长距油气管道注浆处置技术研究范文

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摘要：东黄(复)线和东临线安全隐患整治工程线路工程弃置管道处置时,设计要求无法拆除的弃置管道进行注浆处理,文章研究了将弃置管道划分为待切割管道和注浆管道,待切割管道与注浆管道间隔设置,把待切割管道切除移出地面,将注浆管道封堵后注入灌浆料,留存于地下施工工艺。此项新施工工艺能够保证弃置管道安全地、长久地留存于地下,保护了环境,具有良好的推广意义。

关键词：弃置输油气线;管道处置;注浆;封存

引言

国内于二十世纪七八十年代集中修建的油气输送管道,运行时间已超过30年,管道腐蚀、老化现象严重,存在较大安全、环境风险隐患。目前在东营市科学技术情报研究所可查资料范围内,对于弃置管道的处置国际国内尚没有通用做法。在国内油气田地面建设中,对于弃置管道的处置,能够拆除的一般拆除,地上有建筑物难以拆除的,传统施工方法为将弃置管道内残余油料利用注水置换处理后进行封存。但通过对封存后管道再次检查来看,注水后的管道穿孔严重,管道内封存水渗入地下,污染土壤及地下水,且穿孔后管道内没有填充介质,管线内壁残余油料挥发后向高处聚集,一旦遇到明火,存在很大的安全隐患,因此注水封存只能短时间内解决弃置管道内的安全隐患,难以达到永久的处置效果,在东黄(复)线和东临线安全隐患整治工程线路工程弃置DN700管道处置时,设计要求无法拆除的弃置管道进行注浆处理,最长一次处置距离达到2.5km,需要一种新的处置方法,以保证弃置管道的安全。

1弃置油气管道注浆处置施工要点

1.1技术特点及适用范围针对东黄(复)线和东临线安全隐患整治工程线路工程一次注浆距离长、管径大、安全、环境要求高的特点,我单位经过实验专门制定本施工工艺。本技术尤其适用处置0.5km以上、管径大于40cm的油气集输弃置管道,能够保护环境,保证弃置管道的处置安全。本处置方法是将弃置管道划分为待切割管道和注浆管道,待切割管道与注浆管道间隔设置,把待切割管道切除移出地面,将注浆管道封堵后注入灌浆料,封存于地下。本施工工艺设计合理、施工简单、投入的资金较少,能够保证弃置管道安全地、长久地留存于地下,保护了环境,具有显著的社会效益。

1.2施工工艺优点1.2.1环保性注浆材料采用普通硅酸盐水泥为基料的水泥浆,施工过程中设备少,噪音小、污染物少。1.2.2安全性该工艺填充密实,可以有效减少管道内空腔率,提高管道内的强度,减少安全隐患。1.2.3造价低施工工艺施工简单,水泥浆以普通建筑材料组成,投入的人工、机械、资金较少,造价低。

1.3主要施工流程本技术针对长距离、大口径弃置管道的注浆处置方法,其施工步骤如下述:(1)确定作业点,修筑施工便道;(2)开挖作业坑;(3)注浆前弃置管道的处理;(4)注浆准备和注浆;(5)注浆后检测;(6)局部重注处理。

1.4施工方案确定作业点,修筑施工便道包括测量放线和清障扫线,测量放线是依据弃置管道平面图、断面图坐标,用GPS定位,确定弃置管道位置后,撒白石灰进行划线,放出管道轴线和作业带边线;清障扫线是对作业带边线内施工占地的农田、树木、果园、地面及地下障碍物等,确认清除面积和数量,并登记造册。施工时应积极与当地相关部门联系协调,共同进行现场踏勘。施工便道应平坦,有足够的承压强度,能保证施工机具设备的行驶安全。开挖作业坑是根据弃置管道的高程差,选择弃置管道低点为注浆点、高点为放水点开挖坑作业,注浆点与放水点之间的管道距离设定在800-1700m之间,注入灌浆料的流动性和注浆设备的功率与注浆点和放水点之间的距离成正比。根据注入灌浆料及注浆设备的性能确定注浆点和放水点,先以机械开挖至距离弃置管道顶面0.4-0.6m时停止,再通过人工开挖找出弃置管道的具体位置,将弃置管道的防腐层剥离露出弃置管道本体。注浆前弃置管道的处理包括钻孔、安装封堵气囊、待切割管道抽水、切管、注浆管道封头焊接,上述工序依次进行。钻孔包括在注浆点钻注浆孔和在放水点钻放水孔,弃置管道在防腐层剥离露出本体后,即可在弃置管道的注浆点和放水点分别钻出两个注浆孔和两个放水孔,两个注浆孔以及两个放水孔之间的距离设定在6-8m之间;在两个注浆孔和两个放水孔的内侧预留0.8-1.2m的管体,两个注浆孔与两个放水孔之间的其余管体为待切割管道,两个相邻的注浆孔与放水孔之间的管道为注浆管道;钻孔时,在注浆孔处焊接注浆短节并依次连接注浆闸门和钻孔机械,在放水孔处焊接放水三通管并依次连接放水闸门和钻孔机械为弃置管道钻孔;钻孔后在放水孔和注浆孔上分别留置放水三通管和放水闸门以及注浆短节和注浆闸门,为后续的放水和注浆使用。弃置管道开孔后要有专人随时进行可燃介质的检测。待切割管道抽水是在两个注浆孔和两个放水孔外侧的管道内放置封堵气囊并为封堵气囊充气;然后将自吸泵分别从放水孔和注浆孔中放入,使用自吸泵抽净被封堵气囊封堵的待切割管道中的污水。切管是将自吸泵从放水孔和注浆孔中取出,对抽水后的待切割管道使用切管机切除并移出地面。注浆管道封头焊接从注浆管道的注浆孔处放入装有定位装置的聚氨脂推水球,在注浆管道的注浆孔和放水孔的外侧管体内砌筑黄油墙,并在黄油墙外面的管体上焊接封头。注浆准备包括设置推水球接收点,选择搅拌站位置以及灌浆料的运输,将注浆管道中的封堵气囊取出,在放水孔前方50m处设置推水球信号接收器;将灌浆料通过注浆泵从注浆孔中注入,使灌浆料推动聚氨脂推水球向放水孔移动,将注浆管道中剩余的污水从注浆孔向放水孔推移并在放水孔留置的放水三通管上连接软管,将污水放至储水箱中存储后统一处理。灌浆料搅拌站最好选择注浆管道中间位置附近,采用改进型全电脑控制MH-09R自动配料系统配料,能够精确控制灌浆料的配合比,保证浆料的稳定性。灌浆料运输车装载时间为5-6min,卸载时间为5-6min,运载能力为8m3/车次,按照逐渐要求计算好需要投入的运输车辆,现场配置钢制灌浆料储备池,保证注浆时灌浆料的充分供应,提高注浆施工的工效。随着灌浆料的不断注入,剩余污水被全部推至放水孔处并从放水孔放出。由于注浆孔低于放水孔,有利于灌浆料填充充满度的提高,在聚氨脂推水球的推动下,污水能够被完全、彻底地从管道中排出;若放水孔前方50m的推水球信号接收器接收到聚氨脂推水球,要对注浆泵做减档处理,从高档逐级减至1档,注浆泵的排水管一旦出现浆液,首先关闭注浆泵,然后关闭与放水三通管连接的排水管,待24h后灌浆料初凝后再对注浆管道泄压。注浆后检测是在注浆完成48h后进行,在灌浆料完全终凝并开始产生强度以后方可开始注浆结果的检测,逐个对注浆管道进行检测;在注浆管道上选择的检测点处钻出检测孔,使用精度为0.02mm的游标卡尺测量弃置管道空腔的高度,计算灌浆料的充填度;若固体填充物≥95%,充填度达到要求;若固体填充物＜95%,需进行局部重注处理。局部重注处理时,在检测孔处重新注入灌浆料,灌浆料由检测孔向管道两端灌注,从管道两端排水,直至无法注入灌浆料为止,经过本工艺的处理,弃置管道能够安全地、长久地封存于地下。

2结论与建议

随着城市的发展,油气地下管线越来越多,面临的管道突发性事故抢修及处置增多,本施工工艺可快速、安全、高效、环保地完成弃置管道的处置,为管道全寿命周期管理解决了最后一个环节废弃处置的问题,推动管道处置产业的发展,同时将辐射带动管道闭环管理上下游产业链同步提高。有较大的经济效益和社会效益,发展前景广阔。

参考文献:

[1]康叶伟.陆上油气管道的废弃处理[J].油气储运,2015,(02).

[2]钱建华.论油气储运设施安全的重要性[J].油气储运,2012,(06).

作者：李伟 单位：中石化胜利建设工程有限公司