天然氣管道的敷設(shè)施工技術(shù)及水工保護探討

張昕

摘要：天然氣工程為國家的經(jīng)濟和能源發(fā)展做出了巨大的貢獻，天然氣管道的施工技術(shù)還有待進一步提高，而在不斷完善和提升施工技術(shù)的同時，也應符合新時代對綠色發(fā)展的要求，做好對水工以及環(huán)境資源的保護。只有這樣才能保證天然氣管道的安全運輸和綠色施工。

關(guān)鍵詞：管道選線;管道敷設(shè);定向鉆穿越;水工保護

分類號：TE973

一、引言

天然氣管道是運輸天然氣運輸?shù)闹匾緩?，天然氣在管道運輸過程中一旦發(fā)生天然氣泄漏事故，就會造成嚴重的安全問題和經(jīng)濟損失，因此必須在天然氣管道的敷設(shè)和施工過程中不斷改善和提高施工技術(shù)，及時發(fā)現(xiàn)和解決天然氣管道建設(shè)中存在的問題，以此來保證整個天然氣運輸項目的質(zhì)量安全。同時，在施工時還應注重在施工時對水工資源環(huán)境的保護。

二、天然氣管道的選線原則

在進行管道施工前，首先要根據(jù)項目的起點和終點位置，考慮途經(jīng)的地形地貌和交通條件，在滿足輸氣工藝條件下盡可能的縮短線路的長度，以此來節(jié)約項目的經(jīng)濟成本。管道在選線時，應盡量避開地勢陡峭斜坡、陡坎及滑坡地帶，因為這會給管道的施工以及后期使用帶來不便和隱患。選線時，對于穩(wěn)定性差、危害性高的滑坡體必須避繞，無法避繞時應進行專項地質(zhì)勘察，判斷滑坡機理、穩(wěn)定性及范圍，有針對性的制定處理措施。對于危害性中的滑坡，也應進行詳細的地質(zhì)勘察，威脅管道安全的應提前處理。另外，在選線時應注意管道線路應該盡量避免當?shù)氐某擎?zhèn)規(guī)劃區(qū)、自然保護區(qū)、軍事單位等。

三、天然氣管道的敷設(shè)

1.管道敷設(shè)的原則

由于輸氣管道基本都采用的是埋地的方式敷設(shè)，在施工時埋地管道管溝寬度和管溝回填都應該滿足相關(guān)規(guī)范規(guī)定要求，另外在管道經(jīng)過的特殊地段加以特殊處理。天然氣管道線路彎頭下料、管口對接偏差都應符合相關(guān)規(guī)范規(guī)定。輸氣管線組焊完畢后，應作好線路護坡堡坎、里程樁和穿越標志樁。在施工時要盡量減少對天然植被的破壞和水土保持的影響。

2.管道的穿越方式

（1）開挖穿越

開挖穿越是指使用挖泥機，長臂挖掘機，氣舉，水下爆破等方法，結(jié)合水對水下的管道溝進行開挖，或采用圍堰導流的方法對管道溝進行開挖。這是一種廣泛使用且成熟的施工技術(shù)。這種方法幾乎適用于所有的地層，但缺點是對河流和河道影響更大。并且對于開挖深度大的粉細砂質(zhì)河床，水下成溝的難度較大。

（2）隧道穿越

在隧道中鋪設(shè)管道也是一種常用方法。隧道方案優(yōu)點是：受地形條件限制較小（尤其適宜于丘陵、山區(qū)地帶），技術(shù)成熟可靠，較大尺寸隧道利于今后管道擴容，施工時對航道、漁政等基本上無影響，施工基本不受季節(jié)限制。該方法缺點是：施工期較長，投資相對較高;水下隧道可能出現(xiàn)止水困難，有一定風險;施工過程中存在一定的安全問題，必須加強安全管理措施。

（3）定向鉆穿越

作為非開挖施工方法，定向鉆探已廣泛用于天然氣的管道穿越。定向鉆井的一般施工過程如下：根據(jù)現(xiàn)場的入土位置，出土位置和管線坐標的設(shè)計，采用定向鉆進行導向孔的鉆進，并逐段增加套管。在另一側(cè)出土后，連接擴孔器并穿過套管的出土端。對于管段，應根據(jù)管段的直徑選擇擴孔器的數(shù)量。同時，在開挖的堤壩上將管道分段或整體組裝，并進行檢查和壓力測試。再利用鉆機拉動擴孔器，將橫管部分向后拖動，將橫管完全放在擴大的導向孔中，直到鉆機的末端進入土壤。從技術(shù)來看，定向鉆能否通過將取決于巖層硬度、砂卵石層厚度與粒徑含量、砂卵石層處理方式。定向鉆穿越的優(yōu)點在于避免了施工期圍堰修筑、河床開挖等易造成水土流失、淤積河道等問題。工程建成后，不會擠占原有行洪斷面，也不用對河道水力要素進行改造。目前水平定向鉆穿越方式已廣泛適用于石油天然氣工程，其技術(shù)成熟可靠。

四、管道的施工

1.不良地段的管道敷設(shè)

由于本項目區(qū)內(nèi)地層受構(gòu)造、沉積原因，泥質(zhì)巖和砂質(zhì)巖呈交替狀產(chǎn)出，陡坎或高陡坎坡在長期風化作用下，多行成凹巖腔（巖腔深度可達1m以上），在卸荷作用下巖體裂隙進一步發(fā)育，以致形成危巖體。經(jīng)調(diào)查，該類崩塌、危巖體多分布于地勢高陡段，地形以陡坎、陡坡為主，坡度一般大于65°。因此管道在劈山、修路、開挖管溝等土石方施工過程中，就很有可能誘發(fā)潛在的崩塌或危巖。在管道施工中要限制爆破的規(guī)模，以小藥量松動爆破為主。對于管道建設(shè)完成后可能會形成的潛在崩塌，要做到提前發(fā)現(xiàn)，即時進行清除。為了確保管道施工的安全，除了清理危巖外，還應在位于危巖密集區(qū)的管道上方設(shè)置支擋結(jié)構(gòu)或者是墊層，這樣就能避免或減小危巖對管道的損害。

2.定向鉆穿越施工

由于該西充河為飲用水源河流，大開挖穿越方式難以實施;隧道穿越與定向鉆穿越對河道無影響，且不影響取水，但隧道穿越較定向鉆穿越施工周期相對長，投資費用相對較高。因此此次項目采用的是定向鉆穿越西充河。同時根據(jù)現(xiàn)場踏勘，穿越場地兩岸為一級階地地貌、二級階地地貌，地勢平坦開闊，場地滿足定向鉆穿越要求。

在修建天然氣管道的時候，有必要對河床和河岸的破壞降至最低。管道穿越完成后，應盡快組織回填，以恢復河床和河岸。必須根據(jù)設(shè)計要求建造高質(zhì)量的堡坎，以保護河流兩側(cè)的土坡。

五、施工過程中的水工保護

采取水工保護的目的是確保溝槽回填的穩(wěn)定性和管道本身的安全。在管道施工過程中，應根據(jù)管道所處位置的地形變化對設(shè)計的水工保護裝置進行審查和實施。同事根據(jù)管道運行安全和規(guī)范中關(guān)于水土保持的要求，必須要對應出現(xiàn)的問題補充一些水力保護措施。在管道漫長的穩(wěn)定運行過程中（通常需要2～3年），將會發(fā)現(xiàn)一些存在于局部的新問題，這就需要及時采取一些相應措施進行改進。

施工通道和工作區(qū)的建設(shè)應盡量減少對原始地形和植被的破壞，并且施工時對工作區(qū)中的樹木植被要盡可能的進行遷走而不是進行直接的損壞。那些不利于遷走需要被破壞的樹木，要盡可能在土壤中保護其根莖。在安全施工的前提下，應盡可能減少施工通道的寬度以減少對土地的占用和侵蝕。

總之，隨著天然氣行業(yè)的蓬勃發(fā)展，我國的管道施工技術(shù)也得到了長足的進步，在山區(qū)、平原、水網(wǎng)等地帶形成了獨特的施工方法。保證長輸管道建設(shè)質(zhì)量是一項長期和艱巨的任務(wù)，只有不斷地堅持技術(shù)進步，在提高建設(shè)質(zhì)量上用心、用力，才能使我國管道建設(shè)水平繼續(xù)處于世界一流。

參考文獻

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