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摘要：天然气工程为国家的经济和能源发展做出了巨大的贡献，天然气管道的施工技术还有待进一步提高，而在不断完善和提升施工技術的同时，也应符合新时代对绿色发展的要求，做好对水工以及环境资源的保护。只有这样才能保证天然气管道的安全运输和绿色施工。
关键词：管道选线;管道敷设;定向钻穿越;水工保护
分类号：TE973
一、引言
天然气管道是运输天然气运输的重要途径，天然气在管道运输过程中一旦发生天然气泄漏事故，就会造成严重的安全问题和经济损失，因此必须在天然气管道的敷设和施工过程中不断改善和提高施工技术，及时发现和解决天然气管道建设中存在的问题，以此来保证整个天然气运输项目的质量安全。同时，在施工时还应注重在施工时对水工资源环境的保护。
二、天然气管道的选线原则
在进行管道施工前，首先要根据项目的起点和终点位置，考虑途经的地形地貌和交通条件，在满足输气工艺条件下尽可能的缩短线路的长度，以此来节约项目的经济成本。管道在选线时，应尽量避开地势陡峭斜坡、陡坎及滑坡地带，因为这会给管道的施工以及后期使用带来不便和隐患。选线时，对于稳定性差、危害性高的滑坡体必须避绕，无法避绕时应进行专项地质勘察，判断滑坡机理、稳定性及范围，有针对性的制定处理措施。对于危害性中的滑坡，也应进行详细的地质勘察，威胁管道安全的应提前处理。另外，在选线时应注意管道线路应该尽量避免当地的城镇规划区、自然保护区、军事单位等。
三、天然气管道的敷设
1.管道敷设的原则
由于输气管道基本都采用的是埋地的方式敷设，在施工时埋地管道管沟宽度和管沟回填都应该满足相关规范规定要求，另外在管道经过的特殊地段加以特殊处理。天然气管道线路弯头下料、管口对接偏差都应符合相关规范规定。输气管线组焊完毕后，应作好线路护坡堡坎、里程桩和穿越标志桩。在施工时要尽量减少对天然植被的破坏和水土保持的影响。
2.管道的穿越方式
（1）开挖穿越
开挖穿越是指使用挖泥机，长臂挖掘机，气举，水下爆破等方法，结合水对水下的管道沟进行开挖，或采用围堰导流的方法对管道沟进行开挖。这是一种广泛使用且成熟的施工技术。这种方法几乎适用于所有的地层，但缺点是对河流和河道影响更大。并且对于开挖深度大的粉细砂质河床，水下成沟的难度较大。
（2）隧道穿越
在隧道中铺设管道也是一种常用方法。隧道方案优点是：受地形条件限制较小（尤其适宜于丘陵、山区地带），技术成熟可靠，较大尺寸隧道利于今后管道扩容，施工时对航道、渔政等基本上无影响，施工基本不受季节限制。该方法缺点是：施工期较长，投资相对较高;水下隧道可能出现止水困难，有一定风险;施工过程中存在一定的安全问题，必须加强安全管理措施。
（3）定向钻穿越
作为非开挖施工方法，定向钻探已广泛用于天然气的管道穿越。定向钻井的一般施工过程如下：根据现场的入土位置，出土位置和管线坐标的设计，采用定向钻进行导向孔的钻进，并逐段增加套管。在另一侧出土后，连接扩孔器并穿过套管的出土端。对于管段，应根据管段的直径选择扩孔器的数量。同时，在开挖的堤坝上将管道分段或整体组装，并进行检查和压力测试。再利用钻机拉动扩孔器，将横管部分向后拖动，将横管完全放在扩大的导向孔中，直到钻机的末端进入土壤。从技术来看，定向钻能否通过将取决于岩层硬度、砂卵石层厚度与粒径含量、砂卵石层处理方式。定向钻穿越的优点在于避免了施工期围堰修筑、河床开挖等易造成水土流失、淤积河道等问题。工程建成后，不会挤占原有行洪断面，也不用对河道水力要素进行改造。目前水平定向钻穿越方式已广泛适用于石油天然气工程，其技术成熟可靠。
四、管道的施工
1.不良地段的管道敷设
由于本项目区内地层受构造、沉积原因，泥质岩和砂质岩呈交替状产出，陡坎或高陡坎坡在长期风化作用下，多行成凹岩腔（岩腔深度可达1m以上），在卸荷作用下岩体裂隙进一步发育，以致形成危岩体。经调查，该类崩塌、危岩体多分布于地势高陡段，地形以陡坎、陡坡为主，坡度一般大于65°。因此管道在劈山、修路、开挖管沟等土石方施工过程中，就很有可能诱发潜在的崩塌或危岩。在管道施工中要限制爆破的规模，以小药量松动爆破为主。对于管道建设完成后可能会形成的潜在崩塌，要做到提前发现，即时进行清除。为了确保管道施工的安全，除了清理危岩外，还应在位于危岩密集区的管道上方设置支挡结构或者是垫层，这样就能避免或减小危岩对管道的损害。
2.定向钻穿越施工
由于该西充河为饮用水源河流，大开挖穿越方式难以实施;隧道穿越与定向钻穿越对河道无影响，且不影响取水，但隧道穿越较定向钻穿越施工周期相对长，投资费用相对较高。因此此次项目采用的是定向钻穿越西充河。同时根据现场踏勘，穿越场地两岸为一级阶地地貌、二级阶地地貌，地势平坦开阔，场地满足定向钻穿越要求。
在修建天然气管道的时候，有必要对河床和河岸的破坏降至最低。管道穿越完成后，应尽快组织回填，以恢复河床和河岸。必须根据设计要求建造高质量的堡坎，以保护河流两侧的土坡。
五、施工过程中的水工保护
采取水工保护的目的是确保沟槽回填的稳定性和管道本身的安全。在管道施工过程中，应根据管道所处位置的地形变化对设计的水工保护装置进行审查和实施。同事根据管道运行安全和规范中关于水土保持的要求，必须要对应出现的问题补充一些水力保护措施。在管道漫长的稳定运行过程中（通常需要2～3年），将会发现一些存在于局部的新问题，这就需要及时采取一些相应措施进行改进。
施工通道和工作区的建设应尽量减少对原始地形和植被的破坏，并且施工时对工作区中的树木植被要尽可能的进行迁走而不是进行直接的损坏。那些不利于迁走需要被破坏的树木，要尽可能在土壤中保护其根茎。在安全施工的前提下，应尽可能减少施工通道的宽度以减少对土地的占用和侵蚀。
总之，随着天然气行业的蓬勃发展，我国的管道施工技术也得到了长足的进步，在山区、平原、水网等地带形成了独特的施工方法。保证长输管道建设质量是一项长期和艰巨的任务，只有不断地坚持技术进步，在提高建设质量上用心、用力，才能使我国管道建设水平继续处于世界一流。
参考文献
[1]杨艺斌.天然气管道施工技术安全隐患及防治措施研究[J].工程技术研究，2020，5（03）：275-276.
[2]黄永喜.城市石油天然气管道施工技术分析[J].居舍，2018（35）：51-53.
山东实华天然气有限公司 山东东营257000
关键词：管道选线;管道敷设;定向钻穿越;水工保护
分类号：TE973
一、引言
天然气管道是运输天然气运输的重要途径，天然气在管道运输过程中一旦发生天然气泄漏事故，就会造成严重的安全问题和经济损失，因此必须在天然气管道的敷设和施工过程中不断改善和提高施工技术，及时发现和解决天然气管道建设中存在的问题，以此来保证整个天然气运输项目的质量安全。同时，在施工时还应注重在施工时对水工资源环境的保护。
二、天然气管道的选线原则
在进行管道施工前，首先要根据项目的起点和终点位置，考虑途经的地形地貌和交通条件，在满足输气工艺条件下尽可能的缩短线路的长度，以此来节约项目的经济成本。管道在选线时，应尽量避开地势陡峭斜坡、陡坎及滑坡地带，因为这会给管道的施工以及后期使用带来不便和隐患。选线时，对于稳定性差、危害性高的滑坡体必须避绕，无法避绕时应进行专项地质勘察，判断滑坡机理、稳定性及范围，有针对性的制定处理措施。对于危害性中的滑坡，也应进行详细的地质勘察，威胁管道安全的应提前处理。另外，在选线时应注意管道线路应该尽量避免当地的城镇规划区、自然保护区、军事单位等。
三、天然气管道的敷设
1.管道敷设的原则
由于输气管道基本都采用的是埋地的方式敷设，在施工时埋地管道管沟宽度和管沟回填都应该满足相关规范规定要求，另外在管道经过的特殊地段加以特殊处理。天然气管道线路弯头下料、管口对接偏差都应符合相关规范规定。输气管线组焊完毕后，应作好线路护坡堡坎、里程桩和穿越标志桩。在施工时要尽量减少对天然植被的破坏和水土保持的影响。
2.管道的穿越方式
（1）开挖穿越
开挖穿越是指使用挖泥机，长臂挖掘机，气举，水下爆破等方法，结合水对水下的管道沟进行开挖，或采用围堰导流的方法对管道沟进行开挖。这是一种广泛使用且成熟的施工技术。这种方法几乎适用于所有的地层，但缺点是对河流和河道影响更大。并且对于开挖深度大的粉细砂质河床，水下成沟的难度较大。
（2）隧道穿越
在隧道中铺设管道也是一种常用方法。隧道方案优点是：受地形条件限制较小（尤其适宜于丘陵、山区地带），技术成熟可靠，较大尺寸隧道利于今后管道扩容，施工时对航道、渔政等基本上无影响，施工基本不受季节限制。该方法缺点是：施工期较长，投资相对较高;水下隧道可能出现止水困难，有一定风险;施工过程中存在一定的安全问题，必须加强安全管理措施。
（3）定向钻穿越
作为非开挖施工方法，定向钻探已广泛用于天然气的管道穿越。定向钻井的一般施工过程如下：根据现场的入土位置，出土位置和管线坐标的设计，采用定向钻进行导向孔的钻进，并逐段增加套管。在另一侧出土后，连接扩孔器并穿过套管的出土端。对于管段，应根据管段的直径选择扩孔器的数量。同时，在开挖的堤坝上将管道分段或整体组装，并进行检查和压力测试。再利用钻机拉动扩孔器，将横管部分向后拖动，将横管完全放在扩大的导向孔中，直到钻机的末端进入土壤。从技术来看，定向钻能否通过将取决于岩层硬度、砂卵石层厚度与粒径含量、砂卵石层处理方式。定向钻穿越的优点在于避免了施工期围堰修筑、河床开挖等易造成水土流失、淤积河道等问题。工程建成后，不会挤占原有行洪断面，也不用对河道水力要素进行改造。目前水平定向钻穿越方式已广泛适用于石油天然气工程，其技术成熟可靠。
四、管道的施工
1.不良地段的管道敷设
由于本项目区内地层受构造、沉积原因，泥质岩和砂质岩呈交替状产出，陡坎或高陡坎坡在长期风化作用下，多行成凹岩腔（岩腔深度可达1m以上），在卸荷作用下岩体裂隙进一步发育，以致形成危岩体。经调查，该类崩塌、危岩体多分布于地势高陡段，地形以陡坎、陡坡为主，坡度一般大于65°。因此管道在劈山、修路、开挖管沟等土石方施工过程中，就很有可能诱发潜在的崩塌或危岩。在管道施工中要限制爆破的规模，以小药量松动爆破为主。对于管道建设完成后可能会形成的潜在崩塌，要做到提前发现，即时进行清除。为了确保管道施工的安全，除了清理危岩外，还应在位于危岩密集区的管道上方设置支挡结构或者是垫层，这样就能避免或减小危岩对管道的损害。
2.定向钻穿越施工
由于该西充河为饮用水源河流，大开挖穿越方式难以实施;隧道穿越与定向钻穿越对河道无影响，且不影响取水，但隧道穿越较定向钻穿越施工周期相对长，投资费用相对较高。因此此次项目采用的是定向钻穿越西充河。同时根据现场踏勘，穿越场地两岸为一级阶地地貌、二级阶地地貌，地势平坦开阔，场地满足定向钻穿越要求。
在修建天然气管道的时候，有必要对河床和河岸的破坏降至最低。管道穿越完成后，应尽快组织回填，以恢复河床和河岸。必须根据设计要求建造高质量的堡坎，以保护河流两侧的土坡。
五、施工过程中的水工保护
采取水工保护的目的是确保沟槽回填的稳定性和管道本身的安全。在管道施工过程中，应根据管道所处位置的地形变化对设计的水工保护装置进行审查和实施。同事根据管道运行安全和规范中关于水土保持的要求，必须要对应出现的问题补充一些水力保护措施。在管道漫长的稳定运行过程中（通常需要2～3年），将会发现一些存在于局部的新问题，这就需要及时采取一些相应措施进行改进。
施工通道和工作区的建设应尽量减少对原始地形和植被的破坏，并且施工时对工作区中的树木植被要尽可能的进行迁走而不是进行直接的损坏。那些不利于迁走需要被破坏的树木，要尽可能在土壤中保护其根茎。在安全施工的前提下，应尽可能减少施工通道的宽度以减少对土地的占用和侵蚀。
总之，随着天然气行业的蓬勃发展，我国的管道施工技术也得到了长足的进步，在山区、平原、水网等地带形成了独特的施工方法。保证长输管道建设质量是一项长期和艰巨的任务，只有不断地坚持技术进步，在提高建设质量上用心、用力，才能使我国管道建设水平继续处于世界一流。
参考文献
[1]杨艺斌.天然气管道施工技术安全隐患及防治措施研究[J].工程技术研究，2020，5（03）：275-276.
[2]黄永喜.城市石油天然气管道施工技术分析[J].居舍，2018（35）：51-53.
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