定向钻孔施工技术在燃气管道中的应用探讨

发表时间:2021/8/27   来源:《城镇建设》2021年4月11期   作者:谭毅强
[导读] 定向钻孔施工技术主要是应用于管道、电缆等多种地下公用设施铺设中,
        谭毅强
        佛山市华燃能建设有限公司 528000
        摘要:定向钻孔施工技术主要是应用于管道、电缆等多种地下公用设施铺设中,以不开挖地表作为重要的前提条件。定向钻孔施工技术在应用的过程中适合于沙土、卵石和黏土等各个领域,定向钻孔这项施工技术对施工条件的要求较低,本文对定向钻孔施工技术在燃气管道施工中的应用优势及技术进行分析,并提出建议,以期有效提升定向钻孔施工技术的应用水平,为相关从业人员提供参考。
        关键词:定向钻孔;施工技术;燃气管道
        1定向钻孔施工技术在燃气管道施工中的应用优势
        要体现定向钻孔施工技术的应用优势,就要与传统的开槽埋管技术进行对比。具体有以下几点应用优势:
        1.1定向钻孔施工技术不会影响交通
        传统的施工技术会直接影响交通运输,给人们的生活和工作带来不便。而定向钻孔施工技术则并不会对地表造成影响,采用地下施工的方式,可以确保交通正常运作;同时,定向钻孔在不同的施工环境中均不会受到较为明显的影响,如借助导向技术更好的规避障碍,再选取良好的土质区域进行施工,能够有效避免燃气管道施工受到土质环境和老旧建筑等多种因素的影响。
        1.2投入较低
        传统施工技术普遍采用人力施工的方式,需要投入大量的人工成本。定向钻孔施工技术应用水平钻机施工,同时配合现代信息设备,这样不仅减少了人工成本的投入,还能提升工作效率;而且定向钻孔施工技术在应用的过程中并不需要进行地表处理,而只需要在管道铺设之前进行钻孔和扩孔基础作业,这样对道路和燃气管道工程施工环境的扰动较小,所以整个工程的总量和工期均是可控的状态。
        1.3降低环境影响
        传统开槽埋管会影响土层结构,且土方处理的难度较大。但定向钻孔施工技术无须土层开挖,对土层结构的影响较小。不仅如此,水平钻孔可以解决土壤回收的问题,具有保护环境的效果。可见,与传统的施工方式相比,定向钻孔施工技术具有明显的应用优势,可以广泛应用在燃气管道以及其他市政管线工程施工之中,也可以向其他领域逐渐扩展应用。
        2应用定向钻孔施工技术的机械设备
        定向钻孔施工技术应用的设备种类有很多,具体包括地下定位系统和水平定向钻进设备。前者可以分为两个部分,一部分在地上,另一部分在地下。地下部分采用由碳棒、探头盒组成的传感器,地上部分则采用导向仪、遥感器组成的信号接收设备。水平定向钻进设备在施工的过程中用于拉管,在导向的过程中可以提供足够的推进动力,也可以在造孔、拉管等施工环节中提供拉力,所以采取有效的固定措施,确保设备稳定安全的运行,这样才能确保工程施工的质量。
        3定向钻孔施工技术在燃气管道中的应用
        3.1工程前期准备工作
        将定向钻孔技术应用于燃气管道施工过程中,应该在使用之前全面进行信息资料收集和标记,再紧密结合数据资料设计施工方案,全面优化燃气管道各个施工环节的组织设计。同时,将全站仪合理应用于燃气管道的中心线测定时,需全方面进行入土位置、出土位置和周边环境评析。通常100m测定过程中允许的误差值应该是0.5cm。同时,还应该更好的标记出测定的位置,如各类机械设备的存放地方和泥浆池等。此外,还需要在燃气管道的施工组织设计过程中标记出大型车辆进入的位置。当燃气管道施工的各类标准文件在出具之后,再对管材采取必要的管理方法。这样在运输燃气管道和布置管道时,则需要严格按照事先制定的施工方案中的参数进行全面核定,全面检查燃气管材的外观、内壁是否存在破损和氧化的情况。同时,还需要在燃气管道的运输和存放过程中,始终坚持轻提轻放的原则,避免发生损坏和磕碰的情况。
        3.2定向钻孔施工技术流程
        将定向钻孔施工技术应用于燃气管道施工过程中,其工程施工前的准备工作无任何的特殊性,可根据施工组织设计图进行开展即可,并全面做好场地处理工作。当进行了燃气管道工程的施工地点核定之后,再安全的运输燃气管材进场,优化泥浆配置,并合理的将燃气管道运输到指定的位置开展定向钻孔。然而,定向钻孔的角度需低于10°,全面进行施工区域的特点分析,而在最后再严格按照“U”型曲线开展钻孔工作。定向钻孔的钻进速度不能够过快,防止发生偏移的情况。通常在每小时钻进2~3m左右的时候需保证正导向口的光滑,并在每间隔15~20m的位置上做好位置标记。当实时完成钻进角度校对的时候,需在完成5m时进行位置和角度矫正。再根据不同土地的强度采取合理的施工工艺。

在燃气管道扩孔完成之后,则需要立即进行管道回拖。回拖是定向钻孔施工技术在燃气管道施工中应用的最后一步,也是非常重要的一个施工过程。当进行燃气管道回拖的时候,全面检查切割刀和扩孔器内的各个通道、泥浆喷嘴是否通畅,待合格之后再将其连接起来。在进行管线回拖的时候,应该保持动作的连续性。除了因受到不可抗拒的因素影响的时候,应该严禁在燃气管道扩孔施工过程中出现无故停拖的情况,及时进行情况上报。这样通过做好燃气管道的防腐层保护,并在滚筒上抹上黄油,能够减少燃气管道施工中的摩擦情况。在导向孔完成之后将钻头卸掉,再进行扩孔器安装。当泥浆喷空在未被堵塞之后,可开始进行扩孔工作,回扩程序则是在岩石扩孔器连接钻杆时,这样能够有效避免脱扣事故发生。
        3.3管道焊接质量
        当定向钻孔施工在燃气管道施工过程中应用时,除了在开展钻孔作业之外,高度重视管道焊接质量、性能测试和整体施工安全三个关键环节。当完成焊接之后,便需要对各个部门进行检查,即先进行外观情况检查,确保燃气管道外形尚未出现形变和探伤的问题,再将焊渣和飞溅物去掉,防止焊缝处出现裂纹。同时,还可以采取无损检查的方法去了解焊接的质量,尽量以100m为一个间隔,而每10个焊接处可再选取一个检查点进行超声检查,综合测定回波的水平,并综合判断不同介质的超声波衰竭幅度。当质量检查完成之后,需综合分析燃气管道的防腐能力,全面进行焊口位置防腐测试,并在一旦发现之后便立即采取修补的方法,有效提升燃气管道施工过程中采取定向钻孔技术的效率。
        3.4拖管作业分析
        (1)施工人员使用回拖器材的时候,需要将打浆与旋转会回拖同时进行,防止成品遭到破坏。(2)采用指定结构来安装旋转分离器。(3)在连接扶正器与工作管的时候,必须要保障其连接的紧密型。另外,保障工作管与拉管连接足够牢固,具有较强的密封性,进而提高实际安全性能。(4)在筛选泥浆的时候,应当注意使用粘度较好的泥浆,并向泥浆中添加泥浆处理剂以及工作管润滑器,降低机械回拉的阻力。(5)在将设备回拖以前,施工人员需要提前对钻孔进行检查,如果孔中有泥浆,必须要第一时间进行清理,确保润滑剂能够发挥出实际效果。(6)在焊接燃气管道的时候,施工人员需要对回拖管与燃气管的连接部位进行检查,确保二者紧密连接,保障回拖系统稳定运行。(7)在回拖的过程中,需要均衡控制回拖速度,通常需要将速度控制在0.12m/s,同时需要对回拖压力进行监测,并做好记录工作,第一时间向管理人员汇报,待管理人员作出判断之后才能进行进一步的措施,保障回拖施工正常进行。(8)在实际进行回拖作业的过程中,许多施工材料能够实现二次循环利用。
        3.5注意事项
        (一)敷设技术选择。在燃气管道敷设中,主要有两种方法,即同孔敷设、分孔敷设。同孔敷设是将燃气主管、光缆套管在同一个孔洞内敷设,该工艺施工效率高、成本低,但也会受到穿管距离、扩孔直径等因素影响。如果无法保持两个管穿越的平行性,套管和主管可能会发生缠绕情况,增加了回拖阻力,甚至造成套管断裂。分孔敷设方法也就是将燃气主管、光缆套管分开敷设,该方法可以在最大程度上减少回拖阻力,整个施工环节更加安全,但受到地形环境影响严重。因此,具体采用何种施工方案要根据燃气管道工程实际要求选择。(二)管道选择。(1)材质:管道材质的选择应根据压力等级、地质条件、环境条件、输送燃气组分等因素,依据相关规范在设计时选定。一般可选用PE管,并宜采用SDR11PE100系列管材;当穿越管道的管径大于DN400或长度大于300m时,宜采用钢管。(2)管径:水平定向钻适用于直径1m以下的管道铺设,超过1.2m直径管道的铺设受到限制。(3)壁厚:铺设管道长度和直径越大,管壁应越厚。设计时,可参考中国非开挖技术协会编制的《水平定向钻进管线铺设工程技术规范》的推荐值,最终依据《油气输送管道工程水平定向钻穿越设计规范》(SY/T6968-2013)计算出不同工况下拉、弯曲、环向、轴向及组合应力并进行校核而选定。
        4结束语
        综上,为了确保燃气管道工程施工的质量和效率,在地下管线工程中可以应用定向钻孔施工技术。该技术并不会影响交通,具有成本低、效果好等技术优势,在实际应用的过程中,要做好各个环节的质量把控,可以不断创新技术、方法和设备,促进定向钻孔施工技术水平的提升,为燃气管道工程施工贡献更多力量。
        参考文献:
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        [2]刘西亚.探析城镇燃气管道非开挖定向穿越施工技术的运用[J].中国石油和化工标准与质量,2019(01):48-49.
        [3]徐瑶,钟声,曹红茹等.燃气管道非开挖定向穿越施工技术的应用[J].石化技术,2019,(07):288.
        [4]苏静茹.热力管道非开挖定向穿越施工技术的应用[J].城市建设理论研究:电子版,2019,(24):20-21.
        
       
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