長距油氣管道注漿處置技術(shù)研究范文
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摘要：東黃(復(fù))線和東臨線安全隱患整治工程線路工程棄置管道處置時(shí),設(shè)計(jì)要求無法拆除的棄置管道進(jìn)行注漿處理,文章研究了將棄置管道劃分為待切割管道和注漿管道,待切割管道與注漿管道間隔設(shè)置,把待切割管道切除移出地面,將注漿管道封堵后注入灌漿料,留存于地下施工工藝。此項(xiàng)新施工工藝能夠保證棄置管道安全地、長久地留存于地下,保護(hù)了環(huán)境,具有良好的推廣意義。
引言
國內(nèi)于二十世紀(jì)七八十年代集中修建的油氣輸送管道,運(yùn)行時(shí)間已超過30年,管道腐蝕、老化現(xiàn)象嚴(yán)重,存在較大安全、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)隱患。目前在東營市科學(xué)技術(shù)情報(bào)研究所可查資料范圍內(nèi),對于棄置管道的處置國際國內(nèi)尚沒有通用做法。在國內(nèi)油氣田地面建設(shè)中,對于棄置管道的處置,能夠拆除的一般拆除,地上有建筑物難以拆除的,傳統(tǒng)施工方法為將棄置管道內(nèi)殘余油料利用注水置換處理后進(jìn)行封存。但通過對封存后管道再次檢查來看,注水后的管道穿孔嚴(yán)重,管道內(nèi)封存水滲入地下,污染土壤及地下水,且穿孔后管道內(nèi)沒有填充介質(zhì),管線內(nèi)壁殘余油料揮發(fā)后向高處聚集,一旦遇到明火,存在很大的安全隱患,因此注水封存只能短時(shí)間內(nèi)解決棄置管道內(nèi)的安全隱患,難以達(dá)到永久的處置效果,在東黃(復(fù))線和東臨線安全隱患整治工程線路工程棄置DN700管道處置時(shí),設(shè)計(jì)要求無法拆除的棄置管道進(jìn)行注漿處理,最長一次處置距離達(dá)到2.5km,需要一種新的處置方法,以保證棄置管道的安全。
1棄置油氣管道注漿處置施工要點(diǎn)
1.1技術(shù)特點(diǎn)及適用范圍針對東黃(復(fù))線和東臨線安全隱患整治工程線路工程一次注漿距離長、管徑大、安全、環(huán)境要求高的特點(diǎn),我單位經(jīng)過實(shí)驗(yàn)專門制定本施工工藝。本技術(shù)尤其適用處置0.5km以上、管徑大于40cm的油氣集輸棄置管道,能夠保護(hù)環(huán)境,保證棄置管道的處置安全。本處置方法是將棄置管道劃分為待切割管道和注漿管道,待切割管道與注漿管道間隔設(shè)置,把待切割管道切除移出地面,將注漿管道封堵后注入灌漿料,封存于地下。本施工工藝設(shè)計(jì)合理、施工簡單、投入的資金較少,能夠保證棄置管道安全地、長久地留存于地下,保護(hù)了環(huán)境,具有顯著的社會效益。
1.2施工工藝優(yōu)點(diǎn)1.2.1環(huán)保性注漿材料采用普通硅酸鹽水泥為基料的水泥漿,施工過程中設(shè)備少,噪音小、污染物少。1.2.2安全性該工藝填充密實(shí),可以有效減少管道內(nèi)空腔率,提高管道內(nèi)的強(qiáng)度,減少安全隱患。1.2.3造價(jià)低施工工藝施工簡單,水泥漿以普通建筑材料組成,投入的人工、機(jī)械、資金較少,造價(jià)低。
1.3主要施工流程本技術(shù)針對長距離、大口徑棄置管道的注漿處置方法,其施工步驟如下述:(1)確定作業(yè)點(diǎn),修筑施工便道;(2)開挖作業(yè)坑;(3)注漿前棄置管道的處理;(4)注漿準(zhǔn)備和注漿;(5)注漿后檢測;(6)局部重注處理。
1.4施工方案確定作業(yè)點(diǎn),修筑施工便道包括測量放線和清障掃線,測量放線是依據(jù)棄置管道平面圖、斷面圖坐標(biāo),用GPS定位,確定棄置管道位置后,撒白石灰進(jìn)行劃線,放出管道軸線和作業(yè)帶邊線;清障掃線是對作業(yè)帶邊線內(nèi)施工占地的農(nóng)田、樹木、果園、地面及地下障礙物等,確認(rèn)清除面積和數(shù)量,并登記造冊。施工時(shí)應(yīng)積極與當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)部門聯(lián)系協(xié)調(diào),共同進(jìn)行現(xiàn)場踏勘。施工便道應(yīng)平坦,有足夠的承壓強(qiáng)度,能保證施工機(jī)具設(shè)備的行駛安全。開挖作業(yè)坑是根據(jù)棄置管道的高程差,選擇棄置管道低點(diǎn)為注漿點(diǎn)、高點(diǎn)為放水點(diǎn)開挖坑作業(yè),注漿點(diǎn)與放水點(diǎn)之間的管道距離設(shè)定在800-1700m之間,注入灌漿料的流動性和注漿設(shè)備的功率與注漿點(diǎn)和放水點(diǎn)之間的距離成正比。根據(jù)注入灌漿料及注漿設(shè)備的性能確定注漿點(diǎn)和放水點(diǎn),先以機(jī)械開挖至距離棄置管道頂面0.4-0.6m時(shí)停止,再通過人工開挖找出棄置管道的具體位置,將棄置管道的防腐層剝離露出棄置管道本體。注漿前棄置管道的處理包括鉆孔、安裝封堵氣囊、待切割管道抽水、切管、注漿管道封頭焊接,上述工序依次進(jìn)行。鉆孔包括在注漿點(diǎn)鉆注漿孔和在放水點(diǎn)鉆放水孔,棄置管道在防腐層剝離露出本體后,即可在棄置管道的注漿點(diǎn)和放水點(diǎn)分別鉆出兩個(gè)注漿孔和兩個(gè)放水孔,兩個(gè)注漿孔以及兩個(gè)放水孔之間的距離設(shè)定在6-8m之間;在兩個(gè)注漿孔和兩個(gè)放水孔的內(nèi)側(cè)預(yù)留0.8-1.2m的管體,兩個(gè)注漿孔與兩個(gè)放水孔之間的其余管體為待切割管道,兩個(gè)相鄰的注漿孔與放水孔之間的管道為注漿管道;鉆孔時(shí),在注漿孔處焊接注漿短節(jié)并依次連接注漿閘門和鉆孔機(jī)械,在放水孔處焊接放水三通管并依次連接放水閘門和鉆孔機(jī)械為棄置管道鉆孔;鉆孔后在放水孔和注漿孔上分別留置放水三通管和放水閘門以及注漿短節(jié)和注漿閘門,為后續(xù)的放水和注漿使用。棄置管道開孔后要有專人隨時(shí)進(jìn)行可燃介質(zhì)的檢測。待切割管道抽水是在兩個(gè)注漿孔和兩個(gè)放水孔外側(cè)的管道內(nèi)放置封堵氣囊并為封堵氣囊充氣;然后將自吸泵分別從放水孔和注漿孔中放入,使用自吸泵抽凈被封堵氣囊封堵的待切割管道中的污水。切管是將自吸泵從放水孔和注漿孔中取出,對抽水后的待切割管道使用切管機(jī)切除并移出地面。注漿管道封頭焊接從注漿管道的注漿孔處放入裝有定位裝置的聚氨脂推水球,在注漿管道的注漿孔和放水孔的外側(cè)管體內(nèi)砌筑黃油墻,并在黃油墻外面的管體上焊接封頭。注漿準(zhǔn)備包括設(shè)置推水球接收點(diǎn),選擇攪拌站位置以及灌漿料的運(yùn)輸,將注漿管道中的封堵氣囊取出,在放水孔前方50m處設(shè)置推水球信號接收器;將灌漿料通過注漿泵從注漿孔中注入,使灌漿料推動聚氨脂推水球向放水孔移動,將注漿管道中剩余的污水從注漿孔向放水孔推移并在放水孔留置的放水三通管上連接軟管,將污水放至儲水箱中存儲后統(tǒng)一處理。灌漿料攪拌站最好選擇注漿管道中間位置附近,采用改進(jìn)型全電腦控制MH-09R自動配料系統(tǒng)配料,能夠精確控制灌漿料的配合比,保證漿料的穩(wěn)定性。灌漿料運(yùn)輸車裝載時(shí)間為5-6min,卸載時(shí)間為5-6min,運(yùn)載能力為8m3/車次,按照逐漸要求計(jì)算好需要投入的運(yùn)輸車輛,現(xiàn)場配置鋼制灌漿料儲備池,保證注漿時(shí)灌漿料的充分供應(yīng),提高注漿施工的工效。隨著灌漿料的不斷注入,剩余污水被全部推至放水孔處并從放水孔放出。由于注漿孔低于放水孔,有利于灌漿料填充充滿度的提高,在聚氨脂推水球的推動下,污水能夠被完全、徹底地從管道中排出;若放水孔前方50m的推水球信號接收器接收到聚氨脂推水球,要對注漿泵做減檔處理,從高檔逐級減至1檔,注漿泵的排水管一旦出現(xiàn)漿液,首先關(guān)閉注漿泵,然后關(guān)閉與放水三通管連接的排水管,待24h后灌漿料初凝后再對注漿管道泄壓。注漿后檢測是在注漿完成48h后進(jìn)行,在灌漿料完全終凝并開始產(chǎn)生強(qiáng)度以后方可開始注漿結(jié)果的檢測,逐個(gè)對注漿管道進(jìn)行檢測;在注漿管道上選擇的檢測點(diǎn)處鉆出檢測孔,使用精度為0.02mm的游標(biāo)卡尺測量棄置管道空腔的高度,計(jì)算灌漿料的充填度;若固體填充物≥95%,充填度達(dá)到要求;若固體填充物＜95%,需進(jìn)行局部重注處理。局部重注處理時(shí),在檢測孔處重新注入灌漿料,灌漿料由檢測孔向管道兩端灌注,從管道兩端排水,直至無法注入灌漿料為止,經(jīng)過本工藝的處理,棄置管道能夠安全地、長久地封存于地下。
2結(jié)論與建議
隨著城市的發(fā)展,油氣地下管線越來越多,面臨的管道突發(fā)性事故搶修及處置增多,本施工工藝可快速、安全、高效、環(huán)保地完成棄置管道的處置,為管道全壽命周期管理解決了最后一個(gè)環(huán)節(jié)廢棄處置的問題,推動管道處置產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,同時(shí)將輻射帶動管道閉環(huán)管理上下游產(chǎn)業(yè)鏈同步提高。有較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益,發(fā)展前景廣闊。
參考文獻(xiàn):
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[2]錢建華.論油氣儲運(yùn)設(shè)施安全的重要性[J].油氣儲運(yùn),2012,(06).
作者：李偉 單位：中石化勝利建設(shè)工程有限公司
