缅泰天然气长输管道工程悬索施工应用 5页

学兔兔www.xuetutu.com石油天然气学报(江汉石油学院学报)20l4年8月第36卷第8期JournalofOilandGasTechnology(J．JPI)Aug．2014Vo1．36No．8缅泰天然气长输管道工程悬索施工应用李迎祥(中国石油天然气管道局国际事业部，河北廊坊065000)张文静(中国石油天然气管道局投产运行公司，河北廊坊06SO00)李亚军(中国石油天然气管道局国际事业部，河北廊坊065000)葛廷进(中国石油天然气管道局管道学院，河北廊坊065OOO)[摘要]悬索施工技术是长输管道工程建设经常应用的一项专业施工技术。简要介绍了悬索主要施工设备及悬索施工的优点，详细分析了悬索施工方法，并以缅泰天然气长输管道工程为例，通过技术攻关和技术改造，制定了科学合理的悬索施工方案，在该工程的山区陡坡施工中取得了成功。[关键词]悬索；山区；管道；施工[中图分类号]TE973．807[文献标志码]A[文章编号]1000—9752(2014)08—0292—05长输管道施工中经常会遇到地势陡峭的山坡等自然障碍物，这就需要采用山区施工技术，而悬索施工方法凭借其强大的山区运输能力、经济性、实用性及施工高效性非常适宜山区陡坡施工。在缅泰天然气长输管道工程(以下简称“缅泰工程”)中，使用奥地利的悬索及相关配套设备，通过技术攻关和设备改造，根据地形环境条件制定了合理的陡坡悬索施工方案，在缅泰工程山区陡坡施工中，既保证了施工进度，提高了功效，又降低了施工风险，取得了良好的预期效果。1缅泰工程概况缅泰工程项目位于缅甸和泰国边境区域。线路自缅甸安德曼海海边登陆点起始，终点连接到泰国BaniTong的压气站内。线路总长度约75kin，其中水网段3．5kin，浅丘丘陵段35．5kin，山区段36kin。该线路管子材质为X65，直径为28in，壁厚分别为22．2ram，17．5ram和14．3ram；弯管为27．2ram。该线路设有控制中心站1座、计量站1座、阀室2座。设计压力12～16MPa，设计日输送量400MMscfd(1MMscfd=10scfd一1116．3Nm。／h)。山区段位于原始森林、崇山峻岭之间，部分地区山势陡峭，30～50。的陡坡多达十几处。由于缅泰工程作业带地处TNRP环境保护区，采用传统的施工方法，需要削山降坡，土方施工量大，占用的作业场地多，施工风险高，对环境破坏大，施工效率低。因此缅泰工程拟采用索道施工方法进行山区管道施工，以提高山区管道施工效率，表1悬索位置具体地形统计表降低安全风险，保护环境，积累山区施工经验。经过现场实地踏勘，缅泰工程最终确定四处需要使用悬索进行山地施工分别是KP12、KP29、KP68、KP70，使用悬索位置的具体地形情况如表1所示。[收稿日期]20J4一O6—22[作者简介]李迎祥(1982一)，男，2006年西安石油大学毕业，工程师，现主要从事国际管道项目质量管理工作。\n学兔兔www.xuetutu.com第36卷第8期李迎祥等：缅泰天然气长输管道工程悬索施工应用2管道悬索施_[简介陔次研究的悬索施丁是指用悬索设备，取代传统的山地管道施1一方法。来执行管子的运输、焊接、检测、防懵没备的运输、管沟回填、水T保护等管线施T活动，同时悬索配套的蜘蛛挖掘机，来进行作、l带}『I『理、管沟开挖、僻沟lnl填等竹：。2．1悬索主要施工设备怂索施丁设备的组成及配套设施如下：悬索卷扬机、支撑塔架，主承载缆绳、牵引缆绳、发送滑乍、升降系统、蜘蛛挖掘机、各种锚固设备、特种运输设备等。悬索主要设备组成如冈1所示。使川悬索施I可以大幅提高管线山区施T的效率和质量，并最大程度的降低安全风险，减少环境破坏。悬索施I示意网如罔2所示。(a)蛛蛛挖掘机(b)滑车发送卷扬机(c)主索卷扬机(d)发送滑车(e)塔架(f)无线遥控器图l悬索主要设备组成无损检测图2悬索施工示意图2．2悬索施工的优点缅泰项目山区段多为连续锯齿形山坡。坡度大。仅仅依靠传统施_T方法难以满足_T程要求，且传统施T方法多采用削山降坡来降低坡度，增加作业场地，土方下作量也较大。同时，传统施T方法在该地\n学兔兔www.xuetutu.com油气管道工程2014年8月肜下施工困难，施工效率低、成本高、施工质量差，安全风险很高，而且地处自然环境保护区，大面积削山降坡对环境破坏严重(图3(a))。采用悬索施工方法进行山区陡峭段管道施工有诸多优点：①可以降低山区管道施工劳动强度，最大程度提高工作效率；②降低山区管道施工的安全风险；③缩短工期，节约成本；④可以辅助吊运各种施T设备，例如焊机、NDT设备、防腐设备等；⑤悬索施工不必削坡，作业带面积小，有利于保护环境；可实现水平转角的施工(范围取决于现场的实际条件)(图3(b))。(a)KP45(传统施工方法)(b)KP29(悬索施工)图3传统施工方法与悬索施工对比3怂索施工方法为了提高山区管道施工的效率，最大程度地降低施工安全风险、保护环境，在对悬索在山区中的应片j实施进行深入分析研究，并借鉴了国外其他项目已经使用悬索实践过的成功经验；同时也考虑到传统山区管道施工方法功效低、土方工作量大、施工周期长、安全风险大、环境破坏严重等诸多不利因素之后．缅泰工程决定使用悬索进行山区陡坡处的线路施工，将传统施工方法每天焊接只能完成2～3根管(25m左右)的效率提高一倍，达到每天4～5根管(50m)左右工作量，并力争确保达到“零污染、零伤、零事故”的安全环保指标。3．1悬索设备的安装首先测量人员和悬索负责人对该施1-区域进行测量和地形勘察，计算出最合适，最安全的塔架安装位嚣及塔架的倾斜角度，受力范围以及其他各塔架同定钢缆的安装位置⋯。安装的具体步骤如下：1)塔架组立塔架首先在地面组装完成，然后通过挖掘机、斜拉支撑、紧线器等配合作业将组装好的塔架立起。2)主索安装将主缆安装在主缆滑轮固定架上；然后用挖掘机、滑轮机构．将主缆同定架安装至塔架订上，Fh操作人员在塔顶完成滑轮固定架的最终安装作业；最后用蜘蛛挖掘机、牵引钢丝绳等设备将主缆牵引连接到锚同位置，进行主缆的锚固安装。：s)安装发送滑轮车利用发送滑轮车的悬挂装置(牵引缆绳、挖掘机等)将发送滑轮车安装到已架窄好的主缆卜。4)安装发送卷扬机滑轮车安装好后，利用施工索缆将发送滑车连接到已事先锚固好的发送卷扬机上．这样一套完整的发送装置组装完毕。)检查调试悬索设备完成前面的4个步骤后，启动发送卷扬机，收紧施T索，然后埘发送滑轮车的升降功能．及运输功能进行测试。测试完成后．整个悬索设备的组立安装调试彻底完成。3．2悬索设备的施工活动悬索设备可以完成的施工活动主要包括：①悬索设备的第一重任是运输管子，将堆方点的管子发送到大坡上的指定位置；②利用悬索的吊装功能及对管子两吊点上下调整的功能，悬索可以辅助进行焊接\n学兔兔www.xuetutu.com第36卷第8期李迎祥等：缅泰天然气长输管道工程悬索施工应用组对；③悬索可以将焊接设备、NDT设备防腐设备运输到指定的施T区域；④悬索可以更换吊具．从而完成管沟大小回填等T作；⑤利用悬索配套的蜘蛛挖掘机，无牵引的情况下，其最大施工角度可以达到5O。，在有牵引的条件下，最大施工角度可达7O。，可以在陡坡上进行管沟的开挖，管沟的地貌恢复等T序。3．3悬索施工技术改造1)通过对吊具进行改造升级，使悬索适应各种运输、吊装需要。使用悬索进行施工材料、设备的吊装运输．由于悬索本身的吊具并不多，为了适应各种材料设备的吊装需求，对悬索的吊装工具进行改造和完善。改造工具如图4所示。(a)回填装土工具(b)水工保护装料工具图4改造工具2)使用悬索吊装组对，组对速度快。组对质量好，提高组对丁效(图5)图5焊接组对3)不用削坡，可以在对作业带主要植被简单清理后，使用蜘蛛挖掘机直接在陡坡上开挖管沟，减少土方T作量(图6)。3．4悬索的施工效率从缅泰T程使用传统山地施工和悬索施工方法的焊接日报中可以很直观地看I叶I，使用悬索后。施_T能力从每天完成2～3根管(25m)的T作量，提高了一倍。达到每日4～5根管(50m)的T作能力．而且在整个施丁过程中真正实现了零污染、零伤害、零事故的安全环保要求。从表2、3可以看m，KP47传统施丁方法每日焊接口2道，KP68使用悬索每日焊接口数4道；山区管道施丁效率由每天2～3根管(25m)提高到5根管(50m)。悬索施下方法能明显地提高山地管道的施丁效率，且在安全环保方面也起到了很好的作用。\n学兔兔www.xuetutu.com油气管道工程图6陡坡上开挖管沟表2KP47与KP68一周焊接口完成数对比表缚天完成的焊接u道悬索位置KP。7(传统施工)K}J68(悬索施工)表3KP47与KP68一周管沟回填量对比表悬索位置—五————塞KP68(悬索施工)534761463．5悬索的经济效益表4KP47常规施工和KP68悬索施工对比通过使用悬索，解决了山I又管道施工功效低、风险大、破坏环境的问题，提高了施工效率．节约成本，缩短了T期(表+1)仅KP68一处累计节约成本如下：工期费5d×2×1O美元／d一10X10美元；环境保护区许可办理的各种费用0．5×10美元。KP68经济收益为1O．5×1O美元，而且还缩短了5d的工期。缅泰T程全线共4处使用了悬索，以此为标准，缅泰T程使用悬索可以节约成本4O多万美元．缩短二1期20余天。-I结语缅泰输气管道项目的悬索施T是对山区管线施的一次丰富及实践，解决了山区管道施工效率低、施工工期长、施工风险大、破坏环境的问题，提高了项目施工进度和施工质量并降低了施工成本，希望该次研究可以给其他山区施工项目予以借鉴和指导。[参考文献]严自勉．顾斯照．缆索起重机[M]．北京：中国电力出版社．201o．[编辑]龚丹