低温环境下长输管道施工的技术保障措施分析

低温环境下长输管道施工的技术保障措施分析

大庆油田工程建设有限公司管道公司第一工程部黑龙江省大庆市163000

摘要:在文章中,将低温环境作为主要研究背景,阐述其对长输管道施工产生影响的因素,并提出了多种技术保障措施,希望有所帮助。

关键词:低温环境;长输管道施工;技术保障;措施

以东西伯利亚-太平洋管道工程项目为例,管道整体采用了埋弧焊钢管。此管道所经地区维度较高且寒冷,在冬季阶段,最低的温度能够达到零下六十摄氏度,积雪的深度为一米左右。此外,管道沿线都是原始森林,在夏季期间,表层还会生出厚度为0.5米的苔藓,在苔藓下部是超过1米深的沼泽,而沼泽的下部则是永冻层。若夏季阶段施工,那么施工机械设备也难以在施工区域内应用。综合考虑多种因素,决定选择特殊性的技术保障措施,以保证能够顺利地在冬季低温环境条件下完成施工作业。由此可见,深入研究并分析低温环境下长输管道施工的技术保障措施具有一定的现实意义,应予以重视。

一、低温施工与常温施工差异阐释

较之于常温环境,低温长输管道施工作业的差异就在于以下六个方面:

第一,管沟开挖方面。一般情况下,在常温环境中开展施工作业,若土质为土层,则要优先布管并焊接处理,随后开展管沟开挖施工。如果土质为岩石层,则需要优先爆破,再次进行管沟开挖作业[1]。对于低温环境而言,则布管是土层亦或是岩石层,都要求首先爆破处理,随后开挖管沟,并在完成以后,及时采取挖沟处理措施,以免土壤被冻结,而且要实施二次爆破作业。

第二,运布管方面。如果是在低温的环境下,雪很容易进入管道内部,直接影响了焊接的质量。所以,在运布管的时候,必须要合理地采用措施,以免雪被进入到管道的内部。

第三,焊接方面。在低温环境下,焊接施工应科学合理地选用技术保障方式,才能够有效地规避焊接冷裂纹的形成,确保施工的质量满足标准要求。但是,在常温环境之下,需要在焊接之前保证预热温度超过焊接工艺规程温度要求。但需要注意的是,在低温环境之下,因散热速度相对较快,所以必须保证焊接之前的预热温度要超过焊接工艺规程温度的30-50摄氏度左右。

第四,防腐方面。在低温条件下,防腐施工应对防腐的材料、预热温度以及后期保温等相关问题做出综合性地考虑。

第五,下沟方面。因管材在低温环境下的韧性不大,所以,一定要对下沟设备以及下沟作业环境温度加以衡量。

第六,回填方面。低温环境之下的土质十分坚硬,所以会直接增加防腐层被划伤的几率。因而在施工建设中,应对回填的方式以及回填土的颗粒尺寸加以考虑。

二、低温环境下长输管道施工技术保障措施

(一)管沟开挖

在低温环境中,开挖管沟并爆破,需要考虑以下几方面内容:

首先,全面考察并记录冻土的土质与冻结的深度;

其次,要综合考虑现场具体状况,借助相对应的施工机具与施工方法开展作业。如果冻土层的厚度不大,则可以选择单齿松土器推土机进行松动,随后借助马力较大的挖掘机进行开挖作业。如果冻土层的厚度相对较大,则要选择松动爆破方法将送土层松碎处理,亦或是使用单齿松土器推土机加以松动处理,随后借助马力较大的挖掘机开挖处理[2]。

再次,所施工作业带在修筑方面要填方就需要保证每一层铺土厚度都要比常温条件下的施工厚度下降20-25%左右。最重要的是,预留的沉陷量会随之增多。要想有效地规避管道埋设之前地基土出现冻结的情况,还要在基底标高之上,适当地预留出相应厚度松土,亦或是将其他的保温材料覆盖在其上。

最后,要想提高施工的安全性与质量水平,应当综合开率常温条件下所规定距离与弃土堆高度来确定冻土堆坡脚到挖方上边缘的距离。

(二)布管

在布管的过程中,要对两侧管口封堵的情况加以保护,有效地规避管内部进入雨雪或者是沙土等杂物。而在打管墩的时候,是不允许使用含有冰雪冻土块的。

(三)焊接

在此管道工程项目中,途经地区的维度较高且温度偏低,一旦所选用的焊接工艺不达标,对预热温度与层间温度的控制不到位,会导致焊接冷裂纹的发生几率增加。所以,一定要高度重视焊接工艺与材料的合理选择,进而增强焊接的质量。

一方面,焊接的工艺。通过对焊接工艺的有效控制,能够对热影响区以及焊缝组织加以改善,确保氢气可以逸出,尽可能降低焊接拘束应力。而在低温环境之下,管道焊接的工银集中表现在预热温度、焊后保温与层间温度等方面。首先焊接方法,在低温条件下开展野外管道施工作业,应选择全自动化地焊接方式。其中,选择型号为的全自动焊接方式,完成焊接填充盖面的任务,这样一来,不仅能够对预热温度与层间温度进行控制,同样也能够规避形成冷裂纹。其次,预热的方式。对于地温环境下的管道焊接作业,所选择的预热方式会对工程项目施工的进度与焊缝质量产生直接的影响。一般来讲,最常见的管道焊接预热方式就是环型火焰加热器与中频加热器[3]。但需要注意的是,在低温环境之下,中频加热器发生故障的几率较高,因此不应选择。而施工作业人员结合施工的特点成功地研发出双环多头环型火焰加热器。较之于单环火焰加热器,这种类型的火焰加热器,能够缩短各道焊口加热的时间,一般在2-3分钟,突出其高加热效率与加热均匀的优势。再次,控制预热温度。在焊接之前的预热,能够使热影响区硬度得以降低,并且降低冷却的速度,使得氢气可以有效逸出,以免出现冷裂纹,对接头塑性加以改善。但是,受到风与环境温度因素的影响,预热温度的控制难度较大,所以,应在防风棚的内部放置焊口,并在其两旁的100毫米之内加以预热处理。

另一方面,焊接材料。在条件相同的情况下,应选择使用低氢型的焊材加以焊接,一定程度上可以降低焊缝的裂纹几率[4]。此外,因为二氧化碳焊和、混合气体保护焊焊缝金属扩散氢的含量不高,只是超低氢药皮焊条焊缝扩散氢含量。所以,焊接材料已改选择使用二氧化碳气体保护实心焊丝,big完成STT根焊,通过、混合气体保护药芯焊丝当做焊接材料,能够使焊缝当中的扩散氢含量不断下降。

结束语

综上所述,根据以上研究与分析可以发现,在东西伯利亚-太平洋管道工程项目施工建设的过程中,科学合理地采用技术保障措施,能够有效地保证低温环境的施工质量,而且可以为施工作业的开展提供必要的保障。但仍需注意的是,在管道施工中,也要注重施工作业人员与防冻保护工作的重要性,确保取暖的及时性,才能够有效地规避冻伤与冻坏问题的出现。通过对低温环境下长输管道施工技术保障措施的阐释,以期能够为此工程项目的施工建设提供有价值的参考依据。

参考文献

[1]杨利华.对于高寒地区长输管道施工的技术保障措施浅析[J].中国石油和化工标准与质量,2013(11):105.

[2]王茗,马丞,陈绪雨,等.东北冻土地带油田原油与天然气长输管道施工关键技术的研发[C].2014年全国天然气学术年会论文集.%大庆石化%大庆石化,2014:146-154.

[3]王浩.低温环境影响野外长输管道施工的各种因素与防护措施[J].中国石油和化工标准与质量,2012(16):249.

[4]李家权,程亮.试论长输管道敷设施工中的常见问题及对策[J].化工管理,2014(21):192-192.

作者简介:张浩,男,1990年6月出生,大学文化程度,助理工程师,现就职于大庆油田工程建设有限公司管道公司第一工程部,技术员

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