浅谈长输管道施工阶段数字化管理

张启伟

[摘 要]数字化信息使人们能够方便地、快捷地和高效地获取、存储和处理各种现实世界的信息。利用遥感卫星对地面进行拍照，利用大容量存储设备对海量数据进行存储管理，利用计算机对信息进行分析和处理，利用网络对数据进行传递和共享。数字化、信息化已经涉及到社会各个领域。

数字化管道技术是当今长输管道工程领域中的前沿技术，也是现代化石油科技发展的必然趋势。这项技术应用卫星遥感与地理信息技术、三维仿真模拟技术等多种高科技手段，能高速、优质地为初步设计和施工图设计提供沿线正射影像图、沿线带状地图等多种信息，从而做到合理避让建筑物、水塘及经济作物种植区，有效减少因线路走向不合理而造成的改线路设计等问题，为长输管道设计、建设与运行管理提供技术保障，奠定可靠基础。

[关键词]数字化 ；长输管道； 采集

中图分类号：TE973 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）14-0194-01

1、数字化在管道施工阶段的重要性

管道建设属于隐蔽工程，承接工程项目的施工单位分布在全国各地，工程施工人员流动性较高，如果在施工过程中不对管道施工数据和属性数据进行及时采集，待管道建成投产后，按照传统的资料管理方式，项目竣工后为业主方提供的竣工资料，很多重要的现场施工数据将永远无法补救，资料的准确性难以得到有效保证。即使后期采用探测手段对部分数据进行补录，与施工阶段同步采集数据相比，不仅数据的准确性和完整性将大打折扣，同时耗费的人力、物力成本也将成倍增加。

2、数字化的施工阶段

数字化管道建设可以分为三个阶段，勘察设计阶段，工程建设阶段和运营管理阶段。这三个阶段是互相衔接，互为数据源的。加强施工阶段的数字化管理是保证数字化管道能真正数字化的重要环节；现结合漠大管道输油工程说明施工阶段数字化管理的重要性。

2.1测量放线

测量放线的准确性是保证施工中的每道工序都能严格按照施工图纸进行施工的重要环节，只有测量放线数据的准确才能保证后续工序的准确。数字化系统可以协助施工单位足不出户就可以查看施工作业带内的地面障碍物，如果土地协调不通需要变更线路走向就会选择最优的线路提供给设计人员审核，待审核通过后便可进行后续工作。

2.1.1放施工作业带边线

测量放线的坐标数据是勘查设计时产生的重要数据，测量放线时把设计图纸中控制桩、转交桩坐标输入GPS实时动态RTK中依线路控制点位参考基站，流动站采用快速静态模式进行测量，从而测量出准确的管道管沟中线，然后再根据图纸要求向左右两侧分别偏移12m，10m，找出施工作业带的两条边线后放线。见管道施工作业带示意图：

2.1.2放布管线

由于我们采用的是管道沟上组对、焊接的施工方法施工。所以布管线的准确性也很重要，是我们把关的重要环节之一。作业带清理完毕后，管线布管之前必须放布管线。布管线的放线方法同样是在管沟中线的基础上向左或右偏移3.5m保证管道与管沟上口边缘净间距≥1.0m，使挖掘机挖沟时有足够的间距，而不至于碰伤钢管防腐层，还能保证管沟能按管沟开挖前放好的挖沟线挖沟。布管线放线完毕，经比对检查无误后，再进行布管、组对、焊接等工序的施工。

2.1.3放管线挖沟线

管沟挖沟中线的放线是测量放线中作为重要的一步，管沟开挖之前必须测量管沟中心线和转交桩，测量放线完毕，并且核实无误后方可开挖管沟。开挖管沟前给挖沟机组作业人员进行技术交底，要求作业人员必须严格按照挖沟线挖沟。

管道施工采用数字化技术后可以直接用GPS RTK测量放线，GPS RTK测量放线比原来采用经纬仪或全站仪测量放线大大提高了测量的精准度；流动站和参考基站之间的间距8-10km之内的作业带均可测量放线，并且不用考虑作业带内的障碍物影响视线等问题，作业带清理之前不用移桩、栓桩和护桩，大大缩短了测量放线的施工用时。由于测量放线的准确度是保证管线按图纸施工至关重要的一步，所以采用GPS实时动态RTK测量放线更体现了数字化管道在施工阶段的优越性。测量放线的每个环节都能采集所放线的坐标，我们采用CAD技术把图纸中线成果表中的坐标转化成可视的线路图形，然后把测量人员现场测量完毕采集的坐标数据一一输入比对来把关测量放线各个环节的准确性。

3、数字化管道各施工工序数据采集

数字化管道施工中管道焊接记录表中记录了焊口编号，与之相对应的钢管信息，如钢管规格型号、钢管管号、钢管长度、防腐等级、施焊机组、日期、采用的焊接工艺规程编号和是否返修等信息；焊口补口记录中记录了每道焊口补口类型、所用补口材料的名称、规格型号、生产厂家和生产批次等信息；管道竣工测量成果表、管道沿线地下障碍物信息记录、顶管穿越管道检查记录等表，记录了每道焊口的GPS全球定位系统采的大地坐标数据和高程，水平拐点和纵向边坡点的坐标值和管道埋深；管道穿越公路、铁路、河流和地下障碍物（地下管道、光缆、电缆等）准确坐标值、交叉角度、净间距和障碍物的名称、所属单位、障碍物的简单描述等数据信息和属性信息；每段施压段的基本情况和无法试压连头焊口的基本信息和无法试压原因等；这些数据全过程地记录在“数字化管道系统中”，一旦出现问题，即可进行逆性数据跟踪，查出问题源头。

管道数据的采集是否及时，准确是至关重要的，为保证各项数据采集的准确性、完整性及一致性，防止出现竣工资料与实际情况不符、管道线位不准、管道技术数据错误等问题，要求现场机组技术人员必须及时采集相关数据信息，要求当天采集的数据必须当天完成表格的填写和上报，而且PC技术管理人员也会及时到施工现场抽查，检验和管线走向CAD技术对比等工作，争取把错误消灭在萌芽之中。

4、数字化管道的意义

管道下沟后焊口、水平拐点、纵向边坡点和地下障碍物的坐标值、埋深等数据的采集是保证管道投产后运营商巡检、维护和将来管道维修等方面的便利；运营商运用GPS巡线系统，结合管道坐标数据，设定科学合理的巡检路线和计划，实现对巡线人员的实时监督管理，对管道安全进行实时监控，准确及时地定位发现事故点位置，提高维抢修反应效率。

5、结束语

建设数字化管道是满足管道运营阶段生产管理的迫切需要，是管道完整性评价与完整性管理的数据基础，是提高管道运营管理水平的有效手段。