论定向钻过江燃气管道工程项目管理及管道保护措施

杨花蕊

（江门华润燃气有限公司，广东 江门 529000）

1 项目背景简介

江门市是广东省下辖的一个地级市，位于珠江三角洲西岸城市中心，东邻中山、珠海，西连阳江，北接广州、佛山。明朝初时，已成西江流域商业重镇。全市集雨面积超过100km2的河流有26 条，主要河流西江、潭江径流量位居广东省前列。

由于河流的地理阻隔，部分地区常年无法使用管道燃气。部分街道常年仅靠LNG 气化站供气，供气能力受天气影响较大。特别是广东的梅雨时节，湿冷空气导致气化器大量结冰，严重影响气化能力。使用管道供气是解决供气难题的必行方案。

基于以上情况，江门于2016 年启动穿越西江，打通被地理阻隔的潮连街道、荷塘镇的燃气管道项目，实现全地域管道燃气互联互通，同时可通过管道气于周边城市中山、顺德管道气连通，自此实现区域气源共享，增强各区域的供气稳定性。项目主要分三阶段实施：第一阶段，穿越西江（穿越长度1108m，江面约600m）打通潮连街道与荷塘镇；使得两地区实现互联；第二阶段，穿越西江（穿越长度1156m，江面约720m）连接潮连街道与江门市江海区，实现两地区与江门市主管网互联，两区域结束没有管输气的历史；第三阶段，穿越西江（穿越长度910m，江面约440m）连接荷塘镇与中山市古镇镇，实现两地区双线管输气供气，同时也实现江门、中山、佛山三地将形成互联互通格局，将很大程度上保证荷塘片区、潮连片区的供气稳定，并通过市政主管网可覆盖至整个江门地区[1]。

为保证项目顺利开展，项目在前期工作阶段，需开展地质勘察（陆地）、水下地质勘探、地下管线勘测、水下地形测量等前期准备工作，主要目的如下。

（1）查明有无影响建筑场地稳定性的不良地质条件及其危害程度。

（2）查明建筑场地范围内各岩土层的类型、深度、分布、工程特性，分析和评价地基的稳定性、均匀性。

（3）查明有无可液化土层。

（4）查明埋藏的河道、沟滨、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物。

同时为设计单位进行方案设计提供充足的设计依据。项目在选择施工周期的选择时，应尽量配合防洪行洪需求，避开汛期施工，降低施工风险。

2 项目管理难点及风险点

2.1 工程进度配合

在项目管理过程中，主材、安装工程、定向钻工程进度配合是管理的难点，环环相扣，一方配合不到位将严重影响到项目正常推进。项目管理期间与各方沟通好人员、设备到位时间，做好时间倒排计划表，按照计划跟进各方进度。另外，材料环节要注意辅材的到货时间以及规格，避免因小失大[2]。

2.2 安装工程施工过程风险

现阶段常见的燃气钢管焊接采用的是氩弧焊，部分项目采用半自动下向焊进行钢管焊接。在江门进行三阶段施工时，第三阶段的管道焊接采用的半自动下向焊，施工进度明显优于常规氩弧焊。D323.9×11.9 的直缝管，两个焊工可以每天完成20 个焊接口，焊口进行无损双百检测通过率达到99.6%。焊接过程需要防范电焊作业中产生的高温电弧，如防护面革或者防护眼镜未配备到位，会烧伤、灼伤面部。

2.3 定向钻施工过程风险

在（砾石、糖粒砂、钙质层）钻进中，会出现卡钻的现象。调整泥浆配比，使用最大泥浆泵排量，与挖掘机配合，将钻杆撤出卡钻区。总结卡钻出现的原因，调整泥浆配比，使用进口膨润土，增加泥浆切力与粘度，使用扭矩大、推力大的钻机及相匹配的钻头，完成导向孔的钻进。在（砾石、糖粒砂、钙质层）钻进中，会出现卡钻的现象。

如果卡钻点，距离入土端不超过1/2 总长度的距离，制作解卡器，沿钻杆推入，推入解卡器时应同时向孔内注浆，钻杆推入时，严禁旋转钻杆，防止钻杆缠结在一起。

2.4 外界条件影响

三段穿越管段所处的北街水道为感潮河段，水文特征主要受上游径流动力和下游珠江口外海潮汐动力共同作用的影响，水流形态较为复杂。每年汛期径流量动力强，枯水期则由于上游径流动力锐减，潮汐动力强劲，出现明显潮汐现象。江门实施的三阶段过江管线的第二段，施工收尾阶段恰逢汛期初期，河道水平面上升，河水倒灌入基坑，基坑护壁存在垮塌的风险，增大了项目实施难度。

除了施工风险，定向钻过江燃气管道工程前期路由选择的难度较大，应在城市专项规划设计之初就充分考虑路由的选择方案，在细化方案时，应充分考虑房屋安全间距、公路、桥梁、堤防、管道回拖位置管理要求，防止项目因违反现有法律法规要求，致使无法实施的情况[3]。

3 项目管理及管道保护措施

3.1 协调配合

定向钻过江燃气管道在实施过程往往需要多方配合，安装工程与定向钻工程同时开工，亦有接力进行。在管道焊接完毕，并完成各项防腐措施后，需要在监理旁站的情况下进行一次强压试验和一次严密性试验，确保管道保压无问题。三方（安装单位、定向钻单位、监理单位）确定签字后可以将管道交接给定向钻单位。此过程可防止在拖管完成后压力试验不通过时的扯皮问题，管道交接完成后由定向钻单位承担管道保护责任。同样，在管道完成回拖后，定向钻单位亦需要一次强压试验及严密性实行，并由三方确认后方可交接给安装单位。

3.2 项目过程安全管理

项目过程安全事故的发生主要由人员方面、机械设备方面、工作程序方面引起。通过分析项目施工过程中存在的风险源识别，来避免工程事故发生，提高安全管理成效。项目过程的安全管理主要包括以下方面。

3.2.1 加强第三方的管理

（1）设计环节，要求现场勘察，出具初步方案和业主进行确认，设计图纸由具有审查资格的设计人员进行复核把关。设计过程进行记录，保存设计原始资料。

（2）施工单位应进行资质审查，人员资格审查和施工人员备案发证上岗。签订阳光协议和安全协议，制定奖惩机制。

（3）监理单位，要求对监理人员进行考核评价，评价合格的监理人员备案上岗。

3.2.2 工程物资的管控

（1）规范采购标准及技术要求：对燃气工程涉及的材料有严格的技术标准，并按要求采购。

（2）检验验收：做好采购物资的检验验收入库工作，对不达标的物资一律退还。

3.2.3 施工过程的把控

（1）每日人员及进度安排：燃气公司应对当天施工工地的情况进行统筹安排，对施工人员信息进行收集，做好每日的安全提醒、督导。

（2）监理的日常监督检查：监理单位应该对每天的施工工地进行全覆盖检查，对危险作业进行旁站监理，对不安全行为进行阻止并考核。做好施工期间的监理日记。

（3）信息化网络化手段：利用网络化时代的便利，开发工程管理软件，符合燃气工程特征。例如，华润燃气集团开发的工程管理系统可实现竣工资料自动化生成，PE 焊口蓝牙自动采集、人脸识别劳务工管理、物资管理移动化。

（4）关键工序的检查：燃气工程涉及重要的关键工序要严格把关，隐蔽工程、焊缝检查、吹扫试压应现场核实并签字确认。

3.2.4 加强对危险作业的管控

（1）加大对现场危险作业的检查，做到危险作业分级管理。

（2）制定现场作业管理奖惩制度，对于不合规、无条理作业现象加大处罚力度。

3.2.5 运用信息化手段辅助监控

当今科学技术发展迅速，科技手段的运用有时在处理各类复杂情况时可以取得事半功倍的显著效果。降低了后期工程人员的作业难度，可以实现提升工程作业安全性这一目的。此外还可以从以下信息化手段开展相应管理工作。

（1）积极运用工程管理系统，严格按照工程管理系统的要求完善信息填报，做到准确填报，不流于形式。

（2）运用北斗+见管测绘手段科学管理，重点项目利用陀螺仪进行测绘，提升数据质量，消除IGIS 系统自动校核发现的问题。

3.2.6 提升工程人员的技能

为了持续减少各类安全事故的发生，加强对人员队伍的整体管理也是十分必要的。在工程实施领域，广大作业人员长期身处一线，因此亟须提升作业人员的专业技术能力与现场应急处置能力。

（1）加强对一线作业人员的后期培训考核，及时将工程实施新技术、新方法传授于相关作业人员，不定期开展考核与交流学习，通过给予一定的奖惩提升对人员的培训力度。

（2）定期与政府部门合作开展安全事故应急演练，政府部门应提供更多资源，通过更真实的演练培训出更有现场处置能力的专业人员队伍[4]。

3.3 项目过程材料管理

3.3.1 材料采购

按照PE 管设计要求，定向钻长度不宜超过300m，考虑到防洪要求管线开挖离开防洪坝脚100m，过江管的定向钻导向长度超过300m，根据《城镇燃气管道穿跨越工程技术规程》（CJJ/T 250—2016）建议：聚乙烯管材的拖拉长度不宜超过300m，材料宜选择钢管。现阶段常用中压燃气管道有双缝螺旋管、直缝管、无缝管。

3.3.2 供货周期

现状城镇燃气经营企业均已PE 管作为中压燃气管道主材，一次性采购的钢管量较小，有时难以达到钢管供应商最低生产要求。需要等排期或者等有其他用户需要同步生产时搭单生产。故建议设计单位在进行方案前期设计时，充分考虑小批量钢管生产难度，灵活调整使用的钢管型号、类别。

3.3.3 进场检查

材料进场前，工程所用的管材、管道附件、构（配）件和主要原材料等产品进入施工现场时必须进行进场验收并妥善保管，进场验收时应检查每批产品的订购合同、质量合同证书、性能检验报告、使用说明书等，并按国家有关标准规定进行复验，验收合格后方可使用。

3.4 重点关注环节管理

3.4.1 钢管焊口

焊接中、焊接后应将焊缝上的渣皮、飞溅清除干净，在距焊缝10cm 内处打上焊工代号。焊缝外观不允许有：裂纹、表面气孔、表面夹渣、咬边、未焊透、综合性飞溅。在完成钢管焊接后，应当根据设计要求进行无损检测。

3.4.2 焊口保护

在焊口完成无损检测无问题后，埋地管道应安装防腐绝缘胶带热缩套（加强级），监理单位应根据现场进行剥离试验，验收防腐层质量。近几年，随着新型材料的广泛应用，光固化或玻璃钢纤维已大量应用于高压管道的定向穿越中工程中。上述项目为中压燃气管，考虑到项目的重要性和路由的稀缺性，在管道焊口位置均采用了光固化套对焊口进行保护。事实证明，在使用光固化套可以减小顺管道方向的拖拉划伤程度、减少焊口热缩套拉脱的概率，对管道保护效果有一定的提升。

3.5 管道回拖注意事项

穿江管道深度位于水位线以下，应校核长期液位静压力对管道变形及环向稳定的影响。

在施工回拖阶段，管道同时受到钻杆回拖力，流体阻力以及弯曲段的弯曲力，在弯曲段外侧叠加形成轴向拉应力，整个穿越管道的轴向拉应力不应大于允许安全拉应力。回拖应力占主要部分，最大值位于管道与钻杆的连接处[5]。

管道回拖还存在冒浆、跑浆的风险，将造成耕地、水域等环境污染。在设计方案制定时，应充分考虑河床地形情况，各工程施工地层的复杂程度通过加入固壁剂，封堵剂增加滤饼的强度与韧性，稳固孔眼加大孔眼保证泥浆回流畅通，实现穿越沿程的不冒浆不跑浆来达到对环境无污染。

3.6 管线测绘

按照航道管理部门的相关意见，过江燃气管道管位位于地床底9m 以下（小型河流也需要达到6m 以下），常规的管线测绘难以对管道位置进行精确测量，建议采用陀螺仪进行测量，保证定向钻测绘的精准。

3.7 防腐层检测

定向钻过江管道完成管道回拖后，建议进行一次防腐层检测。检测内容主要有：防腐层质量检测、管道接地电阻检测、防腐层破损点检测、管地点位检测等。根据《埋地钢质管道腐蚀防护工程检验》的标准对被测管道进行评价。

4 结语

定向钻施工工艺已广泛的用于燃气工程建设过程，技术已趋于成熟。采用定向钻方式修建过江燃气管道工程可解决水域较多的地域的燃气管道供应问题。但定向钻过江燃气工程存在投资金额大、风险高确定因素较多等问题，要求项目从设计选址阶段开始充分考虑各个阶段存的问题和需要重点关注的内容。