航油管道施工過程中的特殊節(jié)點

上海煤氣第二管線工程有限公司夏前勇

航油屬于石油產品，又叫無臭煤油，其組分主要是不同性質餾分的各種烴類及其化合物。航油純度高、無雜質時呈現(xiàn)無色透明狀，當含有非烴類雜質時會呈現(xiàn)微黃色。航油的平均分子量在 200～250之間，產生的蒸汽與空氣混合后的爆炸極限為1.4%～7.5%，密度與煤油相近，約為840 kg/m3。航油在溫度較低的情況下能夠保持很好的流動性，航油的熱安定性能和抗氧化性能好；航油的潔凈度也很高，無其他雜質及水分等對使用設備、管路有害的物質，尤其是含硫量很低，對機械設備和管道內表面腐蝕較小。

航油管道主要用于為各軍用民用機場提供燃料和油庫儲能，伴隨全球經濟發(fā)展，各國對航油燃料需求量的增加也催生了航油配套基礎設施的建設，尤其是航油輸送管道的新增。航油輸送管道分為庫站內工藝管道、機場機坪內油管和庫站間輸油管道。以上海虹橋機場為例，目前機場共有2條航油輸送管道，一條為龍虹2號航油輸送管道，另一條是新建航油輸送管道，管道主體全長約51 km。

1 航油管道施工流程

航油管道施工流程，如圖1所示。

圖1 航油管道施工流程

2 航油管道施工與傳統(tǒng)燃氣管道施工對比

航油管道施工與傳統(tǒng)燃氣管道施工相比，二者同屬于管線施工范疇，參照設計與施工標準規(guī)范大致相同，根本區(qū)別則在于輸送介質不同，對管道的要求有所區(qū)別。

航油管道通常為中高壓管道，出于安全性考慮，選用鋼管作為輸送管道，不使用PE管和鑄鐵管。防腐使用加強級外防腐，庫區(qū)、機坪供油管道還設置內防腐，即在管道的內壁使用經技術鑒定合格、符合航空燃料要求的涂料。根據(jù)規(guī)范，航油管道的閥門推薦采用全焊接閥體結構，而傳統(tǒng)燃氣管道上除全焊接閥體外，城鎮(zhèn)燃氣多數(shù)采用的還是法蘭接口的閥體結構。另一方面，因為壓力試驗的壓力較大，所以使用潔凈水作為試驗介質，不使用空氣或其他惰性氣體。

航油管道在新老管連接前，需要對老管道內的余油進行回收，燃氣管道往往是放空或者燃燒放散；連接結束后，需要對新管道進行管道清洗和浸潤，燃氣管道則是通氣放散。目的都是保證輸送介質的潔凈安全，但介質不同，在實施方法上還是有所區(qū)別的。

航油管道施工與傳統(tǒng)燃氣管道施工對比如表 1所示。

表1 航油管道施工與傳統(tǒng)燃氣管道施工對比

3 工程實例

3.1 工程概況

某航油管道搬遷工程，從上海市浦東新區(qū)張楊北路某處既有閥門井開始全長約310 m，沿著張楊北路向南經過某道路一直到原有航油管道。整個航油管遷移全長310 m，采用開挖式鋼筋混凝土管溝進行管道保護，管道底部與兩側均為現(xiàn)澆鋼筋混凝土，頂部為預制鋼筋混凝土蓋板。管材為 20#鋼熱軋無縫鋼管，制管標準參照GB/T 8163－2018《輸送流體用無縫鋼管》，規(guī)格型號為D219×10 mm，采用加強級3PE外防腐，輸送溫度為常溫，輸送介質為航油。管道焊接采用手工焊下向焊焊接工藝，纖維素型下向焊焊條 E6010打底，低氫型焊條E7018填充蓋面。

本工程的設計壓力為1.6 MPa，管道強度試驗介質為潔凈水，強度試驗壓力為1.5倍的設計壓力，穩(wěn)壓時間持續(xù) 4 h，管道無變形、無泄漏為合格。強度試驗合格后，將壓力降低至設計壓力，進行管道嚴密性試驗，持續(xù)試驗時間為24 h，壓力下降不大于試驗壓力的1%，且不大于0.1 MPa，則判定壓力試驗合格。

本工程航油管道采用全包圍鋼筋混凝土管溝的管道保護措施，溝槽開挖后，需先進行底層及兩側的現(xiàn)澆鋼筋混凝土管溝施工，鋼筋預制成型，現(xiàn)場綁扎完成后立模板澆筑混凝土，待管溝混凝土硬化后，經質量驗收合格，才能將提前在溝邊預制好的航油管道落入管溝內。落管完成，滿溝敷設黃沙，在管溝上部覆蓋預制鋼筋混凝土蓋板，實現(xiàn)對管道的全包圍保護，并在蓋板以上30 cm敷設警示帶。

3.2 管道鑲接

航油管道的鑲接過程與傳統(tǒng)燃氣管道的工序有較大差異。本次鑲接共有南北端各1個鑲接點。北側鑲接點處有閥門1只，采用關閉閥門，切斷老管道，新老管對接的方式；南側鑲接點處無閥門，采用封堵工藝，再斷管鑲接。鑲接示意見圖2。

圖2 鑲接示意

(1)經由管理單位確認，關閉①號原航油管閥門。

(2)在②號鑲接點東側實施完成封堵作業(yè)。

(3)封堵施工完成后，在②號鑲接點已廢除航油管道兩側實施封閉式打眼工藝。在廢除管段上開具2個DN100的抽油孔，并設置DN100球閥，以利于開關不同抽油孔，用于回收廢除管段內的余料。首先，打開水平方向的球閥泄壓，在垂直開孔位置用抽油設備將原航油管中余油抽出。此措施無法將余油完全抽出，因此，隨后利用①號鑲接點北側閥門旁的DN80排污閥，通過快速接頭往管道內通入空氣，以實現(xiàn)推動余油到達余油回收點的目的。

通過該措施能回收約80%的余料，仍有部分余油因為原管道的高低落差，會存在部分殘留的情況，仍然會有安全隱患。此時再通過排污閥向管道內注入潔凈水，利用水來推動余油，以此實現(xiàn)余油的完全回收和清洗管道的目的，同時也提高了管道動火作業(yè)的安全性。余油通過專門油罐車運輸至指定地點，通過油水分離等措施，實現(xiàn)二次利用。

(4)余油回收完畢，兩處鑲接點用爬刀斷管，并在斷管點下部設置余料接收桶，以防油料泄漏，造成污染。用專門吸油氈擦拭兩處鑲接點管道內表面，再用高壓水槍沖洗，確保鑲接焊口處干凈無污。焊接作業(yè)開始，連續(xù)對鑲接點進行可燃氣體監(jiān)測，確保施工過程安全可控，直至焊接作業(yè)和焊口防腐作業(yè)完成。

(5)待兩處鑲接點作業(yè)完成后，需要對新設管道、新進管道浸潤與沖洗。利用①號閥門處排污閥作為油料進口，②號鑲接點處封堵設備的平衡孔作為油料出口，對新設管道進行通油，先浸潤后沖洗，管道浸潤時間不少于96 h，按照至少3倍以上管路容量的油料量來完成管道沖洗，直至出口處油品取樣化驗合格，新設管道才能投入使用。

(6)廢除管段一端采用管帽密封，另一端采用帶孔法蘭密封，通過端孔向廢除管段內填充潔凈水，以此保證埋地期間管段安全性，直至廢除管段開挖取出。

4 結語

通過對航油管道施工工序的介紹以及與傳統(tǒng)燃氣管道施工的對比，可知二者在整體施工流程上大致相同，只是因輸送介質不同導致在個別工序的做法上有所區(qū)別，如管道的保護措施、廢除管段內余料回收、新設管道的浸潤沖洗。通過對航油管道施工過程的梳理，強化了管線施工的技術儲備與設備儲備，在一定程度上提高了管線施工管理水平。