长输管道建设中应考虑的现场施工问题

张振东

（胜利油田胜利石油化工建设有限责任公司，山东 东营 257064）

1 前言

近年来，根据国家规划，以西气东输工程为首，先后建设了一大批技术水平高、距离长、口径大、压力高、管材等级高的各类长输管道。然而，在长输管道工程施工建设过程中，存在大量的改线、变更工作等问题，不仅延误工期，影响工程质量，而且还浪费大量的资金。究其根源,部分原因是由于设计不当造成的。设计工作往往注重工艺、计算、流程、功能等技术方面，却忽视了一些现场施工中的实际需要，导致理论与实际脱节。因此，对于长输管道建设而言，从路线选择、穿(跨)越方式、施工机具性能、经济效益及材料采购等多方面探讨设计工作中容易忽视的细节问题显得十分必要。

2 管道线路的选择

在长输管道设计中，线路选择工作至关重要。线路选择是否合理直接关系着施工的难易程度与工程的费用，但在施工过程中会出现一些改线工作，其原因一是涉及城镇规划、地方关系的问题；二是地质情况不理想；三是线路走向不经济合理。基于这些原因，线路选择时必须注重以下几个环节。

2.1 权衡各方的利益

长输管道在一般地区建设时属临时占地,而非永久性征地。按照《石油天然气管道保护条例》第十二条规定,在管道中心线两侧各5m 范围内，禁止取土、挖塘、修渠、修建养殖水场，排放腐蚀性物质，堆放大宗物资，采石、盖房、建温室、垒家畜棚圈、修筑其他建筑物、构筑物或者种植深根植物；在管道中心线两侧或者管道设施场区外各50m 范围内，禁止爆破、开山和修筑大型建筑物等。长输管道输送的介质为易燃易爆介质，需高压输送。以上因素决定了长输管道建设的特殊性,线路的选择不仅仅是甲方、设计方的意愿,还必须充分考虑各级地方政府规划部门的意见，否则，工程建设将无法顺利开展。

2.2 依据地质详勘报告调整路由

长输管道距离长、地质地貌变化多样，管道路由设计一般只考虑规划部门的建议,往往忽视地质不利因素给施工带来的困难,这是施工阶段改线的一个主要原因。在满足总体路由与地方规划部门要求的同时，应结合地质详勘报告最终确定路由。另外,对于大中型水域和山体穿越,应更加注重地质详勘工作，地质报告不详和设计时忽视不利的地质情况往往是造成穿 (跨)越失败、被迫改线的主要原因。

2.3 重视线路走向的经济合理性

设计人员在确定具体路由时，应充分了解管道经过地区的地质地貌特点，经济合理地布置线路走向。例如，在长输管道施工过程中，在人口活动稀少的一、二级地区存在着较多的局部改线工作。主要原因是一、二级地区地貌简单，设计人员选线粗糙，对具体状况掌握得不准确,按原设计施工会增加不必要的挖方、填方工作量或经济作物、蔬菜大棚的高额赔偿。在实际施工过程中，为使管道线路走向更加经济合理,往往需要设计弯管、弹性敷设管道或者使管道走向偏离几十米。

3 穿(跨)越工程设计

在GB 50251-2003《输气管道工程设计规范》和GB 50253-2003《输油管道工程设计规范》的线路选择中均明确规定，大、中型穿(跨)越工程位置应符合线路总体走向，局部走向应根据穿(跨)越工程的位置进行调整。如何理解本规定的内涵是合理选线的关键。设计人员一般理解为按线路总路由踏线，在穿(跨)越地段根据总路由走向在上下游10～100m 范围内选择,尤其对中小型穿越更是如此，这势必使很多中小型穿越点不理想。事实上，此规定应分为三个阶段来完成，即在可研阶段,确定线路总走向，且初步确定大、中型穿(跨)越位置，其设计应尽可能符合线路总体走向;初步设计阶段，在满足线路总体走向的前提下，按相关部门要求进一步确定大、中型穿(跨)越的理想位置，并调整整体路由走向；在施工图设计阶段,先落实中小型穿(跨)越的合理位置，根据各穿(跨)越点位置与线路总体走向合理连接形成具体路由。因此，对于现场选线工作，不能用总体路由来决定穿越点，而应根据穿越工程来确定具体路由。

在穿(跨)越位置的设计过程中还必须注意以下细节，以确保现场的可施工性。(1)确定合理的穿(跨)越方式,不仅要依据地形地貌、地质详勘报告,还应综合考虑地方各部门的要求、工期要求、经济对比指标等。同时,应结合施工场地确定不同施工方式。例如,对于山区单侧为陡坡的公路无法顶管穿越;定向钻穿越必须考虑有足够的摆管、回拖场地等。(2)在穿越段及两侧一定范围内尽可能不设置转角。设计人员通常将转角桩设在公路、河渠边，这种设计观念是错误的。该设计不仅使穿越段与一般线路连接处形成大角度的空间弯管,而且由于施工空间不足,还会造成管道线路必须改线才能满足施工的要求。(3)穿越点的选择必须考虑地上和地下的建构物，例如公路涵洞、光、电缆等，避免施工时相互影响。(4)定向钻穿越时应根据地形地貌制定出、入土点,出土点应有足够的摆管场地，出、入土点不宜设在路边，避免穿越公路深度不够或与一般线路连接时对公路造成影响。(5)山体隧道洞口的选择不易过高，应充分考虑弃渣位置。(6)基于安全与反恐等因素考虑，管道建设应尽量避免采用跨越方式，尤其是采用大中型跨越时更要慎重。跨越设计除了满足安全、稳定等要求外，还应从位置与安装的角度考虑吊装、运输及维修的通道。

4 施工机具的可行性

设计工作除满足规范、工艺要求外,还应考虑施工机具的可行性。近年来，长输管道施工技术的迅速发展在很大程度上得益于施工机具性能的不断更新和先进施工机具的不断问世，因此设计人员必须充分掌握国内外的先进施工设备性能与施工工艺。以水平定向钻穿越为例，在20世纪80年代初,国内水平定向钻机非常稀少，也没有专业队伍，水平定向钻机性能一般，局限性较大。例如,DN450 的管道设计为1.5km的水平定向钻穿越，这在当时几乎不可能实现,且价格昂贵，因此当时大中型河流穿越在地质条件允许的情况下通常采用开挖方式设计。如今国内定向钻施工队伍施工技术成熟，水平定向钻机性能良好 (DN450 的管道水平穿越长度可达2.6km)，且费用较低，目前定向钻设计已普遍应用于穿越河流及池塘等。

5 材料采购因素

5.1 备料参数和执行标准的一致性

管道施工现场经常出现因阀门与管件、设备自带的法兰执行标准不一致而导致无法连接，阀门或管件到达现场后与压力等级不符等问题。施工时不得不重新调整，从而延误了工期。这些是设计过程中容易被忽视的细节，但产生的后果却非常严重，设计中必须避免。

5.2 注意少量用料的通用性

在站场施工过程中往往出现材料代用情况，例如，在一高压站场设计中仅需要20m 长的直径为DN250 的管子，管材为L390，设计本身无误，但由于管材用料太少，不属于通用管材，施工单位很难采购到此规格的管子，只能采用20号钢的管材代替，造成浪费。

5.3 合理考虑备料余量

按照设计图纸计算用料量作为备料量，在施工过程中往往出现用料不足的现象。因此，在完成设备材料的统计后,应对用量多、耗材大的设备材料适度增加余量，这样可以有效弥补产品在生产包装、运输及施工等环节造成的损耗量。例如，长输管道施工常用的管道热收缩带、焊条以及管道本身需增加的消耗材料，可适当增加设计备料余量。

[1]唐智慧.浅谈长输管道的焊接[J].管道技术与设备，2001-09-20.