闫长征1 朱彦奎2
1.山东省石油天然气管道保护服务中心 山东济南 250000
2.山东万豪华宇工程设计有限公司 山东济南 250000
摘要：随着城市化步伐的加快，燃气管道工程建设已经成为了各个城市改造的重点，在施工建设的过程中，定向穿越施工技术的应用非常普遍，要避免各种施工问题的出现，工程企业在技术应用时，就需要严格加强技术管理，通过技术管理来发挥定向穿越施工技术的优势，提高整体的施工效果。
关键词：燃气管道；定向穿越；施工技术管理
一、在定向穿越技术中的基本原理
在燃气管道工程项目中，定向穿越的技术优势非常突出，在具体的应用过程中，施工人员需结合工程现场的地质条件特征，设计出与地质土层结构、环境条件相符合的钻孔轨迹，此轨迹一般多为曲线状，当轨迹设计结束以后，借助于定向钻机在土体中首先钻出一个导向孔，在钻进时，导向跟踪仪和计算机能够实现对导向和定位的精准控制。当先导钻具在穿越障碍物一段出露以后，就需要立即在钻具的端部位置环节上大直径扩孔钻头，随后依次接上管线，此管线的直径要远远小于扩孔钻头直径，随后，当这些施工环节达到相应的标准以后，就要立即回拖钻杆，在扩孔的同时将待敷设管线拉入钻孔内部，从而完成管道的定向穿越施工。
二、在燃气管道定向穿越施工技术中的管理
（一）系统安装及调试
在全部的施工机械设备和材料都进场以后，施工人员就需要进行系统的规范安装，所有的电缆线都需要埋地处理，而水管线需与行车路线隔离开。当系统安装结束且不存在问题时，要进入系统的试运行，通过试运行来判定其安装质量。开钻之前，尤其要对钻杆、螺杆马达等钻具质量加以有效控制，及时做好丝扣的清洗，保障各种设备不存在任何的损伤或者质量问题，使得主体机械设备、辅助机械设备能够准确就位，通过调试来避免设备的潜在问题。
（二）挖入土（出口）工作坑
燃气管道定向穿越施工过程中，工作坑的挖掘也非常重要，在实际的挖掘作业中，要严格根据设计标准来进行工作坑挖掘深度、长度和宽度等的控制，使得在此工作坑挖掘且投入使用以后，可以为后续的其他作业提供便捷，在此工作坑内，可以进行泥浆循环池的设置。
（三）泥浆（钻液）的配制
泥浆配制效果会对定向穿越施工产生一定的影响，在泥浆的配制过程中，主要包含了水和膨润土等物质，尤其要对配制比例加以有效控制。在前期的工作中，专业人员需根据现场的施工要求，做好试配工作，确定最佳的配合比，最终所配制的泥浆需要具备良好的动切力、静切力、润滑度。
此环节的施工作业开展过程中，极易出现冒浆现象，这就要求施工企业需结合冒浆现象出现的原因，采取相应的处理措施。整个施工过程中，对泥浆压力的实时观测非常重要，正常施工条件下，泥浆压力需保持在300psi以下。一旦在施工过程中出现了压力急剧增长的现象，要立即停止钻进作业，并回撤1～2m，通过这种方式来保持一段时间的旋转状态，当间隔5～10min以后，缓慢前行到泥浆压力突然增大的位置，随后开展缓慢的钻进作业，当泥浆压力逐步下降到正常情况下，方可恢复正常的钻进作业。当在钻进过程中出现了泥浆压力急剧下降的情况下，要在极短的时间内快速钻进突破此区域进入泥浆压力稳定区，通过这一方式来避免泥浆憋出地面的情况。当在钻进过程中发现潜在的泥浆憋出地层情况时，可以使用一定的泥浆堵漏剂等添加剂，来优化泥浆的性能。堵漏剂的使用可以对泥浆憋出地层时起到一定的阻碍作用。在出现了泥浆憋出地层的情况时，为维持正常的施工作业，可以在泥浆憋出位置出，钻出一个泥浆倒流孔，使得冒出的泥浆可以经由该孔重新倒流于泥浆洞内。
（四）管线试压及吹扫
在管线试压过程中，要进行强度试验，这一试验一般是在管道焊接作业结束且检查合格以后进行的，在管线回拖作业之前，必须要完成强度试验。校验试压开展时，要借助于特定精度要求的压力表，在压力试验开展的过程中，压缩空气是介质，在试验时要将温度维持在40℃以下，在试压管道接口位置处连接空气压缩机，此时，向该管道内加入一定的压缩空气，强度试压压力要高于设计压力，当试验压力达到标准后，维持稳压状态，并在此过程中安排专人来观察30min的压力计，如果全部没有漏气情况，说明其施工质量是达标的。而如果在试验时发现存在施工问题，施工人员需在试验压力降到大气压力的条件下进行相应的问题处理，在处理完成后再次试验。强度试验结束以后，要进入气密性试验环节，此试验的进行是为了对管道的气密性加以有效验证，从而保障管道施工的质量。
（五）导向孔钻进的施工
在导向孔钻进施工的过程中，施工人员的钻进作业要严格根据设计曲线与穿越曲率半径来进行，保障钻进的规范性。每根钻杆的折角都是导向孔钻进作业进行中需要关注的重要问题，而该指标在很大程度上是由管径大小来决定的。实际的钻进作业下，施工人员必须要对钻进的入土深度加以有效控制，结合燃气管道的型号、钻孔直径，来保障入土角度的合理性。此外，在钻进过程中，对于钻进方向的把控也非常关键，施工人员需根据前期的设计方案，来对钻入速度、速率与深度等指标加以有效控制，且在钻进过程中要保持导向孔的干净性。
（六）扩孔、清孔的施工
在扩孔施工环节，如果施工过程中出现了扩孔不畅的情况，要立即开展洗孔作业，在最终的扩孔直径确定时需严格考虑管径、穿越长度、地质条件、钻机能力等综合性的因素。在扩孔施工的过程中，分级、多次扩孔是最为有效的，对于一般的地层条件而言，需保持地层扩孔级差在150mm以内，且要使得扩孔时各个工序之间保持紧密的衔接性。清孔的最终目的是要使得孔眼内不存在泥沙，及时通过清孔处理来清除孔眼内的泥沙，实现孔眼的修正。
（七）管线回拖
在工程施工现场，只有保障了扩孔器各个通道、泥浆喷嘴的通畅性，才可以进行相应的连接处理，在全部的连接处理结束以后，要立即检查各个泥浆喷嘴是否处于正常情况下，当合格以后要进入管线回拖作业环节。在回拖作业进行之前，在带回拖管线下，需进行托滚的摆放，且每个托滚之间需保持5m的距离，在此过程中，还需要吊车来配合作业，将其放置在湿润的泥土或者沙包袋上，实现回拖过程中对管道外壁的保护。扩孔器旋转与回拖速度要保持均匀性，回拖作业要保持连续性，最好避免其他因素所造成的回拖作业中断。回拖施工时，需密切关注泥浆的运行情况，如果面临的是软基地层施工，要适当降低泥浆的粘度，添加一定量的聚合氯化铝、泥浆复合添加剂等，以使得泥浆具有良好的流动性。
结束语
综上所述，燃气管道是城市内不可或缺的一类管道，此类管道工程在施工建设时的复杂度高、专业性强，如果要达到最为理想的施工效果，工程人员需严格按照燃气管道施工标准来开展相应的施工作业，克服不利地质地形条件、交通条件等的干扰。燃气管道施工与其他类型管道工程或者其他基础设施工程施工都有着紧密的关系，因此，在施工建设时，需通过全过程、全方位的技术管理来提升施工效果。定向穿越施工作为一种新的施工技术，在未来的燃气管道工程中，将有着更为广阔的发展前景。
参考文献
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