翟銘先
摘要:文章結合單長18m鋼管在某管道工程中的實際運用經驗,與單長12m常規鋼管相比,對吊裝、運輸、二次倒運等施工內容變化較大的工序進行了簡要總結。同時,分析了單長18m鋼管在長輸管道工程中的應用條件,以及存在的優勢和存在的問題,并提出了一些參考建議。在具備使用的條件下,單長18m鋼管具有良好的應用前景。
關鍵詞:18m鋼管;吊裝;運輸;布管;進度與成本
1引言
目前,國內外長輸管道工程一直將單長12m鋼管作為主要用管。在2018年開工的中科一體化配套某管道工程,在國內率先采用了單長18m的鋼管,使用率達到50%。該工程密閉順序輸送多種油品,線路全長約221km,干線設計壓力9.5Mpa,材質為X60M,設計管徑DN500mm。管道線路途經廣東省湛江市和廣西省北海市。工程初期,施工單位對使用單長18m鋼管的可行性存在較大的疑問,而隨著對單長18m鋼管使用的不斷探索和總結,其優勢逐漸顯現,主要體現在有效減少焊口、防腐補口、無損檢測的焊口數量,有效提升施工效率,有效減少防腐、無損檢測底片的材料用量等。本文結合中科一體化配套某管道工程的實踐,對單長18m鋼管的運用經驗進行了總結。
2 主要施工概述
2.1吊裝
相比12m鋼管,單長18m鋼管在吊裝時的擺動幅度增加較大,對現場安全管理和鋼管防腐層保護是重點解決問題。本工程采用了2種吊裝方式,一種是制作橫擔過度,即“吊車起重鉤-橫擔-鋼管”方式,橫擔長6m,使用工字鋼制作,在橫擔兩端分別焊接1個吊環,用于向下吊裝鋼管,在橫擔中間焊接制作1個吊環,用于向上連接吊車起重鉤。這樣可以減少管子受力,有效保護管子防腐層和減少對管端內表面金屬的損傷。另一種則是提高使用吊車的噸位,增加連接吊車起重鉤的鋼絲繩長度。此方式要求場地空曠,并有足夠的操作空間。以本工程管徑DN500mm為例,采用增加鋼絲繩的長度方式,具有更好的可操作性。管道防腐層外觀檢查未起褶皺,抽檢防腐層進行剝離試驗全部合格。橫擔需要單獨運輸,在施工高峰期無法滿足現場需求,同時,橫擔在使用過程中也因焊接吊環長時間受力存在安全隱患。
2.2運輸
單長18m鋼管的運輸主要采用三種方式,分別為水上貨船運輸、陸上鐵路運輸及陸上汽車運輸。采用陸上鐵路運輸,鐘桂香等《中俄管道D1422 鋼管使用18m 管長的探討》中對其采用的跨節車廂和相關費用進行了測算,成本較高。故本工程采用的為水上貨船運輸到達岸上碼頭后,再行陸上汽車運輸。實踐證明,與常規12m鋼管運輸相比較,此兩種運輸方式對運輸周期、費用方面影響不大。
鋼管的運輸難點主要體現在陸上部分,本工程初期分別采用13m長和17.5m長半掛車作為運輸工具進行了比對,結果表明,在同等運輸量的情況下,13m長半掛車具有對轉彎半徑較小、運輸費用低的優點,需要解決的主要問題是辦理有關公路超長輸運手續。
2.3二次倒運
鋼管到達一級管場后,需進行二次倒運至施工現場。二次倒運應重視對進場道路沿線的限寬和道路加寬加固,而最大限制因素即為轉彎半徑的增加。從中轉站至施工現場運輸18m 鋼管時,道路所需要的最低圓曲線半徑為12.3m;最廣泛
使用的曲線半徑至少為17.43m[1]。而在實際中,從一級管場到達施工現場道路多不能滿足此要求。對此,我們通過優化改造運管炮車,最大限度的降低轉彎半徑,采用雙向拖頭的方式,完美解決了車輛掉頭難得問題。
2.4作業帶平整
與12m常規鋼管相比,18m鋼管受作業帶寬度限制,應加大對溝、坑的平整,對易積水的低洼地段采取兩側挖排水溝、抽水晾曬等方式及時排水。考慮18m鋼管跨度大,應重點對田坎、斜坡段進行放坡,以吊管設備順利通過作業帶為宜。而對放坡難以滿足吊管設備通行的地段,應申請增加作業帶寬度,采用“橫向”方式通過陡坡。
2.5布管
在布管前,應對布管區段的長度進行實際測量,估算使用的彎管角度和數量、18m鋼管數量和12m常規鋼管數量。因缺少相關實際運用經驗,本工程初期對18m加長鋼管與12m常規鋼管分區域單獨使用,在管道安裝時,遇到安裝彎管位置,需對18m鋼管進行多次切割,降低了施工效率,且切割后的鋼管標識信息多次移植,增加數字化管道信息錄入工作量。使用18m鋼管和12m常規鋼管混合使用,可以較好的解決此項問題。
2.6其它工序
布管完成后,后續的組對焊接、無損檢測、防腐補口等工序與12m常規管相同,應嚴格按照有關規范和設計要求進行施工。
3 18m鋼管的使用總結
3.1采用18m加長鋼管的條件
(1)管道路由沿線的地形地貌是關鍵因素。本工程覆蓋了低丘陵、緩坡、平地等多種地形,從工程進度和費用考量,平地段優于緩坡和低丘陵,而在遇到的個別山區地段,反而因局部高差大導致運布管難度大,18m鋼管難以連續利用。
(2)工程地點的道路依托條件較好。本工程經過現場人員多次對進場道路進行測量記錄、總結測算后劃分了比較合理的18m鋼管使用區段。對道路狹窄或拐點較多、道路兩側障礙物較多的地段,往往因對進場道路的修筑與維護、地方工農關系等外部因素影響,不能發揮出其優勢,不建議使用。
(3)地質情況有要求。對于地質松散、水位較高的水網地段,不利于布管,更加大設備被陷住的風險。應及時采取圍堰排水、兩側溝槽降水、鋪墊鋼板等措施。
3.2采用18m加長鋼管的優勢
(1)有效減少焊口數量,縮短焊接工期。以本工程為例,18m鋼管約為50%使用率,焊口數16278道,而全部使用12m鋼管的焊口數約為19556道,相比減少3278道,減少率約17%。
(2)有效節省防腐補口、無損檢測等工序的材料費。同樣計算,防腐補口和無損檢測將減少3278道口的材料使用,節省了工程成本。
4 結論
本工程實踐證明,在具備使用的條件下,單長18m鋼管在長輸管道施工中具有較好的推廣空間。在使用時,建議18m鋼管與12m常規鋼管按合適比例使用,將更有利于工程的建設進度和成本。
參考文獻:
[1]《中俄管道D1422 鋼管使用18m 管長的探討》;鐘桂香,張振永,蘇蘭茜;中國石油天然氣管道工程有限公司