原油和天然气管道穿越综合重点工程综合标准施工及验收综合规范.doc

石油天然气管道穿越工程施工及验收规范中国石油天然气总企业文件1总则2管线防腐、组装焊接、试压及通球3河底管沟开挖3.1测量放线3.2导流和截流开挖管沟3.3水下开挖管沟3.4爆破成沟3.5河底管沟几何尺寸和质量要求4管线牵引就位4.1通常要求4.2沿河底拖管4.3漂管过江5稳管、回填及护岸5.1稳管形式和施工要求5.2管沟回填和地貌恢复6气举沉管法穿越河流7管道穿越公路和铁路7.1通常要求7.2顶管法施工7.3钻孔法施工7.4开挖法施工8定向钻机穿越8.1通常要求8.2测量放线8.3钻机安装和调试8.4泥浆配制8.5导向孔钻进和管线回拖8.6穿越管段施工9工程验收附录A爆破参数概念附录B爆破参数选择及举例附录C地质钻探要求附录D泥浆粘度值表附录E本规范用词说明附件说明附件制订说明1总则2管线防腐、组装焊接、试压及通球3河底管沟开挖3.1测量放线3.2导流和截流开挖管沟3.3水下开挖管沟3.4爆破成沟3.5河底管沟几何尺寸和质量要求4管线牵引就位4.2沿河底拖管4.3漂管过江5稳管、回填及护岸5.1稳管形式和施工要求5.2管沟回填和地貌恢复6气举沉管法穿越河流7管道穿越公路和铁路7.1通常要求7.2顶管法施工7.3钻孔法施工7.4开挖法施工8定向钻机穿越8.1通常要求8.2测量放线8.3钻机安装和调试8.4泥浆配制8.5导向孔钻进和管线回拖8.6穿越管段施工9工程验收1总则1.0.1为提升施工技术水平，加紧工程进度，确保工程质量，提升经济效益，特制订本规范。1.0.2本规范适适用于石油天然气输送管道穿越工程施工及验收，其它管道穿越工程可参考实施。1.0.3穿越工程除实施本规范外，还应符合国家或行业现行相关标准。1.0.4穿越工程施工组织设计或施工方案应报送对被穿越河流、铁路、公路和其它设施有管辖权部门认可后方可施工。1.0.5引用标准：GBJ201-83土方和爆破工程施工及验收规范SYJ4001-90长输管道线路工程施工及验收规范2管线防腐、组装焊接、试压及通球 2.0.1穿越管段防腐所用材料、结构等级和涂层厚度应符合设汁要求，具体施工要求应符合现行行业防腐标准相关要求。2.0.2穿越管段焊接质量应严格控制，其射线探伤百分比及合格等级应符合设计要求。当设计无要求时，环形焊缝应100%进行射线检验，其合格等级应不低于干线探伤合格等级。2.0.3穿越管段环形焊缝探伤检验合格后，应单独进行一次耐压试验；其强度试压日刊可不得少于4h，严密性试压时间不得少于8h。试压方法及具体要求应符合SYJ4001-90第十章相关要求。当穿越管段和全线联通后，再进行一次严密性试验。2.0.4穿越工程所用材料和管道防腐、组装焊接，试压及通球，除应符合本章2.0.1，2.0.2，2.0.3条要求外，还应符合SYJ4001-90要求。3.1测量放线3.1.1依据施工图设计，引相对坐标点和相对标高，测量管沟中心线、管沟底标高和沟宽。其管沟中心线、沟底标高和沟宽应符合设计要求。3.1.2应按施工声案确定导流沟、截水坝、发送道、牵引道位置和几何尺寸，并应进行施工场地平面部署：3.3水下开挖管沟 3.3.1对河床土壤松软、水流速度小、回淤量小河流，宜采取绞吸式或吸扬式挖泥船开挖管沟。河床土壤坚硬，如硬土层或卵石层，可采取抓斗挖泥船或轮斗挖泥船开挖管沟。3.3.2河床地质为砂土、粘土或夹卵石土壤，可用拉铲配合其它方法开挖管沟。3.4爆破成沟 3.4.1应依据河床水文、地质条件和穿越工程技术要求，选择对应爆破施工方法：如植桩爆破法、埋人爆破法和裸露爆破法等。3.4.2土壤岩石爆破炸药量计算公式：当最小抵御线hr松散爆破震荡装药0.70r=0.7h飞散爆破过量爆破抛掷爆破 标准漏斗平常装药1.001.75r=hp=0.5hh=r过量爆破1.25倍过量装药1.253.12r=1.25hp=0.75hhr1.5倍过量装药1.505.06r=1.5hp=h1.75倍过量装药1.758.29r=1.75hp=1.25h2.0倍过量装药2.0013.2r=2.0hp=1.4h表3.4.2-2介质(土石)抗力系数 土石名称A附注有砂和碎石土地0.511.使用低级炸药时，系数值和中级炸药相同，爆破坚硬岩石如用低级炸药，应比公式算出炸药量增加0.20.5倍2.如系冻土，系数应增加0.5倍3.如系分层土壤，值取最坚硬一层数值4.坚硬岩石有缝隙时，系数值应缩小1/25.在有条件时，最好用标准装药试验验证系数 生长植物土壤0.57湿砂0.85夹砂地0.66砂质粘土及坚硬表粘土0.70多石土壤0.77红粘土0.98石灰石1.11花岗岩1.34新积土地带0.263.4.3.2药桩长度(L)、药桩入土深度(d)及爆破深度(p)确实定：L=H+H上+d(3.4.3-1)d=p-p下(3.4.3-2)p=F+S(3.4.3-3)式中L-药桩长度，m；H-水深，m；H上-水面以上药桩长度，m；d-药桩入土深度，m；p-爆破成沟深度(可见深度)，m;p下-爆破下坐深度，m(取0.30.5)；F-线设计深度，m；S-回淤深度，m(通常取12)。表3.4.2-3 K值 土石名称土石等级K(kg/m3)附注密实砂或湿砂11.82.01.表中所列K值均以硝铵炸药为准2.必需时可用标准岩药(K=Q/h)试爆校正，但h不应小于L(药桩长度)-1.41.5砂粘土31.21.35坚实粘土41.21.5亚粘土(黄土)451.11.5白垩土50.91.1硬石膏、泥灰石、蛋白石561.21.5裂缝喷出岩、重负浮石61.51.8内壳石灰岩671.82.1砾石和钙质砾石671.351.65砂岩、层状砂岩、泥灰岩781.351.65钙质砂岩、白云岩、镁质岩8101.51.95砂岩、石灰岩8121.52.4花岗岩9151.82.25玄武岩、山岩12162.12.7石英岩141.62.1斑岩14152.42.553.4.3.3单个药桩炸药量按式3.4.3-4计算：Q=Ab(H0.3+d0.7)2.2(3.4.3-4)式中Q-单个药桩炸药量，kg；A-介质抗力系数，取0.9；b-爆破作用指数系数，取14.9。3.4.3.4钢管药桩制作：即应将钢管加工成一端为锥形、另一端为敞口钢管桩。 3.4.3.5确定桩位：应沿穿越轴线每隔56m设一个药桩,药桩间距和排距相等。应依据管沟深度确定植单排或双排药桩，当沟深小于或等于5m时，植单排桩；沟深大于5m时，植双排桩。3.4.3.6采取植桩船和打桩机植桩。已经植完药桩在装药之前应将药桩上口盖严，以防雨水和杂物落人药桩里。3.4.3.7植桩完成后应进行装药和联接起爆线路。装药完成后药桩应用干土壤填塞并扎实，桩口上端应封好，并做好防水处理。3.4.4采取埋人爆破法施工，应按爆破施工：方案确定炸药包埋设位置，然后开挖药坑再将包扎好炸药包置人药坑。当坑内有水时，应做好配重和防水处理，确定可靠后方可回填。3.4.5采取裸露爆破法施工，应做好炸药包配重和防水处理，联接起爆线后，应按设计要求药包间距投在穿越河床轴线上，偏差不应超出0.5m。3.4.6起爆线路设计和施工，爆破安全方法制订和实施。应按GBJ201-83第四章第一、二节要求实施。3.4.7爆破器材性能和质量必需符合C6J201-83附录七、八要求。目录3.5河底管沟几何尺寸和质量要求 3.5.1河底管沟沟底宽度和边坡尺寸应依据土壤性质、水流速度、开挖深度和施工方法等原因确定或依据试挖资料确定。在无试验条件和资料情况下，可参考表3.5.1确定沟底宽度和边坡数据。3.5.2河底管沟应平直，中心线偏移不应超出50cm(围堰法不应超出20cm)，不得有土坎，管沟深度应符合设计要求，其许可偏差为40cm(围堰法为20cm)。 表3.5.1 沟底管沟尺寸土壤名称沟底最小宽度(m)管沟边坡水下开挖/围堰开挖 水下开挖/围堰开挖 沟深2.5m沟深2.5m淤泥、粉砂、细砂D+4/D+31:4/1:3.51:6/1:5亚细砂、中砂、粗砂D+4/D+31:3.5/1:31:5/1:4砂土D+3/D+21:2.5/1:2.51:4/1:3粘土D+3/D+21:2/1:21:3/1:2岩土D+2/D+21:0.5/1:0.51:1/1:1注：如遇流砂、沟底宽度和边坡数据，应依据施工方案另行克定；如用围堰方法挖沟，在沟下焊接时，沟底宽应为812m;D为管径(包含防腐层中保温层厚度)。4管线牵引就位 4.1通常要求4.1.1管线牵引就位前应做好以下工作：4.1.1.1管线牵引就位前，应对管沟几何尺寸和轴线位置进行复测，确定符合设计和本规范要求后，方可牵引。4.1.1.2穿越管段防腐、组装焊接：试压及通球应全部完成，其质量应符合设计和相关规范要求。目录4.1通常要求 4.1.1管线牵引就位前应做好以下工作：4.1.1.1管线牵引就位前，应对管沟几何尺寸和轴线位置进行复测，确定符合设计和本规范要求后，方可牵引。4.1.1.2穿越管段防腐、组装焊接：试压及通球应全部完成，其质量应符合设计和相关规范要求。目录4.2沿河底拖管 4.2.1在牵引过程中，为确保管线沿管沟中心线前进，管线应有一定重量，管线在水中重量按式(4.2.1-1)计算：G=1.2Px/f(4.2.1-1)Px=CxDHrV2/2g(4.2.1-2)式中G-管线在水中重量，kg；Px-水平推力，kg；f-管线和河底摩擦系数；Cx-取决于管表粗糙度和水流态系数，取0.8;DH-单位长度管子垂直于水流方向投影面积(包含防腐层)，m2/m；r-穿越水域中水密度，kg/m3；V-近管道流层水流速，m/s;g-重力加速度，m/s2。沿河底拖管所需牵引力，应和发送道起动时牵引力进行对比，以确定最大牵引力。牵引力应按式(4.2.1-3)计算：N=9.8(aG.f+T)(4.2.1-3)式中N-给河底拖管所需牵引力，N；a-起动系数，通常取2；T-钢丝绳重量，kg。4.2.2牵引设备选择，应依据牵引力大小和施工单位现有装备情况而确定，牵引设备能力应不低于最大牵引力1.2倍。4.2.3钢线绳选择应符合下列要求：4.2.3.1应按最大牵引力选择钢丝绳，钢丝绳安全系数应大于或等于3.5。4.2.3.2钢丝绳有一定弹力，为避免使用时扭在一起，在使用前应预拉，预拉力为钢丝绳许用拉力15%20%。4.2.4不管沿河或浮在水面上拖管，全部应在岸上设有管线发送装置。河流两岸平坦且和河面相对高差小，宜采取水力发送沟；河两岸比较平坦且和河水面有一定高程差，应修小平车发送道；河两岸地势起伏且和河面有一定高差，适于用滚动管架发送道。采取哪种发送道，除上述条件外，还应依据穿越工程具体情况和施工单位现有装备能力来确定。4.2.5液动管架发送道设计应符合下列标准：4.2.5.1依据牵引管线长度和重量确定滚动管架跨度和数目；4.2.5.2滚动管架高程设计必需满足管线弯曲曲率要求；4.2.5.3滚动管架强度必需计算，稳定性应校核。4.2.6大型河流穿越，拖管所需牵引力大。为确保牵引成功，应修筑牵引道。牵引道和管线施工作业带宽度相同，长度应确保牵引作业正常进行。牵引道承压强度应不低于砂石路面承压能力。4.2.7牵引前应把所用钢丝绳(牵引主钢丝绳)由河一岸送到对岸。其方法有两种：一是用小绳牵大绳；二是用船放绳。对泥砂回淤量大河流，牵引钢丝绳不宜采取方法一发送。但不管采取哪种方法放绳，全部应确保把钢丝绳放在沟内。 目录4.3漂管过江 4.3.1管线穿越湖泊水库和水流速度在0.2m/s以下河流时，可采取漂管过江，立即管线组装焊接好以后，沿水面漂浮拖至对岸，然后再沉人河底中心线或管沟内。4.3.2漂管过江，可依据施工现场具体条件选择直线漂管过江或旋转漂管过江方法。河岸预制场地宽广，宜采取直线漂管过江，即先将管线沿垂直河流方向预制好后，再将管线直线漂浮拖至对岸。垂直河面施工场地小于河面宽度，适于旋转漂管过江：4.3.3在漂管过江时，为确保管线安全应注意以下事项：4.3.3.1在管线漂浮过江时，应采取有效方法预防管线被水流冲击发生过大弯曲变形；4.3.3.2管线是经过向管内充水使管重增加而下沉，为避免下沉时应力过大，充水应缓慢均匀进行。4.3.4穿越管段重量必需小于浮力才能漂管过江，当管线重量等于或大于浮力时，可采取加浮筒方法进行浮拖。目录5稳管、回填及护岸 5.1稳管形式和施工要求5.1.1水下穿越管线必需稳定在所要求位置上，不应因水流冲击而移动位置，严禁管线浮动，应按设计要求进行稳管施工。5.1.2穿越管线在压平衡重块、压石龙、浇筑混凝土连续覆盖层时，不得损坏管线防腐绝缘层。5.1.3复壁管环形空间注水泥浆前，内管必需充满水且保持一定压力，以预防在注浆时受外压作用产生变形。注浆时应在排放口取样，测定水泥浆相对密度，当达成设计相对密度时应停止注浆，但水泥浆应在合适压力下凝固。5.1.4为使注浆顺利进行，水泥浆流动度、初凝时间、终疑时间应符合表5.1.4要求，为增加流动度。可向水泥浆内加缓凝剂。当要求水泥浆密度较大时，可加人重晶石粉。表5.1.4水泥浆性能