用吊管机解卡、回拖助力--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

用吊管机解卡、回拖助力

发表时间：2020/11/9 来源：《基层建设》2020年第21期作者：张卫江

[导读] 摘要：本文简要介绍了巴基斯坦NARA水渠穿越工程基本情况及施工中遇到的出现塌孔，导致管线被抱死困难，着重介绍了使用现有设备--吊管机解决抱钻、回拖助力的方法及效果。

        中石油管道四公司河北廊坊 065000
        摘要：本文简要介绍了巴基斯坦NARA水渠穿越工程基本情况及施工中遇到的出现塌孔，导致管线被抱死困难，着重介绍了使用现有设备--吊管机解决抱钻、回拖助力的方法及效果。实践证明，该方法十分有效，可供同类定向钻施工参考和借鉴。
        关键词：定向钻；吊管机；解卡助力
        1项目简介
        巴基斯坦SNGPL项目HDD1穿越工程，采用定向钻方法穿越NARA水渠，工程水平穿越长度490m，管径1067mm、管线壁厚15.9mm，主要穿越地层为砂层。按业主要求，管顶距河床底部埋深不小于7.92m，项目采用入土角7°、出土角6°，穿越深度14m，曲率半径1500m进行NARA水渠穿越。
        2遇到问题
        在回拖至427.5m时，因防腐层补伤暂停回拖20分钟，补伤完成后回拖力达到HK-300T型钻机极限，管线仍无法启动，判断出现塌孔，导致管线被抱死。因工期紧，设备资源紧张等原因，项目进入巴基斯坦施工时并未配备夯管锤等辅助回拖设备。
        3解决方案
        吊管机辅助回拖，包括两个过程：一是助力解卡，用吊管机撞击管尾产生震动，将被孔洞塌方抱死的管线解卡；二是回拖助力，用吊管机在管线两侧拉动管道，为管线回拖助力。两个过程可以视情况合并使用或单独使用。
        3.1吊管机助力解卡
        吊管机助力解卡，在管尾焊接盲板用以固定木质垫板，防止吊管机撞击管尾时直接与钢管接触，造成管线损坏。钢制盲板厚度为30mm，木质垫板厚度为300mm且具有一定的韧性。

吊管机撞击管道过程力学变量简要分析。
设吊管机重量为m、吊管机与管尾撞击前后速度分别为v1、v0撞击持续时间为t，管尾对吊管机的平均作用力为F'，根据动量定理有

该工程解卡用的DresstaSB-85型吊管机自重m=65吨，行进速度为v1≤3m/s，吊管机撞击后停止，即v0=0m/s。吊管机对管尾的平均作用力F撞与F'大小相等，方向相反，则根据公式计算可得不同撞击速度下F撞与撞击持续时间t的关系图：

        撞击过程瞬间完成，现场暂时无法对撞击持续时间做出精确测定。根据解卡时的撞击力F撞与撞击持续时间t的关系图，解卡时吊管机的行进速度v1与撞击力F撞成正相关，为确保助力解卡时不伤害管线本身，可通过调整吊管机助力解卡时的行进速度来控制其与管尾的撞击力量。现场操作时采用吊管机助力解卡行进速度由小逐渐增大，同时密切观察管线在碰撞时的状态，确保解卡过程中管线不被损伤。
        3.2方案实施
        巴基斯坦SNGPL项目HDD1穿越工程吊管机辅助回拖过程利用一台吊管机站位于管尾后方，进行助力解卡；两台吊管机分别站位于管尾前方15m，与管线回拖方向成15°夹角，并在两台吊管机站位处开挖半米深基坑以便调整滑轮组与管线水平夹角，以吊管机自重作为定滑轮固定，滑轮组吊钩固定于管尾盲板边缘进行回拖助力。方案在HDD1穿越工程实施过程中助力解卡和回拖助力合并使用。
        助力解卡：吊管机自重较大，为确保用于助力解卡时管线不被损伤，项目采用在管尾安装钢制盲板增强管线整体性、加装木质垫板吸收瞬间过大撞击力和控制吊管机助力解卡行进速度由小逐渐增大，同时密切观察管线在碰撞时的状态等措施，来防止解卡过程中管线出现损伤。

        吊管机解卡、助力
        回拖助力：两台吊管机辅助回拖助力约100吨，通过吊管机辅助回拖，8月2日14时50分，管线解卡成功，钻机启动拉力220吨，稳定后拉力在150吨左右；8月2日18时58分，HDD1穿越工程成功完成回拖。
        4总结
        利用吊管机进行定向钻的解卡助力和回拖助力，吊管机回拖助力，具有花费少、资源易获取、工艺准备时间短等优点，为穿越工程管线回拖提供了新的思路和方法。水平定向钻施工经常遇到底层塌方卡钻情况，用吊管机解卡、回拖助力的方法可供同类定向钻施工参考和借鉴。