1、目 錄第一章工程概況21編制依據22工程概況23主要施工設備、材料情況4第二章施工部署81施工管理機構82關鍵施工工序103 施工總體計劃10第三章工程施工方案111穿越施工工藝流程圖112 測量放線123進場道路及場地的平整124定向鉆施工155穿越段管線預制施工236質量保證措施34第四章 HSE保證措施361 HSE管理體系362.HSE設施及用品393. HSE管理措施404 施工過程中的安全、環境保護及處理措施41附件一:施工圖46附件二:入土點場地布置圖47附件三:出土點場地布48第一章 工程概況1編制依據 施工及驗收標準油氣輸送管道穿越工程施工規范 GB50424-2007石油天
2、然氣建設工程施工質量驗收規范 管道穿跨越工程SY/T4207-2007石油天然氣金屬管道焊接工藝評定 SY/T0452-2012鋼質管道焊接及驗收 SY/T4103-2006管道防腐層補口絕緣密封性實驗方法標準 SY/T0074-93油氣長輸管道工程施工及驗收規范GB 50369-2006石油天然氣鋼制管道無損檢測SY/T 4109-2013石油天然氣建設工程施工質量驗收規范 輸油輸氣管道線路工程SY 4208-2008埋地鋼質管道聚乙烯防腐層 GB/T23257-2009海西天然氣管網二期工程(漳浦-詔安)ZZD054-1ZZD054-2號樁鹿溪河定向鉆穿越說明書 儲-8541A/明海西天然
3、氣管網二期工程(漳浦-詔安)ZZD054-1ZZD054-2號樁鹿溪河定向鉆穿越施工圖 儲-8541A/12工程概況2.1工程概況本工程為海西天然氣管網二期工程(漳浦-詔安)ZZD054-1ZZD054-2號樁鹿溪河定向鉆穿越,穿越位于福建省漳浦縣上浦村和梅北村之間,出入土點坐標分別為入土點:Y=20558719.38、X=2668329.86,出土點:Y=20558428.93、X=2669023.46。兩邊樁號為ZZD054-1、ZZD054-2,設計水平長度751.96米,實長754.14米。穿越入土角9度,出土角為6度。管道曲率半徑為1220米。2.2設計參數1)輸送介質:天然氣2)設
4、計壓力及管道規格設計壓力:7.5MPa鋼管規格:81315.9鋼管材質:L485MB鋼管方式:直縫埋弧焊鋼管2.3氣象條件穿越區域氣候屬于南亞熱帶海洋季風氣候,年降雨量1450毫米,春夏多東南風、西南風,秋季為東北風,冬季為西北風。2.4地形地貌穿越位置地貌屬丘陵,鹿溪河北岸地形較平坦,南岸地形起伏較大,河床兩岸為土質,河床底部最低高程為-0.4米左右。2.5工程地質素填土:灰黃色,以粉質粘土為主,混砂,松散,含植物根系,堆填時間為10年。該層土層底標高7.00m,層厚1.00m。土石等級為級。土石等級為級。淤泥質粉質粘土:灰色,流塑,干強度韌性中等,含少量有機質。間斷分布,大多地段缺失。該層
5、土層頂埋深0.00-6.50m、平均2.93m;層底標高-0.6-0.8m。土石等級為級。礫砂:灰黃色,飽和,稍密-中密,主要礦物成分為石英、長石及云母。含卵礫石,2-5cm,含量30%。該層土層頂埋深0.6-8.4m、層底標高-4.7-3.00m。土層等級為級。全分化花崗巖:灰白-灰黃-灰黑色,斑狀結構,巖芯破碎,干鉆可鉆進,擾動后呈泥土,擾動后局部礫砂含量較高。該層土層頂埋深3.3-12.7米,層底標高-11.550.6m。土石等級為級。該層含有孤石,本次勘察揭露兩塊,均呈中風化花崗巖,一塊層頂埋深5.7m,層厚1.3m,另一塊層頂埋深9.3m,層厚2.8m。強風化花崗巖:灰黃-灰黑色,斑
6、狀結構,巖芯極破碎,該層層頂埋深10.4-19.2m厚度平均7.5m。土石等級級。中風化花崗巖:青灰-灰黃-灰黑色,板狀結構,巖芯較完整,呈柱狀。該層土層頂埋深15.60-28.30m,該層未揭穿,土層等級級。3主要施工設備、材料情況3.1施工設備選擇天然氣管道穿越長度754.14m,根據油氣輸送管道穿越工程設計規范GB 50423-2007的相關規定,穿越管段回拖時,最大回拖力采用下式計算:式中:F穿越管段回拖力(KN)。L穿越管段長度(m)754.14。f摩擦系數,一般取0.10.3,本次取0.3。D穿越管段的管身外徑(m)0.813。Ds穿越管段的鋼管外徑(m)0.813。ds穿越管段的
7、鋼管內徑(m)0.0159。r1泥漿密度,一般為11.512KN/m,本次取12KN/m。rs鋼材密度78.5KN/m。-管道壁厚(m)。K粘滯系數。本次取0.175。配重后天然氣管道回拖力F=790KN根據油氣輸送管道穿越工程設計規范GB50423-2007,鉆機回拖力應以計算最大回拖力的1.53倍考慮,本次計算按照計算值的2倍考慮,即鉆機回拖力需達到1580KN,計劃投入鉆通公司生產的ZT-500T鉆機,鉆機最大回拖力可達5000KN,滿足施工要求。3.2 定向鉆穿越施工設備性能參數表序號名稱參數備注1動力(KW/ r/min)672/ 2100重慶康明斯2動力頭扭矩(N.M)120000
8、壓力35Mpa3額定壓力(Mpa)304鉆桿直徑(mm)1405鉆桿長度(m)9.86動力頭轉速(rpm)0-41-1107給進/回拉力(KN)5000壓力35Mpa8給進/回拉速度(m/min)0-7-199主軸浮動距離(mm)11010泥漿通道(mm)10011泥漿通過量(L/Min)160012最大泥漿壓力(Mpa)613鉆機入射角(度)8-1614夾持器最大夾持力(KN)57015最大卸扣力矩(N.M)7000016主機外形尺寸(長X寬X高)MM17600X3100X3450運輸狀態17主機單件最大質量t4619工作環境溫度-20-4020參考回擴直徑(mm)1500根據地層條件21參
9、考距離(米)根據地層條件3.3 材料統計序號名稱、規格及標準號單位數量總質量(kg)備注一管材管件1直縫埋弧焊鋼管81315.9L485MBm754.14二防腐材料1定向鉆專用補口用熱收縮套(帶)813個62三焊接材料1E6010Kg33根焊2E71T8-k6Kg2423.4主要設備情況序號設備名稱型號數量生產廠家備注1水平定向鉆機ZT-500T1臺無錫鉆通2撬裝三缸柱塞泵3HS-1501臺蘭州盛達石油機械廠3三缸活塞泥漿泵NB-5001臺寶雞嘉誠4鉆桿140-S135120根5有線導向系統sharewell1套英國sharewell公司6無磁鉆鋌168mm1根廊坊奧瑞拓石油鉆有限公司7200
10、KW發電機組 卡特彼勒1臺日本8200KW發電機濰柴1臺濰柴9射流混漿裝置SLH150-401套西安科迅10泥漿罐20m33個西安科迅11挖機CAT3202臺卡特12GPS1套中海達3.5主要材料和特殊材料序 號名稱規格型號單 位數 量備注1膨潤土T8002純堿T203CMCT204柴油T805汽油T56液壓油桶57絲扣油桶158水龍帶4m2009電源線6mm2m35010信號線6mm2m120011場地圍欄m70012馬氏漏斗套1測量泥漿流量第二章 施工部署1施工管理機構為保證海西天然氣管網二期工程(漳浦-詔安)ZZD054-1-ZZD054-2號樁鹿溪河定向鉆穿越施工順利進行,針對本工程特
11、點,精心挑選管理和施工人員,組建施工隊伍,按照“高標準、高質量、高速度”的總方針,對工程進行統籌管理,確保實現本工程的目標。在施工隊伍配備上,將配備1個穿越機組和1個管道安裝機組。在現場通訊保障上,各部門及機組負責人配備移動電話,利用電話、傳真、計算機網絡等保證通訊暢通。1.1施工任務劃分序號單位名稱施工任務1穿越機組負責鉆機場地布置、鉆導向孔、擴孔及回拖管線2管道安裝機組負責布管、組裝焊接、防腐、清管、測徑、試壓1.2穿越機組組織結構項目經理:周雄偉執行經理:崔衛東技術總工:莊德準安全經理:李恩發穿越機組負人:沈福祥施工班長施偉民導向員韓越峰電工施偉民起重朱彬技術員韓越峰質檢員樊惠萍安全員黃
12、榮貴司鉆何書均泥漿王永明生產經理:李保東焊接機組朱海波防腐機組華勝祥試壓機組孫廣東安裝機組負責人:劉益燕施工班長王永明倉管周學生1.3施工人員聯系方式序號崗位姓名 聯系電話 1項目部現場負責人李保冬2穿越機組負責人沈福祥3施工班長王永明4施工班長施偉民5技 術 負 責 人韓越峰6專 職 安 全 員黃榮貴7專 職 質 檢 員樊惠萍8控 向韓越峰9司 鉆何書均10司 鉆陳洪金11泥 漿王永明12電 工施偉民13起 重朱彬14倉 庫周學生2關鍵施工工序本工程關鍵施工工序為:管線預制、試壓、鉆導向孔、預擴孔、回拖。關鍵工序在施工前24小時應提前報驗。3 施工總體計劃本工程計劃開工日期:2014年8月1
13、日,計劃完工日期2014年10月30日。計劃總工期90天。具體施工部署如下:進場準備:2014年8月1日-2014年8月6日 導向時間:2014年8月7日-2014年8月13日 擴孔時間:2014年8月14日-2014年10月24日 回拖時間:2014年10月25日-2014年10月26日地貌恢復:2014年10月27日-2014年10月30日第三章 工程施工方案1穿越施工工藝流程圖測量放線預制場作業帶開拓鉆機進場便道修筑鉆機場地鋪墊地錨坑、泥漿池開挖、泥漿配制地 錨 安 裝鉆機及配套設備就位測量控向參數鉆 質檢員樊惠萍機 試 鉆鉆 導 向 孔預 擴 孔擴 孔 回 拖測 徑、嚴密性試壓運 管組
14、 焊 及 檢 測補 口 補 傷 清 管 測 徑強壓及嚴密性試壓 泥漿處理地貌恢復、驗收吹 掃布 管2 測量放線根據設計交底(樁)與施工圖紙放出鉆機場地控制線及設備擺放位置線,確保鉆機中心線與入土點、出土點成一條直線。3進場道路及場地的平整3.1入土點鉆機作業場地及便道修筑:入土點作業區場地需求80m60m(長寬)。1)用白石灰將入土點作業區80m60m(長寬)放線標識,挖掘機配合人工清理作業區中的障礙物。在作業區邊線用挖掘機開挖排水溝0.5m0.5m。2)用挖掘機將作業區平整、壓實;3)鉆機位置鋪墊路基板;4)用挖掘機將作業區平整、壓實,并在除進口以外的其他作業區邊界上安裝施工護欄,在進口醒目
15、處和其他有安全隱患的部位安裝安全警示標識施工便道修筑需要路面平坦路基牢固并能達到主鉆機輪式行走承壓強度,能保證施工機具設備的行駛安全. 施工便道的寬度為6m,高于兩側地表0.3m(壓實后),彎道的轉彎半徑應大于18m。場地使用單斗或人工局部平整后壓實,分層鋪墊土、鋼板。場地四周挖0.5m寬0.5m深的排水溝;在鉆機場地附近挖一泥漿池(20m20m1.5m)泥漿池內鋪彩條布,泥漿用水從河流中抽取,抽取河水時用過濾網進行過濾,水質經過化驗已合格。鉆機場地平整完成后,鉆機場地四周及泥漿池四周設置1.5m高腳手架和圍欄,安裝進場大門。3.2出土點場地: 利用施工作業帶進入出土點。1)出土點作業區的修筑
16、:出土點作業區寬度為60m,長度為50m,將邊線和穿越中心線標識出。2)用將出土點作業區60m50m放線標識,挖掘機配合人工清理作業區中的障礙物。在作業區邊線用挖掘機開挖排水溝0.5m0.5m,通向施工便道邊的河道內。3)挖泥漿池1個(20m20m1.5m)泥漿池內鋪彩條布。4)管線從高鐵邊線后開始焊接。3.3地錨坑及套管埋設:ZT-500T水平定向鉆的錨固箱采用尺寸為400020001800mm,箱體采用鋼板、工字鋼等制作而成,錨固坑開挖尺寸為420022001800mm,錨固坑采用機械開挖配和人工開挖。錨固箱應順著已經開挖好的錨固坑位置安放,錨固箱安裝就位后,向錨固箱內注滿清水。地錨箱結構
17、如下圖:2)錨固箱牽引拉桿至鉆機后地錨,鉆機后地錨為1.5米5米0.2米(厚)鋼板樁(2塊),鋼板樁橫插于鉆機后方,平行于前地錨,深度為2米左右。后地錨用來穩固前錨固箱,增加安全系數。安裝示意圖如下圖所示:鉆機就位示意圖4定向鉆施工4.1鉆機及配套設備就位1)將鉆機就位在穿越中心線位置上,鉆機就位完成后,測量控向參數、泥漿配制、試運轉設備是否正常。2)設備連接保證設備安裝順利進行,防止設備因作業場地限制而發生擁擠現場。設備進場安裝應按照先后順序進行。設備進場安裝順利為:鉆機安裝泥漿系統安裝泥漿泵安裝鉆桿擺放就位其他設備安裝就位。錨固箱安裝就位后,用吊車配合,將鉆機及配套設備連接安裝就位,根據管
18、道穿越中心線,調整鉆機的左右位置,使鉆機中心線與管道穿越中心線重合;根據設計圖紙提供的入土角調整鉆機高度,使鉆機的行走軌道與水平面的夾角與設計的入土角相吻合。其它動力系統、泥漿系統按平面布置擺放在相應的位置。詳細安放位置見定向鉆穿越入土側平面布置圖。鉆機安裝時,為保證鉆機的穩定,需要對鉆機基礎采取加固處理措施,即在鉆機下面的地板上鋪墊一層鋼板,然后將鋼板和鉆機錨固箱連接在一起。4.2測量控向參數在施工作業帶內無外界干擾的情況下,控向參數的測量盡量在設備進場前測量放線后完成,這樣可在施工占地范圍內將探測器裝入防磁鉆桿內。采用在入、出土點兩側沿中心線多測幾點取平均值的方法,確定初步控向參數;再將探
19、測器取出只用探測器測量控向參數,再取平均值并與上一個平均值進行比較,如差異很小,可取平均值獲得實際的控向參數,如相差很大,必須重新測量。直接用探測器測量控向參數,探測器必須完全擺放在管道穿越中心線上,在中心線上選擇遠離干擾源的地方,在入、出土點的不同位置測取10個以上的數據,差別不大時取平均值,差別大時,分析原因后重新測量。實際測量獲得最佳控向參數后,做好原始記錄。4.3泥漿配制據設計文件的地質資料知,穿越經過地層主要是強風化花崗巖,對泥漿的要求比較高,為克服這種不利因素,我們將采取以下措施:1)現場取土樣水樣,按照實驗確定好的泥漿配比修訂配比數據,采用一級膨潤土加上泥漿添加劑,配出具有高效護
20、壁、潤滑降扭等特性的泥漿,保障穿越成功率。2)配置泥漿用水選取附近的河水作為水源(已經過化驗合格)。3)針對本次穿越地層特點,我們選用優質的鈉土作為施工主要材料,加一定比例的添加劑等。這些泥漿配制方案都是根據設計提供的地質報告得出的,在擴孔時扭矩及拉力大小來確定地質的分布不同,統計扭矩及拉力大小的直線距離從而得出每一層配置泥漿的粘稠度,現場泥漿采用馬氏漏斗進行檢測。導向時泥漿配比原則:取淡水18方,加入鈉土1.2噸,加10Kg片堿,10KgCMC(具體根據返漿情況微整)擴孔時泥漿配比原則:取淡水18方,加入鈉土1.2噸,加10Kg片堿,10KgCMC(具體根據返漿情況微整)回拖時泥漿配比原則:
21、取淡水18方,加入鈉土1.2噸,加10Kg片堿,10KgCMC(具體根據返漿情況微整)在此基礎上每二罐檢查一次泥漿的粘稠度,泥漿的粘稠度應保持在70s以上(采用馬氏漏斗檢測泥漿的粘稠度)。此泥漿配比及流速控制,是根據經驗而得出的結論。施工時泥漿流速控制:導向:導向時泥漿排量約為:13L/S,粘稠度應保持在70s/L以上。第一級擴孔:擴孔時泥漿流速約為:16L/S,粘稠度應保持在70s/L以上。第二級擴孔:擴孔時泥漿流速約為:16L/S,粘稠度應保持在70s/L以上。第三級擴孔:擴孔時泥漿流速約為:16L/S,粘稠度應保持在70s/L以上。第四級擴孔:擴孔時泥漿流速約為:16L/S,粘稠度應保持
22、在70s/L以上。第五級擴孔:擴孔時泥漿流速約為:16L/S,粘稠度應保持在70s/L以上。洗孔一:擴孔時泥漿流速約為:16L/S,粘稠度應保持在70s/L以上。洗孔二:擴孔時泥漿流速約為:12L/S,粘稠度應保持在60s/L以上。回拖:回拖時泥漿流速約為:6L/S,粘稠度應保持在60s/L以上。泥漿的流速值、粘稠度均應在每小時檢測一次。4)為了使膨潤土有足夠的水化時間,在用量不改變的情況下,我們使用快速水化裝置并增加泥漿罐數量,在此工程中使用2個泥漿攪拌罐。5)泥漿用量計算導向孔鉆進泥漿用量:導向時平均每根鉆桿鉆(79根鉆桿)進約為90min。在導向孔作業過程中,泥漿泵泵送泥漿的時間為:11
23、8小時,因此,泵送的泥漿量為:13L/s1183600/10005522m3,導向孔90%泥漿采用回收處理,剩余為500m左右泥漿。考慮到卸鉆桿、有線連接信號線的時間,因此,完成導向孔約118+15=133小時。擴孔泥漿用量:在泥漿泵的排量一定、泥漿攜帶能力一定的情況下,每根鉆桿所需要的擴孔時間基本上和導向孔一致,因此,完成每遍擴孔需要118小時。由于每遍擴孔的純施工時間和導向孔基本一致,因此,泵送的泥漿量為:16L/s1183600/10006796m3。95%泥漿采用回收處理,剩余為340m左右泥漿。考慮到卸鉆桿時間,每一遍擴孔時間約為118+5=123小時。回拖泥漿用量:由于每米長度的擴
24、孔體積為:3.14*(0.813/2)=0.518m3。泥漿泵的排量為0.24m3/min。最快回拖速度為:3m/min。考慮到卸鉆桿的時間(平均每根鉆桿約4min)和回拖前的準備工作,整個回拖時間約為5.4小時。泥漿量為:240L/min2.360/100033m3。剩余泥漿處理:根據現場地質情況,需出入土點各開挖一個泥漿池,尺寸為20m20m1.5m以及20m20m1.5m,多余泥漿運至泥漿處理站。6)泥漿在各個階段所起的作用如下: 鉆導向孔階段要求盡可能將孔內的泥沙攜帶出孔外,同時維持孔壁的穩定,減少推進阻力; 預擴孔階段要求泥漿有很好的護壁效果,防止地層坍塌,提高泥漿攜帶能力; 擴孔回
25、拖階段要求泥漿具有很好的護壁、攜帶能力;同時還有很好的潤滑能力,減少摩阻和扭矩。4.4鉆機試鉆開鉆前做好鉆機的安裝和調試等一切準備工作,試鉆12根鉆桿后,確定系統運轉正常,即可正常鉆進。4.5鉆導向孔1)導向孔的鉆進導向孔的鉆進是整個定向鉆施工的關鍵,為了保證采集數據的正確性,減少人為的數據錄入錯誤。我們將采取自編的小程序,使控向系統計算機生成的控向數據經過一、兩步的轉換后,自動生成Excel文件,以保證控向數據的可打印性和傳輸性,減少人為錄入數據的錯誤。控向對穿越精度及工程成功至關重要,并直接關聯到管道穿越,開鉆前仔細分析地質資料,確定控向方案,泥漿與司鉆重視每一個環節,認真分析各項參數,互
26、相配合鉆出符合要求的導向孔,鉆導向孔要隨時對照地質資料及儀表參數分析成孔情況,達到出土準確,成孔良好。為保證數據準確,在管中心線的2個不同位置測取,且每個位置至少測3次,進行對比,并做好記錄;利用探頭對方位角進行測量,可以保證穿越曲線的偏差滿足設計要求,為保證鉆導孔時不呈“S”形,我方采用的是英國Sharewell公司生產的APS定向系統,確保出土位置準確無誤,曲線平滑,在磁場干擾較大的地方我方布線圈來滿足APS定向系統的磁場的穩定性。控向系統采用Tru-Trucker system實時跟蹤系統和APS系統進行跟蹤定位,可以確保出土位置準確。穿越施工鉆導向孔是一關鍵工序。根據設計曲線鉆導向孔,
27、并根據管徑大小確定每根鉆桿的折角,實時跟蹤測量,并做好記錄,在穿越曲線上每隔9.8m左右設數據控制點,以此控制導向孔的鉆進。在進行導向孔鉆進時,應嚴格控制鉆孔方向,保證鉆孔曲線與設計穿越曲線吻合。因此,在導向孔鉆進時應對控向系統進行測試,主要測試內容包括:1、測試鉆工控制臺,在測試過程中,如果鉆工控制臺表盤顯示數字為“”時,證明司鉆控制臺存在問題,需要進行故障排除。2、測試數據接口裝置,接口裝置是數據傳輸到計算機的通道,如果接口裝置出現故障,將會在計算機顯示屏上顯示故障類別,需要技術人員進行故障排除。3、探頭診斷,包括探頭校正檢查、數據連續獲取檢測。所有測試并調校完后,進行正常鉆進。在導向孔鉆
28、進過程中,應嚴格按設計給出的穿越曲率半徑進行,穿越曲率半徑為1500D。在鉆進過程中,還應注意每根鉆桿的折角,折角不宜過大。鉆桿折角應符合下表的要求。鉆桿折角孔徑(mm)每根鉆桿最大折角( )4根鉆桿累加折角( )8130.451.8本次穿越工程用ZT-500T型水平定向鉆機實施。鉆導向孔的鉆具組合是:鉆桿采用 5 1/2S-135,API標準S135內部加厚型鉆桿、鉆頭采用9-1/2鑲齒三牙輪鉆頭;6-5/8無磁鉆鋌;螺桿馬達;控向系統采用Tru-Trucker系統進行跟蹤定位,可以確保出土位置準確。 控向對穿越精度及工程成功至關重要,并直接關聯到主管穿越。開鉆前仔細分析地質資料,確定控向方
29、案,泥漿與司鉆重視每一個環節,認真分析各項參數,互相配合鉆出符合要求的導向孔,鉆導向孔要隨時對照地質資料及儀表參數分析成孔情況,達到出土準確,成孔良好。4.6預擴孔導向孔完成,卸下控向用鉆具,連接擴孔器,噴射泥漿檢查合格后,報驗完畢后再開始擴孔作業。擴孔級別如下:第一級采用20(508)巖石擴孔器;第二級用26(660)巖石擴孔器+扶正器;第三級用32(810)巖石擴孔器+扶正器;第四級用38(960)巖石擴孔器+扶正器;第五級用44(1120)巖石擴孔器+扶正器;清孔一用44(1120)巖石擴孔器+40(1016)桶式擴孔器;清孔二用40(1016)桶式擴孔器;最后用36(915)桶式回拖管
30、線。4.7回拖管線回拖時采用發送溝漂管方式進行施工,管線回拖必須按照要求報審得到監理檢查合格允許回拖方可回拖。擬采用的鉆具組合為:36桶式擴孔器+400T回拖萬向節+5 1/2S-135鉆桿+穿越管線。回拖時進行連續作業,避免因停工造成阻力增大,管線回拖前要仔細檢查各連接部位的牢固。a) 連接前用泥漿沖洗鉆桿,以確保鉆桿內無異物;b) 連接后要進行試噴,確保水嘴暢通無阻;c) 旋轉接頭內應注滿油,確保旋轉良好;d) 回拖前對鉆機、泥漿泵、鉆桿等設備鉆具進行保養和小修,盡可能避免其回拖過程中存在問題。鉆桿鉆具要經過無損檢測合格后才能使用。確保管線回拖順利的措施確保導向孔平滑、順暢、滿足設計曲率半
31、徑的要求,并避免出現S彎。最后一次擴孔(清孔)前對鉆機等主要設備進行一次全面檢查和維護保養,拖管前再進行系統檢查,確保回拖過程中設備不出現問題。及早做好拖管的各項準備工作,在各項工作準備好后,再進行最后一次擴孔(清孔),盡量壓縮擴孔完成后和回拖前的停工時間,減少風險,若停工時間超過24小時,需要再進行一次清孔后再回拖。調整好管道的入孔角度,與出土角保持一致,避免因管線彎曲造成應力過大而使回拖困難,根據施工實際情況,可將洞口沿軸線方向前挖20米左右,以達到降低支撐高度,管道入洞容易的目的。通過調整泥漿性能,提高泥漿懸浮、攜帶、潤滑、固孔、堵漏等功效。適當增加聚合物含量,提高泥漿的懸浮和固孔能力;
32、加入泥漿流變劑,使泥漿在較高的粘度下保持良好的流動性,提高攜帶能力,降低粘滯力;加入潤滑劑減小摩阻,對上部砂層起到良好的封閉作用。在回拖時進行連續作業,避免因停工造成卡鉆。回拖前仔細檢查旋轉接頭、連接頭、擴孔器的連接,確定連接牢固,按照要求進行工序報驗,合格后方可回拖,回拖時兩岸要加強聯系,協調配合將管線敷設到預定位置。管線回拖防腐層保護措施 由防腐作業人員配合管線回拖作業,在管道回拖前對管道防腐層做全面的電火花檢查,對破損處進行及時補傷。在回拖過程中,隨時檢查管道防腐層與防腐套是否有破損。一旦發現防腐層遭到破壞,立即對破損處進行處理,并找出防腐層被破壞的原因,及時排除危害,具體安排為電火花檢
33、測人員2名,防腐補傷人員4名,職責分明,分工協作。在管道回拖之前,再次采用擴孔器對孔道進行回拖清理,目的是將孔內孔底沉積物清出孔內,同時對擴好的孔壁再次進行護壁加固潤滑處理,保證管道的順利回拖。防腐層,并設專人指揮。下溝時吊點距離要符合設計要求,管道下溝采用大噸位尼龍吊帶,防止與管道發生硬接觸,損傷防腐層。大口徑管道的鋼性較大,開挖的入孔槽深度和長度要滿足管道入洞時的曲率半徑要求,入孔槽深度不小于2m,以保證管線順利進入擴好的空洞中,并能防止劃傷防腐層。回拖過程中,使用的泥漿必須符合規定的要求,并與穿越段地質條件相匹配,保證孔內的光滑性;使用的泥漿量必須保證充滿整個孔洞,盡量在回拖時使管道在孔
34、洞內處于漂浮狀態,減少管道在孔洞內與孔洞壁間的磨擦,防止在孔洞內管道防腐層被損傷。回拖前用電火花檢漏儀檢測管段的絕緣性能和逐個檢查補口保護套的防護。4.8回拖后試壓測徑及掃水按照設計技術規范要求及以往穿越經驗,在管道回拖完成后,進行一次嚴密性試壓,試壓施工過程和穿越管道回拖前的情況一樣。天然氣管線嚴密性試驗壓力為11.25Mpa,穩壓24小時,壓降不大于1試驗壓力值,且不大于0.1MPa為合格。試壓后進行排水,一般地段通過排放口自然排放,試壓水就近排放到附近的河流中,再采用壓縮空氣推動排水清管器。清管次數不少于兩次,以開口端不再排出雜物為合格。清管合格后采用鋁板制作測徑板進行測徑。測徑板直徑為
35、試壓段中最大壁厚鋼管或彎頭內徑的92%。當測徑板通過管段后,無變形、皺褶為合格。測徑結束,按業主或監理的規定作好記錄,并由業主或監理簽字確認。5穿越段管線預制施工5.1運輸防腐管的交接:防腐管裝運前,逐根對防腐管進行檢查,檢查內容包括: 核對管號,查看出廠合格證; 檢查防腐層外觀是否完整、光潔,有無刮傷、針孔、起泡等情況; 管子本身有無偏壓、摔坑、彎曲等; 查看管口 有無保護裝置,有無碰傷、壓扁等。 檢查管口與管軸線的垂直度。 防腐管檢查驗收后,監理和業主在交接單上簽字確認,驗收合格的防腐管方得裝運。防腐管的裝卸 防腐管裝卸應使用管端專用吊鉤,以免損壞管口。吊鉤寬度大于60mm,深度應大于60
36、mm,與管子接觸面作成與管子內壁相同的弧度; 在吊裝過程中,鋼管與吊繩的夾角不宜小于30,以免產生過橫向拉力損壞管口。若以12m管長計算 ,吊繩單邊長度不得小于7m; 吊裝中需有專人指揮,管子兩端應設晃繩使卸放位置準確; 起吊和卸管時應輕起輕放,避免管子與其他物體或管子之間相互碰撞。在卸吊鉤之后,應控制好晃繩以防吊鉤損壞防腐層; 捆扎用具采用外套膠管的鋼絲繩或尼龍帶。防腐管公路運輸 運管使用專用的拖管車,管子超長不得超過3m,拖車與駕駛室之間要有止推擋板。 運管車輛必須限速行駛,避免急剎車,防止管子移位,破壞防腐層。為了更有效地保護管子涂層,運輸過程中拖管車底部采用厚度不小于15mm的橡膠板或
37、其他柔性材料做軟墊層,其寬度不得小于100mm;層間采用厚度不小于5mm,寬度不小于100mm的橡膠板或其他柔性材料作襯墊;管子在運輸之前應檢查捆扎質量,捆扎用具接觸管子的部位要襯墊軟質材料,以免損傷防腐層。防腐管的堆放 防腐管應同向分層碼垛堆放,堆放高度應保證管子不失穩變形、不損壞防腐層。 不同規格、材質的防腐鋼管應分開堆放。 每層防腐管之間墊放軟墊,最下層的管子下宜鋪墊枕木或砂袋,管子距地面的距離應大于50mm,為保證管垛的穩定,最下一層的防腐管應用楔子固定。5.2布管 布管時管子的安裝使用專用的吊機具,吊帶的強度滿足吊裝安全要求;釣鉤與管口接觸面與管口曲率相同,寬度不小于60mm;爬犁運
38、管時管子與爬犁之間應用軟質材料隔開。 吊管機吊管易單根吊運,吊裝時輕起輕放,防止碰傷防腐層和管口。 布管前應先選配管口相鄰兩管口周長誤差不大于5mm。5.3管道組對 管口清理10mm范圍內,無損、無鐵銹、油污、油漆、毛刺。 對口前應再次核對鋼管類型、壁厚、防腐層類型及坡口質量,必須與現場使用要求相符合。 管口直縫錯開間距大于或等于100mm。 組對之前檢查管口橢圓度,控制錯變量,必要時對管口進行校正。當壁厚14mm,錯邊量不大于1.6mm;當壁厚14mmt17mm,錯邊量不大于2mm; 鋼管短節長度不應小于管子外徑且不應小于0.5m。5.4組裝焊接及檢測按設計要求組焊。焊接采用半自動焊機進行焊
39、接,根焊焊接方法采用手工電弧焊,填充與蓋帽焊接方法采用自保護藥芯焊絲。焊道要按設計要求及規范規定進行外觀檢驗、100X射線照相檢驗加100%超聲檢測復驗。焊前準備 焊接表面應均勻、光滑,不得有起鱗、磨損、鐵銹、渣垢、油脂、油漆和其它影響焊接質量的有害物質。管內外表面坡口兩側25mm范圍內應清理至顯現金屬光澤。 管端坡口的加工一般應采用機加工,特殊情況下可采用氧乙炔切割加工,但必須用動力角向磨光機將坡口修磨均勻、光滑。 坡口角度、鈍邊、根部間隙、對口錯邊量應符合焊接工藝規程的要求。 對口處原有管焊縫必須修磨,并符合焊接工藝規程的要求。 溝上焊接作業空間高度應大于400mm。預熱要求:焊前預熱溫度
40、為100150,預熱方法采用環型火焰加熱方法進行,預熱后應清除表面污垢。預熱寬度以坡口兩側寬度各大于75mm為宜。保障在預熱范圍內溫度均勻,預熱要求按焊接工藝規程的有關規定執行。預熱溫度應在距管口50mm處測量,均勻測量圓周上的8點。施焊工藝: 采用外對口器組對,撤離外對口器前應完成全部根焊道; 焊接方法為纖維素型焊條根焊+自保護藥芯焊絲半自動焊填焊、蓋面; 焊接方向為下向焊,每層焊道焊工數為2名,同時施焊時,為防止焊花飛濺破壞管道防腐層,采用膠皮對焊接飛濺進行防護; 根焊與填充焊時間間隔不大于10分鐘; 在管子焊接時,應采取有效措施防止管內產生穿堂風; 現場焊接時,有關接頭設計、焊接層數、焊
41、接工藝參數。操作規程 溝上焊接作業空間高度應大于400mm; 焊接前,管口準備和焊前準備工作應達到工藝規程要求; 焊接前應在焊接試板上試焊,調整焊接參數; 焊接時,應嚴格執行焊接工藝規程。在兩名焊工收弧交接處,先到達交接處的焊工應多焊部分焊道,便于后焊焊工的收弧; 焊道的起弧或收弧處應相互錯開30mm以上。嚴禁在坡口以外的管表面上起弧。焊接前每個引弧和接頭必須修磨。必須在前一焊層全部完成后,才允許開始下一焊層的焊接; 根焊完成后,應用角向磨光機修磨清理根焊道; 焊接時,填充、蓋面焊允許采用排焊方法 。為保證蓋面焊的良好成型,填充焊道填充(或修磨)至距離管外表面12mm處為宜; 在蓋面焊前,根據
42、填充情況在立焊部位可增加立填焊; 焊口完成后,必須將接頭表面的飛濺物、熔渣等清除干凈 在焊接作業中,焊工應對自己所焊的焊道進行自檢和修補工作。 焊接時發現偏吹、粘條或其它不正常現象時,應立即更換焊條并修磨接頭后施焊。 焊接施工中,應按規定認真填寫有關原始記錄。5.4.5返修:焊縫返修在監理人員的監督下,由具有返修資格的焊工依照返修焊接工藝規程進行返修。5.5補口、補傷定向鉆穿越段管道補口采用“雙組份液體環氧涂層+定向鉆穿越專用輻射交聯聚乙烯加強型熱收縮補口帶”。首先外包覆一層定向鉆主補口帶,在主補口帶的定向鉆穿越方向一端覆蓋一個加強帶,加強帶寬度不小于120mm。對小于或等于30mm的損傷,用
43、聚乙烯補傷片進行修補,對大于30mm的損傷,用聚乙烯補傷片修補后,在修補處包覆一條熱收縮帶,包覆寬度比補傷片的兩邊至少各大于50mm。防腐材料應存放在陰涼、干燥處,嚴禁受潮和日光直接照射,并隔絕火源,遠離熱源。補口作業施工工序準備工作管口清理管口預熱管口表面處理管口加熱、測溫涂刷底漆熱收縮套(帶)安裝加熱熱收縮套(帶)檢查驗收管口補口標識填寫施工、檢查記錄質量控制 檢查鋼管表面和焊口兩側各150mm范圍內的區域,確保無泥土、油污和雜草等物。 將兩側防腐層切成30斜角。 噴砂時應將兩側各50mm范圍內打毛,除銹等級應為Sa2.5級,管口6點鐘位置的鐵銹必須除盡。 管口加熱應按制造商的推薦作法和標
44、準的規定進行,確保預熱溫度符合制造商的推薦作法和標準的有關要求。 應用點溫計對鋼管表面的頂、側、底四個點的溫度進行檢查。應達到產品說明書中的要求。 按規定要求安裝熱收縮套(帶),熱收縮套(帶)與防腐層搭接寬度不小于100mm,采用熱收縮帶時,應用固定片固定,周向搭接寬度不小于80mm。 調好火焰,以不冒黑煙為宜,避免長時間烘烤同一地方以防止燒焦或烤爆,按照規范規定和制造商的推薦作法對熱收縮套(帶)進行加熱操作。檢查 按照標準規定檢查每一個補口的外觀質量,應平整無氣泡、皺折、燒焦和炭化等缺陷; 用電火花檢漏儀對每一個補口進行針孔檢查,檢漏電壓為15KV; 按照標準規定對補口進行粘結力抽查(不小于
45、70N/cm),每100個口抽查一個口,如不合格應加倍抽查,若加倍抽查不合格,則該段管線的補口應全部返修。 任何檢查出的損傷或有漏點的區域均應做出防水標記,標記的位置應不影響補傷的粘結力;補傷 清除補傷處的泥土、油污并把周圍涂層打毛,用火焰給清理好的損傷處加熱。 直徑小于30mm的損傷可用補傷片直接進行補傷。 直徑大于30mm的損傷在清理加熱后,將損傷處切成圓形邊緣,坡角小于30坡角,然后填上填料,再粘上補傷片烘烤、碾壓,使其平整。 修補后應逐個檢查每個補傷的質量:外觀檢查應平整無氣泡、皺折、燒焦炭化等缺陷;補傷處應100%電火花檢漏,檢漏電壓為15KV,無漏點為合格;補傷處的粘結力每100個
46、補傷抽查一處,不合格應加倍抽查,若加倍抽查仍不合格,則該處的補傷應全部檢查。補口補傷由項目部防腐補口機組負責按規范施工,在施工過程中,在現場及時修補漏點保證管線防腐層的質量,直到回拖結束,焊接完成后立刻進行防腐。5.6管線清管工藝5.施工準備安裝收發球裝置通球清管掃線拆除收發球裝置管線封堵填寫施工記錄6.1作業流程我單位對本工程的通球掃線施工配備的設備主要包括:空氣壓縮機:空壓機2臺,額定壓力2.4Mpa,排風量為10m3/min,可以滿足吹掃及部分試壓管段倒水需要。清管器:清管、注水、排水的清管器主要有以下幾種:杯型皮碗清管器、直板型密封皮碗清管器、鋼絲刷清管器、測徑清管器、隔離球。l 杯型
47、皮碗清管器-剛性軸,配備8片皮碗形聚酯盤,單向。l 直型密封皮碗清管器-剛性軸,配備8片雙向聚酯盤,雙向。l 鋼絲刷清管器-剛性軸,配備4片皮碗形聚酯盤,一片鋼絲刷盤。l 測徑清管器-同杯型皮碗清管器類似,但是裝有一個鋁板。臨時收發球筒:如下圖所示。清管收、發球筒裝置應設在地勢較高的地方,50m以內不得有居民和建筑物,并做好各項警示標志。安裝時在安裝位置挖長、寬各為4m、3m,距管底深0.5m的操作坑各一個并保證安全放坡。清管時使用不傷害內涂層的清管器進行清管,清管器質量必須符合要求。清管時不得使用黃油或者類似物質潤滑清管器。清管器的運行速度一般為3km6km/h,工作壓力為0.050.2Mp
48、a。清管過程中,如果清管器卡在管道內,應通過電子跟蹤儀確認卡球位置,首先要設法增壓推動,增壓應不超過2.4Mpa。如果使用這種辦法仍然不能使管內清管器移動,就只好采取割管處理,然后修補管道。采用清管器進行清管,清管次數不應少于兩次,以開口端不再排出雜物為合格,合格后進行測徑作業,測徑合格后拆除通球裝置,通球掃線結束。如果雜物過多或判斷沒有掃干凈,應再次進行清管作業,直到合格。5.6.6清管合格后,應按照業主或監理的規定作好記錄,業主或監理簽字確認合格。5.7測徑測徑工序施工準備收發球裝置安裝測徑檢查收發球裝置拆除施工準備測徑宜在清管合格后進行。施工前檢查測徑所用的設備、閥門、通訊儀器、儀表等,
49、保證處于良好狀態。測徑采用帶鋁質測徑板的清管器。測徑板直徑為試壓段中最大壁厚鋼管或彎頭內徑的92%,測徑板的厚度為8mm。當測徑板通過管段后,無變形、皺褶為合格。測徑器的發送將測徑器裝入發球筒,打開進氣閥門,啟動空壓機進行注氣,推動清管器前進。空壓機的排量控制在適當的范圍內,確保清管器前進速度在1.2m/s以下,避免過快的發送速度導致測徑板意外損傷。注氣要排量穩定,速度均衡。測徑器的接收當測徑器接近收球筒時,減少空壓機的排氣量,使測徑器緩慢進入收球筒,確認測徑器到達收球筒后,停止注氣。當管內氣壓降為零后,取出測徑器。測徑板的檢查測徑完成后,取下測徑板進行檢查與拍照,若測徑板無變形說明測徑合格,
50、否則測徑不合格,要仔細進行分析查明原因,重新進行測徑,找出變形的原因或產生測徑板變形的位置。5.8管線試壓試壓頭準備A試壓頭制作,天然氣管道材質為L485、焊口進行100%的RT和UT檢測合格后,試壓頭必須進行強度試壓,試驗壓力為最高壓力1.5倍,穩壓4小時,無泄漏無爆裂為合格。B試壓頭與試壓管段焊接的焊口應做RT檢測,合格后才能進行試壓。C管道試壓前,安裝介質注入管、放空及排水管、試壓段連通管和控制閥門。D應在試壓頭上安裝一只針型閥的放空閥。試壓管 注水管 放空閥 熱電偶 壓力表 壓力表 排氣閥錐形裝球桶試壓管示意圖E試壓頭的材質應與管道材質相同,壁厚大小應依據試驗壓力和管徑,按照以下公式計
51、算出來:=PcDi/(2t-0.5Pc) 式中:封頭計算厚度,mmPc試驗壓力,Mpat試驗溫度下許用應力,MpaDi試壓管段內徑,mm焊縫系數,整體沖壓封頭=1=30.4mm試壓介質及設備準備A水壓試驗時,供水水源應潔凈、無腐蝕性。為防止泥沙和雜物進入管道,水源含有砂質土或泥土時應修建集中沉降池,泵入口處安裝過濾器,達到要求后方可注入管道。進入管道的試壓水pH值為69,總的懸浮物不宜大于50mg/L,水質最大鹽分含量不宜大于2000mg/L。B水過濾器網眼不得低于40目,應配有量程為01500kPa的壓差表,測量通過過濾網的壓差。流量計宜采用帶遠傳數字輸出的電子型流量計,準確度在0.5%以上
52、。 C 試壓用水內不應加入化學劑。D選擇型號為HS-250打壓泵,最大壓力值為25Mpa的打壓泵,經過校驗保養合格后使用于管線打壓。 測量儀器的準備A試壓用的記錄儀、溫度儀和壓力表等測量監控設備應經過鑒定,并在有效期內。B 壓力表精度不低于1.5級,測量量程為最大被測壓力的1.52倍,最小刻度為至少為0.05 Mpa。C采用壓力、溫度自動記錄儀記錄,壓力量程為025Mpa,溫度量程為-5050,24小時記錄。D采用熱敏電阻電子測溫儀,溫度測量精度達到0.5。 其他準備A試壓時的壓力表不少于兩塊,分別安裝在試壓管段的首末端。試壓管段的首端應安裝一個壓力自動記錄儀。管段壓力讀數以壓力自動記錄儀為準
53、。B試壓段連通管上應安裝兩個控制閥門。試壓位置及設備的安裝試壓首末段應選擇在遠離居民區的地段,現場設備擺放要合理有序。24小時壓力和溫度自動記錄儀安放位置要離開試壓頭,保持安全距離,引管要安裝閥門,每個儀表要和其它分開安裝。 管道上水試壓用水選取附近的河水作為試壓用水源(已經過化驗合格)。管道注水、升壓系統流程詳見下圖。管道試壓現場首端布置圖試驗管段上水泵流量計閥門閥門入口上水管線水箱升壓泵閥門上水管線入口加過濾網試驗管段出水口管道試壓現場末端布置圖沉淀河水在注水過程中,準確記錄注水壓力、注水體積、環境溫度、地表溫度、管壁溫度及入口水溫度。注水泵將通過閥門與試壓頭相連,同時閥門的安放位置要適合
54、注水清管器的長度。持續注水推動注水清管器和沖洗水,直至試壓管段注水完成。注水清管器的行走速度要加以控制,保證在注水時注水清管器后面的水流不會中斷。要保持注水清管器有充足的背壓以便控制清管器的行走速度,防止在注水清管器行進時進入空氣中斷水流。要控制注水清管器的行走速度,保證正確注水。注水清管器的最大速度應限制為3公里/小時。要計算注水清管器的估計到達時間。在接收段,一旦看到注水清管器到達便立即關閉排水閥。清管器前面的空氣要使用放氣閥排掉。要隨時監測注水量。注水時要將管道內的壓力提高到注水泵的最大承受壓力。注水完成后,管道水的溫度不穩定時,允許24小時的穩定期(控制在1范圍內),或直到與地面溫度接
55、近。試壓質量檢查人員要檢查管段兩端的壓力(差),并要與計算值比較,證實該段特定的試驗壓力。管線試壓管線設計壓力為7.5Mpa,強度試驗壓力為11.2Mpa,穩壓4小時,無泄漏為合格;嚴密性試驗壓力為7.5Mpa,穩壓24小時,壓降不大于1試驗壓力值,且不大于0.1MPa為合格。強度試壓(1)注水升壓時,當升壓至強度試驗壓力的30,穩壓15min;再升壓至強度試驗壓力的60,停壓15min,對試壓設備和管線進行檢查。外觀觀察無異常后,繼續升壓至強度試驗壓力。(2)在升壓過程中不得撞擊和敲打管道,發現異常情況應立即停止升壓。達到強度試驗壓力時,要及時停泵,關閉閥門;再一次檢查閥門和管線是否有異常現
56、象。在確認一切正常后,觀察15min,壓力無明顯變化時進行強度試驗記錄。強度試驗應穩壓4h,每間隔20 min記錄一次,管線無泄露為合格。(3)壓力穩定后,試壓管段在開始4小時強度測試前,要達到試驗壓力。在穩壓試驗的前30分鐘,每5分鐘記錄一次。下個30分鐘,每10分鐘記錄一次。在下一個小時,每15分鐘記錄一次讀數,以后每20分鐘記錄一次。(4)試壓期間如果發生管道破裂、泄露,需要進行修補,修補在管道泄壓后進行,修補完成后按照要求重新進行壓力試驗,直到達到要求為止。(5)施壓設備及管道周圍50mm范圍內在升壓過程中嚴禁非試壓人員進入,并有專人進行巡線檢查。嚴密試壓強度試驗完成后按照下列要求對管
57、道進行嚴密性試驗。(1)降壓,緩慢開啟泄壓閥門,將壓力降到嚴密性試驗壓力,穩壓24小時。在整個嚴密性試驗過程中,壓力記錄儀繼續工作。(2)關閉通向壓力管線的閥門和切斷與壓力泵的連接。每30分鐘記錄一次壓力和實際時間。每1小時記錄一次管壁和地溫度。(3)對管道要定期進行巡邏,檢查管端設施有無漏泄,保障試壓段內未經允許人員的安全。管道全線要隨時保持通訊暢通。(4)嚴密性試驗壓力為11.25Mpa,穩壓24小時,壓降不大于1試驗壓力值,且不大于0.1MPa為合格。(5)達到標準要求的嚴密性試驗結果后,試驗段準備排水。拆卸所有的現場接頭和儀表。管道泄壓試壓經過試壓現場監理工程師、政府監督和質監站驗收通
58、過后,先通過卸壓閥門將管道內壓力卸除,卸壓時要緩慢開啟放水閥,保持每小時5Mpa的速度連續降壓,防止水擊載荷損傷管道。地面排水點要安裝排水緩沖措施,防止沖蝕或損傷排水點地表植被。管道排水和清掃管道排水首先要經當地有關部門的同意,把打壓用水排到管線發送溝中,排水管道要有充足的強度,安全的支撐, 并在排水端固定排水管以免排水時擺動。采用壓縮空氣從管段內排水。空氣壓力推動排水清管器。要特別注意防止在管段排水時憋壓。清管器排水速度要限定在最高排量為450立方米/小時。應將管段內積水清掃干凈,清掃以不再排出游離水為合格。6質量保證措施6.1設備儀器的選擇強磁場地面信標系統一角我方采用的是英國Sharew
59、ell公司生產的APS定向系統,確保出土位置準確無誤,曲線平滑,在磁場干擾較大的地方采用布線圈的方法來滿足APS定向系統的磁場的穩定性。本次穿越工程用ZT-500T型水平定向鉆機實施。鉆導向孔的鉆具組合是:鉆桿采用5 1/2S-135,API標準S135內部加厚型鉆桿、螺桿馬達、鉆頭采用9-1/2鑲齒三牙輪鉆頭;6-5/8無磁鉆鋌1根;控向系統采用Tru-Trucker系統進行跟蹤定位(有線導向技術),可以確保出土位置準確。控向對穿越精度及工程成功至關重要,并直接關聯到主管穿越。開鉆前仔細分析地質資料,確定控向方案,泥漿與司鉆重視每一個環節,認真分析各項參數,互相配合鉆出符合要求的導向孔,鉆導
60、向孔要隨時對照地質資料及儀表參數分析成孔情況,達到出土準確,成孔良好。1)外部磁場對方位角的影響及控制措施外部磁場主要由地下管道、地下光纜、剛性建筑物(構筑物)、大型船只、地上高壓線等產生,這些外部磁場將影響地磁場強度和地磁角度,從而影響控向方位角,控向方位角的不確定最終導致鉆孔時方向失控,本標段河流穿越位置或多或少存在影響鉆進控向精度的外部磁場。根據現場確定的外部磁場的位置,在鉆孔時,探測器到達外部磁場前,鉆孔方向不能出現過大的左右偏移量,保持實際方位角與控向方位角的偏差在允許的范圍內,在進入外部磁場時,實際方位角發生變化,此時的方位角與控向方位角不同,鉆進時暫不考慮干擾后的方位角而直接按直
61、線鉆進,在進行數據測量時,根據控向工具面的位置輸入與控向方位角接近的方位角。鉆頭穿越過磁場干擾區后,計算機控向數據恢復正常,此時導向孔軌跡與設計穿越曲線偏差應當在許可范圍內,萬一兩者偏差較大,首先計算出實際偏差量,然后將經過磁場干擾區的鉆桿抽出后重新鉆進進行偏差調整。在已知偏差量的情況下進行調整是很容易的,通過調整消除磁場影響,使導向孔軌跡與設計穿越曲線重合。2)采用人工磁場鉆機控向系統是依靠地磁場進行方位控制,通過鉆頭后面的探頭將導向孔參數傳輸到計算機。地磁場容易受到地下管線、地下電纜、地面高壓線等金屬構件的干擾,從而造成控向參數不準確。人工磁場是在穿越中心線兩側布設的閉合線圈,布設簡單方便
62、,在施工中既經濟又有效,其優點是它不受外部磁場的干擾,可以準確無誤的將鉆孔數據反映出來,當探頭到達此閉合的線圈區域內,接通直流電源產生磁場,通過人工磁場可以測得穿越軸線的左右偏移和穿越標高。通過人工磁場與地磁場左右偏差的比較,可以確定目前鉆頭方位角,從而確定下一根鉆桿的行進方位。由于人工磁場在地磁場受干擾的情況下可以提供準確的管線穿越方位角,在地磁場不受干擾的情況下可以校正控向方位角的正確性,從而能夠很好的控制導向孔與設計穿越曲線偏移,并能保證穿越曲線的平滑性。3)控制人為因素造成導向孔軌跡與設計穿越曲線偏差的措施開工前,加強對控向人員與司鉆操作人員的培訓,提高工作人員的素質,加強控向人員與司
63、鉆人員相互間的配合,司鉆人員以控向人員的指令為準,按照指令進行操作,防止人為操作導致鉆孔出現偏移設計曲線。控向人員應嚴格按照設計曲線計算每次傾角的調整度數,認真掌握并注意穿越過程中的軌跡變化,通過軌跡變化確定控向方向的變化。從而控制導向孔軌跡與設計穿越曲線的偏移。6.2 防止定向鉆在鉆孔時呈現“S”形的措施為確保鉆進曲線圓滑,防止鉆孔出現“S”形,每根鉆桿所改變的角度要進行嚴格控制,控向過程中要嚴格按照設計曲線控向,如發生偏離原設計曲線,要及時作到調整;所謂鉆孔出現“S”形是由于控向過程沒能調整好單根鉆桿的所要調整的角度而造成的,所以只要控制好單根鉆桿所調整的角度就能使鉆孔圓滑。如果單根鉆桿改
64、變的角度過大,及時抽回本根鉆桿,重新鉆進以達到鉆進設計的需要。6.3 確保定向鉆出土點誤差在設計出土點+_1m范圍內的措施基礎數據的準確性決定穿越曲線的偏離誤差,為了確保定向鉆出土點誤差在設計出土點1m范圍內,作好定向鉆基礎數據的測量是最重要的。A:首先要通過GPS定位系統、控向系統測量出穿越的實際方位角,為了減小方位角的誤差,根據現場實際情況多測量幾點,通過各點的測量值的平均值確定合適的方位角;B:通過GPS定位系統準確的測量出入土點到出土點的實際距離;C:通過GPS定位系統準確測量出入土點和出土點的高程差;D:準確測量出所用鉆具的長度 。基礎數據確保準確后,在實際控向操作過程中要嚴格按照設
65、計曲線控制鉆頭鉆進的方向。第四章 HSE保證措施1 HSE管理體系1.1 定向穿越項目的HSE方針以人為本、科學管理、安全第一、健康至上、環保創優。1.2 定向穿越項目的HSE目標1.2.1不發生工業生產死亡事故; 不發生交通死亡事故; 不發生火災和爆炸事故; 不發生環境污染事故;1.3 定向穿越項目HSE領導小組:組 長:周雄偉副組長:黃榮貴 組 員:韓越峰 樊惠萍 周關根 何書均 陳洪金 王永明 朱 彬 陶建明1.4 定向穿越項目部崗位職責 定向鉆穿越項目機組HSE領導小組服從項目部HSE領導小組的領導,認真嚴格落實項目部HSE管理的各項規定。 穿越項目機組長a) 對穿越項目HSE工作負全
66、面責任,為穿越項目HSE管理第一責任人。b) 認真貫徹有關HSE方針、政策、法令和上級指示,審定本項目HSE工作計劃,并組織實施,按規定落實HSE技措項目、經費和獎勵基金。c) 加強組織領導,建立健全HSE管理機構和HSE管理網,定期主持召開HSE領導小組會議,及時解決HSE工作中的重大問題,組織或參與重大事故的調查處理。d) 組織項目HSE工作檢查,認真履行承包職責,重視信息反饋,認真采取措施, 消除事故隱患。 穿越項目技術負責人a) 對分管的HSE技術工作負全面責任。b) 組織解決HSE工作中的重大技術問題,負責組織編制審定HSE標準、HSE技術操作規程,制定HSE技術措施。c) 負責組織
67、施工HSE風險評定預測,制定風險削減措施方案。1.4.3穿越項目HSE負責人a) 協助項目機組長管理本項目的HSE工作,對本單位HSE工作負直接的領導責任。b) 負責組織審定HSE規章制度、HSE獎懲方案、HSE技措項目(含經費)和重大隱患的整改方案。c) 深入現場調查研究,了解HSE工作情況,發現問題和隱患及時組織處理,并組織制訂防范措施。發生重大事故時,應到現場組織調查處理。組織本項目重大事故的調查、分析和處理,并負責統計、上報。d) 定期向HSE領導小組通報HSE工作情況,重大問題提交會議討論。e) 貫徹執行國家有關HSE方針、政策、規定和公司文件精神,協助領導組織推動HSE工作。f)編
68、制本項目部HSE工作計劃書,并負責組織實施。g)制定本項目部HSE作業指導書、HSE檢查考核辦法、HSE獎懲規定,會同有關部門組織實施。h)經常深入生產現場,組織進行定期或不定期的HSE檢查,發現有威脅員工安全、健康的事故隱患,要求立即整改或限期整改。緊急情況時,有權指令停產并立即報告領導研究處理。1.4.4班組長職責:a) 模范遵守勞動紀律和各項規章制度,堅持原則,嚴格執行HSE技術操作規程,制止違章作業,對本作業機組實現HSE目標負責。b) 組織本隊HSE活動,每日班前進行HSE講話,搞好HSE教育。c) 督促、檢查本作業機組職工正確使用HSE防護用品,搞好HSE防護裝置和設施的管理及日常
69、維護保養工作。d) 檢查本隊各崗位HSE落實情況,發現隱患要及時排除,不能排除的應采取防范措施,并及時向上級領導匯報。e) 發生事故時,應積極搶救,保護好現場,并及時向上級報告。1.4.5 作業人員a) 嚴格執行HSE規章制度和崗位操作規程,遵守勞動紀律和職業道德。b) 上崗時必須穿戴好勞動防護用品,做好崗位HSE防護裝置及設施的維護、保養,保證齊全、完好、靈敏、有效。c) 熟練掌握崗位HSE操作技能和故障排除方法,按規定進行自檢,及時發現并排除事故隱患,自己不能排除的應立即向上級如實匯報。d) 積極參加各項HSE活動,生產中各崗位間要協同配合,共同搞好HSE工作。2.HSE設施及用品2.1
70、HSE設施穿越項目主要HSE設施表序號設備名稱單位數量能力評估備注1滅火器個6符合要求防止火災2泥漿回收裝置套1符合要求防止污染環境3泥漿罐座2符合要求防止污染環境4水龍帶、接頭卷50符合要求防止火災5潛水泵個2符合要求防止火災6安全帽頂20符合要求防止砸傷7活動廁所座1符合要求防止污染環境2.2 醫療用品項目部備用一些常用藥品和急救藥品序號藥品名稱用途數量備注1速效感冒膠囊治感冒5盒有效期內1撲熱息痛片退燒5盒有效期內3瀉痢停治腹瀉5盒有效期內4創可帖治創傷100片有效期內5花露水治蚊咬5瓶有效期內6螺旋霉素膠囊消炎10盒有效期內7止血紗布止血1包有效期內8蛇藥防蛇2盒有效期內9藿香正氣、液
71、防中暑5有效期內10云南白藥外傷1瓶有效期內11醫用酒精外傷消毒1瓶有效期內3. HSE管理措施3.1 施工人員居住地HSE管理 施工人員駐地要合理布置與選址,選擇環境污染少、交通方便、無特殊防火要 求的場所,還要考慮到便于防洪、防火及電力設施的安裝。 生活駐地要合理將廁所、食堂及施工人員宿舍、生活用水(茶爐)進行布置,做到場地平整、清潔。 生活駐地、食堂等應設置垃圾桶,保證駐地生活衛生。 臨時用電要定期檢查閘刀、電源線,做好絕緣防護工作,沿地敷設的電源線必須用橡膠電纜,跨過道路時必須加套管保護。3.2 施工現場用電作業安全管理 所有電氣作業必須由持有“電氣作業操作證”人員進行。 電氣設備上安
72、裝接線,搬動任何電氣設備前,應先關閉電源。 施工現場電氣設備、電源線要整理整齊,破損處要進行絕緣處理,以防搭鐵或漏電傷人。 在全部停電或部分停電的電氣設備上工作必須完成停電、驗電、放電,裝設接地線,掛標示牌等技術措施。 嚴格按照“電工安全操作作規程”定期檢查、試驗,保證合格。3.3定向穿越作業指導書 測量放線:控向人員按照設計確定出穿越的中心線、入土點、出土點,在入土點側測出鉆機安放位置、地錨箱、泥漿池、占地邊界等;出土點側測出焊接管線中心線及泥漿池位置、占地邊界等;現場測量完成后,技術人員要及時編寫施工計劃、方案及措施,并向施工人員技術交底。 場地、便道修整及設備就位:測定出施工場地后,對場
73、地進行平整,消除影響施工的障礙物,保證車輛及吊裝設備安全操作。修筑施工便道,保證設備進出現場,開挖泥漿池、廢漿池等收集廢棄泥漿。根據穿越地質及管徑長度,配備一定數量的泥漿罐,準備好泥漿用料,并妥善保管好各類泥漿用料和油品,防止污染施工工地及水源。 鉆導向孔及擴孔拖管鉆進過程中,控向人員根據探測的各項參數,按照設計圖紙要求指揮司鉆隨時調整鉆具方向,遇到泥漿壓力異常或儀表讀數出現異常時,及時分析鉆進情況并處理。根據地層情況控制好泥漿壓力及泥漿量,防止泥漿壓力過高使地層產生開裂造成大量排漿而污染作業帶。管子接線工接好導向線,做好管子接線記錄,接線時接線卡要夾緊,避免由于導向線的問題而造成的導向孔重復
74、施工。起重工配合吊車裝卸好鉆桿,吊裝鉆桿使用的卡具要進行防滑處理,避免鉆桿滑脫造成損害。設備維修人員做好巡回檢查,填寫記錄,處理可能發生的設備故障。鉆完導向孔后,下套管。套管下好后,分五級預擴孔,進行預擴孔施工時,要保障兩岸通訊聯系暢通,使用GD-600L定向鉆機配套的出土點緊急制動設備,在緊急情況下直接向鉆機發出制動命令,停止一切鉆機操作,防止人身傷害事故的發生。預擴孔完成后連接好焊接的管線進行回拖,回拖作業為連續作業,以防鉆孔塌方造成卡鉆,同時兩岸要加強聯系,及時處理異常情況。3.4竣工收尾:回拖成功后,焊工、管工要及時對穿越管線兩端進行封閉。撤出施工設備后,恢復地形地貌,清理施工現場,作
75、到工完、料凈、場地清。4 施工過程中的安全、環境保護及處理措施4.1場地內設置移動垃圾筒和移動廁所,保持場地內清潔,防止污染當地環境。4.2在定向鉆施工前,先配制一定量的泥漿,并將泥漿樣本送到當地環保部門進行化驗,符合要求后方可使用;達不到環保要求時要更換泥漿用料,并重新配制泥漿進行化驗,直到配制出符合環保要求的泥漿。4.3鉆機場地與焊接場地的泥漿處理: 在鉆機場地和焊機場地各挖一個排漿池,收集儲存返回的泥漿,用泥漿回收裝置將泥漿池中的泥漿回收再利用。 根據不同的地質情況和施工中的返漿情況,進行泥漿回收作業時要采取各種必要的措施,保證回收泥漿的質量,回收返回泥漿時分離出來的泥沙等要有專門的堆放
76、場地。 定向穿越施工完成后,租用泥漿車將剩余泥漿和回收返漿時分離出來的泥沙運送到當地山垃圾填埋場,曬干回填或作耕作土用。 剩余泥漿外運時使用密封好的灌車運輸,防止運輸過程中泥漿灑落到路途上。4.4在入、出土點以外有泥漿漏失時,先挖泥漿坑或圍堰進行收集,穿越結束后拉運到指定排放場地排放。4.5穿越施工鉆孔、擴孔及回拖作業進行到特殊位置時,要控制泥漿的壓力,避免因壓力大造成泥漿漏失。4.6鉆機場地內的油罐區域使用磚墻進行隔離,油罐的進油口和出油口要采取防護措施,油罐底座為托盤形狀,防止加油或放油時有油灑落到場地內污染環境。4.7鉆機發動機、泥漿泵發動機、發電機等在加油時,要防止油品灑落地面污染環境
77、。4.8施工中產生的工業垃圾要和生活垃圾分開存放,并運送到指定處理場所。4.9固定鉆機的地錨采用鋼管樁代替混凝土澆注,同時在修筑施工便道和施工場地時使用土工布,將施工對耕地的影響降低到最小。4.10防止冒漿技術措施防止冒漿技術措施a.施工過程中應密切注意泥漿的壓力,根據地質狀況嚴格控制好泥漿的壓力,防止施工過程中產生冒漿;b.施工過程中若產生冒漿,應根據地質情況添加必要的泥漿藥品,防止產生大規模冒漿;c.若施工過程中冒漿嚴重,可采取起鉆的方式,邊起鉆邊小排量注漿,一方面保證孔壁的完好,另一方面通過起鉆使孔壁更加通暢,保證孔內向外返漿良好,從而減小孔內的壓力,達到防止冒漿的效果。d.如果地層允許
78、(不掉角度)每鉆進一根將再回拉旋轉洗孔一次,使孔內泥漿比較暢通,以防止冒漿。e.泥漿配比泥漿是定向鉆穿越必備的潤滑劑,合理選擇泥漿配比,可以保證孔壁不塌方,保持泥漿的飽和度、減小摩擦。在滿足定向鉆施工要求的前提下,泥漿越稠,泥漿顆粒與顆粒之間就不會有足夠多的自由水,此時的泥漿實際上是一種可塑和流動狀態的混合體,冒漿時,該混合體從定向鉆孔上面的土體的顆粒間隙中通過,通過調整泥漿稠度,使它通過上面土體的顆粒間隙時從而受到阻礙和約束,可以起到阻止冒漿的作用。 冒漿處理措施a.施工期間每天24小時安排專人進行現場巡查,做好巡查,定向鉆長度約754m,發現情況及時處理。巡查人員配備對講機、鐵鍬等,發現冒
79、漿及時處理。b.在管線穿越過程中(導向孔的鉆進、擴孔過程、回拖過程),我們專門抽出一部分人組成泥漿應急小組,該小組由組長帶隊負責穿越沿線的泥漿返漿的不間斷巡查,他們的主要職責是:掌握泥漿的返出情況,何時出土點返漿、何時入土點返漿、何時發現穿越沿線地面有冒漿等情況,通過他們的觀察將泥漿的控制情況直接匯報的控制室,由現場技術人員根據具體情況進行穿越技術方案的調整。另外,萬一發現地面冒泥漿情況,該小組負責疏導與清理,盡量減少泥漿冒出面積的擴散。c.技術人員要根據泥漿應急小組提供的泥漿控制情況及時調整穿越技術方案。對泥漿的排量及穿越速度等技術參數進行調整以便更好的控制泥漿。減少或避免出現泥漿的跑、冒情
80、況的發生。4.11施工過程中的風險危害識別清單及消減應對措施穿越項目機組組織有關人員對施工中的危害進行了調查和分析,制訂了風險削減和控制措施。見下表。 表一 危害等級分類危險度描述人員重傷或死亡經濟損失萬元以上環境危害嚴重人員疾病輕傷損失50009999元,有環境危害人員健康有影響,損失20004999元損失2000元以內,有環境危害存在區域注:管子工區域 泥漿灌區域 油灌區域 出土點區域表二 發生事故可能性等級頻率級A頻繁B經常C有時有D極少描述每天有可能每周有可能每月有可能每年有可能區域表三 危害和影響清單序號活動/過程危害因素觸發因素危害和影響1鉆桿工作業(1)吊卸(2)泥漿(1)吊裝不
81、穩(2)返泥漿(1)摔傷(2)污染環境2泥漿罐作業(1)電線路(2)高空作業(1)線路短路(2)精力不集中(1)觸電(2)高處墜落3油罐區域柴油遇明火發生火災4出土點作業(1)泥漿(2)吊卸(1)返泥漿(2)步調不一致(1)污染環境(2)砸傷表四 區域風險削減措施序號危害區域危害內容削減措施1鉆桿工區域吊卸鉆桿不平衡易滑脫傷人;鉆機漏泥漿,施工人員易摔傷,鉆桿返泥漿,污染環境(1)施工人員戴安全帽,穿防滑鞋(2)掛警示牌(3)挖泥漿坑,收集泥漿(4) 對此處重點檢查2泥漿罐區域罐群電線路多,電傷人,上下泥漿罐易摔滑1)電工常檢查電線路2)掛警示牌,穿防滑鞋3油罐區域易發生火災(1)警示牌(2)
82、鋪設防火沙(3)安放滅火器表五 其它作業風險和采取的應對措施序號風險描述風險應對措施1管道敷設深度不滿足設計要求。1)施工中嚴格控向(縱向施工誤差控制在+0m,-2m),滿足控向精度要求。2)鉆孔軌跡實時測量,每一個控制點準備在圖紙中標注。3)較強的抗磁場干擾能力。2穿越管道在回拖過程中被拉斷,或徑向失穩1)驗算穿越管道施工應力和徑向穩定性,選擇足夠壁厚的鋼管,滿足施工要求。2)排凈管道內試壓積水,防止回拖時管端出現真空。3鉆機回拖能力不足1)估算回拖力,選擇足夠噸位的鉆機。2)應急時候出土端采用推管機助力,必要時輔助回拖。4回拖期間鉆機基礎失穩、滑移按鉆桿最大拉力校核地錨抗滑動和抗傾覆穩定性
83、。對鉆機基礎進行加固處理。5導向孔對接風險,對接后鉆桿不能隨輔助施工鉆頭出土1)對接點選擇在合適地層中。2)選用質量合格的鉆桿。6擴孔、回拖過程中鉆桿斷裂1)挑選符合本穿越條件(可承受最大拉力、最大扭矩和最大推力)的鉆桿。2)挑選檢驗合格的鉆桿,施工中對鉆桿逐根檢驗,并有足夠的備品、備件。7塌孔風險1)選用高效膨潤土,合理配置泥漿2)現場設置泥漿工程師,優化泥漿配置。8泥漿控制1)導向孔階段設置定向套管,局部改善泥漿循環條件。2)增加噴漿短節,促進泥漿循環流動。3)鉆頭附近設置泥漿壓力監測設備,施工中嚴格控制泥漿壓力。9環保風險1)施工中冒漿污染河水,應采用環保泥漿配方。2)對施工后廢棄的泥漿進行泥水分離處理。附件一:施工圖80m穿越方向60m鉆桿泥漿用料堆放場地柴油罐休息室發電機配電室廁所安全員黃榮貴安全員黃榮貴鉆 機泥漿池除砂器吊車質技術員韓越穿越機組負責人沈福祥施偉民施偉民電工施工班長施偉民材料庫質技術員韓越穿越機組負責人沈福祥技術員韓越穿越機組負人:沈福祥偉民施偉民泥漿罐泥漿泵控向室潛水泵挖掘機挖掘機進場道路場地內道路地錨1附件二:入土點場地布置圖地錨160m出土點挖機值班室進場路挖機挖機泥漿罐泥漿泵發電機組泥漿池 50m鉆桿泥漿罐發電機組鉆桿80m發送溝附件三:出土點場地附件四:管道回拖示意圖附件五:鹿溪河定向磚示意圖