陜甘寧地區(qū)管道冬季施工注意事項及措施

白成勇

（長慶油田分公司建設(shè)工程處，陜西西安 710086）

陜甘寧地區(qū)管道冬季施工注意事項及措施

白成勇

（長慶油田分公司建設(shè)工程處，陜西西安 710086）

陜甘寧地區(qū)冬季氣溫相對較低，影響管道工程的施工質(zhì)量，文章通過多次陜甘寧地區(qū)冬季管道施工的實踐，總結(jié)出該地區(qū)冬季施工注意事項及措施，既能確保管道工程在冬季施工時符合石油工程建設(shè)規(guī)范的要求，又可以保證冬季施工的工程質(zhì)量及施工安全。

管道工程；冬季施工；注意事項；技術(shù)措施

陜甘寧地區(qū)每年10月末進入冬季，季風(fēng)和沙暴是這個季節(jié)的主要特點。11月份氣溫大約在10～-10℃，對管道工程的施工影響不是太大；12月份至第二年的2月份溫度則相對較低，溫度在-15℃左右，嚴(yán)重影響管道工程的建設(shè)質(zhì)量。氣溫在來年3月份開始回升，一般在-10～10℃， 4月份以后氣溫已升至0℃以上，可以進行正常的施工作業(yè)。冬季施工，一般要設(shè)專職人員與當(dāng)?shù)貧庀缶致?lián)系或通過其他途徑獲取可靠的氣溫、氣象資料，特別是強降溫及風(fēng)、雨、雪、霧天氣，及時通知施工現(xiàn)場做好防控工作，備好能夠滿足防風(fēng)防凍要求的防風(fēng)保溫棚、保溫被、管口加熱設(shè)備。

管道冬季施工的定義為：當(dāng)管道施焊時的環(huán)境溫度連續(xù)5天低于5℃時，工程即進入冬季施工。工程施工的各工序，特別是焊接、防腐作業(yè)必須采取冬季施工技術(shù)措施。

1 管道冬季施工注意事項

1.1 測量放線

為了保證風(fēng)沙后測量樁不易被埋或移動，在雪季來臨之前，對全線的轉(zhuǎn)角樁進行復(fù)測，將原控制樁改為1 m的樁，在低洼地段每200 m增設(shè)加密樁控制管道中心線。

1.2 作業(yè)帶清掃

作業(yè)帶清掃應(yīng)盡量趕在雪季來臨之前完成，施工時配備裝載機或推土機進行作業(yè)帶清掃。

1.3 施工便道

陜北地區(qū)道路條件差，陡坡等地段在施工便道轉(zhuǎn)角處設(shè)標(biāo)牌，在平直段設(shè)控制樁，標(biāo)明便道的具體位置，提醒車輛雪天安全行駛。

1.4 布管

布管時，保護好兩側(cè)管口的封堵，避免沙土、雨雪進入管內(nèi)。堆管墩時不應(yīng)用含冰雪的凍土塊。迎風(fēng)面管口在布管時只墊一端，使迎風(fēng)面管口斜向上，減少風(fēng)沙和雪飄進管道。

1.5 管道焊接

1.5.1 管端清理與打磨

管道組對前，必須清除鋼管內(nèi)表面的落土、積雪等污物，同時將坡口端面及坡口處管端內(nèi)外表面打磨出金屬光澤，寬度不小于15 mm。管端內(nèi)外焊縫的余高應(yīng)打磨至0.5~1.0 mm，打磨長度不小于15 mm。

1.5.2 焊前預(yù)熱

首先應(yīng)清除管內(nèi)殘留的冰雪，然后用加熱器對管端預(yù)熱，預(yù)熱寬度為坡口兩側(cè)各100 mm且應(yīng)加熱均勻。可使用環(huán)形火焰加熱器或電加熱帶進行預(yù)熱，要防止火焰烤傷防腐層，當(dāng)施焊環(huán)境溫度低于0℃但不低于-25℃時，鋼管預(yù)熱溫度最低為120℃。

對于返修口，預(yù)熱溫度不得低于150℃。環(huán)境溫度低于0℃時，對于全壁厚返修進行整口預(yù)熱。對于非全壁厚返修，進行返修區(qū)上下各不小于200 mm范圍內(nèi)的局部預(yù)熱。用手工電弧焊進行根焊，每完成接縫周長的1/4，應(yīng)對未焊部分進行溫度檢測。若溫度低于上述規(guī)定溫度20℃，要進行焊口再次預(yù)熱。

1.5.3 層間溫度控制

環(huán)境溫度低于0℃時，用電加熱帶進行連續(xù)加熱，焊縫層間溫度應(yīng)在150℃以上。層間溫度應(yīng)在距離鋼管端部25 mm處使用耐低溫測溫儀對鋼管的外表面進行測量。

1.5.4 焊口保溫

采用流水作業(yè)方式施工時，為防止焊縫散熱過快，在完成一道焊接工序后或焊口完成后應(yīng)使用耐高溫保溫帶對焊口進行包裹覆蓋。耐高溫保溫帶在使用前應(yīng)進行烘干處理，嚴(yán)禁將帶雪或潮濕的冰冷保溫帶直接覆蓋在焊口上。進行下一層焊接時，保溫帶由專人收集進行烘干備用，不得隨意扔放。保溫帶寬度應(yīng)比裸露的鋼管母材寬0.4 m以上，長度應(yīng)比管道圓周長0.2 m以上，保溫帶要平整，厚度均勻，捆扎緊密，保溫效果良好。蓋面焊完成后要有足夠的保溫時間，當(dāng)焊縫的溫度降至10℃或以下時，方可撤除保溫帶。各施工機組應(yīng)按照進度配備足夠的保溫被，并隨時檢查保溫效果，發(fā)現(xiàn)損壞或達不到保溫要求的要及時更換。

1.5.5 其他注意事項

環(huán)境溫度低于-5℃時，為防止焊工凍傷，施工現(xiàn)場設(shè)置暖房或帶取暖設(shè)施的車輛，以保證焊工每工作一段時間后進行輪換休息；施工現(xiàn)場配備必要的應(yīng)急和防凍藥品，保證員工不受凍害；在焊接過程中和每天收工前，對管口要封堵，有利于保溫和保持管內(nèi)清潔；冬季焊接盡量使用冷彎彎管，減少彈性敷設(shè)，避免焊口承受的應(yīng)力過大；采用臨時盲板防冷措施：在組對、焊接過程中，采用臨時棉被封堵組對管口的前端，以阻止過流風(fēng)，避免預(yù)熱管口迅速冷卻。

2 管道冬季施工措施

2.1 防風(fēng)保溫棚

管道在冬季施工，焊接必須采用防風(fēng)保溫棚。防風(fēng)保溫棚結(jié)構(gòu)要合理美觀，牢固耐用，具有較好的密封性和保溫性 （外敷保溫材料）。在施工過程中，通過加熱，在防風(fēng)保溫棚內(nèi)能夠很快形成一個符合焊接工藝溫度要求的小環(huán)境，同時具有一定的保溫緩冷作用。

施工現(xiàn)場保暖措施：對于焊接施工現(xiàn)場，為營造舒適的作業(yè)環(huán)境，對現(xiàn)有防風(fēng)棚采取改進措施提高防風(fēng)保溫棚內(nèi)溫度。對防風(fēng)棚的管道預(yù)留孔洞采取雙保護：即內(nèi)層加棉門簾遮擋，外層用木板對接，在木板上開洞 （兩個半圓），封堵在防風(fēng)棚的管道預(yù)留孔洞外側(cè)，并將防風(fēng)棚底部四周進行密封。

2.2 補口、補傷

（1）噴砂除銹前先用火焰加熱器將管口表面的水汽烘干。按照規(guī)范要求，在焊口表面進行噴砂除銹。噴砂除銹合格后再次烘干。

（2）將收縮帶保存在溫度較高的車內(nèi)，打開使用前，先用烤把稍微預(yù)熱，防止收縮帶發(fā)生脆裂，要做到隨用隨取，嚴(yán)格測量和控制預(yù)熱溫度和烘烤溫度，使膠充分熔融。

（3）當(dāng)烘烤收縮帶至完全收縮之后，繼續(xù)對收縮帶進行均勻烘烤，其目的是繼續(xù)加熱使收縮帶的底膠充分熔化，從而達到粘結(jié)效果。

（4）防腐作業(yè)必須使用防風(fēng)棚。防風(fēng)棚的保溫效果和防風(fēng)措施同焊接用防風(fēng)棚。

2.3 管溝開挖

（1）針對實際情況對松碎凍土采用合理的施工機具和施工方法：當(dāng)凍土層厚度較小時，采用鏟運機、推土機或挖掘機松土器直接開挖；當(dāng)凍土層厚度較大時，使用大馬力的松土器、單斗、推土機。在冬季施工過程中，作業(yè)帶修筑時如有填方，每層鋪土厚度要比常溫施工時減少20%~25%，預(yù)留的沉陷量比常溫施工時適當(dāng)增加。

（2）開挖管溝時，防止基礎(chǔ)下的地基土遭受凍結(jié)。如管溝開挖完畢至管道焊接和埋設(shè)之間的間歇時間，在基底標(biāo)高以上預(yù)留適當(dāng)厚度的松土或用其他保溫材料予以覆蓋。

（3）在開挖管溝或進行作業(yè)帶清理的施工過程中，可能引起臨近建筑物 （或構(gòu)筑物）的地基或其他地下設(shè)施凍結(jié)破壞，可采取合理安排施工時間或者采取必要的防凍措施，如在地基處添加稻草進行保溫，避免盲目施工而造成不必要的工程損失。

2.4 三穿工程

（1）河流或水位較高地段施工時，管道下溝后應(yīng)按要求進行穩(wěn)管，回填時，溝內(nèi)應(yīng)無積水或雪。管頂500 mm內(nèi)不允許有凍塊，分層夯實。如發(fā)現(xiàn)凍土塊，用木棒進行敲打至碎，如果不能敲碎，把凍土塊移出管溝，待回填完畢后統(tǒng)一收集均勻分布在管溝上方。

（2）要進行單獨試壓，現(xiàn)場施工搭設(shè)暖棚，增設(shè)取暖設(shè)備，確保管體內(nèi)的溫度大于零度，防止結(jié)冰。管道泄壓后，及時清除管內(nèi)積水。

2.5 管道試壓

（1）對部分裸露管道和試壓頭接管及取樣閥部分進行防凍處理，如纏毛氈和帆布等，必要時增加電伴熱帶進行間斷性加熱。

（2）對試壓頭整體采取加帳篷或保溫棚，帳篷或保溫棚內(nèi)設(shè)置3~4只火爐，提高局部環(huán)境溫度。當(dāng)現(xiàn)場氣溫過低時，采用電伴熱加熱方式進行加熱保溫。

（3）試壓完畢后及時進行吹掃，保證管道內(nèi)部積水全部清除干凈。

2.6 水工保護

（1）溝內(nèi)有水且有坡降地段的水工保護工程必須在結(jié)冰之前完成。

（2）對打灰土的土料，做到隨抹、隨壓、隨蓋，認(rèn)真執(zhí)行分層夯實的規(guī)定。在土壤松散時可允許灑鹽水，氣溫在-10℃以下時不施工。

（3）對于漿砌石水工保護，盡量選擇在春天以后施工，保證施工質(zhì)量。

2.7 施工設(shè)備

管道施工設(shè)備在冬季低溫環(huán)境下使用時，應(yīng)特別注意：起重設(shè)備，如吊車、吊管機、多功能焊接車等使用鋼絲繩的設(shè)備，應(yīng)仔細(xì)檢查鋼絲繩的質(zhì)量；啟動前先采用低溫預(yù)熱裝置對發(fā)動機、油底殼、燃油箱等部位進行預(yù)熱，使傳動系統(tǒng)升溫，然后再給設(shè)備加載；帶有液壓系統(tǒng)的施工設(shè)備，如吊管機、彎管機等，應(yīng)先在空載狀態(tài)下運轉(zhuǎn)，使液壓系統(tǒng)的液壓油升溫，并先緩慢動作，使各液壓部件運轉(zhuǎn)幾次，讓所有的執(zhí)行元件都動作幾下，確保各個液壓元件內(nèi)面都有液壓油經(jīng)過，然后再逐漸增加載荷。

[1]楊林.冬季施工現(xiàn)場技術(shù)及實例[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2009.[2]李頌宏.實用長輸管道焊接技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2009.[3]吳兵，黃高優(yōu)，越文軫.蘭州—銀川輸氣管道工程冬季施工措施[J].

石油工程建設(shè)，2007，（5）：78-80.

Matters for Attention and Countermeasures in Winter Construction of Pipelines in Shan-Gang-Ning Region

BAI Cheng-yong（Construction Engineering Division of Changqing Oilfield,Xi’an 710086， China）

The air temperature in winter in Shan-Gang-Ning region is relatively low,that influences pipeline construction quality.The matters for attention and countermeasures for pipeline construction in winter in the region are summarized based on many times of construction practice,that can ensure pipeline construction in winter to comply with petroleum engineering construction criteria,and ensure engineering quality and construction safety.

pipeline engineering;construction in winter;matters for attention;technical measure

TE973.8

B

1001－2206（2011）05－0030－03

白成勇 （1964-），男，甘肅鎮(zhèn)原人，工程師，畢業(yè)于西安石油學(xué)院，現(xiàn)從事油氣田地面工程技術(shù)管理工作。

2010-12-13