèn)真分析地質(zhì)資料，確定控向方案，泥漿與司鉆密切配合，隨時(shí)對(duì)照地質(zhì)資料和儀表參數(shù)分析成孔情況，確保準(zhǔn)確出土和良好的孔道質(zhì)量。鉆導(dǎo)向孔時(shí)做到了出土準(zhǔn)確、成孔優(yōu)良（圖2）。

圖2 導(dǎo)向孔施工示意圖

3.6 解封回填

解封回填是在鉆完導(dǎo)向孔后的一項(xiàng)重要工作，用于封堵鉆桿和孔口，防止泥漿或其他物質(zhì)的滲漏。在解封回填過(guò)程中，我們根據(jù)工程要求選擇合適的填充材料，如水泥漿、砂漿等，對(duì)導(dǎo)向孔進(jìn)行密封和固結(jié)。同時(shí)，我們注重施工質(zhì)量控制，確?；靥畹木鶆蛐院兔軐?shí)性，并進(jìn)行必要的監(jiān)測(cè)和檢查，以確保工程的安全和穩(wěn)定。

4 施工技術(shù)成果

經(jīng)過(guò)嚴(yán)密設(shè)計(jì)、科學(xué)組織、精細(xì)管理和密切配合，2022年7-9月，A油田輸油管道更換工程取得了圓滿成功。整體工程施工優(yōu)良率超過(guò)90%，成功實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的工作目標(biāo)。工程交付合格率達(dá)100%，工程設(shè)備和材料質(zhì)量合格率也達(dá)到100%。焊接一次合格率達(dá)到96%以上。顧客滿意度綜合評(píng)分超過(guò)90分。在HSE管理方面，成功實(shí)現(xiàn)管理目標(biāo)，沒(méi)有發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故，也沒(méi)有重大事故和污染物未達(dá)標(biāo)排放。工程質(zhì)量符合國(guó)家、省、市相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到合格要求。