长输油气管道是怎样建成的

■ 王保群

截止到2013年底，我国长输油气管道总长度达10.6万公里。其中天然气管道长约6万公里，主要包括西气东输系统、陕京线系统、川气东送管道等；原油管道长约2.6万公里，主要包括中俄原油管道、西部原油管道、甬沪宁原油管道等；成品油管道长约2万公里，主要包括兰郑长成品油管道、西部成品油管道、大西南成品油管道等。

长输油气管道的建设实施过程第一步工序是测量放线，接下来是施工作业带清理、管材运输、管沟开挖、布管、组对焊接、补口补伤、吊管下沟、管沟回填、地貌恢复等工序，最后一步是项目竣工验收工作。了解一下石油管线的建设知识，也许对于我们在日常生活中帮助国家保护管线，维护管线安全有所帮助。

管道测量现场

测量放线

测量放线是指由测量人员依据线路平面图、纵断面图、线路控制桩等设计资料，采用专用仪器来确定沿线管道安装的中心线位置并划出施工作业带界限的过程。该项工作既是对设计文件的校核，也是现场施工的第一项工作。通过测量放线，我们可以详细掌握管道所经地区的地形、地势、地质、沿线建筑物、障碍物以及交通情况，为项目施工提供第一手资料。

施工作业带清理

该项工作是用推土机等施工设备将作业带进行平整，去除作业带内的树木等障碍物，以便管沟的开挖、土壤的临时堆放以及管道的焊接等作业。根据《输油输气管道线路工程施工及验收规范》，管道施工作业带宽度一般为20 米，管道穿越或跨越河流、沟渠、公路、铁路，地下水丰富和管沟挖深超过5米时，可根据实际需要适当增加作业带宽度，对于山区非机械化施工地段，可根据地形条件适当减小作业带宽度。

管沟开挖

长输油气管道一般采用埋地敷设的方式，管道施工时需开挖一定深度和宽度的管沟。根据管道所经地区土壤性质，管沟的形状一般分为直沟、梯形沟和阶梯沟，深度一般在3米～5米之间，沟底宽度一般小于3米。土方地段一般采用人工或挖掘机开挖的方式，坚硬石方地段一般采用爆破开挖的方式。为保证管道组焊时管道两侧有顺畅的机械化流水作业面，管沟开挖工序一般在管道组焊工序之后。管道穿越河流时，常采用大开挖、定向钻和盾构隧道等方法，具体敷设方式需根据河流大小和地质情况综合考虑。

施工作业带清理现场

管沟开挖施工现场

钢管运输

钢管运输是将钢管从管厂或者火车中转站通过公路运至施工现场的过程。钢管出厂前先进行防腐处理，一般采用三层PE防腐层处理方法，即管道底层为环氧粉末、中间层为合成胶粘剂、外层为聚乙烯的管道防腐层。保证管道防腐层的完整性，钢管运输需采用专用运输车辆，钢管的装卸也需采用专用的吊管带，钢管和车架之间以及两个钢管之间必须用橡皮板等软质材料相隔。大口径钢管的长度一般为12米左右，管径一般为610毫米～1219毫米，管材一般采用X70或X80钢级管材，根据管径的大小和车辆的型号，每辆运管车一般可运输1～4根钢管。

管道运输

管道布管

管道补口现场

管沟上机械化流水线焊接施工现场

布管

布管是指将作业带内的钢管摆放到施工位置的过程，一般要求钢管首尾相接、呈锯齿状分布。另外，钢管需放置在柔性物体上，不得接触石块等坚硬物体。布管作业应根据管道组装焊接的速度以及整体施工计划进行，一般管道组装焊接最多提前3天进行。根据施工环境的需要，布管一般分为作业带布管和沟下布管两种方式。

钢管的组对与焊接

钢管组对与焊接程序是长输管道施工过程最为重要的环节。其中组对工序是焊接工序的准备工作，先将两根管道管口对齐，管口之间间隙要求均匀，一般为1.0～1.6毫米，然后用夹管器将两根管道夹在一起。目前焊接工艺一般主要有手工半自动焊接和全自动焊接两种，其中手工半自动焊接工艺具有所需设备少、机动灵活、事故率低、容易搬迁等优点，适用于管径小于700mm或山区、水网地段的管道施工；全自动焊接工艺具有自动化程度高、焊接速度快的优点，适用于大口径、平原地段的管道施工。管道施工时一般若干标段同时焊接，单个焊组每天可焊接30道焊口。

管道的组对与焊接一般分为沟上组焊与沟下组焊两种情况。沟上组焊一般适用于地势平坦的土方段，具有作业带比较宽，人员、设备施工能够展开，焊接速度快的特点。沟下组焊的方式主要用于石方地段和作业带狭窄的地段，由于设备无法错开，不能交叉作业，施工速度相对较慢。

管道补口补伤

管道补口补伤是指在管道焊接完成后，对管道接口处进行防腐层补口，对防腐层破坏处进行补伤。管道防腐层的质量及其补口补伤的施工质量直接决定埋地长输管道寿命。目前我国长输油气管道主体管材防腐层材料多为硬质聚氨酯泡沫聚乙烯，补口补伤所采用的防腐层材料要与钢管原来的防腐材料兼容，并且不低于原防腐层材料的质量。管道补口补伤作业完成后，还要按照相关规范进行全面的质量检查，确保管道投运后能够安全平稳运行。

管道下沟

管道下沟作业是指用专门的吊管设备将完成焊接的管道下放到管沟底部的过程。管道下沟前应复查管沟深度，确保管顶距地表不小于1.6米，并清除管沟内塌方、石块、积水等有损防腐层的异物。一般要求在管道完成焊接、无损检测和补口补伤作业后，应尽快下沟，沟上放置的管道连续长度不超过10公里。

管道下沟施工现场

管沟回填

机械管沟回填施工现场

典型管道沿线地表恢复

管沟回填是保证长输管道埋深的最后一道工序，也是确保管道安装质量、运营安全的重要因素。一般要求在管道下沟后10日内完成管沟回填工作，不同类型管段管沟回填的要求也不尽相同，石方段管沟应先将细土回填至管顶上方300mm，细土的最大粒径不超过10mm，然后回填原土石方，石头最大粒径不超过250mm；戈壁段管沟细土可回填至管顶上方100mm，细土最大粒径不应超过20mm；陡坡地段管沟回填应采取袋装土分段回填；基本农田地段管沟应分层回填，将表面耕作土置于最上层，以便地表植被尽快恢复。

地貌恢复

地貌恢复作业是指在管沟回填工序完成之后，对作业带内施工材料和杂物进行清理，并按照施工前地貌进行恢复的过程。在农田地段，需雇佣农耕设备对耕地进行彻底的疏松，并向土地承包商支付一定数额的复耕费用；在河流穿越地段，需按照设计标准或河道主管部门的要求进行水工保护，以避免因管道施工引起的水毁现象，以保护管道的安全运行。

项目竣工验收

项目竣工验收是管道施工的最后一道程序，也是工程项目管理的最后一项工作。一般要求在工程建成后2年内完成消防、环保、安全、职业卫生、水土保持等项目专项验收以及整个项目的竣工验收工作。该项工作是工程项目由建设正式转入运行的标志，也是全面考核投资效益、检验设计和施工质量的重要环节。