天然氣管道的敷設施工技術及水工保護探討

張昕

摘要：天然氣工程為國家的經濟和能源發展做出了巨大的貢獻，天然氣管道的施工技術還有待進一步提高，而在不斷完善和提升施工技術的同時，也應符合新時代對綠色發展的要求，做好對水工以及環境資源的保護。只有這樣才能保證天然氣管道的安全運輸和綠色施工。

關鍵詞：管道選線;管道敷設;定向鉆穿越;水工保護

分類號：TE973

一、引言

天然氣管道是運輸天然氣運輸的重要途徑，天然氣在管道運輸過程中一旦發生天然氣泄漏事故，就會造成嚴重的安全問題和經濟損失，因此必須在天然氣管道的敷設和施工過程中不斷改善和提高施工技術，及時發現和解決天然氣管道建設中存在的問題，以此來保證整個天然氣運輸項目的質量安全。同時，在施工時還應注重在施工時對水工資源環境的保護。

二、天然氣管道的選線原則

在進行管道施工前，首先要根據項目的起點和終點位置，考慮途經的地形地貌和交通條件，在滿足輸氣工藝條件下盡可能的縮短線路的長度，以此來節約項目的經濟成本。管道在選線時，應盡量避開地勢陡峭斜坡、陡坎及滑坡地帶，因為這會給管道的施工以及后期使用帶來不便和隱患。選線時，對于穩定性差、危害性高的滑坡體必須避繞，無法避繞時應進行專項地質勘察，判斷滑坡機理、穩定性及范圍，有針對性的制定處理措施。對于危害性中的滑坡，也應進行詳細的地質勘察，威脅管道安全的應提前處理。另外，在選線時應注意管道線路應該盡量避免當地的城鎮規劃區、自然保護區、軍事單位等。

三、天然氣管道的敷設

1.管道敷設的原則

由于輸氣管道基本都采用的是埋地的方式敷設，在施工時埋地管道管溝寬度和管溝回填都應該滿足相關規范規定要求，另外在管道經過的特殊地段加以特殊處理。天然氣管道線路彎頭下料、管口對接偏差都應符合相關規范規定。輸氣管線組焊完畢后，應作好線路護坡堡坎、里程樁和穿越標志樁。在施工時要盡量減少對天然植被的破壞和水土保持的影響。

2.管道的穿越方式

（1）開挖穿越

開挖穿越是指使用挖泥機，長臂挖掘機，氣舉，水下爆破等方法，結合水對水下的管道溝進行開挖，或采用圍堰導流的方法對管道溝進行開挖。這是一種廣泛使用且成熟的施工技術。這種方法幾乎適用于所有的地層，但缺點是對河流和河道影響更大。并且對于開挖深度大的粉細砂質河床，水下成溝的難度較大。

（2）隧道穿越

在隧道中鋪設管道也是一種常用方法。隧道方案優點是：受地形條件限制較小（尤其適宜于丘陵、山區地帶），技術成熟可靠，較大尺寸隧道利于今后管道擴容，施工時對航道、漁政等基本上無影響，施工基本不受季節限制。該方法缺點是：施工期較長，投資相對較高;水下隧道可能出現止水困難，有一定風險;施工過程中存在一定的安全問題，必須加強安全管理措施。

（3）定向鉆穿越

作為非開挖施工方法，定向鉆探已廣泛用于天然氣的管道穿越。定向鉆井的一般施工過程如下：根據現場的入土位置，出土位置和管線坐標的設計，采用定向鉆進行導向孔的鉆進，并逐段增加套管。在另一側出土后，連接擴孔器并穿過套管的出土端。對于管段，應根據管段的直徑選擇擴孔器的數量。同時，在開挖的堤壩上將管道分段或整體組裝，并進行檢查和壓力測試。再利用鉆機拉動擴孔器，將橫管部分向后拖動，將橫管完全放在擴大的導向孔中，直到鉆機的末端進入土壤。從技術來看，定向鉆能否通過將取決于巖層硬度、砂卵石層厚度與粒徑含量、砂卵石層處理方式。定向鉆穿越的優點在于避免了施工期圍堰修筑、河床開挖等易造成水土流失、淤積河道等問題。工程建成后，不會擠占原有行洪斷面，也不用對河道水力要素進行改造。目前水平定向鉆穿越方式已廣泛適用于石油天然氣工程，其技術成熟可靠。

四、管道的施工

1.不良地段的管道敷設

由于本項目區內地層受構造、沉積原因，泥質巖和砂質巖呈交替狀產出，陡坎或高陡坎坡在長期風化作用下，多行成凹巖腔（巖腔深度可達1m以上），在卸荷作用下巖體裂隙進一步發育，以致形成危巖體。經調查，該類崩塌、危巖體多分布于地勢高陡段，地形以陡坎、陡坡為主，坡度一般大于65°。因此管道在劈山、修路、開挖管溝等土石方施工過程中，就很有可能誘發潛在的崩塌或危巖。在管道施工中要限制爆破的規模，以小藥量松動爆破為主。對于管道建設完成后可能會形成的潛在崩塌，要做到提前發現，即時進行清除。為了確保管道施工的安全，除了清理危巖外，還應在位于危巖密集區的管道上方設置支擋結構或者是墊層，這樣就能避免或減小危巖對管道的損害。

2.定向鉆穿越施工

由于該西充河為飲用水源河流，大開挖穿越方式難以實施;隧道穿越與定向鉆穿越對河道無影響，且不影響取水，但隧道穿越較定向鉆穿越施工周期相對長，投資費用相對較高。因此此次項目采用的是定向鉆穿越西充河。同時根據現場踏勘，穿越場地兩岸為一級階地地貌、二級階地地貌，地勢平坦開闊，場地滿足定向鉆穿越要求。

在修建天然氣管道的時候，有必要對河床和河岸的破壞降至最低。管道穿越完成后，應盡快組織回填，以恢復河床和河岸。必須根據設計要求建造高質量的堡坎，以保護河流兩側的土坡。

五、施工過程中的水工保護

采取水工保護的目的是確保溝槽回填的穩定性和管道本身的安全。在管道施工過程中，應根據管道所處位置的地形變化對設計的水工保護裝置進行審查和實施。同事根據管道運行安全和規范中關于水土保持的要求，必須要對應出現的問題補充一些水力保護措施。在管道漫長的穩定運行過程中（通常需要2～3年），將會發現一些存在于局部的新問題，這就需要及時采取一些相應措施進行改進。

施工通道和工作區的建設應盡量減少對原始地形和植被的破壞，并且施工時對工作區中的樹木植被要盡可能的進行遷走而不是進行直接的損壞。那些不利于遷走需要被破壞的樹木，要盡可能在土壤中保護其根莖。在安全施工的前提下，應盡可能減少施工通道的寬度以減少對土地的占用和侵蝕。

總之，隨著天然氣行業的蓬勃發展，我國的管道施工技術也得到了長足的進步，在山區、平原、水網等地帶形成了獨特的施工方法。保證長輸管道建設質量是一項長期和艱巨的任務，只有不斷地堅持技術進步，在提高建設質量上用心、用力，才能使我國管道建設水平繼續處于世界一流。

參考文獻

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