油氣儲運工程施工的技術現狀

徐光

摘 要：隨著科學技術的發展，油氣儲運工程施工面臨著如何選用最佳的工程結構和新材料，如何選擇最合理的施工方案和使用最先進的施工方法，以及如何提高施工管理水平等問題，這就要求人們不僅要在時間中不斷總結經驗，而且在理論研究中不斷探索。該文從國內外長輸管道和油罐的施工技術現狀與發展趨勢進行探討。

關鍵詞：油氣儲運 盾構 管道施工 油罐

中圖分類號：TE97 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098x（2014）01（a）-0030-01

最近幾年是我國長輸管道建設蓬勃發展的時期，由于管道直徑增大、輸送壓力提高，使得管道壁厚增大，鋼材鋼級提高，這就要求管道施工技術水平更高，使得施工難度加大。尤其是世界級的大型管道工程—— 西氣東輸工程，西起新疆東到上海，橫跨中國大陸。干線全長3800 km，經過各種復雜的地形、地貌；管徑大、設計壓力高、剛級高、管壁厚。全線采用三層PE外防腐和內建阻圖層，一類地區采用螺旋焊管，二、三、四類地區采用直縫埋弧焊管；并首次采用管道全位置自動焊、自動超聲波檢測。盾構等技術和符合國際標準的HSE管理，該工程大型穿跨越工程多：隧道穿越長江黃河各1次，大型頂管加定向鉆穿越黃河1次；定向鉆穿穿越淮河1次，穿越其他大型河流12次，穿越中型河流80處，跨越黃河1次，穿越公路648處。線路工程共建設戰場35座，通信系統采用衛星通信。下面分別介紹各種新技術的現狀。

1 國內外長輸管道施工技術現狀

1.1 線路規劃

我國現今已成功應用遙感技術進行管道設計，優化了線路方案，提高了選定線效率和對穿越方案的精細解釋分析，利用數字高程模型和數字線劃地圖及遙感影像，生成三維地面立體景觀，在計算機上實現了空中漫游觀察線路。

1.2 管道自動焊

在西氣東輸工程中，采用了兩種全位置自動焊焊接方式：一種是NOREAST內焊機根焊+PAW2000國產外焊機熱焊、填充、蓋面焊和NOREAST內焊機根焊+NOREAST外焊機熱焊、填充、蓋面焊焊接方式。運用這兩種焊接技術共完成管線焊接約670 km。可以說，國內已經全面掌握了管道全位置自動焊內、外焊接技術。

1.3 定向鉆穿越施工技術

自20世紀80年代中國石油天燃氣管道局引進大型定向鉆穿越設備以來，已經進行了進30年的管道穿越工程實踐，目前已經掌握除卵石含量大于20%的各種地質條件下的穿越施工方法，可穿越大、中、小型河流。到目前為止，共完成302條河流穿越，總長度達150 km，其代表工程有：錢塘江、黃浦江、吳淞江、淮河、長江、黃河、尼羅河穿越等。2002年7月完成的錢塘江定向鉆穿越以2308 m穿越長度早入吉尼斯世界記錄。

1.4 泥水平衡盾構穿越技術

盾構是一個既可以支承地層壓力又可以在地層中推進的活動剛筒結構。盾構法施工是以盾構這種施工機械在地面以下暗挖隧道的一種施工方法。中國石油管道局在忠—— 武輸氣管紅花套長江江底隧道工程中采用了泥水平衡盾構穿越技術。

2 管道施工技術的發展趨勢

2.1 管道自動焊接術、裝備應不斷完善和國產化

管道自動焊的技術先進性，使得采用這種焊接工藝施工更具人性化，施工效率高，能夠更好地保護環境，適應社會發展的需要。因此，今后國內管道工程建設，在條件允許的情況下，應盡可能地采用自動焊技術，使其不斷發展和完善，同時，隨著自動焊機及配套裝置的不斷更新，完全實現國產化，將會對自動焊技術的發展起到極大的推動作用。

2.2 水網地區管道施工裝備標準化和施工技術完善

西氣東輸江南水網地區的地基承載力低、施工條件惡劣，給管道施工帶來很大困難，經過各參見隊伍的努力，創新了多種施工方法，比較順利地完成管道建設任務。但同回頭來看，我們的作業環境還是非常差，多數作業設備不能正常發揮作用，施工效率低，經濟效益差，對施工企業的發展不利。因此，需要根據水網地區的地質地貌特點，研發與之相適應的標準化作業設備及配套的施工技術，減輕施工作業人員的勞動強度，提高作業效率和工程質量。

2.3 探索、完善大型頂管和盾構穿越技術

大型頂管和盾構穿越均是國內新引進的大型河流穿越技術，目前雖掌握了操作工藝，但復雜地質條件下的施工技術，尤其是各相關工序配套施工技術還需要進一步探索和完善，以提高穿越的成功率和施工效率。

2.4 施工新技術的開發

為了提高管道設計、運營管理水平，油氣輸送管道正向數字化方向發展，與之相配套的施工作業也要滿足數字管道的要求，需要研究數字管道施工技術和裝備。新型輸送介質LNG、LPG管道，需要研究新的焊接工藝及焊接方法。中俄管線的建設需要研究凍土地區的管道施工技術及裝備，以及新型防腐材料及施工技術、裝備。

3 油罐施工的技術現狀與發展趨勢

20世紀70年代后期到80年代，我國政治經濟形勢發生了翻天覆地的變化，石油工業也迅猛發展，儲罐建設隨之發生了巨大的變化。首先，從分布地域上來看，原來的油氣田及煉油廠。石油化工廠均在內地，油罐也建在內地。隨著改革開放政策的實施，我國石油進出口量增大，再加上海上石油的開采，使石油儲罐建設在沿海地區得到迅速發展。其次，儲罐的容積也不斷向大型化發展。自1985年從日本引進100000 m3浮頂罐的設計和施工技并在秦皇島建成之后，陸續又引進建造了40多臺100000 m3浮頂油罐，國內第一臺150000 m3浮頂罐2005年在江蘇儀征建成并投入使用，并且開始研制大型儲罐用國產鋼材。但是，從我國現有油罐來看，絕大部分油罐的容積不超過50000 m3，而且50000 m3油罐所用鋼材的大部分是從日本或其他國家進口的，國產鋼材主要是16MnR，因其強度較低，使50000 m3浮頂罐下部第一節壁板厚達34 mm，給大型儲罐的建造帶來了很大的困難。

根據我國石油及化工企業的發展狀況，今后儲罐的發展方向是大容積、國產化。自動焊和國產化等。根據有關資料分析：儲罐容積越大，單位容積的鋼材耗用量越低，建罐投資相應節省，同時灌區總占地面積也越小。最為經濟的是125000 m3浮頂罐，150000 m3儲罐和100000 m3儲罐次之，50000 m3容積儲罐的經濟型最差。因而。我國的儲罐應以125000 m3為首選對象，盡可能避免建造50000 m3及其以下的小容積儲罐。

從施工角度來看，盡管我們根據日本以有關國家的規范，結合我國具體情況，首創了各種大型儲罐的施工方法，但是在大型儲罐的自動焊設備方面，目前尚不過關，特別是與引進的高強度鋼材相匹配的自動焊絲，尚依賴進口，這是今后我們建造大型儲罐所必須解決的課題。

參考文獻

[1] 周德培，張俊云.植被護坡工程技術[M].北京：人民交通出版社，2003.

[2] 嚴大凡.輸油管道設計與管理[M].北京：石油工業出版社，1986.endprint

摘 要：隨著科學技術的發展，油氣儲運工程施工面臨著如何選用最佳的工程結構和新材料，如何選擇最合理的施工方案和使用最先進的施工方法，以及如何提高施工管理水平等問題，這就要求人們不僅要在時間中不斷總結經驗，而且在理論研究中不斷探索。該文從國內外長輸管道和油罐的施工技術現狀與發展趨勢進行探討。

關鍵詞：油氣儲運 盾構 管道施工 油罐

中圖分類號：TE97 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098x（2014）01（a）-0030-01

最近幾年是我國長輸管道建設蓬勃發展的時期，由于管道直徑增大、輸送壓力提高，使得管道壁厚增大，鋼材鋼級提高，這就要求管道施工技術水平更高，使得施工難度加大。尤其是世界級的大型管道工程—— 西氣東輸工程，西起新疆東到上海，橫跨中國大陸。干線全長3800 km，經過各種復雜的地形、地貌；管徑大、設計壓力高、剛級高、管壁厚。全線采用三層PE外防腐和內建阻圖層，一類地區采用螺旋焊管，二、三、四類地區采用直縫埋弧焊管；并首次采用管道全位置自動焊、自動超聲波檢測。盾構等技術和符合國際標準的HSE管理，該工程大型穿跨越工程多：隧道穿越長江黃河各1次，大型頂管加定向鉆穿越黃河1次；定向鉆穿穿越淮河1次，穿越其他大型河流12次，穿越中型河流80處，跨越黃河1次，穿越公路648處。線路工程共建設戰場35座，通信系統采用衛星通信。下面分別介紹各種新技術的現狀。

1 國內外長輸管道施工技術現狀

1.1 線路規劃

我國現今已成功應用遙感技術進行管道設計，優化了線路方案，提高了選定線效率和對穿越方案的精細解釋分析，利用數字高程模型和數字線劃地圖及遙感影像，生成三維地面立體景觀，在計算機上實現了空中漫游觀察線路。

1.2 管道自動焊

在西氣東輸工程中，采用了兩種全位置自動焊焊接方式：一種是NOREAST內焊機根焊+PAW2000國產外焊機熱焊、填充、蓋面焊和NOREAST內焊機根焊+NOREAST外焊機熱焊、填充、蓋面焊焊接方式。運用這兩種焊接技術共完成管線焊接約670 km。可以說，國內已經全面掌握了管道全位置自動焊內、外焊接技術。

1.3 定向鉆穿越施工技術

自20世紀80年代中國石油天燃氣管道局引進大型定向鉆穿越設備以來，已經進行了進30年的管道穿越工程實踐，目前已經掌握除卵石含量大于20%的各種地質條件下的穿越施工方法，可穿越大、中、小型河流。到目前為止，共完成302條河流穿越，總長度達150 km，其代表工程有：錢塘江、黃浦江、吳淞江、淮河、長江、黃河、尼羅河穿越等。2002年7月完成的錢塘江定向鉆穿越以2308 m穿越長度早入吉尼斯世界記錄。

1.4 泥水平衡盾構穿越技術

盾構是一個既可以支承地層壓力又可以在地層中推進的活動剛筒結構。盾構法施工是以盾構這種施工機械在地面以下暗挖隧道的一種施工方法。中國石油管道局在忠—— 武輸氣管紅花套長江江底隧道工程中采用了泥水平衡盾構穿越技術。

2 管道施工技術的發展趨勢

2.1 管道自動焊接術、裝備應不斷完善和國產化

管道自動焊的技術先進性，使得采用這種焊接工藝施工更具人性化，施工效率高，能夠更好地保護環境，適應社會發展的需要。因此，今后國內管道工程建設，在條件允許的情況下，應盡可能地采用自動焊技術，使其不斷發展和完善，同時，隨著自動焊機及配套裝置的不斷更新，完全實現國產化，將會對自動焊技術的發展起到極大的推動作用。

2.2 水網地區管道施工裝備標準化和施工技術完善

西氣東輸江南水網地區的地基承載力低、施工條件惡劣，給管道施工帶來很大困難，經過各參見隊伍的努力，創新了多種施工方法，比較順利地完成管道建設任務。但同回頭來看，我們的作業環境還是非常差，多數作業設備不能正常發揮作用，施工效率低，經濟效益差，對施工企業的發展不利。因此，需要根據水網地區的地質地貌特點，研發與之相適應的標準化作業設備及配套的施工技術，減輕施工作業人員的勞動強度，提高作業效率和工程質量。

2.3 探索、完善大型頂管和盾構穿越技術

大型頂管和盾構穿越均是國內新引進的大型河流穿越技術，目前雖掌握了操作工藝，但復雜地質條件下的施工技術，尤其是各相關工序配套施工技術還需要進一步探索和完善，以提高穿越的成功率和施工效率。

2.4 施工新技術的開發

為了提高管道設計、運營管理水平，油氣輸送管道正向數字化方向發展，與之相配套的施工作業也要滿足數字管道的要求，需要研究數字管道施工技術和裝備。新型輸送介質LNG、LPG管道，需要研究新的焊接工藝及焊接方法。中俄管線的建設需要研究凍土地區的管道施工技術及裝備，以及新型防腐材料及施工技術、裝備。

3 油罐施工的技術現狀與發展趨勢

20世紀70年代后期到80年代，我國政治經濟形勢發生了翻天覆地的變化，石油工業也迅猛發展，儲罐建設隨之發生了巨大的變化。首先，從分布地域上來看，原來的油氣田及煉油廠。石油化工廠均在內地，油罐也建在內地。隨著改革開放政策的實施，我國石油進出口量增大，再加上海上石油的開采，使石油儲罐建設在沿海地區得到迅速發展。其次，儲罐的容積也不斷向大型化發展。自1985年從日本引進100000 m3浮頂罐的設計和施工技并在秦皇島建成之后，陸續又引進建造了40多臺100000 m3浮頂油罐，國內第一臺150000 m3浮頂罐2005年在江蘇儀征建成并投入使用，并且開始研制大型儲罐用國產鋼材。但是，從我國現有油罐來看，絕大部分油罐的容積不超過50000 m3，而且50000 m3油罐所用鋼材的大部分是從日本或其他國家進口的，國產鋼材主要是16MnR，因其強度較低，使50000 m3浮頂罐下部第一節壁板厚達34 mm，給大型儲罐的建造帶來了很大的困難。

根據我國石油及化工企業的發展狀況，今后儲罐的發展方向是大容積、國產化。自動焊和國產化等。根據有關資料分析：儲罐容積越大，單位容積的鋼材耗用量越低，建罐投資相應節省，同時灌區總占地面積也越小。最為經濟的是125000 m3浮頂罐，150000 m3儲罐和100000 m3儲罐次之，50000 m3容積儲罐的經濟型最差。因而。我國的儲罐應以125000 m3為首選對象，盡可能避免建造50000 m3及其以下的小容積儲罐。

從施工角度來看，盡管我們根據日本以有關國家的規范，結合我國具體情況，首創了各種大型儲罐的施工方法，但是在大型儲罐的自動焊設備方面，目前尚不過關，特別是與引進的高強度鋼材相匹配的自動焊絲，尚依賴進口，這是今后我們建造大型儲罐所必須解決的課題。

參考文獻

[1] 周德培，張俊云.植被護坡工程技術[M].北京：人民交通出版社，2003.

[2] 嚴大凡.輸油管道設計與管理[M].北京：石油工業出版社，1986.endprint

摘 要：隨著科學技術的發展，油氣儲運工程施工面臨著如何選用最佳的工程結構和新材料，如何選擇最合理的施工方案和使用最先進的施工方法，以及如何提高施工管理水平等問題，這就要求人們不僅要在時間中不斷總結經驗，而且在理論研究中不斷探索。該文從國內外長輸管道和油罐的施工技術現狀與發展趨勢進行探討。

關鍵詞：油氣儲運 盾構 管道施工 油罐

中圖分類號：TE97 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098x（2014）01（a）-0030-01

最近幾年是我國長輸管道建設蓬勃發展的時期，由于管道直徑增大、輸送壓力提高，使得管道壁厚增大，鋼材鋼級提高，這就要求管道施工技術水平更高，使得施工難度加大。尤其是世界級的大型管道工程—— 西氣東輸工程，西起新疆東到上海，橫跨中國大陸。干線全長3800 km，經過各種復雜的地形、地貌；管徑大、設計壓力高、剛級高、管壁厚。全線采用三層PE外防腐和內建阻圖層，一類地區采用螺旋焊管，二、三、四類地區采用直縫埋弧焊管；并首次采用管道全位置自動焊、自動超聲波檢測。盾構等技術和符合國際標準的HSE管理，該工程大型穿跨越工程多：隧道穿越長江黃河各1次，大型頂管加定向鉆穿越黃河1次；定向鉆穿穿越淮河1次，穿越其他大型河流12次，穿越中型河流80處，跨越黃河1次，穿越公路648處。線路工程共建設戰場35座，通信系統采用衛星通信。下面分別介紹各種新技術的現狀。

1 國內外長輸管道施工技術現狀

1.1 線路規劃

我國現今已成功應用遙感技術進行管道設計，優化了線路方案，提高了選定線效率和對穿越方案的精細解釋分析，利用數字高程模型和數字線劃地圖及遙感影像，生成三維地面立體景觀，在計算機上實現了空中漫游觀察線路。

1.2 管道自動焊

在西氣東輸工程中，采用了兩種全位置自動焊焊接方式：一種是NOREAST內焊機根焊+PAW2000國產外焊機熱焊、填充、蓋面焊和NOREAST內焊機根焊+NOREAST外焊機熱焊、填充、蓋面焊焊接方式。運用這兩種焊接技術共完成管線焊接約670 km。可以說，國內已經全面掌握了管道全位置自動焊內、外焊接技術。

1.3 定向鉆穿越施工技術

自20世紀80年代中國石油天燃氣管道局引進大型定向鉆穿越設備以來，已經進行了進30年的管道穿越工程實踐，目前已經掌握除卵石含量大于20%的各種地質條件下的穿越施工方法，可穿越大、中、小型河流。到目前為止，共完成302條河流穿越，總長度達150 km，其代表工程有：錢塘江、黃浦江、吳淞江、淮河、長江、黃河、尼羅河穿越等。2002年7月完成的錢塘江定向鉆穿越以2308 m穿越長度早入吉尼斯世界記錄。

1.4 泥水平衡盾構穿越技術

盾構是一個既可以支承地層壓力又可以在地層中推進的活動剛筒結構。盾構法施工是以盾構這種施工機械在地面以下暗挖隧道的一種施工方法。中國石油管道局在忠—— 武輸氣管紅花套長江江底隧道工程中采用了泥水平衡盾構穿越技術。

2 管道施工技術的發展趨勢

2.1 管道自動焊接術、裝備應不斷完善和國產化

管道自動焊的技術先進性，使得采用這種焊接工藝施工更具人性化，施工效率高，能夠更好地保護環境，適應社會發展的需要。因此，今后國內管道工程建設，在條件允許的情況下，應盡可能地采用自動焊技術，使其不斷發展和完善，同時，隨著自動焊機及配套裝置的不斷更新，完全實現國產化，將會對自動焊技術的發展起到極大的推動作用。

2.2 水網地區管道施工裝備標準化和施工技術完善

西氣東輸江南水網地區的地基承載力低、施工條件惡劣，給管道施工帶來很大困難，經過各參見隊伍的努力，創新了多種施工方法，比較順利地完成管道建設任務。但同回頭來看，我們的作業環境還是非常差，多數作業設備不能正常發揮作用，施工效率低，經濟效益差，對施工企業的發展不利。因此，需要根據水網地區的地質地貌特點，研發與之相適應的標準化作業設備及配套的施工技術，減輕施工作業人員的勞動強度，提高作業效率和工程質量。

2.3 探索、完善大型頂管和盾構穿越技術

大型頂管和盾構穿越均是國內新引進的大型河流穿越技術，目前雖掌握了操作工藝，但復雜地質條件下的施工技術，尤其是各相關工序配套施工技術還需要進一步探索和完善，以提高穿越的成功率和施工效率。

2.4 施工新技術的開發

為了提高管道設計、運營管理水平，油氣輸送管道正向數字化方向發展，與之相配套的施工作業也要滿足數字管道的要求，需要研究數字管道施工技術和裝備。新型輸送介質LNG、LPG管道，需要研究新的焊接工藝及焊接方法。中俄管線的建設需要研究凍土地區的管道施工技術及裝備，以及新型防腐材料及施工技術、裝備。

3 油罐施工的技術現狀與發展趨勢

20世紀70年代后期到80年代，我國政治經濟形勢發生了翻天覆地的變化，石油工業也迅猛發展，儲罐建設隨之發生了巨大的變化。首先，從分布地域上來看，原來的油氣田及煉油廠。石油化工廠均在內地，油罐也建在內地。隨著改革開放政策的實施，我國石油進出口量增大，再加上海上石油的開采，使石油儲罐建設在沿海地區得到迅速發展。其次，儲罐的容積也不斷向大型化發展。自1985年從日本引進100000 m3浮頂罐的設計和施工技并在秦皇島建成之后，陸續又引進建造了40多臺100000 m3浮頂油罐，國內第一臺150000 m3浮頂罐2005年在江蘇儀征建成并投入使用，并且開始研制大型儲罐用國產鋼材。但是，從我國現有油罐來看，絕大部分油罐的容積不超過50000 m3，而且50000 m3油罐所用鋼材的大部分是從日本或其他國家進口的，國產鋼材主要是16MnR，因其強度較低，使50000 m3浮頂罐下部第一節壁板厚達34 mm，給大型儲罐的建造帶來了很大的困難。

根據我國石油及化工企業的發展狀況，今后儲罐的發展方向是大容積、國產化。自動焊和國產化等。根據有關資料分析：儲罐容積越大，單位容積的鋼材耗用量越低，建罐投資相應節省，同時灌區總占地面積也越小。最為經濟的是125000 m3浮頂罐，150000 m3儲罐和100000 m3儲罐次之，50000 m3容積儲罐的經濟型最差。因而。我國的儲罐應以125000 m3為首選對象，盡可能避免建造50000 m3及其以下的小容積儲罐。

從施工角度來看，盡管我們根據日本以有關國家的規范，結合我國具體情況，首創了各種大型儲罐的施工方法，但是在大型儲罐的自動焊設備方面，目前尚不過關，特別是與引進的高強度鋼材相匹配的自動焊絲，尚依賴進口，這是今后我們建造大型儲罐所必須解決的課題。

參考文獻

[1] 周德培，張俊云.植被護坡工程技術[M].北京：人民交通出版社，2003.

[2] 嚴大凡.輸油管道設計與管理[M].北京：石油工業出版社，1986.endprint