李志奎 王宏文 肖揚(yáng) 欒曉東 李超

國家管網(wǎng)集團(tuán)建設(shè)項(xiàng)目管理分公司甘寧工程項(xiàng)目部

背景

據(jù)統(tǒng)計(jì)，天然氣管道發(fā)生泄漏的首位失效因素為環(huán)焊縫破裂，占比約45%。而降低環(huán)焊縫失效概率最簡單有效的辦法就是減少環(huán)焊縫數(shù)量。國家管網(wǎng)集團(tuán)油氣管道安全高效建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)研究項(xiàng)目結(jié)果表明：18 m加長鋼管與12 m鋼管相比，可減少1/3的環(huán)焊縫數(shù)量，同時(shí)降低20.38%的施工費(fèi)用。近年來加長管在國內(nèi)外管道建設(shè)中都有應(yīng)用（表 1）。 

表 1 加長管應(yīng)用情況

西氣東輸四線（西四線）天然氣管道工程吐魯番—中衛(wèi)段起自吐魯番聯(lián)絡(luò)站，止于中衛(wèi)聯(lián)絡(luò)站，全長1745 km，其中新疆段583 km、甘肅段1079 km、寧夏段88 km。沿線大部分為戈壁荒漠、平坦開闊，鐵路、公路交通運(yùn)輸便利，為加長管大規(guī)模應(yīng)用創(chuàng)造了有利條件。

做法

施工條件。加長管應(yīng)用需在平原和緩丘等地勢開闊區(qū)域、地基承載力較高的地段，盡量并行三級(jí)以上公路的施工段落，連續(xù)段落長度不宜小于5 km。

施工方案。相比12 m管施工，加長管主要在吊裝、倒運(yùn)、布管、組對等工序上有所區(qū)別。為滿足18 m加長管吊裝需要，選用70 t吊管機(jī)并制定2套吊裝用的13 m長專用鋼絲繩及掛鉤。18 m加長管在運(yùn)抵后，部分道路無法滿足直接運(yùn)輸至施工作業(yè)帶內(nèi)，只能統(tǒng)一卸車堆放在靠近施工作業(yè)帶附近的堆管場內(nèi)，再采用炮車二次倒運(yùn)至作業(yè)帶內(nèi)，當(dāng)?shù)鼗�承載力較差時(shí)需要采用滾地輪倒運(yùn)至具體位置，期間還需對炮車和滾地輪進(jìn)行改裝和加固。布管時(shí)采用1臺(tái)70 t吊管機(jī)實(shí)行雙吊帶鎖死進(jìn)行單根18 m加長管吊裝，組對時(shí)則需要2臺(tái)，對于地基承載能力較差地段，還需提前在吊管機(jī)履帶下方鋪設(shè)鋼管排或鋼浮板，防止組對過程中吊管機(jī)一側(cè)地面緩慢沉降（圖 1）。焊接時(shí)需要對內(nèi)焊機(jī)的控制線等進(jìn)行升級(jí)加長，特別是把線、混合氣管、加長反饋線、空壓氣管等，確保18 m加長管能夠正常組對、焊接。

圖 1 18 m加長管組對

應(yīng)用效果。西四線吐魯番—中衛(wèi)段加長管敷設(shè)共253.03 km管線。其中有43.54 km單根管長13.5 m，焊口數(shù)量減少約11.1%；有20 km單根管長15 m，焊口數(shù)量減少約20%；有189.49 km單根管長18 m，焊口數(shù)量減少約33.3%。合計(jì)焊口減少6×103道，降幅達(dá)28.5%，有效提升了焊接效率，縮短了工期。

啟示

加長管的應(yīng)用對于保證管道本質(zhì)安全具有重要作用。但在18 m加長管供貨過程中，因廠家設(shè)備改造導(dǎo)致供貨量不足，進(jìn)而造成加長管應(yīng)用長度發(fā)生變化，部分管段采用了13.5 m和15 m加長管替代，從側(cè)面反映出國內(nèi)加長管生產(chǎn)能力有待提升，因此在施工中應(yīng)做好相關(guān)準(zhǔn)備工作。一是提高設(shè)計(jì)、采購、施工一體化管理，保證現(xiàn)場供管充足；二是生產(chǎn)廠家供貨范圍與設(shè)計(jì)推薦的應(yīng)用段落相匹配，以避免二次倒運(yùn)，減少運(yùn)輸費(fèi)用以及對管體的損傷；三是施工單位應(yīng)提前做好設(shè)備改造工作，并進(jìn)行施工組織設(shè)計(jì)。

加長管的應(yīng)用在局部地段存在不足，比如連續(xù)冷彎管段、連頭段、穿越段等，通常采用12 m管替代使用，需進(jìn)一步研究和實(shí)踐局部地段的使用方案。

作者簡介：李志奎，1987年生，本科，工程師，現(xiàn)任甘寧工程項(xiàng)目部工程管理部經(jīng)理，主要從事油氣長輸管道工程項(xiàng)目建設(shè)管理工作。聯(lián)系方式：13701087345，lizk02@pipechina.com.cn。