原油和天然气管道穿越工程施工及验收规范

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公司文件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4.1一般规定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7.1一般规定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8.1一般规定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定说明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7.1一般规定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8.1一般规定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为提高施工技术水平，加快工程进度，保证工程质量，提高经济效益，特制定本规范。1.0.2本规范适用于石油天然气输送管道穿越工程的施工及验收，其他管道穿越工程可参照执行。1.0.3穿越工程除执行本规范外，还应符合国家或行业现行有关标准。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、公路和其他设施有管辖权的部门认可后方可施工。1.0.5引用标准：GBJ201-83土方与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穿越管段防腐所用的材料、结构等级以及涂层厚度应符合设汁规定，具体施工要求应符合现行行业防腐标准的有关规定。2.0.2穿越管段的焊接质量应严格控制，其射线探伤比例及合格级别应符合设计要求。当设计无规定时，环形焊缝应100%进行射线检查，其合格级别应不低于干线探伤合格级别。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第十章有关规定。当穿越管段与全线联通后，再进行一次严密性试验。2.0.4穿越工程所用的材料和管道的防腐、组装焊接，试压及通球，除应符合本章2.0.1，2.0.2，2.0.3条规定外，还应符合SYJ4001--90的规定。3.1测量放线3.1.1根据施工图设计，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、牵引道的位置和几何尺寸，，并应进行施工场地平面布置：3.3水下开挖管沟3.3.1对河床土壤松软、水流速度小、回淤量小的河流，宜采用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，可采用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，可用拉铲配合其他方法开挖管沟。3.4爆破成沟3.4.1应根据河床水文、地质条件和穿越工程的技术要求，选择相应的爆破施工方法：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：当最小抵抗线h3m时，应按式(3.4.2-1)计算。Q=Abh3(3.4.2.-1)式中Q--集团装药量(中级炸药)，kg；A--介质(土石)抗力系数，查表3.4.2-2；b--爆破作用指数的系数，查表3.4.2-1；h--最小抵抗线，m。当最小抵抗线h≥3m时，按式(3.4.2-2)计算。Q=Kh3(0.4+0.6n3)(3.4.2-2)式中K---爆破每立方米土、石所需药量，查表3.4.2-3；n--爆破作用指数。通常取1.0～1.5;h--最小抵抗线，m(h等于穿越深度)。3.4.3采用爆破法施工时，应按下列规定进行：3.4.3.1根据穿越工程设计要求，确定钢管药桩直径，钢管药桩规格通常为中Φ273X3，Φ377x了。表3.4.2-1爆破装药与爆破参数之间的关系装药种类爆破作用指数n=r/h爆破作用指数的系数b漏斗半径(破坏半径)r可见深度(爆破深度)p最小抵抗线h=/rn压缩爆破减量漏斗微量装药－0.35r=0.57h－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寻常装药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附注有砂和碎石的土地0.511.使用低级炸药时，系数Ａ值与中级炸药相同，爆破坚硬的岩石如用低级炸药，应比公式算出的炸药量增加0.2～0.5倍2.如系冻土，系数应增加0.5倍3.如系分层土壤，Ａ值取最坚硬一层的数值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Ａ生长植物的土壤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)的确定：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0.3～0.5)；F--线设计深度，m；S--回淤深度，m(一般取1～2)。表3.4.2-3K值土石名称土石等级K(kg/m3)附注密实砂或湿砂11.8～2.01.表中所列K值均以硝铵炸药为准2.必要时可用标准岩药(K=Q/h)试爆校正，但h不应小于L(药桩长度)-1.4～1.5砂粘土31.2～1.35坚实粘土41.2～1.5亚粘土(黄土)4～51.1～1.5白垩土50.9～1.1硬石膏、泥灰石、蛋白石5～61.2～1.5裂缝喷出岩、重负浮石61.5～1.8内壳石灰岩6～71.8～2.1砾石和钙质砾石6～71.35～1.65砂岩、层状砂岩、泥灰岩7～81.35～1.65钙质砂岩、白云岩、镁质岩8～101.5～1.95砂岩、石灰岩8～121.5～2.4花岗岩9～151.8～2.25玄武岩、山岩12～162.1～2.7石英岩141.6～2.1斑岩14～152.4～2.553.4.3.3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--爆破作用指数的系数，取14.9。3.4.3.4钢管药桩的制作：即应将钢管加工成一端为锥形、另一端为敞口的钢管桩。3.4.3.5确定桩位：应沿穿越轴线每隔5～6m设一个药桩,药桩间距与排距相等。应根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采用植桩船和打桩机植桩。已经植完的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植桩完毕后应进行装药和联接起爆线路。装药完毕后药桩应用干土壤填塞并夯实，桩口上端应封好，并做好防水处理。3.4.4采用埋人爆破法施工，应按爆破施工：方案确定炸药包埋设位置，然后开挖药坑．再将包扎好的炸药包置人药坑。当坑内有水时，应做好配重和防水处理，确认可靠后方可回填。3.4.5采用裸露爆破法施工，应做好炸药包配重和防水处理，联接起爆线后，应按设计规定的药包间距投在穿越河床轴线上，偏差不应超过0.5m。3.4.6起爆线路的设计和施工，爆破安全措施的制定与实施。应按GBJ201-83第四章第一、二节规定执行。3.4.7爆破器材性能和质量必须符合C6J201-83附录七、八的要求。目录－－3.5河底管沟几何尺寸和质量要求3.5.1河底管沟的沟底宽度和边坡尺寸应根据土壤性质、水流速度、开挖深度和施工方法等因素确定或根据试挖资料确定。在无试验条件和资料的情况下，可参照表3.5.1确定沟底宽度和边坡数据。3.5.2河底管沟应平直，中心线偏移不应超过50cm(围堰法不应超过20cm)，不得有土坎，管沟深度应符合设计要求，其允许偏差为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：①如遇流砂、沟底宽度和边坡数据，应根据施工方案另行克定；②如用围堰方法挖沟，在沟下焊接时，沟底宽应为8～12m;③D为管径(包括防腐层中保温层厚度)。4管线牵引就位4.1一般规定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，应对管沟的几何尺寸和轴线位置进行复测，确认符合设计和本规范规定后，方可牵引。4.1.1.2穿越管段的防腐、组装焊接：试压及通球应全部完成，其质量应符合设计和有关规范的规定。目录－－4.1一般规定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，应对管沟的几何尺寸和轴线位置进行复测，确认符合设计和本规范规定后，方可牵引。4.1.1.2穿越管段的防腐、组装焊接：试压及通球应全部完成，其质量应符合设计和有关规范的规定。目录－－4.2沿河底拖管4.2.1在牵引过程中，为保证管线沿管沟中心线前进，管线应有一定的重量，管线在水中的重量按式(4.2.1-1)计算：G=1.2Px/f(4.2.1-1)Px=CxDHrV2/2g(4.2.1-2)式中G--管线在水中的重量，kg；Px--水平推力，kg；f--管线与河底的摩擦系数；Cx--取决于管表粗糙度和水流态的系数，取0.8;DH--单位长度管子垂直于水流方向的投影面积(包括防腐层)，m2/m；r--穿越水域中水的密度，kg/m3；V--近管道流层水的流速，m/s;g--重力加速度，m/s2。沿河底拖管所需牵引力，应与发送道起动时的牵引力进行对比，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，一般取2；T---钢丝绳重量，kg。4.2.2牵引设备的选用，应根据牵引力的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的1.2倍。4.2.3钢线绳的选用应符合下列规定：4.2.3.1应按最大牵引力选用钢丝绳，钢丝绳的安全系数应大于或等于3.5。4.2.3.2钢丝绳有一定的弹力，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的15%～20%。4.2.4无论沿河或浮在水面上拖管，都应在岸上设有管线的发送装置。河流两岸平坦且与河面相对高差小，宜采用水力发送沟；河两岸比较平坦且与河水面有一定高程差，应修小平车发送道；河两岸地势起伏且与河面有一定的高差，适于用滚动管架发送道。采用哪种发送道，除上述条件外，还应根据穿越工程的具体情况和施工单位现有装备能力来确定。4.2.5液动管架发送道的设计应符合下列原则：4.2.5.1根据牵引管线的长度和重量确定滚动管架的跨度和数